摘除下部鲜烟叶对江西烤烟化学成分的影响

张海伟，刘润生，王玉胜，叶为民，邵雪莲，何宽信

(1.江西省烟叶科学研究所，江西 南昌 330025；2.赣州市烟草公司 瑞金分公司，江西 瑞金 342500；3.广东中烟工业有限责任公司，广东 广州 510385)

靠近烟株下部的烟叶，由于光照不良易导致干物质积累不足，烟叶素质和工业可用性较差。国家烟草专卖局提出进行下部叶优化处理的根本目的在于提高烟叶质量，提升产出烟叶的工业可用性。危阜斌等[1]研究表明：不同烟叶优化结构措施对大田烟株的株高、顶部叶面积，以及烤后烟叶的单叶重、叶片结构、色度和感官评吸质量的影响较大。欧阳磊等[2]认为，打叶数对烤烟产量、产值、均价和中上等烟比例均有极显著影响。具体到下部叶打叶时间和打叶数量的研究，郭芳军等[3]认为，打顶时优化底脚叶的处理较好，烤后烟叶化学成分相对协调。邹凯等[4]研究认为，邵阳烟区烤烟以打顶时摘除下部2片烟叶效果最佳。冯玉龙[5]研究表明，在梅州烟区，种植密度为16500株/hm2时，以打顶时摘除3片下部叶，同时摘除1片顶叶的处理烟叶化学成分较为协调。江厚龙等[6]研究认为，不同肥力烟田的烤烟下部叶处理技术应有所差异，高肥力烟田打叶数量应少于低肥力烟田。

综合各方研究可以看出，优化下部老化叶片有利于提升烟叶产质量，但受到生态、土壤、施肥技术的影响，不同产区下部叶优化处理的时间和数量有较大差异。有关下部叶处理对烤烟生长过程中各部位烟叶养分和碳氮代谢产物影响的研究相对较少，尤其是在东南多雨烟区，类似的研究鲜有报道。本文拟将下部叶处理的时间和打叶数量2个因素进行组合，深入研究不同措施对烟叶养分吸收分配、碳氮代谢产物的影响，探索适宜江西生态条件的下部烟叶处理技术，为优化烟叶等级结构、提高烟叶品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料和土壤理化性状

试验选择在瑞金烟叶科技示范园进行。供试烤烟品种为云烟87，包衣种湿润育苗移栽。试验田土壤肥力中等、均匀、地面平整、靠近水源，近2年未做过农作物肥料试验，无病虫害发生。土壤质地为砂质，基本理化性质为pH值为5.4、有机质19.5 g/kg、速效氮91.5 mg/kg、速效磷24.0 mg/kg、速效钾97.3 mg/kg、氯离子0.13 mg/kg、阳离子交换量18.4 cmol/kg。

1.2 试验设计

按照摘除下部叶的时间和打叶数量不同设置6个处理(表1)，各处理随机区组排列，每个处理3次重复。各小区所用肥料相同，菜籽饼有机肥用量均为750 kg/hm2，纯氮肥用量为135 kg/hm2，氮磷钾比例为1∶1∶3。每个小区植烟60株，行株距为1.2 m×0.5 m，生产管理措施采用当地常规方法。

表1 试验设计

1.3 试验方法

2015年3月7日移栽。追肥中的烟草专用肥于移栽后20 d干施于烟株根系周围，硝酸钾、硫酸钾在移栽后第7、14、21、28 d分4次对水混匀浇施。各处理于5月1日统一摘除2片底脚叶，然后选择代表性烟株对自下向上第6叶位(下部叶)、10叶位(中部叶)、16叶位(上部叶)烟叶进行挂牌标记。5月11日在小区内有50%烟株中心花开放时一次性打顶。

1.4 测定项目

分别于打顶后第6天和第15天，对各处理第6叶位叶片取样，杀青烘干后测定氮、磷、钾养分含量；于打顶后第6、15、30、45 d，各处理分别取第10叶位和第16叶位叶片杀青烘干，测定烤烟的氮、磷、钾、碳水化合物和含氮化合物含量；烟叶采收烘烤后各处理分别取第10叶位和第16叶位烟叶1 kg，测定烤烟的常规化学成分。

1.5 统计方法

采用SPASS 19.0软件对试验数据进行处理和统计分析，采用Duncan法进行多重比较，英文小写字母a、b、c等表示5%差异显著性水平。

2 结果与分析

2.1 不同处理对下部叶氮磷钾含量的影响

由表2可知，摘除下部叶的时间和打叶数量对打顶后第6叶位养分含量均有一定影响。打叶数量相同时，随着打叶时间延迟，第6叶位的氮、钾含量先升后降，磷含量变化较小。打顶后第1天摘除下部叶时第6叶位的氮、钾含量最高。同一打叶时间摘除2片下部叶处理的第6叶位的氮、钾含量均小于摘除5片叶的处理，磷含量变化较小。

表2 不同处理对第6叶位氮磷钾含量的影响 %

注：同列数据后的小写字母表示在0.05水平上的差异显著性，字母不同则差异显著，相同则不显著。下同。

2.2 不同处理对中上部烟叶氮磷钾含量的影响

随着烟叶的逐渐成熟，第10叶位氮含量逐渐降低，磷、钾含量先升后降；第16叶位氮、磷、钾含量总体呈先升后降趋势(图1～图3)。同一打叶时间下，烟叶成熟时，摘除5片叶处理的中部叶和上部叶氮、磷、钾含量高于摘除2片叶处理。随着打叶时间的推迟，第10叶位成熟时氮、磷、钾含量呈升高趋势，磷含量呈降低趋势。打顶后第1天摘除下部叶时，第16叶位成熟时的氮、钾含量最高。

2.3 不同处理对中上部烟叶碳水化合物含量的影响

随着烟叶的逐渐成熟，第10叶位总糖、还原糖含量逐渐升高，淀粉含量先降后升，第16叶位总糖、还原糖及淀粉含量先升后降(图4～图6)。在同一打叶时间下，烟叶成熟时，摘除5片叶处理的中部叶和上部叶总糖、还原糖和淀粉含量均低于摘除2片叶处理。随着打叶时间的延迟，第10叶位总糖、还原糖含量呈升高趋势，淀粉含量呈降低趋势，第16叶位总糖、还原糖和淀粉含量呈降低的趋势。

图1 不同处理对第10、16叶位氮含量的影响

图2 不同处理对第10、16叶位磷含量的影响

图3 不同处理对第10、16叶位钾含量的影响

图4 不同处理对第10、16叶位总糖含量的影响

2.4 不同处理对中上部烟叶烟碱含量的影响

摘除下部叶片后，第10叶位烟叶的烟碱先升高然后趋于稳定，第16叶位烟叶烟碱含量呈升高的趋势。在相同打叶时间下，摘除2片叶处理的第10叶位和第16叶位烟碱含量整体低于摘除5片叶的处理。随着摘除下部叶时间的推迟，第16叶位成熟时烟叶烟碱含量呈先升后降的趋势。第10叶位烟叶烟碱含量受打叶时间影响较小。

图5 不同处理对第10、16叶位还原糖含量的影响

图6 不同处理对第10、16叶位淀粉含量的影响

图7 不同处理对第10、16叶位烟碱含量的影响

2.5 不同处理对烤后烟叶化学成分的影响

由表2可知，随着打叶时间的延迟，第10叶位烟叶烟碱含量逐渐降低，钾含量、总氮含量、糖碱比和氮碱比均呈升高趋势，但打顶后第1天摘除下部叶的处理淀粉含量较低。在相同打叶时间下，摘除2片叶处理的烟碱、钾、总氮和蛋白质含量均低于摘除5片叶处理，但糖碱比大于摘除5片叶处理。由表3可知，第16叶位烟叶的烟碱、总氮含量及氮碱比随打叶时间延迟先升后降，总糖和还原糖含量呈降低趋势，打顶后第1天摘除下部叶淀粉含量较低。在相同打叶时间下，摘除2片叶处理的烟碱、钾、总氮含量均低于摘除5片叶的处理。综合来看，T3处理的烤后烟叶化学成分更协调。

表2 不同处理对中部烤后烟叶化学成分的影响(第10叶位)

表3 不同处理对上部烤后烟叶化学成分的影响(第16叶位)

3 讨论

植株各器官组成一个有机整体，任一器官的营养状况发生改变，都会对其他组织的化学成分产生影响。研究表明[7-9]，打顶会削弱烟株的顶端优势，降低养分向上部烟叶运输的能力，阻断同化物质向生殖器官转移，使光合产物集中向烟叶中分配。另有研究表明[2,4,10]，摘除下部不适用鲜烟叶后，其他新鲜烟叶的化学成分，包括氮含量、色素、香气物质含量等都会发生变化。本研究结果表明，摘除下部叶的时间和打叶数量对打顶后下部、中部和上部烟叶的养分含量均有一定影响，表明摘除下部烟叶使烟株养分在其他部位烟叶间进行重新分配。在同一打叶时间下，摘除2片叶处理的各部位烟叶的N含量均小于摘除5片叶的处理。表明打叶数量越多，打叶后植株吸收的养分在其他叶片中分配的越多，这与江厚龙等[11]的研究结果一致。本研究结果还显示，打叶时间对各部位烟叶的影响不同，其中打顶后第1天摘除下部叶的处理，第6叶位和第16叶位烟叶的氮含量最高，但打叶时间对第10叶位烟叶氮含量的影响较小。这可能与打顶引起烟株的主要生长点发生变化有关。打顶前和打顶后进行下部叶处理，烤烟生长中的库源关系也会产生差异[12]，导致烟株吸收的养分在各叶位中的分配产生差异。因此，选择适宜的时间进行下部叶处理，可以调节烟株各部位叶片中化学成分的含量，促使烟株体内的养分重新分配，达到更加协调的目的。

烟叶化学成分是衡量烟叶品质和工业可用性的重要指标。郭芳军等[3]研究表明，较早优化烟叶结构的处理烟叶外观质量明显好于较迟处理，以打顶时优化下部叶的处理较好，化学成分相对协调。陈乾锦等[13]研究认为，福建烟区打顶后5 d进行优化结构处理烟叶化学成分最为协调。邹凯等[4]研究表明，邵阳烟区现蕾期摘除下部叶会减少光合作用的叶面积，过迟摘除(封顶后10 d)对降低田间湿度不利，以打顶时摘除下部2片烟叶最好，烤后上部烟叶化学成分较协调。本试验中，延迟打叶时间使中部叶总糖、还原糖含量升高，淀粉含量降低，上部叶总糖、还原糖和淀粉含量降低；同一打叶时间下，摘除5片叶处理的中部叶和上部叶总糖、还原糖、淀粉及烟碱含量均低于摘除2片叶处理。表明下部叶打叶时间和数量引起了烟株体内营养和生理变化的差异，导致烟叶碳氮代谢产物重新分配。周冀衡等[14]认为，烟叶的烟碱由烤烟根部合成，再由茎运输向叶片分配，烤烟植株叶片数多，分摊到各叶片的烟碱含量就相对要少。丁琳[15]认为，田间不适用鲜烟叶摘除后，留叶数减少，分配到叶片的烟碱和总氮含量就会相对増加。本研究的结果也证实了上述观点。烤后烟叶化学成分结果表明，摘除下部5片叶处理的烤后烟叶化学成分较协调，烟叶质量较好，而打顶后第1天摘除下部叶有利于协调烤后烟叶化学成分，提升烟叶质量。不同烟区研究结果的差异可能与当地的生态环境和土壤条件有关。陈志敏等[16]研究表明，优化下部烟叶能够改善田间通风透光和烟叶的光合作用，进而改善叶片营养状况和化学成分。江西等东南烟区烟叶生长后期烟田空气湿度较大，摘除下部叶改善了田间小气候，对提升烟叶质量的效果更明显。另外，本试验供试土壤肥力中等，烟叶长势正常，因此，本研究结果在江西烟区具有普遍应用意义。但对于肥力较低或较高的烟田，仍需结合烟田烟株长势适当调整下部叶打叶数量，以获取较好的烟叶质量。

4 结论

在本试验条件下，同一打叶时间摘除5片叶处理的中部叶和上部叶总糖、还原糖、淀粉低于摘除2片叶处理，而氮及烟碱含量高于摘除2片叶处理。打顶后第1天摘掉下部叶的处理，第6叶位和第16叶位烟叶的氮含量最高，但打叶时间对第10叶位烟叶的氮含量影响较小。烤后烟叶化学成分结果表明，摘除下部2片叶烤后烟叶化学成分较协调，烟叶质量较好，而打顶后第1天摘除下部叶有利于协调烤后烟叶化学成分，提升烟叶质量。综合中上部烟叶化学成分，打顶后第1天摘除下部2片烟叶的生产模式烤后烟叶化学成分协调性最优。