4种化学调控剂对上部烟叶开片及产质量的影响

2024-04-20杜秀春田志彬杨伟刘晓周家新徐海波孟晨鲁雪莉

安徽农业科学 2024年5期

杜秀春田志彬杨伟刘晓周家新徐海波孟晨鲁雪莉

摘要以烤烟品种鲁烟1号为材料，在胶州进行大田试验，研究打頂后喷施4种化学调控剂（海藻素、赤霉芸苔素、细胞分裂素和光碳核肥）对上部烟叶开片和产质量的影响。结果表明：4种化学调控剂对调控烟株生长及改善烟叶品质均有一定作用。其中，细胞分裂素最能显著促进上部烟叶长、叶宽和叶面积的增加，促进上部叶开片，提高烟叶产量、产值、均价和上等烟及上中等烟比例等经济性状指标，改善烤后上部烟叶物理性状和化学成分协调性，提高烟叶品质。

关键词化学调控剂；细胞分裂素；上部烟叶；开片；产质量

中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2024）05-0152-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.05.037

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effect of Four Chemical Regulators on Opening and Yield Quality of Upper Tobacco Leaves

DU Xiu-chun1，TIAN Zhi-bin2，YANG Wei1 et al

（1.Jiaozhou Branch of Shandong Qingdao Tobacco Limited Company，Jiaozhou，Shandong 266300;2.Changle Branch of Weifang Tobacco Limited Company， Changle，Shandong 262400）

Abstract Using Luyan 1 as materials，field experiments were conducted in Jiaozhou to study the effects of spraying four chemical regulators （algin，gibbobrassin，cytokinin and photocarbon nuclear fertilizer） on the opening and yield quality of upper tobacco leaves after topping.The results showed that four chemical regulators had certain effects on regulating and controlling tobacco plant growth and improving tobacco quality.Among them，cytokinin can significantly promote the increase of length，width and area of upper tobacco leaves，promote the opening of upper tobacco leaves，improve the yield，output value，average price of tobacco leaves and the proportion of superior tobacco to medium tobacco，improve the coordination of physical properties and chemical composition of upper tobacco leaves after roasting，and improve the quality of tobacco leaves.

Key words Chemical regulator;Cytokinin;Upper tobacco;Leaf opening;Yield，quality

基金项目

山东省青岛市烟草公司项目（ 202237020027210）。

作者简介杜秀春（1970—），男，山东胶州人，从事烟草栽培生理研究。*通信作者，硕士，从事烟草品质研究。

收稿日期 2023-03-29

烟草是重要的经济作物，我国的烟草种植面积和总产量均居世界第一［1］，但随着卷烟业的不断发展，目前烟叶原料生产难以满足需求，因此生产优质稳定的烟叶原料是保障我国烟草行业稳步发展的前提［2］。烤烟上部烟叶是组成卷烟配方的重要原料［3］，而我国烤烟普遍存在上部叶开片不佳、叶片偏厚、组织结构紧密以及内在化学成分不协调等问题，导致上部烟叶在卷烟配方中的使用率偏低，一定程度上限制了上部烟叶在卷烟工业中的可用性和经济效益［4］。因此，如何有效促进烤烟上部叶开片，提高烟叶产量，改善烟叶品质，是进一步推进优质烟叶开发的关键。

化学调控剂是一类人工合成的具有植物激素生理活性的化学物质，在适宜的浓度范围内能有效促进作物生长，提高产量和品质［5-6］。近年来，关于利用化控技术改善烟叶品质的报道越来越多，且取得了一定进展［7-11］。如罗定棋等［12］研究发现，施用烟钾、晟绿丰2号或赤霉素，均可明显改善烤烟上部叶农艺性状，有助于上部叶开片；王念磊等［13］研究指出，喷施水杨酸、胺鲜酯及亚精胺+胺鲜酯合剂能够提高烟株根系活力，促进烟株生长；李健忠等［14］研究表明，打顶后喷施油菜素内酯或生长素均能不同程度地提高上部烟叶的叶面积，促进根系生长，提高上部烟叶的干物质积累，且当二者同时喷施时效果更明显。但目前有关海藻素、赤霉芸苔素、细胞分裂素和光碳核肥4种化学调控剂对促进烤烟上部叶开片，提高烟叶产量及改善烟叶品质的效应的报道较少，仅郭世洋等［1］研究认为，喷施6-BA有效促进了中上部烟叶的生长，刘领等［15］研究表明，喷施光碳核肥能够促进烤烟上部叶开片，使烤后烟叶的化学成分更加协调。笔者通过2年大田试验于烟株打顶后喷施4种化学调控剂，研究其对烤烟上部叶开片以及烤后烟叶的产质量性状和理化指标的影响，以期为优化烤烟上部烟叶的生产技术及提高优质烟叶生产力提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 試验材料

供试烟草品种为鲁烟1号。化学调控剂海藻素、赤霉芸苔素、细胞分裂素和光碳核肥原液均由中国农业科学院烟草研究所提供。试验于2021—2022年7—9月在山东省胶州市里岔镇烟草种植区（119°46′43″E，36°03′30″N）进行。供试地块平整无遮蔽，灌溉条件良好，土壤为黄棕壤，基础土壤养分状况为：pH 6.6，有机质含量10.47 g/kg，碱解氮含量76.54 mg/kg，速效磷含量30.35 mg/kg，速效钾含量235.10 mg/kg。

1.2 试验方法

试验设海藻素（T1）、赤霉芸苔素（T2）、细胞分裂素（T3）和光碳核肥（T4）4个处理，分别用原液稀释1 000倍、1 000倍、1 000倍和250倍喷施，以清水喷施作对照（CK）。以产区常规打顶后的烟株为试验对象，于打顶后第2天喷施，喷施部位为上部6片叶，各处理的药液均单独喷施，每个处理喷施100株左右植株。植烟行距1.2 m，株距0.6 m，喷施时为防止相互串药，每个处理设置保护行2～3行，每处理3次重复。其他管理措施按照当地烟叶生产技术规程操作，均在烟叶落黄成熟时采烤。

1.3 性状调查与测定评价方法

上部叶调查：从各处理片区选取长势均匀一致的10株代表性烟株，于打顶喷施化学调控剂前和上部叶统一采收时期前，对各处理1～6片上部叶的开片情况进行调查，测量每片叶的最大叶长和叶宽，并计算单叶面积。

叶片面积=叶长×叶宽×0.634 5［8］

经济性状：各处理按烤烟标准（GB 2635—92）分别挂牌，单独采收烘烤，单独存放和分级，统计各处理上部1～6叶的产量、产值、中上等烟叶、上等烟叶比例等经济性状。

物理特性：在复水平衡之后的烟草样品中随机抽取5片烟叶，分别称取单叶重、叶长、叶宽及梗重，取平均值。

化学成分：烤后上部烟叶按照国家《烤烟42级国标品质标准》分级，每处理选择B2F样品，参照标准方法测定烤烟上部叶烟碱含量（Nic）、总糖含量（Ts）、还原糖（Rs）含量、总氮含量（Tkn）、钾含量（K）和氯含量（Cl），并计算糖碱比、两糖比、氮碱比以及钾氯比等指标，评估烤后烟叶品质［16-19］。

1.4 数据分析

采用Excel 2010软件对原始数据进行整理，应用SPSS 16.0软件分析差异显著性，运用最小显著性差数法（LSD）进行单因素方差分析；Duncans 多重比对分析，差异显著性水平均为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 化学调控剂对烤烟上部叶开片的影响

由表1可知，4种化学调控剂均能促进烤烟上部烟叶叶长、叶宽和叶面积的增加。叶长和叶宽的增加最能体现烤烟的开片程度，从上部烟叶的叶长和叶宽来看，2年各处理的上部烟叶叶长和叶宽增幅均显著高于CK（除2022年T4处理的叶宽），且平均叶宽的增幅大于叶长。2021年T3处理的上部烟叶叶长和叶宽增幅最大，其中叶长的T3处理与T1处理差异不显著，显著高于T2和T4处理，T3处理的叶宽均显著大于T1、T2、T4处理；2022年T3处理的上部烟叶叶长增幅最大，达7.14%，其次为T2处理、T4处理、T1处理，T1处理的上部烟叶叶宽增幅最大，增幅为9.12%，其次为T3处理、T4处理、T2处理。从叶面积来看，2年各处理叶面积增幅显著高于CK，其中T3处理的叶面积增幅最大，其次为T1处理、T2处理、T4处理。总体来看，化学调控剂能促进上部烟叶的开片，尤其是T3处理调控效果最佳，T1处理次之，显著促进了烟株叶片拓展。

2.2 化学调控剂对烤烟主要经济性状的影响

由表2可知，化学调控剂能够提高烟叶产量、产值、均价和上等烟及中上等烟比例。2021年各处理的上等烟比例显著提升，中上等烟比例仅略高于CK，且与CK差异不显著；而2022年只有T3处理的上等烟比例显著高于CK，其余处理的上等烟比例和中上等烟比例较CK略有提高，且差异不显著。从均价上看，2年的试验结果较为一致，即2021年T2和T3处理的均价较CK的增幅分别为5.66%和6.36%，2022年增幅分别为5.05%、7.68%，均价提升明显，且均与CK差异显著。在产量方面，2021年T3处理和T4处理较CK显著增加，增产幅度分别为1.65%和1.15%；而2022年只有T3处理的产量增加显著，增幅为1.40%。总体来说，化学调控剂对烤烟总产值的提升效果显著。2021年数据表明，各处理增收效果最明显的是T3处理，增收55 409.00元/hm2，增幅为8.11%；而2022年T1、T2和T3 3个处理总产值显著高于CK，尤其是T3处理最为突出，增收5 6912.35元/hm2（增幅为9.19%）。总之，化学调控剂有效改善了烤烟上部烟叶的经济性状，且T3处理优于其他处理。

2.3 化学调控剂对烤后上部烟叶物理性状的影响

化学调控剂对烤后上部烟叶的物理性状影响明显，主要表现在单叶重增加，叶长和叶宽提高，梗重和含梗率也不同程度提升，但叶面密度降低（图1）。T1～T4处理的叶长和叶宽均大于CK，T3处理的叶长和叶宽最大，T2处理次之；各处理的梗重和含梗率也较CK也有所增加，2021年T3处理梗重最大，T1处理次之，T2和T4处理随后；2022年T3处理梗重最大，T2处理次之，T1和T4处理随后，除T4外各处理的梗重均显著高于CK，但相差不大；单叶重均值表现为T3>T2>T1>T4>CK；各处理叶面密度较CK下降，尤其是T3处理叶面密度最低（图1）。这说明不同处理间烟叶的物理性状表现不同，化学调控剂可以促进细胞的伸长，降低叶面密度，增加梗重，提高单叶重。

2.4 化学调控剂对烤后上部烟叶化学成分协调性的影响

化学成分是影响烤烟内在质量的重要原因［20］。通常认为，优质烟叶化学成分的适宜值范围：烟碱含量1.5%～3.5%，总糖含量20%～26%，还原糖含量18%～22%，总氮含量1.5%～3.0%，钾3%以上，氯1%以下，糖碱比8～12［21-23］，氮碱比以1或略小于1，钾氯比大于4［1］。由表3可知，化学调控剂对烤后上部烟叶化学成分协调性影响明显，4个处理上部烟叶的主要化学成分除烟碱含量部分偏高，钾含量偏低，钾氯比部分偏低外，其他指标基本在适宜范围内。各处理烟碱含量较CK来说总体降低，但只有T3处理适宜；各处理钾含量均偏低，但总体大于CK；CK的钾氯比小于4%，但2021年的T3处理以及2022年的T1、T2、T3处理比值大于4%，处于适宜范围内。综合来看，施用化学调控剂后上部叶片的主要化学成分更协调，以T3处理的协调性最好。

3 结论与讨论

该试验分别于2021和2022年在山东省胶州市里岔镇烟草种植区进行，研究了4种化学调控剂对烤烟上部烟叶开片情况、经济性状、物理性状及化学品质的影响。结果表明，4种化学调控剂均能对烤烟上部烟叶起到一定的调控作用。其中，细胞分裂素对上部烟叶的开片和产质量效果最佳，有效促进了烟株叶片的拓展，显著提高产量、产值、均价及上等烟比例等，改善烤烟上部叶物理性狀，促进上部叶化学成分更趋于协调。海藻素、赤霉芸苔素和光碳核肥处理烤烟总体上各项指标也优于CK，但改善效果没有细胞分裂素明显。综合分析，细胞分裂素在促进烤烟上部叶的生长发育，提高上部烟叶产量和品质方面更突出，可为当地产区优质烟叶开发提供理论和实践依据。

该研究表明，喷施海藻素、赤霉芸苔素、细胞分裂素以及光碳核肥均能有效增加上部叶叶长、叶宽和叶面积，促进上部叶开片，改善品质。其中，以细胞分裂素对叶片开片发挥的效应最为显著，这与郭世洋等［1］的研究结果一致。4种化学调控剂促进了烟株植株细胞的生长，从而提高了上部烟叶的叶长、叶宽及叶面积，促进叶宽生长的增幅要高于叶长，达到促进开片和烟株生长的效果。另外，化学调控剂对叶面密度有明显的降低效果，这对提高上部烟叶的疏松性具有重要意义。笔者推测叶面密度的降低很可能通过以下2个途径实现：一是各处理烤后上部烟叶梗重是增加的，虽然喷施化学调控剂的各处理单叶重较CK增加，但由于梗重的增加，净叶重基本维持不变；二是各处理烟叶叶面积较CK增加明显，因此在净叶重基本一致的情况下，叶面密度反而降低了。烟叶内各化学成分的含量及其之间的协调性直接决定着烟叶质量的高低［14］。大量研究表明，喷施外源植物激素类物质可有效降低烤烟上部叶烟碱和总氮含量，提高总糖、还原糖和钾的含量，改善烟叶内在化学成分含量及其协调性，优化烟叶评吸质量［24-26］，而该研究也再次证实该结论。4种化学调控剂中细胞分裂素最能有效降低上部叶烟碱含量，提高上部烟叶总糖、还原糖、钾含量以及糖碱比和钾氯比，使烤后烟叶化学成分更加协调。这可能是由于喷施细胞分裂素更有利于打破烟株体内的内源激素平衡，使营养进行重新分配，更有利于提高烟叶营养含量。

综上所述，在里岔烟区，喷施细胞分裂素对烤烟上部叶的开片具有更好的促进效果，不仅能够显著提高烤后烟叶的产质量性状，还能改善烟叶化学成分含量及协调性，使烤后烟叶化学成分更加协调，有效改善烟叶品质，对指导当地烟叶生产具有现实意义。但是关于施用化学调控剂对于促进烟株开片及促使理化性质更加协调的调控机制还需进一步深入研究。

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