品種·葉位及留葉打頂對烤煙葉片組織結構的交互影響

馬建彬，敖金成，龍明海，王 嵐，周芳芳，崔鳳濤*

(1.河北中煙工業有限責任公司，河北石家莊 050051；2.云南瑞升煙草技術(集團)有限公司，云南昆明 650106)

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品種·葉位及留葉打頂對烤煙葉片組織結構的交互影響

馬建彬1，敖金成2，龍明海2，王 嵐2，周芳芳2，崔鳳濤2*

(1.河北中煙工業有限責任公司，河北石家莊 050051；2.云南瑞升煙草技術(集團)有限公司，云南昆明 650106)

[目的] 探索烤煙品種、葉位、打頂與留葉數對煙葉組織結構的影響。[方法] 通過采用不同農藝操作方法對石林煙區的3個烤煙品種進行組織結構測定，并探索品種、葉位、打頂及留葉數對煙草葉片組織結構的綜合影響。[結果] 單因素作用下對煙葉組織結構的影響強弱狀況為：品種>葉位>打頂>留葉，不同的留葉處理對煙葉的組織結構沒有顯著影響。對2個因素交互效應的分析表明，各組雙因素交互作用均對煙葉的葉厚、柵欄厚和海綿厚有顯著影響，與打頂相關的三組雙因素組合對葉片海綿組織厚度產生影響最為明顯。對3個因素交互效應的分析表明，不同指標受多因素共同作用影響的強弱狀況為葉厚>海綿>柵欄>上表皮>下表皮。[結論] 該研究可為優化烤煙栽培技術提供參考。

烤煙；組織結構；品種；葉位；打頂；留葉數

煙草是葉用經濟作物，煙草葉片的生物學特性對煙草品質的形成影響很大，其中煙草葉片的組織結構、形態發育直接反映了煙株的營養狀況和生理特性，并最終影響煙葉的品質。煙葉組織排列疏松、細胞間隙較大者其品質也較佳[1]。在煙葉生產中，品種是影響煙葉質量的重要因子，各種生態因素、耕作技術及栽培措施都要以品種為基礎，烤煙品種不同，其遺傳基礎存在差異，故其葉片組織結構、化學成分以及外觀性狀(組織、色澤、成熟反應等)方面會有所不同[2]。同一煙株上著生部位不同的煙葉，由于光照條件和營養條件以及成熟時環境條件等不同，其生理性狀存在明顯的差異[3]，所以不同葉位的煙葉有不同的組織結構。打頂作為烤煙生產的一項基本農藝措施，對烤煙的產質量有重要的影響[4]。打頂可阻斷同化物質向生殖器官的轉移，使光合產物集中向煙葉內分配，促進煙葉干物質的積累，對煙葉的組織結構產生影響。留葉數的多少影響煙株的個體成長、養分積累和分配，進而可以引起葉片組織結構的差異[5]，生產上采用適時封頂加上合理留葉來改善葉片組織結構，增進煙葉產質量[6]。

針對煙草品種間組織結構差異的研究發現，不同品種間的差異較為明顯，可能反映了一定種植環境下各品種的適應能力[7-8]，但品種差異相對于葉位、打頂和留葉等其他因素對煙葉組織結構的影響強弱程度的研究還較少。柴家榮[6]研究了打頂與留葉數對白肋煙組織結構的影響，發現打頂對煙葉組織結構的影響比留葉數的影響大，但二者的交互作用狀況并沒有涉及。屈霞[9]研究表明打頂對烤煙組織結構有著明顯影響，但也沒有深入研究不同農藝操作對煙草葉片組織結構的交互影響。單因變量多因素方差分析是分析多個因素同時影響1個因變量的統計分析方法，即研究多個因素的不同水平對試驗結果的影響以及各因素相互作用對試驗的影響[10]，可以較好地研究多影響因素對實驗材料的交互影響[11-12]。筆者借助多因素方差分析來探索烤煙品種、葉位、打頂與留葉數四因素對煙葉組織結構的影響，為優化烤煙栽培技術提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點試驗地點選在云南省昆明市石林縣長湖鎮，供試烤煙品種為紅花大金元、K326和云煙87，種植密度為16 500株/hm2，煙株留葉數為18～22片。試驗地的土壤類型為紅壤，土壤養分狀態為：pH 5.43，有機質34.78 g/kg，全氮1.93 g/kg，全磷1.18 g/kg，全鉀2.77 g/kg，堿解氮157.31 mg/kg，速效磷18.28 mg/kg，速效鉀284.62 mg/kg。施肥采用當地常規種植復合肥450 kg/hm2(N∶P2O5∶K2O =12∶10∶24，總養分≥46%)，提苗肥和追肥使用硝酸鉀200 kg/hm2(N∶P2O5∶K2O=14.5∶0∶44.5，總養分≥59%)，采用環狀施肥。

1.2 試驗設計試驗于2013年進行，試驗設計設置4因素，第1因素為品種，共3個處理：紅大、K326、云87；第2因素為葉位，共3個處理：上部葉、中部葉、下部葉；第3因素為打頂方式，共4個處理：扣心打頂、現蕾打頂、初花打頂、盛花打頂；第4因素為留葉數，共3個處理：18片、20片、22片。采用同田塊小區實驗設計，每個品種小區面積120 m2。每個品種小區內以打頂和留葉處理的正交試驗排布12個隨機分布的小區(打頂4處理×留葉3處理)。

①扣心打頂：也稱為打扣心頂，即在花蕾包在頂端小葉內時，小心地將頂部摘去。②現蕾打頂：即在田間有50%的煙株第1朵中心花開放時打頂。③初花打頂：即在花序伸長高出頂葉，絕大部分煙株中心花已經開放時，將主莖頂部和花軸、花序連同小葉一并摘去。④盛花打頂：在多數煙株的花已經大量開放時進行打頂。

1.3 試驗方法煙葉取樣是分上中下3個部位分別采集，而采樣時間是在煙葉各自成熟適合采烤的當天，適合采烤的標準以煙站技術人員及煙農的經驗為準。各隨機分布小區中，選具有代表性的煙株3株，以自下而上的第6、12、18葉位的葉片分別代表下、中、上各部位的煙葉，參照Yudanova等[13]的方法，用直徑5 mm的打孔器，在葉片最寬處離主脈2 cm處打孔取樣，并用FAA固定液固定(FAA固定液組成為：45%水、45%乙醇、5%福爾馬林、5%冰乙酸)。切片厚度15 μm，海氏蘇木精染色，日產01YMPUS-AH顯微鏡觀測(400×)拍照，每處理每葉位制片10板，每板觀測10個視野，計算其平均值代表該指標的測定值。組織結構指標包括：葉片厚度、柵欄組織厚度、海綿組織厚度、上表皮厚度和下表皮厚度。然后，再通過計算獲得組織比(柵欄厚/海綿厚)和柵葉比(柵欄厚/葉片厚)。

1.4 數據統計與分析利用SPSS19.0軟件對檢測數據進行平均值計算和多因素方差分析，方差檢驗前所有組的數據均通過了正態檢驗及方差其次性檢驗，說明所有數據組均呈正態分布且各組的總體方差沒有顯著性差異，可以進行后續的多重比較分析。多因素方差分析中在Specify Model欄中采用Full Factorial選項，使得分析包括所有因素變量的主效應和所有的交互效應。在輸出選項中勾選Estimates of effect size項，即為效應量估計。選擇此項，結果給出η2(Eta-Square)值，它反映了每個效應對于因變量變化帶來影響的強度。

2 結果與分析

2.1 單因素對煙葉組織結構的主效應由表1可知，品種因素對煙葉組織結構影響最大，煙草不同品種間組織結構的差異大于葉位、打頂和留葉數，品種差異對煙葉組織結構的各個指標均有極顯著影響。葉位和打頂操作帶來的組織結構差異也較為明顯，在葉片厚度、柵欄組織厚度和海綿組織厚度這幾個指標上葉位的影響要更大一些，在上下表皮厚度和柵葉比方面二者的影響相當。因此，可以認為葉位因素比打頂更能影響煙葉的組織結構。留葉數在4個因素中影響最小，不同的留葉處理對煙葉的組織結構均沒有帶來顯著影響(表1)。葉位對煙葉的組織比沒有顯著影響，說明不同位置的煙葉具有較為接近的組織比，據此而不同打頂操作可以極顯著影響煙葉組織比，據此推測組織比受煙株營養分配的影響(打頂)大于受不同光溫條件(葉位)的影響。

表1 各因素對煙葉組織結構影響的效應量

注：*表示因素對因變量的影響達到顯著水平(P<0.05)，**表示因素對因變量的影響達到極顯著水平(P<0.01)。

2.2 雙因素對煙葉組織結構的交互效應由表2可知，除品種×葉位對海綿厚沒有顯著影響外，各組雙因素交互作用均對煙葉的葉厚、柵欄厚和海綿厚有顯著影響，與打頂相關的3組雙因素組合均對葉片海綿組織厚度產生了較大影響，據此推測打頂操作對煙葉海綿組織的改變有顯著效果，這也就導致了打頂操作對組織比和柵葉比的較大影響。下表皮沒有受到雙因素交互作用的顯著影響。上表皮雖然受到一些交互作用的顯著影響，但各組貢獻度均較低，因此可以認為煙葉表皮厚受各因素交互作用的影響不顯著。

表2 兩因素對煙葉組織結構交互影響的效應量

注：*表示因素對因變量的影響達到顯著水平(P<0.05)，**表示因素對因變量的影響達到極顯著水平(P<0.01)。

2.3 三因素對煙葉組織結構的交互效應由表3可知，各因素組合的交互效應對葉片厚度的影響最大，對柵欄和海綿組織的影響也非常明顯，但對海綿組織的影響比柵欄組織大一些。三因素交互作用對上表皮的影響比下表皮更大，但表皮受到的影響比煙葉內部組織結構受到的影響小。品種×葉位×留葉組合對煙葉組織比和柵葉比的影響較小，其他3組因素的交互作用均對煙葉組織比和柵葉比產生顯著或極顯著影響。

表3 三因素對煙葉組織結構交互影響的效應量

注：*表示因素對因變量的影響達到顯著水平(P<0.05)，**表示因素對因變量的影響達到極顯著水平(P<0.01)。

3 結論與討論

綜合考慮，煙葉品種帶來組織結構的差異最為明顯，而留葉數對煙葉組織結構的影響最小，許多研究證實留葉數的操作可以對煙草的產量[14]、質量[15]、內在品質[16]、農藝性狀[17]、光合特性[18]及香氣物質[19]等方面產生顯著影響，但該研究中留葉數的處理沒有對煙葉組織結構產生顯著影響，推測可能是因為煙葉內在品質的變化并沒有在組織結構層次上明顯表現出來。不同葉位給葉片組織結構帶來的影響大于不同打頂操作帶來的差異，但葉位間的組織比差異不顯著，可以認為不同部位的煙葉組織比非常穩定，柵欄組織和海綿組織的變化較為同步。打頂操作對煙葉海綿組織影響的貢獻度略小，也就是說不同打頂處理的煙葉柵欄組織產生了顯著變化而海綿組織變化較小，打頂處理對柵欄組織和海綿組織的影響不同步，也就會對煙葉的組織比產生較大影響。

煙葉品種和葉位的差異對煙葉組織結構的差異影響明顯。煙葉的打頂處理可以對煙葉組織結構產生明顯影響，而且打頂處理對煙葉生理過程的影響是綜合性的，與煙葉的遺傳、光溫條件以及營養狀況都有一定聯系，與其他因素可以產生更為明顯的交互作用。煙葉的留葉數處理并不能單獨對煙葉組織結構產生顯著影響，但配合其他因素也會對煙葉組織結構發生作用。

打頂處理比留葉數處理對煙葉組織結構的影響要大，這與柴家榮[6]的研究結果一致。在煙葉組織結構的各指標之間，葉片厚度是受各處理影響最大的指標，相對而言柵欄組織受到的影響比海綿組織要大，而葉片表皮厚度只是受到品種的影響顯著，對其他影響因素響應不明顯，推測這是因為遺傳因素能夠對煙葉表皮的形成產生巨大影響[2]，而后期生長的營養條件無法對煙葉表皮產生明顯影響。因為品種對煙葉的影響主要是通過遺傳途徑，葉位對煙葉的影響是通過光照和溫度等條件不同在起作用[20]，打頂和留葉是對煙葉的營養狀況產生影響[21]，因此各處理對煙葉組織結構產生影響的途徑有所差異。

從兩因素的交互影響來看，主效應明顯的品種和葉位之間的交互作用并不明顯，推測是由于品種與葉位對煙葉組織結構的影響途徑差異較大，二者無法形成較大的交互作用。與打頂操作相關處理的交互作用普遍較大，打頂處理可以給不同品種、不同葉位以及不同留葉數的煙株帶來最為顯著的兩因素交互作用，尤其對海綿組織的影響最為明顯。推測這是因為打頂處理與其他影響因素均有著較接近的作用途徑。煙葉表皮厚度受到兩因素交互作用的影響普遍較小，而煙葉組織比及柵葉比受到品種×打頂、打頂×留葉的交互作用較大，這是由于打頂處理對煙葉柵欄組織和海綿組織影響明顯不同步所致。主效應最不明顯的是留葉數處理，但打頂×留葉的交互作用卻很明顯，很可能是由于二者的作用途徑較為接近，都是改變了煙葉的營養狀況。雖然打頂和留葉均通過營養途徑對煙葉組織結構產生影響，但二者影響的途徑必然有所不同，參考其他學者的研究[22]，推測打頂和留葉很可能在對煙株氮素代謝的影響上有較大差異。

從三因素的交互影響來看，品種×打頂×留葉對葉片厚度、柵欄組織厚度、海綿組織厚度、組織比和柵葉比變化的影響最大，但對上下表皮的影響較小。綜合考慮，品種×打頂×留葉能夠對煙葉組織結構帶來最大影響。品種×葉位×留葉對海綿組織厚度變化影響較小，同時對表皮、組織比和柵葉比的影響均小，這個三因素組合的交互作用對煙葉組織結構變化的貢獻度最小，這也可以說明打頂處理在多因素交互作用中獨特的地位。據此推測，葉位在這4種影響因素中對煙葉組織結構影響的途徑最為特殊，與其他3個的途徑差別較大。

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Interaction Effects of Variety, Stalk Position, Topping and Remained Leaf Number on the Leaf Tissue Structure of Flue-cured Tobacco

MA Jian-bin1, AO Jin-cheng2, LONG Ming-hai2, CUI Feng-tao2*et al

(1. Hebei Industrial Co., Ltd. of China Tobacco, Shijiazhuang, Hebei 050051; 2.Yunnan Reascend Tobacco Technology (Group).Co., Ltd., Kunming,Yunnan 650106)

[Objective] The research aimed to discuss the effects of tobacco variety, stalk position, topping and number of remained leaves on the leaf tissue structure of flue-cured tobacco. [Method] After using different topping methods, the tissue structure of three tobacco varieties in Shilin tobacco region was determined. The comprehensive effects of variety, stalk position, topping and number of remained leaves on the leaf tissue structure of flue-cured tobacco were discussed. [Result] The influencing degree of single factors on the leaf tissue structure of tobacco in order was variety > stalk position > topping > remained leaf number. The results of double-factor interaction analysis showed that each group of double-factor interaction all had significant effects on the leaf thickness, palisade tissue thickness, spongy tissue thickness of tobacco. Three sets of double-factor related with topping had the most significant effects on the spongy tissue thickness of tobacco leaf. The results of three-factor interaction analysis showed that the influencing degree of factors by multiple-factor interaction in order was leaf thickness> spongy tissue thickness>palisade tissue thickness>upper epidermis thickness>lower epidermis thickness. [Conclusion] The research could provide references for optimizing the cultivation techniques of flue-cured tobacco.

Flue-cured tobacco; Tissue structure; Variety; Stalk position; Topping; Remained leaf number

馬建彬(1974- )，男，河北藁城人，從事煙草栽培調制工作。*通訊作者，碩士，從事植物生理學研究。

2015-02-11

S 572

A

0517-6611(2015)09-059-03