蓝富和,李鹏飞,卢 鑫,许 龙,周炼川,殷红慧
(1. 湖南农业大学烟草研究院,湖南 长沙 410128;2. 云南省烟草公司文山州公司,云南 文山 663000)
基于抗青枯病的烤烟品种适应性及烟叶质量评价
蓝富和1,2,李鹏飞2,卢 鑫2,许 龙2,周炼川2,殷红慧2
(1. 湖南农业大学烟草研究院,湖南 长沙 410128;2. 云南省烟草公司文山州公司,云南 文山 663000)
为了有效解决文山烟区青枯病防治的根本方法及筛选后备品种,研究了8个品种(系)在文山烟区的适应性,并进行了烟叶质量评价。结果表明:供试品种中安烟2号和S6在整个生育期具有较好的稳定抗性,烟株田间长势较好,成熟特性好,农艺性状表现优,其产量、产值、均价和中、上等比例在供试品种中最好,具有较好的经济性状,且水溶性总糖、还原糖、总氮、总植物碱、钾离子含量均在适宜范围内,各项化学成分协调;评吸结果表明,安烟2号和S6质量档次为中等偏上,S6属于中间香型,安烟2号属于中偏清香型;安烟2号和S6烟叶质量与特色品种K326接近,青枯病抗性优于主栽品种云烟87和K326,且综合性状亦优于或接近主栽品种,二者都可作为文山烟区后备烤烟品种。
烤烟;青枯病;品种;适应性;质量评价
烤烟品种是烟叶生产的基础,优良的烤烟品种是获得烟叶抗性、产量、品质兼顾的重要因素[1-2]。目前由于云南文山烟区种植的烤烟品种相对单一,品种退化严重,加之土壤连作、气候因素等引发的一系列问题,导致各种病害发生严重,尤其是青枯病给烟叶生产造成了严重的损失。烟草青枯病是由一种名叫青枯雷尔士菌(Ralstonia solanacearum)引起的细菌性病害[3],属典型的维管束病害,根、茎、叶都可发病,一旦发病对烟草生产带来毁灭性损失[4-6]。目前烟草青枯病通过药剂、生防菌剂和农业防治等措施的防治收效甚微[7-12],青枯病暂时没有可以彻底治愈的药物。在青枯病的防治策略上,当前应采取以“抗病品种为中心、栽培管理为基础、药剂防治为辅”的综合防治对策,以提高综合防控技术水平。目前,选用抗病品种是预防烟草青枯病最经济有效的途径[7]。试验选用国内外优良品种(系),在文山烟区对青枯病进行抗性对比及适应性试验,以期筛选出文山烟区的优质抗病品种,为青枯病重灾区烤烟生产可持续发展提供坚实的保障。
1.1 试验地点
试验位于云南省广南县珠琳镇试验示范基地。试验地为烤烟连作有发病史的烟田,上年度9月初青枯病发病率40%以上的重病田块。试验地海拔1 408 m地处东经104.66734°、北纬23.98132°,pH值为6.88,有机质13.51 g/kg,有效磷18.5 mg/kg,有效钾108.6 mg/kg,碱解氮122.0 mg/kg。年均大田日照时数622.81 h,烟株伸根期均温21.76℃,旺长期均温22.96℃,成熟期均温22.02℃,伸根期降雨量164.31 mm,旺长期降雨量187.40 mm,成熟期降雨量369.07 mm。
1.2 试验品种
试验共8个供试品种,分别为云烟87、安烟2号(6517)、岩烟97、PVH1452、K326、S1、S2和S6,其中S1、S2和S6为品系,云烟87为对照。
8个品种的抗病性鉴定结果见表1。笔者选用的对照品种云烟87是云南省烟草科学研究所、中国烟草育种研究(南方)中心以云烟二号为母本,K326为父本杂交选育而成,2000年12月通过国家品种审定委员会审定,抗病性表现为抗黑胫病,中抗南方根结线虫病,耐普通花叶病,抗叶斑病,中抗青枯病。安烟2号、PVH1452和K326通过查阅相关资料和咨询专家,青枯病和黑胫病表现为中抗[2]。S1、S2和S6等3个品系由云南省烟草农业科学研究院提供材料,抗性未鉴定,是选育出的抗青枯病品种。
表1 抗病性鉴定汇总表
1.3 试验设计
试验共设8个处理,采用随机区组排列,每个处理重复3次。每个重复为120株,每处理为360株,试验地面积共0.2 hm2。
移栽时间分别为2014年4月12日。行株距:120 cm×55 cm。严格按照当地特色优质烟叶生产技术方案实施管理,平均施纯氮121.5 kg/hm2,N∶P2O5∶K2O为1∶1∶3,现蕾期打顶,留叶数约20片。
1.4 调查内容
采取固定株跟踪调查,每小区选取5株,按照烟草行业标准《烟草农艺性状调查测量方法》(YC/ T142—2010),调查各小区烟叶的株高、茎围、最大叶片长、叶片宽和叶片数等农艺性状。在团棵、现蕾和打顶期调查3次,主要调查生育期、主要农艺性状,烟叶烘烤后调查产值、产量、中上等烟比例等指标。
病害调查按照国标《烟草病虫害分级及调查方法》(GB/T23222—2008)进行,分别于团棵期、旺长期、现蕾期、中心花开放期、脚叶成熟期和顶叶成熟期调查。
1.5 样品分析
初烤烟中部叶按处理取样,去青去杂后,每处理取样3.0 kg,由中国农业科学院烟草研究所分析其常规化学成分,并进行感官质量评价。
采用YC/T 160—2002法测定烟碱,采用YC/T 159—2002规定的方法测定还原糖和水溶性总糖,YC/ T 161—2002法测定总氮,YC/T 162—2002法测定水溶性氯,YC/T 217—2007法测定钾。
将中部烟叶切丝,用切丝机将烟叶切成0.8 mm宽的烟丝,并在温度22 ℃、相对湿度为60%的恒温恒湿箱中平衡水分48 h,然后卷制成单料烟由评吸专家进行评吸打分。感官评吸指标及打分均按统一标准,感官评吸指标包括:香气质、香气量、杂气、刺激性、余味、燃烧性和灰色,评吸总分为100 分;各项指标满分分别为:香气质15 分,香气量20 分,杂气18 分,刺激性12 分,余味25分,燃烧性5 分,灰色5分。
1.6 数据分析
数据统计分析软件为Excel 2010、SPSS 19.0和DPS 14.01,采用单因素方差分析,LSD法多重比较以及卡平方距离可变类平均法进行聚类分析。置信区间P<0.05。
2.1 不同品种农艺性状比较
不同品种打顶后测量各处理的主要农艺性状情况见表2。从表中可以看出,不同品种间各项农艺性状具有统计学意义。从株高来看,以S6和安烟2号最高,云烟87最矮,且各处理都显著高于对照;从叶数上来看,S2和S6叶片数为24片,安烟2号、岩烟97、PVH1452和K326叶片数为22片,S1叶片数为20片,这些处理间差异不明显,云烟87叶片数为18片,显著少于其他处理;从茎围上来看,以S6和安烟2号最粗,云烟87茎围最细,各处理间差异各异;从叶片大小来看,以S6最大叶长和叶宽最大,云烟87叶长和叶宽最小;从节距上来看,S6的节距达到5.30 cm,显著大于其余7个处理,其余处理间差异不显著。从各项观察数据综合分析,生长发育最好的是S6和和安烟2号这2个处理,且安烟2号、岩烟97、PVH1452、K326和S系列3个品系的生长发育都明显好于云烟87。
表2 不同品种打顶后植株主要农艺性状
2.2 不同品种各时期青枯病发生情况
将8个材料种植在连年种植烤烟、青枯病高发地块,对青枯病进行了抗性压力测试。团棵期、旺长期、现蕾期、中心花开放期、脚叶成熟期和顶叶成熟期的发病率和病情指数见图1和图2。8个品种的青枯病的发病率和病情指数随着调查时间推移呈逐步增加的趋势。团棵期调查表明,发病率和病情指数最低的品种为安烟2号,发病率为0.67%,病情指数为0.07;其次为PVH1452和S6,但3者间差异不显著,与其他各品种存在一定的差异性。旺长期调查表明,发病率和病情指数最低的品种为安烟2号,发病率为6.4%,病情指数为0.83;其次为S6,发病率为9.13%,病情指数为1.40,安烟2号和S6之间无显著差异,但与其他各品种差异显著。现蕾期调查表明,发病率和病情指数最低的品种为S6,发病率为14.13%,病情指数为3.60;其次为安烟2号、S2和S1,且与其他各品种存在一定的差异性。中心花开放期调查表明,发病率和病情指数最低的品种为安烟2号,发病率为26.60%,病情指数为11.90;其次为S6品系,且与其他品种存在一定的差异性。脚叶成熟期调查表明,发病率和病情指数最低的品种为安烟2号,发病率33.00%,病情指数12.37;其次为S6品系,且与其他品种存在一定的差异性。顶叶成熟期调查表明,发病率和病情指数最低的品种为安烟2号,发病率为34.13%,病情指数为14.20;其次为S6品系,且与其他品种存在一定的差异性。由此可以初步推断,安烟2号品种和S6品系在烟株整个生育期都具有较好的稳定抗性。
图1 不同品种各时期青枯病发病率
图2 不同品种各时期青枯病病情指数
2.3 不同品种烤烟经济性状的比较
对8个品种的烤后烟叶进行了产值量统计,见表3。从表中可知,以品系S6的上等烟比例最高,达55.50%,上等烟比例及次是品种安烟2号,为46.30%,2个品种的上等烟比例与其他品种差异显著,云烟87和岩烟97的上等烟比例最差。中上等烟比例以S6和安烟2号较高,分别为69.70%和69.53%,较云烟87提高约37%。从产量来看,以S6和安烟2号最大,分别为131.27 kg/667m2和128.20 kg/667m2,是云烟87的4.34倍和4.24倍;产量其次是S2、K326和PVH1452品种(系)。从产值来看,以S6、安烟2号和S2品种(系)为最高,与其他品种差异显著。从均价来看,以S6、安烟2号、S2和S1品种(系)最高,与其他品种差异显著。烟叶产值量决定着烟农种植经济效益,最终决定该品种的接受度和推广难易程度。从这方面来讲,品系S6和品种安烟2号经济性状相对较好,在文山烟区具有较大的推广价值。
表3 不同品种初烤烟叶经济性状
2.4 不同品种烟叶化学成分的比较
对8个品种的初烤中部烟叶化学成分进行了检测分析,结果见表4。从总糖和还原糖含量看,S1品系的含量最高,S6品系的含量最低,各品种间差异显著。从总氮含量看,S2品系的含量最高,岩烟97的含量最低,各品种间差异显著。从烟碱含量来看,S6含量最高,岩烟97含量最低,云烟87、PVH1452和S2品种间含量差异不显著,其余品种间含量差异显著。从钾含量来看,岩烟97的含量最高,S1的含量最低,云烟87和K326品种间含量差异不显著,S1和S6品种间含量差异不显著,其余品种间含量差异显著。从氯含量来看,安烟2号含量最高,其余品种间差异不显著。一般认为,烤烟水溶性总糖含量适宜含量为20%~28%,还原糖含量适宜含量为15%~28%[14-15],据此来看,各品种的水溶性总糖和还原糖含量都较为适宜。总氮和烟碱含量一般要求在1.5%~3.5%之间,以2.5%为宜[14-15],试验中8个品种的总氮和烟碱都小于2.5%,但偏离度不大。钾离子最适合含量一般约为3%,要求不低于2%[14-15],安烟2号和S系列3个品系的钾含量均偏低。糖碱比主要反映烟气的生理强度和醇和度,是评价烟叶吃味的一项重要指标,烤烟糖碱比要求在5~8,不宜超过15[14-15],试验中8个品种的糖碱比均未超过15。氮碱比比值大小与烟叶成熟过程中氮素转化为烟碱氮程度有关,可在一定程度上反映烟叶的成熟状况,氮碱比一般要求在0.8~1之间,以1较为合适[14-15],试验中8个品种的氮碱比均在1附近。由此可以得出,8个烤烟品种的化学成分均在适宜范围内,各项成分协调,烟叶成熟度较好。
2.5 不同品种烟叶感官质量分析
烤烟品质的好坏决定其在工业配方上的用途,只有适合卷烟工艺要求的烟叶才是优质的、是工厂生产需要的。为此,对8个品种的初烤中部烟叶进行了感官评吸,评吸质量指标见表5。从评吸结果来看,评吸得分由大到小依次为:S1>S2>云烟87>岩烟97>安烟2号>K326>PVH1452>S6。从香型风格来看,PVH1452、K326和S6属于中间香型,云烟87、安烟2号,岩烟97属于中偏清香型,S1属于清偏中香型。依据评吸结果的烟叶质量档次,S1、S2、云烟87和岩烟97质量档次为较好-,安烟2号、K326、PVH1452和S6质量档次为中等+。
将数据进行标准化转换,采用卡方距离、可变类平均法,以表5中7个评吸质量指标作为变量对8个烤烟品种进行系统聚类分析,结果如图3所示。由图可知,当分类系数为2.68时,可将8个烤烟品种可以清楚地分为2类:A组为云烟87、S1、S2和岩烟97,B组为安烟2号、K326、PVH1452和S6。抗性较好的品种安烟2号和S6与工业青睐的特色品种K326感官质量同为一类,尤其是安烟2号,当分类系数约为0.364时,与K326感官质量最为接近。
表4 不同品种初烤烟叶化学成分
表5 不同品种烟叶感官质量
图3 不同品种烟叶感官质量系统聚类分析图
通过试验表明,在8个试验材料中,安烟2号和S6品系在烟株整个生育期青枯病发病率和病情指数最低,在团棵期至顶叶采烤期的整个生育期具有较好的稳定的抗性。安烟2号和S6田间长势较好,成熟特性好,农艺性状表现在8个品种中最优,生长发育好。安烟2号和S6的产量、产值、均价和中上等比例等指标在8个品种中最好,具有较好的经济性状。烟叶化学成分分析结果表明,安烟2号和S6的水溶性总糖、还原糖、总氮、总植物碱和钾离子含量均在适宜范围内,各项化学成分协调。评吸结果表明,S1、S2、云烟87和岩烟97质量档次为较好-,安烟2号、K326、PVH1452和S6质量档次为中等+,PVH1452、K326和S6属于中间香型,云烟87、安烟2号和岩烟97属于中偏清香型,S1属于清偏中香型。系统聚类分析表明,安烟2号和S6烟叶质量最为接近,且与特色品种K326质量接近。
基于安烟2号和S6的优异青枯病抗性,且具有较好的田间长势和经济性状,烟叶化学成分协调,评吸质量中等偏上,尤其是安烟2号具有中偏清的香气风格,能够很好地彰显出文山烟叶“清香底蕴的独特高香气烟叶”风格特色。因此,综合上述表现,安烟2号具有在文山烟区具有青枯病发病史或者发病严重的区域推广的重要价值,可作为后备烤烟品种,进行示范推广种植。品系S6具有同安烟2号同样优秀的青枯病抗性,其他各方面也表现良好,可以继续进行示范验证,待通过品种审定后,在文山烟区进行示范种植。
主栽品种云烟87在该次试验中作为对照品种,在青枯病发病严重地块田间长势弱,青枯病抗性差,产量产值低,可能是因为云烟87在文山烟区种植多年,品种退化严重。另一个逐年加大种植面积的主栽品种K326,抗性稍次于安烟2号和S6,经济性状尚可。但在实际生产中安烟2号和K326在文山烟区表现出烟叶烘烤过程中比较难于烘烤,青筋、挂灰现象比较突出,需要在后续研究中进一步研究配套生产技术,攻克其烟叶烘烤难关。
[1] 云南省烟草科学研究所,中国烟草育种研究(南方)中心. 云南烟草栽培学[M]. 北京:科学出版社,2007.
[2] 许美玲,李永平. 烟草种质资源图鉴[M]. 北京:科学出版社,2009.
[3] Dillard M G,Dujovne I,Pollak V E,et al. Validation of publication of new names and new combinations preciosity efectively published outside the IJSB [J]. International Journal of Systematic & Evolutionary Microbiology,1996,55(4):625-626.
[4] 陈瑞泰,朱贤朝,王智发,等. 全国l6个生产烟省烟草侵染病害调查报告[J]. 中国烟草科学,1997,l(4):l-7.
[5] 陈顺辉,顾 钢,纪成灿,等. 烟草青枯病流行动态监测[J]. 中国烟草科学,2003,(3):32-33.
[6] 钱益亮. 烟草青枯病抗性遗传分析及QTL定位研究[D]. 合肥:安徽农业大学,2013.
[7] 闫芳芳,夏先全,张 伟,等. 2种土壤改良措施防治烟草青枯病研究[J]. 西南农业学报,2013,(1):177-180.
[8] 王丽丽,石俊雄,袁赛飞,等. 微生物有机肥结合土壤改良剂防治烟草青枯病[J]. 土壤学报,2013,50(1):150-156.
[9] 李艳红,徐 智,汤 利,等. 化肥减量配施生物有机肥对烤烟青枯病及其病原菌的影响[J]. 云南农业大学学报(自然科学),2015,(30):612-617.
[10] 王 超,申成美,郑 丽,等. 烟草青枯病生防细菌的筛选与生防效果研究[J]. 植物保护,2014,40(2):43-47,69.
[11] 叶建如,顾 钢,张 瀛. 几种药剂防治烟草青枯病的药效评价[J].中国烟草科学,2013,34(1):72-76.
[12] 王若焱,吴志高,夏 志,等. 施用奇农素和纯植物源药剂对烤烟青枯病的综合防治效果[J]. 中国烟草科学,2011,32(6):85-89.
[13] 谈 文,吴元华. 烟草病理学[M]. 北京:中国农业出版社.
[14] 周冀衡,朱小平,王彦亭. 烟草生理与生物化学[M]. 合肥:中国科学技术大学出版社,1996.
[15] 史宏志,刘国顺. 烟草香味学[M]. 北京:中国农业出版社,1998.
(责任编辑:肖彦资)
The Adaptability and Quality Evaluation of Flue-cured Tobacco Varieties Based on Bacterial Wilt Resistance
LAN Fu-he1,2,LI Peng-fei2,LU Xin2,XU Long2,ZHOU Lian-chuan2,YIN Hong-hui2
(1. Institute of Tobacco, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC; 2. Wenshan Tobacco Corporation of Yunnan Province, Wenshan 663000, PRC)
In order to seek an effective solution as the fundamental control method of Wenshan tobacco bacterial wilt and screening reserve, the adaptability and quality evaluation of eight varieties were studied in Wenshan. The results indicated that Anyan No.2 and S6 in growth period have stable resistance and good economic performance, such as good field growing feature, good mature characteristics, good agronomic traits, high yields, high average prices and ratio of medium-topped tobacco. Their chemical compositions are harmonious because total soluble sugar, reducing sugar, potassium content, total alkaloid, and total nitrogen are in the suitable range. The cigarette smoking results showed that Anyan No.2 and S6's quality grade is medium, S6 belongs to the middle flavor, Anyan No.2 belongs to fenflavor. The tobacco leaf quality of Anyan No.2 and S6 are similar to special variety K326. The bacterial wilt resistance is better than main varieties Yunyan 87 and K326, and comprehensive characters are upon or near the main varieties, which may be tobacco varieties in Wenshan tobacco growing areas.
flue-cured tobacco; bacterial wilt; varieties; adaptability; quality evaluation
TS411
:A
:1006-060X(2017)02-0013-05
10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.002.004
2016-11-25
中国烟草总公司云南省公司科技计划项目(2015YN25)
蓝富和(1974-),男,云南文山州人,助理政工师,主要从事烟草科研及行政管理工作。
李鹏飞