烤烟品种（系）光温特性的比较研究

罗静，文俊，李茂军，肖少明，谢俊喜，王维，邓世媛，陈建军

1广东烟草韶关市有限公司南雄市分公司，广东省韶关市南雄市雄中路 512400；2华南农业大学烟草研究室，广东省广州市天河区五山路 510640；3广东中烟工业有限责任公司，广东省广州市中山七路 510610；4广东烟草韶关市有限公司，广东省韶关市风采路 512000

烤烟品种（系）光温特性的比较研究

罗静1，2，文俊3，李茂军4，肖少明1，谢俊喜1，王维2，邓世媛2，陈建军2

1广东烟草韶关市有限公司南雄市分公司，广东省韶关市南雄市雄中路 512400；2华南农业大学烟草研究室，广东省广州市天河区五山路 510640；3广东中烟工业有限责任公司，广东省广州市中山七路 510610；4广东烟草韶关市有限公司，广东省韶关市风采路 512000

为选育抗早花烤烟品种，设置4个播种期的大田试验，采用因子分析等方法，探讨烤烟品种（系）的光温特性。结果表明，七个烤烟品种（系）对光温反应的敏感程度为云烟87＞NC89＞K326＞G80＞中烟90＞K346＞HY06。苗期的有效积温和日照时数越少，烟株现蕾越早。烤烟品种（系）的光温特性可以分为两种类型：光温钝感型，如HY06、中烟90、K346；光温敏感型，如G80、K326、NC89、云烟87。从分析结果看，HY06是一个典型的光温钝感型品种。

烤烟；品种；光温特性；比较

烟草作为一种喜光作物，生长发育进程受气候条件的影响较大，其中，移栽后遇到低温阴雨天气常出现的早花现象一直是影响我国东南烟区优质烤烟生产的一个重要因素[1-4]。随着烤烟早花问题研究的深入，烟草品种本身耐低温抗早花的特性越来越受到人们的关注[5-7]。目前，国内外关于烤烟早花现象的研究主要集中在前期低温阴雨天气对早花的影响等方面[8-10]，对于深入探讨烟草品种光温特性以及现蕾时间与光温因子相关性这方面的研究却鲜见报道。本文通过采用分期播种的方法，探讨烤烟的光温特性以及光温因子对现蕾时间的影响，为抗早花品种的选育和引种提供一定的理论依据，对根据光温条件选择适宜的播种期、移栽期以及种植区域也具有一定的生产实践意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料与土壤理化性质

供试烤烟品种（系）分别为K346、云烟87、G80、中烟90、K326、NC89和抗早花烤烟新品系HY06。试验品系HY06的种子由华南农业大学烟草研究室选育提供，其余种子由广东省烟草南雄科学研究所提供。试验地点为广东省韶关市始兴县马市镇高水村，供试土壤为沙泥土，基本理化性质为：pH 5.5，有机质1.31 %，全氮0.103 %，全磷0.015 %，全钾2.683 %，有效氮100.35 mg/kg，速效磷4.89 mg/kg，速效钾70.33 mg/kg。

1.2 试验设计

试验因素为播种期和品种（系）。播种期设4个水平，分别于2008年12月1日、12月11日、12月21日、12月31日播种；品种（系）设7个水平，分别为K346、云烟87、G80、中烟90、K326、NC89和HY06。试验共28个处理，每个处理设3个重复，共84个小区。每个小区种植40株烤烟，株行距为0.55m×1.1m。田间试验采用完全随机区组排列。试验按当地的湿润育苗方式育苗，长到七叶一心后统一进行移栽，以上4个播种期处理的烟苗移栽时间为2009年2月22日、3月4日、3月14日、3月24日。田间管理参照当地优质烤烟栽培管理方法进行管理。

1.3 气象因子的观测

各气象观测数据均由始兴县气象局提供。根据28个处理烤烟品种生长发育情况，按苗期、移栽至现蕾期、现蕾至采收完毕期三个阶段统计光温气象数据，见表1。

1.4 测定项目和方法

按照《烟草农艺性状调查测量方法》标准[11]进行田间农艺性状调查。记录每个处理的播种期、出苗期、移栽期、现蕾期、第一次采收期、最后一次采收期。

1.5 数据统计分析

利用Excel 2003对生育期的光温因子进行数据处理和描述性统计分析。利用SPSS 13.0 主成分分析法对三个生育期的主要光温因子进行因子分析构建光温模型方程，根据因子分析综合得分描述品种（系）光温敏感程度；将现蕾天数与光温因子进行逐步回归分析，判断影响烟株现蕾时间的主要光温因子。

2 结果与分析

2.1 烤烟品种（系）光温特性的因子分析

因子分析法是用有限个不可观测的潜在变量来解释原变量间的相关性或协方差关系，这些潜在变量称为公因子，其生物学意义是一个新的综合性状[12]，这里采用因子分析法评价不同烤烟品种（系）光温特性。为分析烤烟品种（系）对气候中光温因子的响应特性，将7个烤烟品种全生育期的光温因子按三个生育时期进行区分并标记为相应的变量，依次分为：（1）苗期的积温（X1）、有效积温（X2）、累计日温差（X3）、日照总时数（X4）；（2）移栽到现蕾期（大田营养生长期）的积温（X5）、有效积温（X6）、累计日温差（X7）、日照总时数（X8）；（3）现蕾到采收完毕期的积温（X9）、有效积温（X10）、累计日温差（X11）、日照总时数（X12）。光温变量X1～X12的描述性统计分析结果见表1。

表1 四个播种期下不同烤烟品种各生育阶段的光温条件Tab.1 Light and temperature conditions in each growth stage of different fl ue-cured tobacco varieties at four seeding periods

续表1

利用主成分分析法对这12个光温因子进行因子分析。结果表明（表2），前两个公因子特征值的累计贡献率为92.26%。除X6外，其余各因子的共同度都很大（0.919～0.995），表明这两个公因子能真实反映12个光温指标及其相互关系。在公因子1中，苗期的日照总时数（X4）为0.977、累计日温差（X3）为0.946，均较大；现蕾到采收完毕期的日照总时数（X12）为0.904、累计日温差（X11）为0.898、积温（X9）为0.879、有效积温（X10）为0.875，也具有较高的正载荷；另外，苗期的积温（X1）为-0.971、有效积温（X2）为-0.979，有较大的负载荷。在公因子2中，移栽到现蕾期的积温（X5）为0.969、累计日温差（X7）为0.935、日照总时数（X8）为0.745、有效积温（X6）为0.628，均较大。综合以上分析可知，公因子1是影响烤烟光温特性的主要因子，并且以苗期光温因子的影响为主导；公因子2中，以移栽到现蕾期光温因子的影响为主导。

表2 正交方差最大旋转因子载荷阵和特征值及其累计贡献率Tab.2 Varimax rotated factor pattern, eigenvalue and cumulative contribution rate

根据公共因子模型，可计算每个烤烟品种各处理公共因子得分。将表2中X1～X12的因子载荷阵与相关矩阵的逆阵相乘，得回归系数，如表3。

表3 因子得分（回归）系数表Tab.3 Regression coef fi cients of factor scores

将表1中光温变量X1～X12减去相应变量（即列）的平均数后再除以相应（列）的标准差得光温变量X1～X12的标准化数据。因子得分（回归）系数与标准化数据的乘积和除以特征值得因子得分，即为光温模型方程。

式中X1～X12为标准化数据。由光温模型方程计算出公因子1和2的得分I1和 I2。根据公因子1和2的特征值贡献率，计算各处理的综合得分（IT）：IT＝ 0.6786×I1＋ 0.2439×I2，如表4。

表4 各品种（系）光温性状因子分析综合得分（IT）Tab.4 Scores of factorial analysis of light and temperature traits of each fl ue-cured tobacco variety

公因子得分是变量或样品在因子所构成空间中的体现，能够形象直观地达到分类的目的。因子综合得分高，表明对光温因子的依赖性大，现蕾前需要累积较多的光温能量，受生长前期低温寡照而提前开花的影响小，即光温钝感型；相反，即为光温敏感型。从表4可见,公因子综合得分较高（即光温钝感型）的烤烟品种（系）有HY06、中烟90和K346；公因子综合得分较低（即光温敏感型）的烤烟品种有NC89、K326、G80 和云烟 87。

2.2 烤烟品种（系）的感光指数和感温指数

借鉴水稻光温特性的研究方法[13]，将各品种第一期与最后一期的现蕾天数的差值与相应的日照时数和有效积温的差值相除，得出相应的感光指数和感温指数（表5）。感光指数和感温指数的绝对值越大，表明品种（系）的感光性和感温性越强；反之，越弱。由此可知，烤烟品种（系）的感光性和感温性由强至弱顺序依次为云烟87＞NC89＞K326＞G80＞中烟90＞K346＞HY06。其中，HY06的感光性和感温性最弱，在四个播种期下，现蕾时间都是最迟的，所需的日照时数和有效积温最多。

表5 烤烟品种（系）的感光指数和感温指数Tab.5 Indexes of light and temperature of fl ue-cured tobacco varieties

2.3 烤烟品种（系）大田营养生长期表现特征

2.3.1 不同烤烟品种（系）大田营养生长期天数的变化情况

由表6可知，各烤烟品种（系）的现蕾时间随播种期推迟而提前，不同品种（系）提前程度不同。云烟87、NC89、K326和G80四个品种现蕾时间提前幅度分别为24.14 %、23.21 %、22.81 %和21.43 %，表明这4个烤烟品种现蕾时间受光温因子的影响较大。而HY06、中烟90和K346现蕾时间晚于以上四个品种，表现出品种间差异。虽然这三个品种（系）在第一至三播种期的现蕾时间也因播种期延迟而提前，但在第四个播种期其现蕾时间又推迟或不变，但仍然早于第一播期。HY06、中烟90和K346现蕾时间提前幅度分别为3.17 %、17.74 %、17.54 %。可见，HY06、中烟90和K346品种（系）现蕾时间受播种期的影响较小。

从移栽到现蕾，7个品种（系）大田营养生长期天数为43～63天。4个播种期下，现蕾时间最早的品种为NC89，最晚的品种为HY06，其余5个品种现蕾的先后顺序为G80、K326、云烟87、K346、中烟90，变异系数大小为云烟87＞中烟90＞NC89＞K326＞HY06＞G80＞K346。

表6 光温条件对不同烤烟品种（系）大田营养生长期天数的影响Tab. 6 Effects of light and temperature on fi eld vegetative period days of different fl ue-cured tobacco varieties

2.3.2 不同烤烟品种（系）大田营养生长期光温因子的变化情况

由表7和表8可知，随着播种期的推迟，各烤烟品种大田营养生长期（从移栽到现蕾）的有效积温和日照总时数总体均呈上升趋势，增加幅度为HY06＞K346＞中烟90＞G80＞K326＞NC89＞云烟87。有效积温的变化范围为339.4℃～680.4℃，日照总时数的变化范围为106.8 h～221.5 h。从品种比较角度分析，无论在哪个播种期，HY06、中烟90和K346大田营养生长期所需的有效积温、日照总时数均明显多于其它4个品种，一定范围内的温光条件变化对其影响不大，这可能是这三个品种对温光反应钝感的原因之一。而NC89、K326、云烟87和G80四个品种大田营养生长期所需的有效积温、日照总时数相对较少，较小的温光条件变化就可能引起其有效积温、日照总时数发生较大的变化，对温光反应敏感。

表7 光温条件对不同烤烟品种（系）大田营养生长期有效积温的影响Tab. 7 Effects of light and temperature on effective accumulated temperatures during fi eld vegetative period of different fl ue-cured tobacco varieties

表8 光温条件对不同烤烟品种（系）大田营养生长期日照时数的影响Tab. 8 Effects of light and temperature on sunlight duration time during fi eld vegetative period of different fl ue-cured tobacco varieties

2.3.3 烤烟品种（系）大田营养生长期天数与光温因子的相关分析

由表9中七个烤烟品种（系）大田营养生长期天数与光温因子的相关系数可知，各烤烟品种（系）大田营养生长期天数与苗期的日照时数以及现蕾前的日温差成正相关。其中，G80、NC89、云烟87、K326大田营养生长期天数与苗期日照时数正相关性有统计学意义，且其相关系数都大于K346、中烟90和HY06； G80、NC89、云烟87、K326、K346大田营养生长期天数与苗期的日温差正相关性有统计学意义或高度统计学意义；HY06大田营养生长期天数与苗期有效积温成正相关，其余品种呈负相关，相关性没有统计学意义。

云烟87、NC89和K326大田营养生长期天数与大田营养生长期日温差正相关性有统计学意义或高度统计学意义。除HY06相关系数为正值（0.291，正相关性没有统计学意义）外，其余6个烤烟品种（系）大田营养生长期天数与其日照总时数成负相关，且没有统计学意义。此外，除中烟90相关系数为正值（0.224，正相关性没有统计学意义）外，其余6个品种大田营养生长期天数与其有效积温呈负相关，但相关系数低，且没有统计学意义。

表9 烤烟品种（系）大田营养生长期天数与光温因子的相关分析Tab. 9 Correlation analysis between fi eld vegetative period days of fl ue-cured tobacco varieties and light and temperature factors

将现蕾天数与各光温因子进行逐步回归分析，得出现蕾天数与光温因子的回归方程，为y＝－30.983＋0.04x1＋0.051x2－0.133x4＋0.184x6（R2＝0.987）。其中各光温因子的标准化回归系数分别为：移栽到现蕾期的日温差为1.221，移栽到现蕾期的日照时数为-0.562，苗期的有效积温为0.482，苗期的日照时数为0.328。标准化系数的绝对值愈大说明相应的自变量对y的作用愈大，由此可知，对大田营养生长期天数影响最大的光温特性指标是大田营养生长期的累计日温差。

3 结论与讨论

3.1 因子分析法对烤烟品种（系）光温特性的评价

国内外对水稻、油菜、小麦和大豆等作物的光温特性做了大量的研究，对其光温反应类型进行了划分[13-15]，但有关烟草光温特性的研究报道很少。随着烟草早花问题日益受到重视，人们开始着手研究烟草光温特性问题。因子分析作为多元生物统计方法的一种，是将影响某些变量的因子剖分为对这些变量起作用的公共因子以及对其中一些特殊变量起作用的特殊因子，从繁多的数量性状中找出主要因子，以提高研究评价的逻辑性与准确性。该方法近几年开始用于分析水稻等作物光温特性研究中[12]，但尚未见应用于烟草光温特性方面的研究报道。本研究表明，在正交方差最大旋转因子载荷阵中，公因子1是影响烤烟品种光温特性的主要因子，以苗期光温因子影响为主导；公因子2中，以大田营养生长期的光温因子影响为主导。对烤烟光温特性影响最大的光温因子是累计日温差、日照总时数。根据公因子的综合得分，对供试的7个主栽烤烟品种的光温特性大致分为两类：HY06、中烟90、K346为光温钝感型； K326、NC89、G80、云烟87为光温敏感型。这与金磊等[8]、柴家荣[10]、周翼衡等[16]、曹显祖等[17]和颜合洪等[18]研究报告中的“NC89对苗期低温和日长较敏感，K326对节令和环境反应较敏感，云烟87对苗期低温敏感性，K346对苗期低温引起早花的敏感性较低，K326、NC82、NC89和G80经短日照处理后提前现蕾”等现象较为符合；但与王鑫等[19]、周翼衡等[16]、莫成恩[20]研究报告中的“K346对低温敏感，气温愈低其生长愈慢，且易出现早花，K326对苗期低温引起早花的敏感性较低，K326低温诱导的烟株生长进程被推迟”等有一定的差异。这可能是由于在不同的烟区的光温因子变化规律以及栽培措施不同，导致烟株早花表现不同。由于受工作量大的限制，试验分析的烤烟品种尚不够广泛，该方法在烟草品种光温特性研究及其选育中应用的有效性和实用性有待更多的实践检验。

进一步运用感光指数和感温指数对不同烤烟品种（系）光温特性进行分析，得出烤烟品种对光温反应的敏感程度为云烟87＞NC89＞K326＞G80＞中烟90＞K346＞HY06。此结果与因子分析法结果一致，也与烟叶生产实际调查结果相吻合。表明运用因子分析法、感光指数和感温指数来评价主栽烤烟品种光温特性准确、可行。

3.2 光温钝感型和光温敏感型烤烟大田营养生长期表现特征

本研究结果表明，光温钝感型烤烟品种（系）HY06、中烟90和 K346，其所需的日照时数、有效积温、日温差累积高或较高，一定范围内的温光条件变化对其影响不大，且生长较快，发育相对较慢；而光温敏感型品种K326、NC89、G80和云烟87，其所需的日照时数、有效积温、日温差累积相对较少，表现出生长相对较慢，发育快。光温敏感型品种因大田营养生长期所需的有效积温、日照总时数较少，较小的环境温光条件变化就可能引起其有效积温、日照时数发生较大的变化，导致其对温光反应敏感。从大田营养生长期天数看，光温钝感型品种（HY06、中烟90、K346）略多于或显著多于光温敏感型品种（K326、云烟87、G80、NC89），其受温光条件变化的影响也相对较小，这可能是这3个品种对温光反应钝感的原因之一。大田营养期生长期天数与光温因子相关分析结果表明，苗期的有效积温和日照时数越少，烟株现蕾越早。这与颜合洪[18]和曹显祖等[17]的研究结果相同。对大田营养期影响最大的光温特性指标是大田营养生长期的累计日温差。

随着移栽期的推迟，大田期的温度和光照提高，烤烟营养生长期缩短，光温敏感型烤烟比光温钝感型烤烟的现蕾时间提前幅度较大。Sheidow[1]、日本村岗[21]和谢如剑[22]等认为“烟草移栽前后持续遭遇低温将促进花芽分化，烟草在移栽后遇到连续15 d低于12 ℃气温就会引起早花”，但是，本试验28个处理在移栽前后的平均气温为12 ℃～20 ℃，没有遭遇所谓的持续低温，烟株仍然提前现蕾。由此可见，烟株在移栽后期如果没有持续遭遇低温胁迫，那么随着日照时数的增加和日温差的减小，烟株同样会提前现蕾完成营养生长。这与陈恩谦[23]对不同类型水稻品种营养生长期的温光效应研究结果相似。但是，烤烟的现蕾时间并不是一味地随着光照和温度的增加而提前，前两期提前幅度较大，但后两期提前较慢。供试品种（系）的最少现蕾天数都在43～49d内变化，表明烟草有一个最低基本营养期，从移栽至现蕾需要积累一定的温度和日照时数，在保证基本营养期的前提下，烟株获得了生长所需的光温能量才在可变营养期内随环境的变化而现蕾。这与金磊等[8]对烤烟花芽分化及发育进程的研究中的结果较为吻合。

综上所述，本试验采用分期播种以及因子分析等方法研究烤烟品种（系）的光温特性，可以在本地较小的区域、较短的时间内完成，方法简单、少受约束，结果比较直观、与现实相近，可以较快了解品种（系）的光温特性，及时为生产提供科学依据。本文对烤烟品种（系）的光温特性进行了初步的探索，但是对于光温特性的作用机理以及光温互作效应等方面的研究还有待于进一步的深入。

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Comparative study on light and temperature characteristics of different fl ue-cured tobacco varieties and strains

LUO Jing1，2, WEN Jun3, LI Maojun4, XIAO Shaoming1, XIE Junxi1, WANG Wei2, DENG Shiyuan2, CHEN Jianjun2
1 Nanxiong Branch of Guangdong Shaoguan Tobacco Company, Nanxiong 512400, Guangdong, China；2 Tobacco Laboratory of South China Agricultural University, Guangzhou 510640, China；3 China Tobacco Guangdong Industrial Co., Ltd, Guangzhou 510610, China；4 Guangdong Shaoguan Tobacco Company, Shaoguan 512000, Guangdong, China

Light and temperature characteristics of tobacco varieties were investigated. Factor analysis was adopted in selecting prematureresistance to fl owering by sowing seeds at four different dates. Results showed that the sensitivity to light and temperature of seven varieties were in the following order: Yunyan 87＞NC89＞K326＞G80＞Zhongyan90＞K346 ＞HY06. Low temperature and sunshine accumulation at seedling stage lead to earlier appearance of fl ower bud. Light and temperature characteristics of tobacco varieties could be divided into two types. One responded slowly to light and temperature, such as HY06, Zhongyan90 and K346, and the other responded quickly such as G80, K326, NC89 and Yunyan 87. Result also showed that HY06 was a typical variety which responded slowly to light and temperature.

fl ue-cured tobacco; variety; light and temperature characteristics; comparison

:LUO Jing, WEN Jun, LI Maojun, et al. Comparative study on light and temperature characteristics of different fl ue-cured tobacco varieties and strains [J]. Acta Tabacaria Sinica, 2015, 21(2)

罗静，文俊，李茂军,等. 烤烟品种（系）光温特性的比较研究[J]. 中国烟草学报，2015,21（2）

中国烟草总公司项目“耐低温抗早花烤烟新品种选育及遗传生理机理研究”（110200902043）；广东省烟草专卖局（公司）资助项目“广东浓香型特色优质烟叶开发”（201101）；广东中烟工业有限责任公司资助项目“广东‘双喜’品牌导向基地烤烟成熟度调控技术及其管理模式研究与应用”[粤烟工05XM-QK（2010）025]

罗静（1985—），硕士，农艺师，主要从事烟叶生产技术研究与推广工作，Tel：0751-3822679，Email：toluojing@163.com

陈建军（1965—），博士，教授，主要从事烟草栽培与生理生化方面的研究与教学工作，Tel：020-85286174，Email：chenjianjun@scau.edu.cn

2014-01-20