影响上部烟叶烟碱含量的主要农艺措施*

2016-01-23王育军

中国农业文摘-农业工程 2016年4期

王育军

（甘肃烟草工业有限责任公司技术中心，甘肃兰州 730050）

烤烟的上部叶包括全部顶叶和部分上二棚叶，每株一般有6片左右，占整株烟叶叶片数的约1/3，占单株烟叶总产量的约40%。由此可见，上部烟叶在烤烟生产中占有重要地位。但是长期以来，我国的上部烟叶烤后叶的内在质量存在着烟碱含量偏高，刺激性大，糖碱比偏低等一系列化学成分不协调问题，在卷烟配方中不便利用，降低了上部烟叶的工业可用性。因此，如何提高上部烟叶的可用性成为近年来不断研究的热点课题，而烟碱含量偏高是制约上部烟叶可用性的关键因素[1]。目前对于如何调控上部烟叶烟碱合成和积累已经做了大量的研究[2-6]，如：环割、切根、喷施外源激素等方法对于降低上部烟叶的烟碱含量确实有明显的效果，但是在实际生产中缺乏可操作性；通过调整氮肥的施用量以及不同类型氮素的配比则会影响整株烟的产量及对中、下部烟叶的品质产生影响。因此，本文试图通过从主要常规农艺措施的角度，阐述影响上部烟叶烟碱含量的因素。

1 打顶和留叶数对上部叶烟碱含量的影响

1.1 打顶对上部叶烟碱含量的影响

打顶是调控烟株营养和烟叶品质的重要措施，打顶不可避免的对烟株的茎秆造成了局部损伤，产生伤害胁迫，植物对伤害胁迫有其适应机制。通过在伤口部位释放某些化学信号物质，并传递给临近的部位使植株对伤害做出相应的防御反应来应答外界的伤害，改变了烟株体内的物质代谢和源库关系。打顶后，烟株体内生长素（IAA）含量急剧降低，而IAA能够刺激H+的分泌和K+的吸收同时进行，研究表明[5]，烟叶中钾含量与烟碱的含量呈负相关，因此，打顶降低了对K+的吸收，这也可能是烤烟钾含量偏低的原因；另外，打顶还促进了次生根的萌发，增加了根的深度和密集度，相应地增加了根部对水分和养分的吸收能力，用于合成烟碱的氮急剧增加，增强了烟碱的合成能力。

在逆境条件下，植物体内的脱落酸（ABA）含量迅速增加，ABA能诱导某些酶的重新合成，增加植物的抗逆性，以适应环境。有研究表明[7]，烟草受伤部位ABA含量比未受伤害部位高，韩锦峰等试验证明[8]，不论打顶与否，喷施ABA均能提高烟株体内的烟碱含量。茉莉酸类（JAS）是广泛存在于植物体内的一类化合物，主要组成是茉莉酸（JA）和茉莉酸甲酯（MeJA），是信息传递物质。研究表明[7]，烟草在受到伤害时JA大量合成，JA通过信号传导刺激根系的烟碱合成。

1.1.1 打顶方式对上部叶烟碱含量的影响

余志虹等在粤北始兴烟区通过对扣心打顶、现蕾打顶和初花打顶三种不同打顶方式的研究表明[9]，烟叶成熟采收时，扣心打顶烤烟烟碱含量大于现蕾打顶烟叶；现蕾打顶烤烟烟碱含量大于初花打顶烟叶。郭东海等研究发现，完全打顶的烟叶，烟碱含量高，不打顶处理的烟叶尽管烟碱降低，但也出现糖氮比不协调等问题，而打顶留花苞15个处理的烟叶相比不打顶处理的烟碱含量降低，钾含量升高[10]。

1.1.2 打顶时间对上部叶烟碱含量的影响

打顶时期不同，对烟叶质量的形成，尤其是上部叶质量形成有很大的影响[11]。打顶过早，一方面上部叶尚处于幼嫩阶段，分生细胞延续分裂时间很长，上部叶集中营养充分，分裂增殖，造成叶片肥大；另一方面烟株长到现蕾开花时，由氮素同化阶段转入碳素同化阶段，打顶过早，实际上是促进和延长了氮素同化过程，从而使进入叶片的氮素升高，对烟叶的化学成分协调性产生不良影响，而且打顶过早，打乱了烟株内的激素平衡，使一些营养元素的吸收和累积受阻[12]。打顶时间的推迟有利于降低烟碱含量，增加钾含量，改善烟叶协调性[9]，薛琳等[13]认为在皖南烟区生态条件下打顶时间的推迟虽有利于降低烟碱含量，但烟叶钾含量也随之降低，在中心花开放50%打顶更有利于烤烟获得较好的产质量，这与周初跃等[14]的研究一致。在生产实践中要根据土壤条件、施肥水平和烟株的长势长相，分类指导打顶，如实际生产中有效叶数偏少可掌握适当推迟打顶时间有助于降低烟叶中的烟碱含量，避免烟碱含量过高；而有效叶数过多时，适当提早打顶时间，可保证在烟碱含量不偏高的情况下，提高烟叶的上等烟比例和均价，以达到在保证内在化学成分协调的情况下，获得较好的产质量效益[15]。

1.2 留叶数对上部叶烟碱含量的影响

留叶数对上部叶的可用性有重要影响，并与烟叶的烟碱含量呈显著的负相关，增加留叶数可增加单位土地面积的烟叶数量和烟碱总量，但由于叶面积的冲淡效应最终反而降低烟叶中烟碱含量[16]。胡国松等人研究表明，烤烟留叶数以20片左右比较适宜，少于18片叶或高于20 片叶时，烟叶的评吸总分显著降低，香吃味变差[17]，纪成灿则认为目前生产上较为合理的留叶数在18～22片，并在这个范围内倾向于适当多留叶，以稀释上部叶较高的干物质含量和提高其可用性[18]。高贵等[19]的研究发现，土壤供应肥力过高、不均衡，气候条件特殊，则烟株留叶数对上部烟叶烟碱含量的影响会变为次要因子，并且表现得不明显。因此在生产实践中要根据实际情况，分类指导留叶数。在正常水肥条件下，单株留叶以18～20片为宜；施肥不足则减少留叶数，适当提早打顶，采取现蕾打顶，并配合施用叶面肥，促顶叶开片；高肥条件下的烟株则增加留叶数，延迟打顶时间。

2 采收方式对上部叶烟碱含量的影响

目前，上部叶采收方式主要有3种，（1）传统采收方法。每隔7～10d，采收2～3片上部叶。（2）一次性带茎砍采。顶部4～7片叶充分成熟后一次性砍采。（3）一次性采收。一次性采收的成熟标准跟一次性带茎砍烤的标准一样，要求顶部倒数第二位叶必须充分成熟，方可一次性采收。

江峰等[20]的研究表明，一次性采收，较传统采收方法而言，能够减少上部烟叶自身之间的差别，使得烟碱均匀地分布于上部叶中，起到稀释上部烟叶烟碱的作用。传统常规方法采收后的烟叶自身之间差别比较大，尤其顶部1至2叶烟碱含量过高，使得其工业可用性降低。一次性采收后的烟叶质量明显要高于传统的分次采收，这与刘道德[21]、罗华杰等[22]的研究基本一致。江厚龙等[23]认为，一次性带茎砍采，上部叶烟碱含量较传统采收方法降低了2.92%，这可能与带茎砍采在一定程度上提高了顶部叶的成熟度，同时烘烤过程中烟茎中的水分持续供应烟叶，促进叶片内物质充分分解转化有关[24]。简永兴等[25]的研究发现一次性采收或砍采可显著降低上部烟叶的烟碱含量，二者的倒数第2叶初烤烟的烟碱含量分别为3.0%与2.9%，，而传统采收方法的烟碱含量为3.9%；他还发现同为传统采收方法，与每次采收2片的相比，每次采收3片的亦具有一定程度的降低上部烟叶烟碱含量的作用。赵莉等[26]的研究认为，同为一次性带茎砍采，T3（打顶后60天，上部6片叶带茎砍采）与T4（打顶后65天，上部6片叶带茎砍采）相比，上部叶烟碱含量T3>T4。汪健等[27]的研究则表明，同为一次性采收，烟碱含量上部叶7片一次采收>上部叶5片一次采收。结合现有关于采收方式对上部叶烟碱含量的研究成果可知[19-27]，3种主要采收方式就降低上部叶烟碱含量而言，一次性带茎砍采好过一次性采收，一次性采收则优于传统采收方法。

3 种植密度对上部叶烟碱含量的影响

种植密度对烤烟的产量和品质影响很大，不同的种植密度形成的群体结构不同，田间小气候必然受到影响。有研究表明[3]，随着种植密度的增加，烟碱的含量呈下降趋势。群体的结构及特性是所有个体的数量及生长发育状况所决定的。当中、下部烟叶采摘完成后，烟株的中下部分处于通透的状态，群体结构变得疏松，从某种程度上讲，可以认为是低种植密度类型，此时烟田通透性增加，加快了烟田群体内部空气流动的速度。地面覆盖度减小，白昼吸收的热辐射增多，地温上升快，根系活力增强；而夜间地面散热多，地温下降快，根系呼吸作用弱，消耗有机物少，有利于根系的生长和吸收作用的加强。另外，由于叶片数的减少以及通透性的增加，田间相对湿度降低，增强了叶片的光合作用能力，一方面，光合作用的增强为根系合成烟碱提供了大量的碳架和能量；另一方面，蒸腾作用所产生的水势将根所吸收的水分和溶解其中的养分源源不断的向上运送到叶片中，这其中就包括在根尖合成的烟碱。在烟碱合成量（源）不变的情况下，叶片数（库）的减少，使得叶片中烟碱的输入量相对增加。一般认为，以行距110～120cm，株距50～55cm，移栽1 100～1 200株/667m2适宜[3]。

4 结语

烟碱是生物碱的重要成分，属于植物次生代谢产物，这类化合物多有特殊而显著的毒性作用，但生物碱在烟草体内含有较高的浓度，而对烟草的生命活动没有任何影响。目前普遍认为植物次生代谢物的存在与植物的生存竞争有关，是植物化学防御机制中的有效物质。上部烟叶由于在生长过程中处于不断变化的环境，烟株受到自身及外界的各项刺激等多方面的因素，影响了上部烟叶的烟碱含量。通过合理分配种植密度，把握好上部烟叶的打顶时间和打顶方式，选用合适的留叶数和采摘方式，对于降低烟碱含量，改善烟叶物理性状，协调内在化学成分具有促进作用。

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