光照模拟调节对烤烟烟叶质量的影响

2022-03-29徐成龙杨丽芳龚玖零苏家恩

农业技术与装备 2022年1期

徐成龙，杨丽芳，龚玖零，苏家恩

（1.云南省大理州烟草公司祥云县分公司，云南大理 671000；2.云南省烟草公司临沧市公司，云南临沧 677000；3.云南省烟草公司大理州公司，云南大理 671000）

烤烟是喜光作物，不同的光照条件会对烟草的长势、产量、质量等产生较大影响[1]；适宜的光照条件才能生产化学成分协调的优质烟叶[2]。在一定程度下，增加光照时间，光合作用速率加快，烟叶中有机物的合成积累量增加，能促进烤烟的产量和质量的提高[4]。尤其是在烤烟成熟的6 月—7 月中旬，在日照时数达322.6 h，日照百分率达55%的条件下[3,5]，烟叶能够合成充足的糖类化合物和腺毛分泌物，形成烟叶的香吃味。当日照时数低于8h 时，烟株生长发育速度减缓，根茎组织细胞生长分裂变慢，烟株达不到正常高度，株型多为“塔形”，叶片畸形，叶数减少，叶色发黄，烟草的生长发育和品质形成受到阻碍[6]。

关于光照对烟叶品质影响的研究有很多。Raper 和Johnson报道，烟叶中钾、总氮、烟碱含量随光照时间的增加而减少；陕南烟叶中蛋白质、钾含量与成熟期光照时间呈负相关关系[6]；相关研究表明，烟叶的总糖含量受8 月光照时间的影响最大，钾含量受旺长期到成熟期光照时间的影响最大；王彪等对云南部分烟区气象因子对烟叶的主要化学成分的影响进行分析时发现，叶片中水溶性总糖、还原糖、蛋白质含量受旺长期和成熟期光照时间的影响最大。

本试验通过在大棚盆栽试验中模拟烤烟成熟期增加和减少光照时间，探究其对原烟烟叶质量的影响。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

2020年4月—10月，大理州弥渡红大科技园。

1.2 试验材料

试验品种：红花大金元。

1.3 试验设计

盆栽试验：选择红大科技园的试验田进行大田盆栽试验。首先将上底45 cm，下底30 cm，高30 cm 的塑料盆的2/3部分埋在土壤中，然后采集烟田0～25 cm 耕层土壤25 kg放入盆中，于2019 年5 月14 日选择健壮一致的烟苗进行移栽。

每0.067 hm2肥料施用比例参考大理州烤烟合理施肥技术手册，复合肥（12∶10∶25∶B0.5Mg1Zn1）50 kg，K2SO4为20 kg。

试验设置5 个处理，3 次重复，计15 个小区，每个小区30株，共450株。烟株移栽后45 d开始对烟株实施处理，且均在大棚中进行。遮光处理通过在大棚上覆盖可揭盖的黑膜来实现，每天17 时30 分处理S4 盖膜，18 时00 分处理S2 盖膜，19 时30 分统一揭膜；补光处理由位于烟株上方的30W（光照度为956.5 lx，全光谱）的植物生长灯来实现，根据烟株生长高度来适时调整灯的高度，每天19 时30 分处理S1 补光，20时00 分处理S3 补光，21 时30 分统一补光结束，S5（CK）为自然光照。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 农艺性状

每个处理在四个生育期分别选取3株，参照《烟草农艺性状调查测量方法（YC/T 142-2010）》进行测定。

1.4.2 原烟烟叶质量

（1）外观评价。参照云南中烟烟叶外观质量评分赋值标准（颜色、身份/厚度、成熟度、色度、叶片结构、油分、长度、残伤），进行定量评价。

（2）物理特性。每个处理取5 片烟叶测定其叶长、叶宽、单叶质量和色度值，其中，色度值用3NH 色差仪（NH310）进行测定。

（3）化学成分测定。所有样品粉碎过60 目筛后参照《烟草及烟草制品主要化学成分指标的测定—近红外漫反射光谱法（DB53/T 498—2013）》进行测定相应指标。

1.5 统计分析

Excel 2013处理原始数据，SPSS 20.0进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 农艺性状

团棵期S5的株高显著高于S1，S3的长宽比显著高于S1，其他数据差异都不显著。旺长期、现蕾期、成熟期的株高、茎围、叶片数、节距、叶长、叶宽、叶面积、长宽比在处理间的差异均不显著。

2.2 原烟烟叶质量

2.2.1 烟叶外观评价

由图1 可知，各部位各处理间烟叶外观差异不大，整体来看，外观质量以中部叶最优，下部叶次之，上部叶最差。与对照组相比，遮补光对上部叶的外观质量产生了不利影响，对中部叶没有明显影响，补光处理对下部叶外观质量有一定提高。

图1 烟叶外观评价结果比较Fig.1 Comparison of tobacco leaf appearance evaluation results

2.2.2 物理性状

下部叶叶长和单叶质量在各处理间差异不显著，S3叶宽显著高于S5；中部叶叶长S3 显著低于其他处理，叶宽和单叶质量在处理间差异不显著；S2、S3上部叶片叶长显著小于S1、S4和S5，叶宽S1显著高于S5，单叶质量S1显著高于S2和S3。说明在一定范围内光照时间延长能够增加烤烟叶片叶宽和单叶质量，主要是通过提高光合作用强度增加了叶片干物质的积累量。

2.2.3 常规化学成分

下部叶：pH 值S1 和S4 最高，S2 和S5 次之，S3 最低，且差异显著；淀粉含量S1 和S3 最高，S2 和S5 次之，S4 最低；总氮含量S1 和S3 显著小于其他处理；还原糖含量S4 和S5 显著小于其他处理；总糖含量S1 和S3 显著高于其他处理；钾离子、总挥发碱和氯离子含量处理间的差异不显著。

中部叶：pH 值处理间的差异不显著。淀粉含量S1 和S3显著高于其他处理；总氮含量S2＞S3＞S4＞S5＞S1，且处理间差异显著；总挥发碱S2＞S3=S5＞S4＞S1，且处理间差异显著；还原糖、总糖含量均为S1＞S3＞S4＞S5＞S2，且处理间差异显著；钾离子含量S4最高，S3、S2、S5次之，S1最低，且S4显著高于S1；氯离子含量S1显著低于其他处理。

上部叶：pH 值S2 和S3 最高，S4 和S5 次之，S1 最低；淀粉含量S1和S3最高，S5次之，S2和S4最低；总氮含量S2＞S5＞S4＞S1＞S3，且处理间差异显著；还原糖含量S1 和S3 显著高于其他处理；总糖含量S1 最高，S3 和S4 次之，S2 和S5 最低；氯离子含量S1 和S3 显著低于其他处理；钾离子含量S2 和S4显著高于其他处理；总挥发碱处理间差异不显著。

3 讨论

3.1 不同处理对烘烤后烟叶外观性状的影响

烟叶的外观性状与其内在品质息息相关，外观性状可以用来判断内在品质[7]。本试验通过烟叶外观质量指标以及烟叶外观质量评分赋值标准，对不同处理烟叶的各个部位进行综合打分，结果各部位各个处理间烟叶外观性状的差异不大。整体来看，外观质量以中部叶最优，下部叶次之，上部叶最差。测定烤后叶叶长叶宽、单叶质量发现，增加日照时数能够增加烤后叶叶宽和单叶质量。与对照组相比，不同处理下烤后叶外观表现各有差异，说明烟叶外观性状虽然受烤烟成熟期光照时间的影响，但是影响烤后叶外观质量的因素是多方面的、综合性的。

3.2 不同处理对烘烤后烟叶化学成分的影响

烤烟的化学成分反映其品质，各种化学成分的含量直接影响烟叶品质的优劣[8]。通过测定烤后叶常规化学成分，分析不同处理对烟叶化学成分的影响。补光处理S1、S3，各个部位的烟叶淀粉含量都显著高于其他处理，淀粉含量高的烟叶，杂气重，余味差，香气质较差；与对照相比，补光处理的各部位烤后叶中总氮含量降低，水溶性糖含量增加，评吸品质较好；上部叶和下部叶各个处理间总挥发碱含量差异不显著；中部叶各个处理间，遮光处理1 h 总挥发碱含量略高，遮补光2 h 处理含量低，光照时间不足或过多都会使烤后叶中总挥发碱含量降低；下部叶各处理间钾离子、氯离子含量差异不显著；中、上部叶中，遮光处理的钾离子含量显著高于补光处理，补光处理的氯离子含量比其他处理的低，说明烤烟成熟期减少光照时间，烟叶中钾离子、氯离子含量均增加。