成熟期灌水对烤烟上部叶质量的影响

张东明，周冀衡

（1.湖南农业大学烟草研究院，湖南 长沙 410128；2.江苏中烟工业有限责任公司生产制造中心，江苏 南京 210011）

水分是作物生长发育所必须的生态因素之一，对烟草的生长发育具有重要的影响。湖南湘东南烟区成熟期存在降水不均的特点，即现蕾至下二棚叶成熟采收阶段降雨量较少，仅为48.6 mm，中部叶成熟阶段降雨充足，上部叶成熟阶段降雨量又出现偏低现象[1]，仅为65.7 mm，这对上部叶的物质转化和合成及其化学成分的协调性十分不利。上部叶占烟株叶片数的1/3左右，对烟叶产量有重要的贡献，但上部叶普遍存在严重的质量问题[2-4]。在成熟期，烟株遭遇干旱胁迫，会引起上部叶难以开片，烟叶难烘烤，烤后烟叶多出现“花片”现象[5-8]，均会使上部叶的品质和工业可用性下降。目前，研究主要集中在不同灌水方式和灌水时期对烟草生长发育和品质形成的影响，而针对成熟期灌水对上部叶质量形成的影响研究较少。试验在烤烟成熟期灌水，分析成熟期烟株长势长相的特点，上部叶的物理特性、化学成分和中性致香成分等质量状况，探讨成熟期灌水对上部叶品质的影响，以期为提高上部叶可用性提供理论和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2011年在湖南省郴州桂阳烟区樟市镇盈农合作社进行。该地区属于中亚热带季风性湿润气候区，全年日照在1 510～1 764 h之间，日照率40%左右，年降雨量1 320～1 654 mm，年际间分布不均，其中4～6月降雨量占全年降水的40%。试验田安排在人工棚内，土壤类型为壤土，田间最大持水量为28%，土壤pH值为7.40，碱解氮120.00 mg/kg，速效磷 29.00 mg/kg，速效钾 119.00 mg/kg。试验烟苗于2011年3月15日移栽，行株距120 cm×50 cm，100 株/区。氮用量 105 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶1.5∶3。试验田烟株现蕾之前不遮挡，现蕾之后利用透明塑料大棚（棚大小15 m×6 m/个，棚高3.5 m）遮挡以防止自然降雨入内，成熟期实施人工灌溉，每次灌水量2.72 m3/区，灌水方法为根交替灌溉（定点浇灌），在灌水管道安装水表控制灌水量。供试烤烟品种为K326。

1.2 试验设计

试验采用单因素随机区组设计，共设置3个处理，3次重复。处理1，成熟期不灌水；处理2，成熟期2次灌水，分别在现蕾时期（5月15日）和打顶时期（5月25日）；处理3，成熟期3次灌水，分别在现蕾时期（5月15日）、打顶时期（5月25日）和圆顶时期（6月4日）。

1.3 测定内容与方法

1.3.1 农艺性状 在大田成熟期（6月5日），测定烟株农艺性状。主要项目内容包括烟株株高、茎围、有效叶片数、最大叶和上二棚叶片长宽大小等。1.3.2 化学成分 按照GB2635-92《烤烟》分级技术标准，每个处理选取B2F等级烟叶2 kg，用牛皮纸扎紧标记、保存。烟叶化学成分按照YC/T159～162-2002烟草及烟草制品化学成分连续流动法进行测定。

1.3.3 物理特性 在标准空气条件下，即温度（22±1）℃，相对湿度（60±3）%平衡 7 d后用于测定烟叶物理特性，主要项目包括单叶重、含梗率、叶质重、叶片长宽大小等。

1.3.4 中性致香成分 中性致香物质提取及定性定量分析采用HP5890-5972气-质联用色谱仪测定。

1.4 数据分析

采用EXCEL和SPSS软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 成熟期灌水对上部叶叶片大小的影响

烟株叶片长宽大小和其长宽比值是判断叶片开片程度的重要依据，对提高烟叶产质量均有一定的影响。一般情况下，长椭圆形品种烤烟叶片的长宽比值在2.2～2.5之间[9]，其比值越大，开片程度越差，品质也会有所下降。

从表1中可知，不同处理间烟株农艺性状存在一定的差异，主要表现在烟株最大叶片和上二棚叶片大小上，差异性均达到显著性水平。在成熟期，不同处理间烟株株高、茎围和有效叶片数差异相对较小。其中，烟株株高，处理3（现蕾、打顶和圆顶时期灌水）和处理2（现蕾、打顶时期灌水）均显著高于处理1（成熟期不灌水），处理2略高于处理3，未达到显著水平；烟株茎围，处理3显著大于处理1和处理2，而处理2略大于处理1，未达到显著水平；有效叶片数，处理3显著多于处理1，而处理2在处理1和处理3之间，差异性未达到显著水平。在成熟期，不同灌水处理烟株的叶片开片程度间存在较明显的差异。就烟株最大叶片和上二棚叶片大小而言，不同灌水处理间叶片大小存在显著性差异，其中最大叶片大小（处理3最大叶叶长除外）和上二棚叶片大小表现出相似的规律，均呈现出处理3＞处理2＞处理1，且三者之间差异性均达到显著水平；处理2和处理3最大叶片长和宽均大于处理1，但长宽比小于处理1，开片情况优于处理1，且差异性达到显著水平。

表1 成熟期烟株主要农艺性状比较

由此可知，在烟草生产过程中，随着成熟期灌水次数的增加，烟株叶面积和茎围增大，有效叶片数增多，田间长势变好，尤其是在现蕾时期和打顶时期灌水有利于增强烟株田间的长势，对于改善烟叶叶片大小和其上部叶开片程度都十分有利。其原因可能是：①在现蕾时期和打顶时期灌水之后，烟田土壤含水率增加，肥料有效性增强，土壤供给营养的能力增强；②打顶抹杈促进了烟株根系二次发育，根系吸收水分和养分能力增强，吸收量增多，烟株长势状况变好，上部叶叶片开片程度得到改善。另外，在现蕾和打顶时期灌水，有利于上部叶的生长发育和中下部烟叶的成熟采收。

2.2 成熟期灌水对上部叶物理特性的影响

从表2中可知，灌水处理的烟叶单叶重、叶长、叶宽和叶面积优于不灌水处理，且随着灌水次数的增多而增大，差异达到显著性水平；烟叶的叶质重和含梗率随着灌水次数的增多而减小。

表2 不同处理间烟叶物理特性比较

由此可知，在成熟期灌水处理的烟叶物理特性均优于不灌水处理，随着成熟期灌水次数的增多，烟叶上部叶单叶重和叶面积增大，开片情况较好，物理特性变好。其中，不灌水处理烟叶叶片窄小，单叶重轻，叶质重厚，含梗率高，综合物理特性最差；在现蕾时期、打顶时期和圆顶时期灌水的处理烟叶叶片面积最大，开片情况最好，单叶重最重，叶质重最低，综合物理特性最好；而在现蕾和打顶时期灌水的处理烟叶物理特性居中。

2.3 成熟期灌水对上部叶化学成分的影响

从表3中可知，不同处理对烟叶化学成分有较大的影响。灌水处理的烟叶总氮和烟碱的含量显著低于不灌水处理，而还原糖、总糖和钾的含量均显著高于不灌水处理。其中，处理3烟叶的总糖和还原糖含量分别达到18.24%和16.95%，基本能够满足优质卷烟的配方需要。不同处理间烟叶氯含量未表现出明显的规律性，处理1、2均低于0.3%，符合优质烟叶的要求，而处理3达到0.33%，略超出优质烟叶的要求，对提高烟叶燃烧性有不利影响。

成熟期灌水对上部叶化学成分的协调性影响较大。灌水处理的烟叶氮碱比、糖碱比均显著高于不灌水处理；不同处理间烟叶钾氯比以处理2最高，达到7.45，显著高于处理1和处理3。

由此可知，成熟期灌水能够提高烟叶的还原糖、总糖含量以及降低烟叶的总氮、烟碱含量，对于改善烟叶化学成分的协调性十分有利；随着灌水次数的增加，烟叶还原糖和总糖含量的增加量较大，对烟叶化学成分的协调性有明显的正面作用。本试验中，在成熟期的现蕾时期和打顶时期灌水，烟叶碳、氮化合物和钾、氯含量均在优质烟叶要求的范围之内，烟叶的化学成分协调性较好。原因可能是：①随着成熟期灌水次数的增加，烟株成熟期时间延长，碳代谢时间延长，碳水化合物合成和积累增加，对于提高烟叶化学成分的协调性十分有利；②随着成熟期灌水次数的增多和灌水时期的延迟，有助于改善烟株之间的田间小气候，减轻“高温逼熟”的不利影响，烟叶成熟落黄程度适宜，烘烤特性增强，烤后烟叶品质优良。

表3 不同处理间烟叶化学成分含量比较

2.4 成熟期灌水对上部叶中性致香成分的影响

由表4可知，烟叶中性致香成分共检测出28种物质，主要分为质体色素降解产物、苯丙氨酸类降解产物、棕色化反应产物、西柏皖类降解产物、其他类等化学物质。成熟期灌水后，上部叶烟叶中性致香成分总量和质体色素降解产物增加，苯丙氨酸类降解产物和其他类略有减少，棕色化反应产物和西柏皖类降解产物未表现出明显的规律，但均以处理2含量最高。不同处理间烟叶中性致香成分总量表现，以处理2最高，处理3次之，处理1最低。

在中性致香成分中，质体色素降解产物含量最高，占中性致香成分总量95%左右，其中新植二烯占中性致香成分总量90%左右；其次是苯丙氨酸类降解产物含量较高，其中苯甲醇含量最高，对增加烟叶芳香气息有正面影响；棕色化反应产物、西柏皖类降解产物和其他类含量相差不大，其中棕色化反应产物主要包含6种物质，其中糠醇含量最高，西柏皖类降解产物主要包含2种物质，其中茄酮含量最高；其他类物质包括6种物质，其中甲苯含量最高。

3 小结与讨论

在此试验条件下，成熟期灌水，对烟株农艺性状、烤后烟叶物理特性、化学成分和中性致香成分均有一定的影响。其中，成熟期灌水，烟株农艺性状主要表现出烟株有效叶片数有增加趋势，上部叶叶面积增大和开片程度变好，田间长势转好，与汪耀富等[1]的研究结论一致；烟叶物理特性表现出：烟叶单叶重增加，含梗率下降，叶片面积增大；烟叶化学成分主要表现出：烟叶总氮和烟碱等含氮化合物下降，总糖和还原糖等含碳化合物增加，烟叶化学成分协调性增强，这与张晓海[7]、王小兵[10]、靖军领[11]等的研究结论一致。随着成熟期灌水次数的增加，烟株的农艺性状、以及烟叶的物理特性和化学成分均得到改善，尤其是在现蕾时期、打顶时期和圆顶时期灌水，烟株田间长势，烟叶物理特性、化学成分协调性和中性致香成分表现突出，对提高烟叶质量和增加烟农收入均有明显的积极作用。

表4 不同处理上部叶中性致香成分含量比较 （μg/g）

在湖南烟草生产中，多数烟区存在降雨不均衡，成熟期出现阶段性干旱的现象，对上部烟叶生长发育有极其不利影响。在成熟期，烟田灌水，能使土壤含水量增加，根系吸收水分和养分增加，可以满足上部叶生长发育所需，改善上部叶开片不良问题；另外，在现蕾时期、打顶时期和圆顶时期灌水，烟叶物理特性和化学成分表现较好，综合效益最佳。

[1]汪耀富，宋世旭，杨亿军.成熟期灌水对烤烟化学成分和致香物质含量的影响[J].灌溉排水学报，2007，26（3）：101-104.

[2]成本喜，侯留记，熊向东，等.烤烟上部叶一次采烤方法研究[J].烟草科技，1996，（6）：35-36.

[3]宫长荣，刘 霞，宋朝鹏，等.影响烤烟上部叶质量的因素及提高其可用性的措施[J].中国农学通报，2007，23（3）：103-108.

[4]徐增汉，王能如，王东胜，等.半晾半烤法提高烤烟上部叶可用性的研究[J].浙江农业大学学报，2005，（5）：259-261.

[5]周国柱，陈英顺，张永红.烤烟灌溉与排水[J].烟草科技，2003，（9）：46-47.

[6]陆福勇，钟二昌，林北森，等.不同生育期水肥处理对烟叶农艺性状和经济性状的影响[A].广西烟草学会年度学术年会论文集[C].2006：55-59.

[7]张晓海，苏贤坤，廖德智，等.不同生育期水分调控对烤烟烟叶产质量的影响[J].烟草科技，2005，（6）：36-38.

[8]汪耀富.干旱胁迫对烤烟营养状况和产量品质的影响及其调节技术研究[D].北京：中国农业大学，2002.

[9]刘国顺.烟草栽培学[M].北京：中国农业出版社，2003.4.

[10]王小兵，周冀衡，匡 勇，等.采前灌溉对不同成熟度烤烟上部叶色素与多酚含量的影响[J].湖南农业科学，2012，（1）：24-25，28.

[11]靖军领，黄一兰，彭怀俊，等.采前灌水对上部烟叶带茎烘烤质量的影响[J].安徽农业科学，2009，37（22）：10484-10485，10624.