烤烟不同干旱时间土壤含水率与叶绿素含量的相关研究

熊江波，孙科辉，丁雪丹，周紫燕，刘齐元，肖金香

(1.江西农业大学 国土资源与环境学院，江西 南昌 330045;2.江西农业大学 园林与艺术学院，江西 南昌 330045;3.江西省龙南县气象局，江西 赣州 341700;4.江西农业大学 农学院，江西 南昌 330045)

叶绿素是植物光合色素中最重要的一类色素，其含量可受多种逆境的胁迫影响而发生改变。烟草(Nicotiana tabacum L.)是我国重要的经济作物之一，烤烟种植面积占烟草总种植面积比重很大[1]。在烤烟生产过程中，经常会遇到干旱，导致烟草植株生理改变，产量下降，严重影响烤烟品质，甚至死亡[2]。许多研究[3－6]表明，土壤干旱会引起烤烟叶片叶绿素含量增加。董顺德等[7]认为不同时期、不同程度的干旱对烟叶叶绿素含量都有显著影响，干旱程度越严重，对烟叶品质的影响就越显著，但不同干旱时期不同干旱程度，烟叶中叶绿素含量有明显差异。肖金香等[8]认为土壤干旱阻碍了烟草的正常生理生化过程，影响叶绿素的合成，干旱处理后，叶绿素含量均随土壤含水量增加而降低，其中现蕾期干旱后土壤含水率对烟叶叶绿素含量影响较大，旺长期干旱后土壤含水率对烟叶叶绿素影响较小。

江西植烟季节，前期降雨量较多，后期阶段性干旱时发[9]，尽管前人做了烤烟方面的干旱研究，但都是针对某一个生育期进行试验。烤烟各个生育过程对干旱敏感程度不一。本研究在盆栽条件下，进行不同生育期不同干旱时间长度试验，探讨叶绿素含量受土壤含水率影响的最敏感生育期。为寻找烤烟生产抗旱有效途径，和为大田烤烟水分管理提供科学理论根据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为烤烟K326，由江西省烟叶科学研究所提供。8叶1心移栽入植烟盆中，盆高40～42 cm，内径35 cm，每盆装土20 kg。土壤为砂壤土，其基本理化性质为:最大田间持水量为41%，pH值 5.52，速效磷 11.74mg/g，速效钾 148.6 mg/kg，全氮 0.13%，有机质 2.63%。肥料施用:氮肥 60%、磷肥100%，钾肥70%做基肥，剩余部分做追肥，栽后一个月分3次兑水施完。

1.2 试验设计

本试验干旱处理通过在防雨棚中控水实现，分别在烤烟的团棵期、旺长期、现蕾期进行干旱处理，设5个干旱时间:7，10，13，16 d、长期干旱(DL)和CK(对照，棚外正常管理)，共6个处理，每个处理10株(盆)，共60株(盆)，三个生育期180株(盆)，烟叶生长进入到某生育期开始搬进大棚干旱试验，干旱试验结束后搬出防雨棚复水正常管理。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 土壤含水率测定 土壤绝对含水率采用烘干法:每隔5 d取一次0～10 cm的土样，称湿重，放在105℃烘箱烘至恒质量，称量，利用下式计算土壤含水率:

1.3.2 叶绿素含量的测定方法 采用比色法测定烤烟叶绿素含量。分别于各生育期干旱处理后第3天，与土壤含水率同步取样也每隔5 d取一次，取生长相对一致的烟株第5功能叶(自上而下)叶片，用打孔器取10个圆叶片，带回实验室，迅速称质量装入容量瓶，用体积分数95%酒精浸提，至圆叶发白为止，于652 nm下比色，用下式计算:

(2)式中，叶绿素含量为mg/g(鲜质量);D652为652 nm波长下测定的光密度读数;V为80%丙酮提取液初定容体积(50 mL);W为鲜样品质量，单位:g;34.5是在652 nm处叶绿素a和叶绿素b两种色素的比吸收。

1.4 数据处理

采用SPASS17.0统计软件及Excel对数据进行处理分析。

2 结果与分析

2.1 烤烟团棵期不同干旱天数土壤含水率与叶绿素含量的回归分析

图1 团棵期土壤含水率与叶绿素含量线性回归图Fig.1 The linear regression between the content of soil moisture and chlorophyll in rosette stage

图2 旺长期土壤含水率与叶绿素含量线性回归图Fig.2 The linear regression between the content of Soil moisture and chlorophyll in vigorously growing stage

烤烟团棵期经不同干旱天数处理，叶绿素含量随土壤含水率增加而下降。干旱7，10，13，16 d叶绿素含量与土壤含水率均成负相关，土壤含水率每减少1%，干旱7，10，13，16 d的叶绿素含量分别增加 0.13，0.02，0.07，0.12 mg/g。与 CK 比，各干旱天数中的叶绿素含量最大值分别增加 45.9%、25.4%、49.7%和69.6%。长期干旱，土壤含水率下降，叶绿素含量下降84.0%(图1)。

2.2 烤烟旺长期不同干旱天数土壤含水率与叶绿素含量的回归分析

烤烟旺长期是需水量最大时期，此阶段受干旱影响，土壤含水量减少，叶绿素含量增加。上升趋势，其中7，10，13，16 d干旱处理间不存在显著差异，从图2看出，叶绿素含量与土壤含水率均呈负相关，干旱 7，10，13，16 d，土壤含水率每减少 1%，烤烟叶绿素含量分别升高 0.05，0.06，0.09，0.07，0.02 mg/g。与CK比，各干旱天数中的叶绿素含量最大值分别增加38.1%、53.9%、8.6%和79.6%。长期干旱下降16.8%。CK的叶绿素含量同样随土壤含水率下降而升高，土壤含水率每减少1%，烤烟叶绿素含量增加0.05 mg/g，可见旺长期水分的重要性。

2.3 烤烟现蕾期不同干旱天数土壤含水率与叶绿素含量的回归分析

烤烟现蕾期不同干旱天数处理，随着干旱程度增加，土壤含水率迅速减少，叶绿素含量均升高，呈现较强的负相关，对应7，10，13，16 d及长期干旱处理土壤含水率每减少1%，烤烟叶绿素含量分别增加 0.19，0.03，0.10，0.04，0.08 mg/g(图 3)。与 CK 比，各干旱天数中的叶绿素含量最大值分别增加29.0%、38.1%、71.4%、66.4%和12.5%。较团棵期和旺长期的影响大。同样，现蕾期正常管理的烤烟叶绿素含量与土壤含水率也呈现负相关，土壤含水率每减少1%，烟叶绿素含量增加0.07 mg/g。

图3 现蕾期土壤含水率与叶绿素含量相关图Fig.3 The linear regression between the content of Soil moisture and chlorophyll in budding period

3 结论与讨论

土壤水分是烟叶生长的重要环境因子之一，土壤水分高低对烟烤叶绿素含量影响很大，叶绿素作为鲜烟叶中的质体色素之一，对烟草香味物质的形成和品质的提高具有重要的贡献[10]。本试验研究发现，在烤烟的三个生育阶段中，叶绿素含量与土壤含水率关系除团棵期长期干旱及CK呈正相关，其它均呈负相关，这与前人研究结果是一致的[1，7－8]，且不同生育阶段不同干旱天数影响程度各不相同。

三个生育期中，以现蕾期叶绿素含量与土壤含水率相关性最强，其次是团棵期，旺长期最小。烤烟叶绿素含量随土壤含水率波动最大值分别是:团棵期长期干旱，土壤含水率每减少1%，叶绿素含量下降84.0%;旺长期干旱13 d，土壤含水率每减少1%，叶绿素含量增加79.6%;现蕾期干旱13 d，土壤含水率每减少1%，叶绿素含量增加71.4%。可见，烤烟各生育期土壤水分对叶绿素含量有明显的抑制作用。团棵期土壤相对含水量应控制在65%～75%.旺长期和现蕾期应控制在75%～85%才利于叶绿素含量增加[8]。

目前国内外对烟叶品质的研究多集中于肥料、水分胁迫和光照方面，对烤烟各个生育期不同干旱天数的土壤水分对叶绿素含量的影响有待加强，本文主要通过试验数据作一定量分析，干旱如何影响叶绿素的合成与降解有待进一步的深入研究。在大田生产过程中，应加强烤烟前后期的水分管理。

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