余金龙,陈若星,王玉帅,吴文信
(1.湖南省烟草公司郴州市公司烟科所,湖南 郴州 423000;2.湖南农业大学烟草科学与健康重点实验室,长沙 410128;3.湖南郴州市烟草公司桂阳分公司,湖南 郴州 423000)
氯是植物进行光合作用的重要元素[1],对植物碳循环有着重要影响,有生命元素之称。烤烟是“忌氯”作物,过量的氯会导致烟叶厚而脆,弹性和燃烧性下降,香气减少[2]。因此,多年来烟草生产中不主张施用含氯肥料。我国烟叶生产长期依赖化肥,缺乏有机肥,土壤氯含量逐年降低,使我国部分烟区烟叶氯含量偏低,这一现象已逐渐影响烟叶质量[3-4]。目前湖南省郴州市桂阳县部分植烟区域出现了低氯现象,对烟叶质量造成了一定影响。有关研究表明,适量的施氯能够促进烟叶碳水化合物的运输,有助于糖类合成,且鲜烟叶片中氯含量与土壤水溶性氯含量呈正相关性,能改善烟叶品质[5-6]。本研究以湖南桂阳烟区水稻田为特定种植环境,研究了施氯量对烤烟生长发育和产质量的影响,旨在探讨桂阳烟区适宜的施氯量,为进一步改善烟叶品质,提高其工业可用性提供科学依据。
试验于 2009年在湖南省郴州市桂阳县仁义镇梧桐村进行,试验田土壤质地为壤土,地势平坦,排灌方便,前茬为水稻。土壤pH为7.54,碱解氮297.2 mg/kg,有效磷 27.9 mg/kg,有机质 25.72 g/kg,速效钾89.2 mg/kg,水溶性氯17.65 mg/kg。供试品种为云烟87。
以 NaCl为氯肥,并全部作基肥施用。田间试验设5个处理:T1:施氯肥15 kg/hm2;T2:施氯肥30 kg/hm2;T3:施氯肥45 kg/hm2;T4:施氯肥60 kg/hm2;对照(CK):不施氯肥。3次重复,共15个小区,随机区组排列,四周设保护行,每个小区种烟 50株。烟田施氮量为 110 kg/hm2,m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1∶0.8∶2.5。其他栽培管理措施均按郴州优质烟叶生产技术方案进行。
于烟叶旺长前期和旺长后期,在每块试验地选择 10株生长正常的烟株,用红线标记,并测量计算其株高、茎围、最大叶叶面积和第 10片叶的叶长、叶宽的生长率。
旺长期生长率=(旺长后期测量值-旺长前期测量值)/间隔天数
各小区取烤后样品C3F烟叶1 kg进行化学成分的分析。可溶性总糖、总氮、还原糖、总植物碱、氯、钾分别采用YCT 159—2002,YCT 161—2002,YCT 159—2002,YC/T 160—2002,YCT 218—2007和YCT 162—2002的方法测定,叶绿素用比色法。
数据处理采用SPSS 13.0统计软件进行分析。
由表1可知,不同施氯量处理其株高间有极显著性差异,施氯量为40 kg/hm2的烟株极显著高于其他处理,不施氯处理最低。但当施氯量达到 60 kg/hm2时株高反而减小,最大叶叶面积以及叶宽有显著性差异,当施氯量为30 kg/hm2时表现最优。各处理间茎围和叶宽生长率虽然无显著性差异,但也大致表现出了“低促高抑”的现象,这进一步说明适量的施氯量有利于烤烟生长发育。
表1 施氯量对烟叶旺长期生长率的影响Table1 Effects of chlorine rates on growth rate in vigorous growth stage of tobacco leaves
由图1可知,施氯对烟叶叶绿素的合成有较大影响。当施氯量为15 kg/hm2时,烟叶叶绿素含量有所提高,但当施氯量为30 kg/hm2时叶绿素含量却处于较低水平,这可能由于烟叶生长前期虽然大量合成了叶绿素,但由于打顶后降解迅速,含量下降,这种情况利于烟叶后期成熟。当施氯量超过45 kg/hm2时,叶绿素合成得到了一定增加,但后期叶绿素降解困难,不利于后期的成熟。试验中也发现,施氯量为30 kg/hm2时烤烟大田生育期缩短,烟叶落黄相对于CK略早,但超过45 kg/hm2时烟叶成熟时间则推迟,后期落黄较为困难。
图1 施氯量对烟叶叶绿素含量的影响Fig.1 Effects of chlorine rate on the chlorophyll content of tobacco leaves
由表2可知,施氯量对烟叶的主要化学成分都产生了不同程度的影响,其中各施氯处理的烟叶总糖、还原糖、总氮、氯、两糖差有显著性差异。随着施氯量的增加,烟叶总糖和还原糖含量有明显提高,施氯量为60 kg/hm2时烟叶总糖和还原糖含量显著高于其他4个处理,但高施氯水平的烟叶两糖差并不协调。施氯一定程度上能降低烟叶可溶性含氮化合物含量,施氯后的烤烟烟叶总氮含量显著低于不施氯处理,虽然各处理烟叶烟碱含量差异并不显著,但也大致表现出了随着施氯的增加而递减的趋势。烟叶氯含量随着施氯量的增加而升高,但烟叶施氯一定程度会降低烟叶钾含量。
由表4看出,增加施氯量一定程度上能增加烤烟产量,但过高施氯量并不利于烤烟增产,各施氯处理以45 kg/hm2时产量最高,施氯量为30 kg/hm2时产量也与之接近,不施氯处理烟叶产量最低。一定范围内烟田施氯有利于改善烟叶品质,烟叶均价大幅提高,上等烟和上中等烟比例有一定程度提升。认为在桂阳特定的种植环境下,施氯量 30~45 kg/hm2时最有利于提高烟叶产量和改善烟叶品质。
表5评吸结果表明,适量的施氯能有效改善烟叶评吸质量,但施氯量过高时评吸质量将显著降低。烟叶香气质、香气量、浓度和燃烧性在施氯量为30 kg/hm2时分值最高,而杂气、刺激性、劲头、余味和灰分在施氯量为45 kg/hm2时分值最高。
表2 施氯量对烟叶主要化学成分含量的影响Table2 Effects of chlorine rates on the main chemical components of tobacco leaves
表3 施氯量与烟叶主要化学成分含量的相关性Table3 Correlation between chlorine rate and chemical components
表4 施氯量对烤烟经济性状的影响Table4 Effects of chlorine rate on economic characters of tobacco
表5 不同施氯量烟叶评吸结果Table5 Smoking quality from different chlorine rates
氯肥施用量对烤烟生长发育有较大影响,这是因为土壤含氯水平直接影响着叶片氯含量,而氯元素能促进光合作用光反应阶段的进行,所以氯元素供应充足的植物,叶片大而鲜绿,有机物含量丰富,但氯肥过多会造成植物机械组织不发达,易倒伏[7]。本研究中不同施氯量对烤烟生长发育的影响具体表现为“低促高抑”,施氯范围在30~45 kg/hm2时较为适宜烟叶生长。当施氯量为45 kg/hm2时对株高促进作用最为明显,施氯量30 kg/hm2时对叶面积和叶宽增加最为明显。施氯能增加烟叶叶绿素含量,但当施氯量超过45 kg/hm2时,虽然叶绿素合成得到了增加,而后期叶绿素却降解困难,不利于后期的成熟。
施氯量对烟叶化学成分的影响主要体现在施氯量增大能提高烟叶总糖和还原糖含量,这与许永锋等[5]研究结果一致。但本研究结果还表明,高水平施氯使两糖差加大,造成含糖比例不协调。提高施氯水平能有效降低烟叶中可溶性含氮化合物的含量,对烟碱的合成有一定抑制作用。当施氯范围为30~45 kg/hm2时,低水平施氯能增加烟叶香气量和香气质,改善烟叶燃烧性,高水平施氯能增加烟叶刺激性、劲头,降低烟叶杂气,使烟叶烟气浓而醇和。虽然适量的氯能有效促进烟叶生长并改善烟叶品质,但需要因地制宜,测土配方,有针对性的调节施用比例,以避免烟叶氯离子含量超标造成的危害。
[1]李建和,梁颁捷,林祖斌,等.Cl对烤烟光合作用的影响[J].福建农业大学学报,1999,28(2):184-187.
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[3]李明德,肖汉乾,汤海涛,等.湖南烟区土壤含氯状况及烤烟施氯效应[J].植物营养与肥料学报,2007,13(1):44-50.
[4]黄国勤,张桃林,赵其国.中国南方耕作制度[M].北京:中国农业出版社,1997.
[5]许永锋,陈顺辉,李文卿,等.不同施氯量对烤烟氯含量和产质量的影响[J].中国烟草科学,2008,29(5):27-31.
[6]徐茜,白万明,戴培刚,等.南平烟区烤烟氯化钾适宜用量的研究[J].中国烟草科学,2009,30(4):31-36.
[7]潘瑞炽.植物生理学[M].北京:高等教育出版,2008.