趙 宇
(中國煙草總公司四川省公司,四川 成都 610066 )
雪茄煙遮蔭種植研究
趙 宇
(中國煙草總公司四川省公司,四川 成都 610066 )
研究表明,不同程度的遮蔭處理對雪茄煙的種植水平和產(chǎn)品的質(zhì)量具有非常重要的影響,尤其對雪茄煙的生長發(fā)育和光合特性兩個主要方面影響十分明顯。本試驗針對22%、63%、71%這3種透光率條件與全光照條件下雪茄煙生長發(fā)育和光合特性兩個方面的具體指標和因子進行了對比和統(tǒng)計分析,并得出了相關(guān)結(jié)論。通過對結(jié)論的分析,可以更好地掌握不同光照條件對雪茄煙種植的影響,以期能利用好雪茄煙對光照變化的規(guī)律,使其更好地為工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用提供理論參考與借鑒。
雪茄煙,遮蔭;種植;光照;影響;借鑒
研究表明,遮蔭率對雪茄煙的生長發(fā)育、光合特性、激素含量以及酶活性、常規(guī)成分、細胞壁物質(zhì)含量、以及葉片組織等具有非常重要的影響。為了研究不同遮蔭率對雪茄煙上述因素的影響程度,可以通過對比全光照條件下和不同程度的遮蔭率條件下,雪茄煙的生長發(fā)育、光合作用、葉綠素熒光參數(shù)的狀態(tài)變化狀況來加以說明。
雪茄煙是一種特殊的卷煙制品,目前雪茄煙在工業(yè)的應(yīng)用方面還存在很多缺陷和問題,諸如組織粗糙、葉片較厚、顏色不夠均勻等。相關(guān)研究表明,對雪茄煙在種植過程中進行適度的遮蔭處理,可以在一定程度上減少甚至消除前面提到的幾種問題。研究表明,適度遮蔭對作物的光合作用以及生長發(fā)育帶來不小的影響,不僅可以減小葉片厚度,還可以增加葉片的寬和長,甚至對有的作物來說,遮蔭處理可以改變?nèi)~片形狀,降低葉面積指數(shù),增加株高,可以使因光強不足所帶來的負面效應(yīng)得到改善。
對作物的光合特性來講,適度的遮蔭處理可以延緩葉片光合作用速度,有效提高太陽光的使用效率,對作物內(nèi)有些微量元素的調(diào)節(jié)和新陳代謝具有顯著作用。本文針對雪茄煙種植過程中遮蔭對其品質(zhì)的影響程度進行研究分析,希望能改善雪茄煙種植的品質(zhì),提高雪茄煙在工業(yè)等方面的應(yīng)用成效。
2.1 試驗材料
本次試驗所引進的雪茄煙品種為某國外種型,試驗地點選擇在農(nóng)田教學(xué)基地,試驗方案選擇盆栽。盆栽所使用的土壤為沙壤土,且土樣經(jīng)過風干和網(wǎng)篩。試驗地土壤pH值為7.8,含氮量約為5.05mg/kg,有效磷含量為10.1mg/kg,速效鉀含量為105mg/kg,每盆裝沙壤土20kg。
試驗采用對比法,其中遮蔭處理分別采取3種不同的透光率:22%、63%和71%,以全部光照作為對照處理。4種處理方式各種植30盆,每盆1株。每盆施純氮13g、五氧化二磷6.5g、氧化鉀26g,其中氮肥和鉀肥以70%用作基肥,在移栽之前施肥,剩下30%作為追肥在移栽后的20~25d內(nèi)施用。而磷肥在盆栽移栽前就全部施用。試驗采用漂浮育苗,3月10日開始播種煙籽,煙苗長到2個月左右、有7片真葉時開始移栽,行距為120cm,株距為45cm,在此過程中同時進行遮蔭處理,直到采摘結(jié)束為止。
2.2 測定方法
材料和準備條件完備后,需對雪茄煙的多個因子進行測定,以反映試驗的結(jié)果。測定項目為:單株高、葉片葉綠素含量、株重、光合速率、莖圍以及熒光參數(shù)等。
2.2.1 株高的測定 在煙株長到第80d的時候,對4個處理方式的盆栽各選取10株進行測定,取每種處理方式10株植株株高的平均值。
2.2.2 葉片葉綠素的測定 對不同處理方式的葉片葉綠素采取80%丙酮提取法進行測定。
2.2.3 株重測定 這里的株重指的是煙株的干重,其測定方法是在煙株生長發(fā)育到第80d的時候,對4種處理方式的盆栽每種隨機選擇4組,將根、莖、葉片全部分開,在105℃條件下殺青15min,65℃條件下恒溫烘干到恒重狀態(tài),用天平進行稱重,獲取平均值。
2.2.4 光合速率測定 用便攜式光合系統(tǒng)測定煙株的凈光合速率。在天氣晴朗的條件下,優(yōu)先選擇接受光照條件比較好的中間部位的葉片,此刻葉片葉齡大約為20d,在上午9~10時對氣體交換參數(shù)進行測定,每種處理方式測定3~4株,每株重復(fù)測定3~4次,然后分別取平均值進行計算。
2.2.5 莖圍的測定 莖圍的測定時間為煙株生長到第80d的時候,每種處理方式隨機選擇10株進行測定,在距地面1/3株高的地方對不同處理方式的10株煙株進行莖圍測定,取平均值。
2.2.6 熒光參數(shù)測定 對熒光參數(shù)的測定要選擇天氣比較晴朗、葉片接受光照較好的條件,這個時候葉片的葉齡大約為20d。在上午9時左右,利用脈沖式熒光測定儀測定光適應(yīng)條件下最大熒光、靜態(tài)熒光以及暗適應(yīng)條件下葉片的初始熒光、最大熒光以及最大光化學(xué)效率。根據(jù)Genty的方法可以計算煙株實際的光化學(xué)效率、非光化學(xué)猝滅值。4種處理方式每個處理測定3~4株,每株重復(fù)測定3~4次,最后取平均值。
試驗數(shù)據(jù)采用SPSS進行多重比較和方差分析。測定結(jié)果分析主要分兩個主要方面:遮蔭處理對雪茄煙生長發(fā)育的影響;遮蔭處理對雪茄煙光合特性的影響。其中對雪茄煙生長發(fā)育的影響包括營養(yǎng)生長、植株干重兩個方面,對光合特性的影響主要包括葉綠素含量、葉片熒光參數(shù)、光合生理特性3個方面。
3.1 營養(yǎng)生長
從4種處理方式來看,透光率越低,煙株的莖越細,而葉片面積和株高的生長規(guī)律是一條拋物線,呈現(xiàn)出先增加后減少的狀態(tài),這是雪茄煙對環(huán)境的一種適應(yīng)性表現(xiàn)。
通過對比葉重(即葉干重與葉面積之比)衡量葉片厚度。在本試驗條件下,隨著雪茄煙遮蔭透光率的逐漸下降,雪茄煙的比葉重呈現(xiàn)同樣的變化趨勢,即一致降低,葉片的厚度逐漸在變薄,而隨著透光率從63%降低到22%時候,這種變化變得越明顯。
3.2 煙株干重
試驗表明,雪茄煙在透光率為22%和63%區(qū)間內(nèi)植株干重變化很微弱,基本無顯著差異,而除此區(qū)間外,呈現(xiàn)非常明顯的差異水平,在全光照條件下,雪茄煙樣本煙株的根系干重值達到最大。而對于莖的干重而言,在22%、63%和71%這3種遮蔭條件下,莖的干重變化不很明顯,而地上部分在4種不同處理方式下,干重存在顯著的差異。其中63%遮蔭條件下,植株地上部分干重要顯著高于71%遮蔭條件和全光照條件。
試驗結(jié)果分析表明:在63%、71%和全光照條件下植株的干重變化差異不顯著,但在22%透光率條件下就會變得非常明顯。這也說明雪茄煙煙株在一定區(qū)間的光照范圍條件下的干重,能夠保持一個相對穩(wěn)定的值域,而超出這個區(qū)間,煙株的干重就會顯著降低。
3.3 葉綠素含量
試驗表明,隨著透光率的逐漸降低,ChIa、ChIb、Chl(a+b)依次增長,其中ChIb的含量增長幅度要大于其它2個處理。通過多重結(jié)果進行比照分析,還可以發(fā)現(xiàn),在3種不同程度透光率條件下,ChIa與ChI(a+b)的變化并不是很明顯,但ChIb的含量變化卻比全光照條件下變化要顯著得多,在22%條件下的值要顯著高于在71%透光率條件下,而ChIa/b的值在全光照條件下要高于71%透光率條件,這有可能是深度遮蔭對葉綠體的發(fā)育造成了破壞。
3.4 葉綠素熒光參數(shù)
實際光化學(xué)效率反應(yīng)了作物葉片在光下電子傳遞能量與其所捕獲能量之間的比值。Fv/Fm表示原始光能轉(zhuǎn)化效率。而試驗結(jié)果顯示,隨著透光率的下降,實際光化學(xué)效率在增加,同時原始光能轉(zhuǎn)化效率在增加,光化學(xué)猝滅系數(shù)也在增加,而4種處理方式之間的變化并不是很顯著,而葉綠素的潛在活性隨著透光率下降在緩慢增加的同時,在4種不同處理方式條件下的變化就非常顯著。另外一個顯著的現(xiàn)象就是非光化學(xué)猝滅值在降低,在4種不同處理方式下的變化較為顯著。
3.5 光合生理特性
試驗結(jié)果顯示,隨著透光率的下降,凈光合速率先是增加,而后逐漸下降,且在4種不同處理條件下的變化顯著。在71%透光率條件下,凈光合速率值最大,氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率逐漸降低,不同處理方式下變化顯著。
4.1 遮蔭對雪茄煙種植過程中生長發(fā)育的影響
遮蔭對雪茄煙生長發(fā)育的影響主要表現(xiàn)在使雪茄煙煙株的莖變得越來越細,葉片越來越薄,這與專家之前的研究結(jié)果相一致。在71%和63%透光率條件下,雪茄煙可以通過增加葉片面積或者增加株高來捕獲更多的光能,但當透光率顯著下降到22%的水平時,雪茄煙無法通過自身的調(diào)節(jié)來達到正常的生長,這一特性對莖和葉的變化也比較符合工業(yè)對雪茄煙種植的實際需要。
雪茄煙的干重受到光照條件的變化影響較大。本試驗結(jié)論表明,在透光率63%條件下,雪茄煙煙株的地上部分干重和地下部分干重的總和達到最大值。在透光率63%和71%條件下雪茄煙干重的變化不是很大,而一旦光照下降到22%的水平,對雪茄煙干重的影響和抑制作用還是非常明顯的。
4.2 遮蔭對雪茄煙種植過程中光合特性的影響
結(jié)果分析表明,隨著透光率從71%到63%,再到22%,ChI(a+b)和ChIb的值在增加,而雪茄煙對光照比較弱的條件下的反應(yīng)是ChI(a/b)值的下降。這也說明了雪茄煙在一定條件下可以適應(yīng)較弱的光照條件。
另一方面,熒光參數(shù)的變化情況表明雪茄煙在光照比較弱的條件下,可以將吸收的光能更多地、更有效地用于光化學(xué)合成。同時在22%透光率條件下(弱光環(huán)境),氣孔導(dǎo)度一定程度上限制了雪茄煙葉片進行光合反應(yīng)的速率。
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