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雪茄烟遮荫种植研究

2017-04-04

四川农业科技 2017年3期
关键词:雪茄烟光化学烟株

赵 宇

(中国烟草总公司四川省公司,四川 成都 610066 )

雪茄烟遮荫种植研究

赵 宇

(中国烟草总公司四川省公司,四川 成都 610066 )

研究表明,不同程度的遮荫处理对雪茄烟的种植水平和产品的质量具有非常重要的影响,尤其对雪茄烟的生长发育和光合特性两个主要方面影响十分明显。本试验针对22%、63%、71%这3种透光率条件与全光照条件下雪茄烟生长发育和光合特性两个方面的具体指标和因子进行了对比和统计分析,并得出了相关结论。通过对结论的分析,可以更好地掌握不同光照条件对雪茄烟种植的影响,以期能利用好雪茄烟对光照变化的规律,使其更好地为工业化生产和应用提供理论参考与借鉴。

雪茄烟,遮荫;种植;光照;影响;借鉴

1 引言

研究表明,遮荫率对雪茄烟的生长发育、光合特性、激素含量以及酶活性、常规成分、细胞壁物质含量、以及叶片组织等具有非常重要的影响。为了研究不同遮荫率对雪茄烟上述因素的影响程度,可以通过对比全光照条件下和不同程度的遮荫率条件下,雪茄烟的生长发育、光合作用、叶绿素荧光参数的状态变化状况来加以说明。

雪茄烟是一种特殊的卷烟制品,目前雪茄烟在工业的应用方面还存在很多缺陷和问题,诸如组织粗糙、叶片较厚、颜色不够均匀等。相关研究表明,对雪茄烟在种植过程中进行适度的遮荫处理,可以在一定程度上减少甚至消除前面提到的几种问题。研究表明,适度遮荫对作物的光合作用以及生长发育带来不小的影响,不仅可以减小叶片厚度,还可以增加叶片的宽和长,甚至对有的作物来说,遮荫处理可以改变叶片形状,降低叶面积指数,增加株高,可以使因光强不足所带来的负面效应得到改善。

对作物的光合特性来讲,适度的遮荫处理可以延缓叶片光合作用速度,有效提高太阳光的使用效率,对作物内有些微量元素的调节和新陈代谢具有显著作用。本文针对雪茄烟种植过程中遮荫对其品质的影响程度进行研究分析,希望能改善雪茄烟种植的品质,提高雪茄烟在工业等方面的应用成效。

2 试验准备阶段

2.1 试验材料

本次试验所引进的雪茄烟品种为某国外种型,试验地点选择在农田教学基地,试验方案选择盆栽。盆栽所使用的土壤为沙壤土,且土样经过风干和网筛。试验地土壤pH值为7.8,含氮量约为5.05mg/kg,有效磷含量为10.1mg/kg,速效钾含量为105mg/kg,每盆装沙壤土20kg。

试验采用对比法,其中遮荫处理分别采取3种不同的透光率:22%、63%和71%,以全部光照作为对照处理。4种处理方式各种植30盆,每盆1株。每盆施纯氮13g、五氧化二磷6.5g、氧化钾26g,其中氮肥和钾肥以70%用作基肥,在移栽之前施肥,剩下30%作为追肥在移栽后的20~25d内施用。而磷肥在盆栽移栽前就全部施用。试验采用漂浮育苗,3月10日开始播种烟籽,烟苗长到2个月左右、有7片真叶时开始移栽,行距为120cm,株距为45cm,在此过程中同时进行遮荫处理,直到采摘结束为止。

2.2 测定方法

材料和准备条件完备后,需对雪茄烟的多个因子进行测定,以反映试验的结果。测定项目为:单株高、叶片叶绿素含量、株重、光合速率、茎围以及荧光参数等。

2.2.1 株高的测定 在烟株长到第80d的时候,对4个处理方式的盆栽各选取10株进行测定,取每种处理方式10株植株株高的平均值。

2.2.2 叶片叶绿素的测定 对不同处理方式的叶片叶绿素采取80%丙酮提取法进行测定。

2.2.3 株重测定 这里的株重指的是烟株的干重,其测定方法是在烟株生长发育到第80d的时候,对4种处理方式的盆栽每种随机选择4组,将根、茎、叶片全部分开,在105℃条件下杀青15min,65℃条件下恒温烘干到恒重状态,用天平进行称重,获取平均值。

2.2.4 光合速率测定 用便携式光合系统测定烟株的净光合速率。在天气晴朗的条件下,优先选择接受光照条件比较好的中间部位的叶片,此刻叶片叶龄大约为20d,在上午9~10时对气体交换参数进行测定,每种处理方式测定3~4株,每株重复测定3~4次,然后分别取平均值进行计算。

2.2.5 茎围的测定 茎围的测定时间为烟株生长到第80d的时候,每种处理方式随机选择10株进行测定,在距地面1/3株高的地方对不同处理方式的10株烟株进行茎围测定,取平均值。

2.2.6 荧光参数测定 对荧光参数的测定要选择天气比较晴朗、叶片接受光照较好的条件,这个时候叶片的叶龄大约为20d。在上午9时左右,利用脉冲式荧光测定仪测定光适应条件下最大荧光、静态荧光以及暗适应条件下叶片的初始荧光、最大荧光以及最大光化学效率。根据Genty的方法可以计算烟株实际的光化学效率、非光化学猝灭值。4种处理方式每个处理测定3~4株,每株重复测定3~4次,最后取平均值。

3 试验结果分析

试验数据采用SPSS进行多重比较和方差分析。测定结果分析主要分两个主要方面:遮荫处理对雪茄烟生长发育的影响;遮荫处理对雪茄烟光合特性的影响。其中对雪茄烟生长发育的影响包括营养生长、植株干重两个方面,对光合特性的影响主要包括叶绿素含量、叶片荧光参数、光合生理特性3个方面。

3.1 营养生长

从4种处理方式来看,透光率越低,烟株的茎越细,而叶片面积和株高的生长规律是一条抛物线,呈现出先增加后减少的状态,这是雪茄烟对环境的一种适应性表现。

通过对比叶重(即叶干重与叶面积之比)衡量叶片厚度。在本试验条件下,随着雪茄烟遮荫透光率的逐渐下降,雪茄烟的比叶重呈现同样的变化趋势,即一致降低,叶片的厚度逐渐在变薄,而随着透光率从63%降低到22%时候,这种变化变得越明显。

3.2 烟株干重

试验表明,雪茄烟在透光率为22%和63%区间内植株干重变化很微弱,基本无显著差异,而除此区间外,呈现非常明显的差异水平,在全光照条件下,雪茄烟样本烟株的根系干重值达到最大。而对于茎的干重而言,在22%、63%和71%这3种遮荫条件下,茎的干重变化不很明显,而地上部分在4种不同处理方式下,干重存在显著的差异。其中63%遮荫条件下,植株地上部分干重要显著高于71%遮荫条件和全光照条件。

试验结果分析表明:在63%、71%和全光照条件下植株的干重变化差异不显著,但在22%透光率条件下就会变得非常明显。这也说明雪茄烟烟株在一定区间的光照范围条件下的干重,能够保持一个相对稳定的值域,而超出这个区间,烟株的干重就会显著降低。

3.3 叶绿素含量

试验表明,随着透光率的逐渐降低,ChIa、ChIb、Chl(a+b)依次增长,其中ChIb的含量增长幅度要大于其它2个处理。通过多重结果进行比照分析,还可以发现,在3种不同程度透光率条件下,ChIa与ChI(a+b)的变化并不是很明显,但ChIb的含量变化却比全光照条件下变化要显著得多,在22%条件下的值要显著高于在71%透光率条件下,而ChIa/b的值在全光照条件下要高于71%透光率条件,这有可能是深度遮荫对叶绿体的发育造成了破坏。

3.4 叶绿素荧光参数

实际光化学效率反应了作物叶片在光下电子传递能量与其所捕获能量之间的比值。Fv/Fm表示原始光能转化效率。而试验结果显示,随着透光率的下降,实际光化学效率在增加,同时原始光能转化效率在增加,光化学猝灭系数也在增加,而4种处理方式之间的变化并不是很显著,而叶绿素的潜在活性随着透光率下降在缓慢增加的同时,在4种不同处理方式条件下的变化就非常显著。另外一个显著的现象就是非光化学猝灭值在降低,在4种不同处理方式下的变化较为显著。

3.5 光合生理特性

试验结果显示,随着透光率的下降,净光合速率先是增加,而后逐渐下降,且在4种不同处理条件下的变化显著。在71%透光率条件下,净光合速率值最大,气孔导度和蒸腾速率逐渐降低,不同处理方式下变化显著。

4 结论

4.1 遮荫对雪茄烟种植过程中生长发育的影响

遮荫对雪茄烟生长发育的影响主要表现在使雪茄烟烟株的茎变得越来越细,叶片越来越薄,这与专家之前的研究结果相一致。在71%和63%透光率条件下,雪茄烟可以通过增加叶片面积或者增加株高来捕获更多的光能,但当透光率显著下降到22%的水平时,雪茄烟无法通过自身的调节来达到正常的生长,这一特性对茎和叶的变化也比较符合工业对雪茄烟种植的实际需要。

雪茄烟的干重受到光照条件的变化影响较大。本试验结论表明,在透光率63%条件下,雪茄烟烟株的地上部分干重和地下部分干重的总和达到最大值。在透光率63%和71%条件下雪茄烟干重的变化不是很大,而一旦光照下降到22%的水平,对雪茄烟干重的影响和抑制作用还是非常明显的。

4.2 遮荫对雪茄烟种植过程中光合特性的影响

结果分析表明,随着透光率从71%到63%,再到22%,ChI(a+b)和ChIb的值在增加,而雪茄烟对光照比较弱的条件下的反应是ChI(a/b)值的下降。这也说明了雪茄烟在一定条件下可以适应较弱的光照条件。

另一方面,荧光参数的变化情况表明雪茄烟在光照比较弱的条件下,可以将吸收的光能更多地、更有效地用于光化学合成。同时在22%透光率条件下(弱光环境),气孔导度一定程度上限制了雪茄烟叶片进行光合反应的速率。

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