烟草野火病对烟叶产量产值及化学成分的影响

谷纪涛 +丁伟 +余永旭++王振国 +肖鹏++罗建钦+李承荣

摘要：为探索烟草野火病对烟叶单叶质量、产值以及常规化学成分的影响，对下、中、上3个部位不同等级野火病烟叶的单叶质量、产值及化学成分进行测定与分析。结果表明，野火病轻微发生时，烟叶产量和产值就会出现损失。各部位野火病烟叶的单叶质量、产值与野火病等级呈极显著负相关；下部叶的总植物碱含量与野火病等级呈极显著正相关，总氮含量、钾含量与野火病等级呈显著正相关，而还原糖含量、总糖含量与野火病等级呈极显著负相关；中、上部烟叶的总植物碱含量、总氮含量、钾含量与野火病等级均呈极显著正相关，而还原糖含量、总糖含量与野火病等级呈极显著负相关。综合分析，各部位野火病烟叶相比于0级对照，单叶质量、产值降低，总植物碱含量、总氮含量、钾含量增加，还原糖含量、总糖含量减少。

关键词：野火病；烟叶；等级；产量；产值；化学成分；相关性分析

中图分类号： S435.72文獻标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）04-0081-03

烟草野火病是由丁香假单胞菌烟草致病变种（Pseudomonas syringae pv. tabaci）引起的一种细菌性病害，1917年Wolf和Foser首次对其进行了报道[1]。1921年野火病在美国弗吉尼亚州造成烟叶减产997.9万kg，目前该病在世界烟草主产区广泛发生。由于连作时间长、病菌易产生抗药性以及高抗野火病的烟草品种较少[2]，自20世纪80年代以来，野火病在我国云南、贵州、四川、山东、河南、黑龙江等省份烟叶主产区开始流行且逐年加重[3]。采收期野火病发生，烟农为避免大暴发，往往提早采收进行烘烤，导致烟叶品质差、香气量少、杂气重[4]。从烘烤开始至变黄期的温度和湿度有利于野火病的发展，烘烤后野火病病斑面积比烘烤前增大，对烟叶造成进一步影响[5]。前人研究烟草赤星病、气候斑点病等的发生严重度对烤后烟叶产量产值、常规化学成分含量的影响较多。冯连军等对气候斑点病和花叶病与烟叶产量产值损失量进行了相关和回归分析[6]。华劲松等研究了烟草赤星病发生程度对烟叶产量及产值损失发现，病情指数增加10，单株烟叶产量减少0.028 kg，产量损失率上升8.125%，产值损失率上升14.196%[7]。谌爱东等建立了赤星病病情指数与中上等烟产量损失率、产值损失率的数学模型[8]。余清研究了不同部位不同等级赤星病对烟叶产量产值的损失率，并进行回归相关性分析，发现最大产量损失率为28.56%，产值损失率为89.67%[9]。魏宁生等通过对感染赤星病、气候斑点病和花叶病的烟叶进行生化物质含量测定，发现尼古丁含量显著下降，烟叶化学成分协调性变差[10]。高家合在调制期研究了不同部位不同等级赤星病对烟叶化学成分的影响。结果表明，赤星病危害后，烟叶还原糖、总糖含量相比于0级对照有减少趋势，烟碱、总氮、蛋白质含量有增加趋势[11]。孙剑萍等经过3年研究发现，随着赤星病病情加重，烟碱、蛋白质、氮的含量增加，而总糖含量减少[12]。曾钰研究发现感染普通花叶病毒病、马铃薯Y病毒病和赤星病的同一部位烟叶随着病情加重，总氮、总植物碱、蛋白质含量递增，还原糖、总糖含量递减[13]。刘孟君等研究发现感染赤星病的烟叶烟碱与还原糖含量降低，总氮、蛋白质含量增加[14]。烟草叶部病害的发生不但给产量产值造成影响，还会严重影响烟叶的化学成分含量和协调性，进而影响烟叶的品质。每年野火病的发生与流行都给烟叶生产带来较大的经济损失，目前对野火病的研究主要集中在流行规律、防治技术上，但是烟叶感染野火病后，不同严重度野火病烟叶产量产值损失如何、常规化学成分是否发生了变化、变化规律又如何都尚未报道。因此，通过对不同等级野火病烟叶进行质量评估、常规化学成分测定，明确野火病烟叶的产量产值损失率和常规化学成分变化规律，有利于重视野火病的防治，把握其防治关键时期，提高烟叶品质。

1材料与方法

1.1材料和仪器

供试烟草品种为云烟97，选取发生野火病较严重的田块作为试验田，试验田位于重庆市奉节县太和乡良家村，纬度30°41′、经度109°17′、海拔1 208 m，土壤肥力中等，5月10日移栽。

仪器主要有电子天平、德国Bran+Luebbe Autoanalyzer 3连续流动分析仪、电热干燥箱等。

1.2试验方法[HT]

按GB/T 23222—2008《烟草病虫害分级及调查方法》，分别在2015年7月20日、8月5日、8月22日采集烟草下部、中部和上部野火病烟叶，每个部位采集0、1、3、5、7、9级烟叶各100片，重复3次，所采叶片大小均匀、叶位一致，每次采集的样品在同一烤房烘烤，烘烤结束后进行单叶质量、产值和常规化学成分含量测定。

1.3测定指标及方法

对各级病叶进行称质量，计算单叶质量，并按照《42级国家烤烟标准》进行烟叶等级划分，按照《2015年中国烤烟价格收购表》进行产值计算。按照行业标准YC/T 160—2002《烟草及烟草制品总植物碱的测定连续流动法》、YC/T 161—2002《烟草及烟草制品总氮的测定连续流动法》、YC/T 159—2002《烟草及烟草制品水溶性糖的测定连续流动法》、YC/T 217—2007《烟草及烟草制品钾的测定连续流动法》、YC/T 162—2011《烟草及烟草制品氯的测定连续流动法》、YC/T 216—2007《烟草及烟草制品淀粉的测定连续流动法》分别对总植物碱、总氮、还原糖、总糖、钾、氯、淀粉含量进行测定。

1.4数据处理

用Excel和SPSS进行相关试验数据处理与统计分析。

2结果与分析

2.1不同等级野火病对烟叶单叶质量、产值的影响

对下部、中部和上部0、1、3、5、7、9级野火病烟叶进行产量测定和产值核算。由表1可知，当野火病达到3级时，相比于同部位0级对照烟叶单叶质量显著降低；当野火病1、3、5、7、9级时，下部叶产量损失率分别为3.00%、7.93%、10.49%、13.78%、17.87%；中部叶产量损失率分别为 1.60%、10.88%、12.47%、15.12%、20.49%；上部叶产量损失率分别为4.70%、10.43%、12.36%、16.53%、18.51%。由于野火病的发生会导致烟叶分级时等级下降，因此产值损失相比于产量损失更明显，病害等级之间产值差异均达到显著水平。当野火病达到3级时，各部位产值相比于0级对照损失率达到30%以上，下部和上部野火病烟叶产值损失相比中部更严重，当野火病达到9级时，下部和上部烟叶产值损失率达到80%以上。

对不同等级野火病下部叶、中部叶和上部叶的单叶质量、产值进行相关性分析，得出回归方程及相关系数，并进行显著性检验。从表2可知，下部、中部和上部叶单叶质量与野火病等级呈极显著负相关，相关系数分别为-0.994、-0.974、-0.974；下部叶、中部叶和上部叶产值与野火病等级呈极显著负相关，相关系数分别为-0.997、-0.989、-0.998。

2.2不同等级野火病对烟叶常规化学成分的影响

样品测定结果（表3）表明，下部叶随野火病等级增大，总植物碱含量从1.45%增加到1.95%，总氮含量从1.41%增加到2.22%，还原糖含量从29.32%降低到17.44%，总糖含量从37.98%降低到22.57%，钾含量从1.54%增加到2.23%。由于下部叶总植物碱、总氮含量相比于中上部偏低，发生野火病后总植物碱、总氮含量增加对烟叶品质影响并不大。中部叶和上部叶的总植物碱含量、总氮含量、钾含量随野火病等级的增加呈上升趋势，还原糖、总糖含量随野火病等级的增加呈3结论与讨论

本研究结果表明，随野火病危害程度加重，下部叶、中部叶、上部叶的单叶质量和产值不断减少，产量产值与野火病等级呈极显著负相关。当下部叶的野火病达到9级时，产量平均损失率为17.87%，产值损失率为82.91%；中部叶野火病达到9级时，产量损失率为20.49%，产值损失率为69.69%；上部叶野火病达到9级时，产量损失率为18.51%，产值损失率为82.89%，这与余清研究的赤星病对产量产值造成的损失结果[9]相似。产值损失率相比于产量损失率，出现急剧下降，主要是因为病斑在烘烤过程中出现增大、扩散、穿孔等现象[15]，造成烟叶外观品质的降低和残伤面积的增大，烟叶的单价进一步降低。综合产量和单价2个方面因素可知，随着野火病等级的增大，烟草的产值急剧下降。

病斑是烟草叶片残伤的主要因素之一，残伤面积的增大，会导致烟叶的香气量减少、烟质变坏、杂气变重、吃味变淡、劲头减小。烟叶化学成分含量与烟草品种[16]、气候因子[17]、病害发生[10]等因素密切相关。由于前人对野火病与烟叶化学成分之间的关系研究较少，本试验讨论部分主要涉及与其他叶部病害进行比较。本研究结果表明，烟草受野火病危害后，初烤烟叶的总植物碱含量、总氮含量、还原糖含量、总糖含量和钾含量变化明显，其中总植物碱含量、总氮含量、钾含量随野火病等级增加呈现递增趋势，而还原糖含量、总糖含量随等级增加呈现下降趋势。总植物碱含量、总氮含量、还原糖含量、总糖含量变化趋势与高家合等对烟草受赤星病危害后的研究结果[11-12，18]一致。魏宁生等对烟草蚀纹病、花叶病（黄瓜花叶病毒病和普通花叶病毒病）、气候斑点病烟叶进行化学成分分析，发现尼古丁含量均显著降低，化学成分协调性较差[10]。受花叶病侵染后，烟叶总糖含量、还原糖含量大幅增加，而蚀纹病、气候斑点病总糖含量、还原糖含量均下降；受蚀纹病侵染后，叶片中的总氮含量增加，花叶病和气候斑点病烟叶中的总氮含量减少。由此可见，不同病害侵染后造成同一种化学成分含量变化的趋势不同。

不同部位烟叶的总植物碱含量、总氮含量存在差异，下部叶总植物碱、总氮含量最低，中部叶居中，上部叶最高与阎克五等研究结果[19]一致。徐玲等研究表明，野火病毒素能够使烟草叶绿体内膜系统遭到破坏，基粒片层解体，细胞壁扭曲变形，影响了光合作用的正常进行和干物质积累[20]；白宝璋等研究表明，烟草感染野火病后，叶片内叶绿素含量降低，干物质积累减少，可溶性糖含量显著降低，能较好地解释本试验中还原糖、总糖含量呈现降低趋势的现象[21]。

本研究中部叶的钾含量变化明显，与王建文研究的腰叶感染赤星病的程度与烟叶内钾含量呈显著正相关结果[18]一致。董艳等的研究结果表明，当叶片中钾含量小于4%时，随着钾含量增加，野火病发病减轻[4]。而本研究中样品的钾含量与野火病等级呈正相关，可能由于钾元素能增强烟草抗病性，当烟草感染野火病时，促进了对钾素的吸收，从而抑制野火病的进一步发展，也可能由于还原糖、总糖含量下降使得钾所占比例增加，具体原因有待进一步研究。

野火病发生较轻时，对烟叶产量产值和化学成分影响较小；当发生严重时，对产量产值和化学成分的影响都较大。因此，要高度重视野火病的防治，当大田野火病未发生或者零星发生时要及时进行防治，能更好地减少或者避免野火病对烟叶产量产值和化学品质的影响。

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