吳成林，曹景林，黃文昌，程君奇，李亞培，張俊杰

（湖北省煙草科學(xué)研究院，武漢430030）

煙草屬于茄科煙草屬植物，是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，在全國(guó)種植區(qū)域廣，種植面積較大。白肋煙是我國(guó)栽培煙草的類型之一，其煙葉是混合型卷煙生產(chǎn)的主要原料，優(yōu)質(zhì)的白肋煙煙葉是卷煙工業(yè)的重要需求，而決定白肋煙煙葉品質(zhì)的主要因素包括白肋煙品種、生產(chǎn)所在地生態(tài)條件、白肋煙栽培調(diào)制技術(shù)等，優(yōu)質(zhì)的白肋煙品種是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)白肋煙煙葉的基礎(chǔ)條件，也是白肋煙生產(chǎn)發(fā)展的重要制約因素。

煙草作為以采集葉片為生產(chǎn)目的的經(jīng)濟(jì)作物，葉片價(jià)值決定了煙草價(jià)值，同時(shí)葉片也是煙株進(jìn)行光合作用的主要場(chǎng)所，葉片的光合效率是影響葉片產(chǎn)量及品質(zhì)的關(guān)鍵［1～3］。植物長(zhǎng)期處于短日照的條件，葉片光合效率會(huì)降低，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)易受損，最終會(huì)影響植物的代謝及生物量積累，不同類型不同品種的植株，光合特征存在差異，光合效率也有所不同［4～6］。同樣對(duì)于煙草來(lái)說(shuō)，不同類型不同品種的煙草，光合特征存在差異，并具有遺傳穩(wěn)定性［7，8］。光合特性中凈光合速率是體現(xiàn)光合效率的重要指標(biāo)，是作物生物量積累及煙葉中部分內(nèi)含物合成程度的重要因素［9～12］。湖北省是全國(guó)主要優(yōu)質(zhì)白肋煙產(chǎn)區(qū)，本文旨在探討湖北地區(qū)不同白肋煙品種的凈光合速率與煙葉質(zhì)量的關(guān)系，為利用凈光合速率值選擇優(yōu)質(zhì)的白肋煙品種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)在湖北省恩施市崔家壩鎮(zhèn)新淌坪村。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦，質(zhì)地疏松。試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分狀況：堿解氮 94.50 mg/kg、有效磷 16.18 mg/kg、速效鉀96.00 mg/kg、有機(jī)質(zhì) 30.5 g/kg、pH 6.91。

1.2 供試材料

供試材料為8份白肋煙品種（系），其中7份材料為湖北省煙草科學(xué)研究院自育的新品系，具體為B1：MSVa509×新塘寬葉；B2：MSTN86×建選2號(hào)；B3：MSVa1053×引巴 1號(hào)；B4：MSVa509×Va1411；B5：MSVa509×304；B6：MSVa1053×KY8959；B7：MSVa1053×新塘寬葉；CK：鄂煙1號(hào)。

1.3 試驗(yàn)方法

所有參試材料于2014年3月11日播種，5月7日移栽至大田，隨機(jī)區(qū)組排列，雙行區(qū)，一行種植30株，行距120 cm，株距50 cm，種植密度16 680株/hm2。田間栽培管理操作按照湖北省白肋煙栽培規(guī)程進(jìn)行。施氮量250 kg/hm2，氮磷鉀配比為1∶1∶2。

光合特性測(cè)定：移栽后50 d開(kāi)始測(cè)定光合作用指標(biāo)，測(cè)定時(shí)間在晴天少云、太陽(yáng)輻射強(qiáng)的上午9：00～11：00，測(cè)定葉片為煙株的正中部葉片，每個(gè)品種測(cè)定5株。采用LI-6400型光合儀測(cè)定葉片的凈光合速率。紅藍(lán)光源，光量子通量密度設(shè)定為1000μmol/（m2·s），氣孔速率為 0.5，流量為 400 μmol/mol。葉綠素測(cè)定采用SPAD-502型葉綠素儀，每個(gè)品種在晴天的11：00～13：00時(shí)連續(xù)測(cè)定3次。

按小區(qū)取中部化驗(yàn)樣及中部評(píng)吸樣品，取第9～13葉位的中部淺紅棕三級(jí)煙葉，每份樣品的重量為1.75 kg左右。采用流動(dòng)分析儀測(cè)定煙葉總植物堿、總糖、氯、總氮含量，鉀含量測(cè)定采用火焰光度法。評(píng)吸樣品由湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心組織評(píng)吸專家進(jìn)行打分，賦予風(fēng)格程度、香氣量、濃度、雜氣、勁頭、刺激性、余味等指標(biāo)分值，對(duì)工業(yè)可用性、質(zhì)量檔次等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

利用DPS、Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 中部葉凈光合速率及葉綠素含量比較

從表1可見(jiàn)，參試的8個(gè)白肋煙品種中部葉凈光合速率差異不顯著，以B4凈光合速率最大為22.48μmolCO2/（m2·s），對(duì)照鄂煙 1號(hào)凈光合速率最小為19.09μmolCO2/（m2·s），各品種凈光合速率大小依次為 B4、B5、B1、B2、B6、B7、B3、鄂煙 1號(hào)。各品種中部葉葉綠素含量差異不顯著，以B5最大為34.32 mg/g，B6最小為29.58 mg/g，各品種葉綠素含量大小依次為 B4、B5、B3、B1、B7、B2、鄂煙1號(hào)、B6。

表1 各品種凈光合速率及葉綠素含量比較Table 1 Comparison of net photosynthetic rates and chlorophyll contents of different varieties

2.2 中部葉主要化學(xué)成分比較

各參試品種中部葉主要化學(xué)成分含量如表2所示。其中總植物堿含量在3.39%～4.08%，各品種之間差異不顯著，以B7含量最高為4.08%，依次為B5、B2、鄂煙 1號(hào)、B6、B1、B3、B4；總糖含量在0.36%～0.51%，各品種之間差異顯著，以B7含量最高為 0.51%，依次為 B5、B6、鄂煙 1號(hào)、B4、B1、B3、B2；氯含量在0.44%～0.73%，各品種之間差異顯著，以B3含量最高為0.73%，依次為B4、B7、B5、B6、B2、B1、鄂煙1號(hào)；總氮含量在3.15% ～3.76%，各品種之間差異顯著，以鄂煙1號(hào)含量最高為3.76%，依次為 B3、B7、B4、B2、B5、B1、B6；鉀含量在4.59%～5.42%，各品種之間有顯著差異，以B4含量最高為5.42%，依次為 B3、B7、B6、B2、B1、B5、鄂煙1號(hào)。

表2 各品種（系）中部葉主要化學(xué)成分含量Table 2 Com parison ofmain chem ical com ponent contents in them iddle leaves of different varieties

2.3 中部煙葉評(píng)吸質(zhì)量比較

表3結(jié)果表明，品系B1、B5質(zhì)量檔次為中偏上，其中B1白肋煙風(fēng)格程度不顯著，勁頭較小，余味舒適性較好，工業(yè)可用性較強(qiáng)，B5白肋煙風(fēng)格程度較明顯，刺激性有-，余味舒適性略差一點(diǎn)。B4、B7質(zhì)量檔次為中偏上-，勁頭適中，B7的雜氣有+，刺激性有，B4的勁頭中等，余味舒適性略好。B6、B2、B3與鄂煙1號(hào)相當(dāng)，質(zhì)量檔次為中等 +。B6、B2、B3、鄂煙1號(hào)的質(zhì)量差異不大，其中，B6的雜氣有+，刺激性有，余味舒適性略好，B2的刺激性略小，B3的風(fēng)格程度有+，勁頭中等+，刺激性有-，余味舒適性略差，鄂煙1號(hào)的風(fēng)格程度較顯著，勁頭較大，刺激性略大，余味舒適性略差。

表3 各品種（系）中部煙葉評(píng)吸質(zhì)量比較Table 3 Comparison of sensory evaluation quality of different varieties

2.4 凈光合速率與煙葉質(zhì)量相關(guān)分析

相關(guān)性分析表明，凈光合速率與總氮含量呈極顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為0.7186**），與氯、鉀含量均呈顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)分別為0.2681*、0.2642*），與總植物堿含量呈微弱正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為0.0530），與總糖含量呈負(fù)相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為-0.1795）（表4）。凈光合速率與評(píng)吸質(zhì)量呈顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為0.2633*），與葉綠素含量呈極顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為0.7989**），另外，評(píng)吸質(zhì)量與葉綠素含量呈微弱負(fù)相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為-0.0194）。

表4 不同白肋煙品種凈光合速率與煙葉質(zhì)量相關(guān)分析Table 4 Correlation analysis between net photosynthetic rate and quality of different burley tobacco varieties

3 小結(jié)與討論

光合作用是植物進(jìn)行生長(zhǎng)發(fā)育的生理基礎(chǔ)，對(duì)品質(zhì)和產(chǎn)量有重要影響。煙草葉片是光合作用的場(chǎng)所，也是某些與煙葉品質(zhì)有關(guān)的化學(xué)物質(zhì)的儲(chǔ)藏場(chǎng)所，煙草光合作用最終決定煙株的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)的形成。凈光合速率可以綜合反映煙草的光合能力，葉綠素是植物光合作用的重要物質(zhì)，對(duì)植物的生長(zhǎng)及產(chǎn)量的形成具有重要作用［13～17］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同白肋煙品種在相同栽培條件下，現(xiàn)蕾期時(shí)中部葉片的凈光合速率、葉綠素含量存在著一定的差異，晾制后煙葉的主要化學(xué)成分含量、評(píng)吸質(zhì)量也存在著差異。相關(guān)分析表明，凈光合速率與化學(xué)成分中總氮含量呈極顯著正相關(guān)，與氯、鉀含量均呈顯著正相關(guān)，與總植物堿含量呈微弱正相關(guān)，與總糖含量呈弱負(fù)相關(guān)；與評(píng)吸質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，與葉綠素含量呈極顯著正相關(guān)，評(píng)吸質(zhì)量與葉綠素含量呈微弱負(fù)相關(guān)。楊興有等研究表明，烤煙煙葉成熟期，不同的光照強(qiáng)度會(huì)影響煙葉主要化學(xué)成分含量，弱光能促進(jìn)氮素含量的提升、降低總糖含量［18］。古戰(zhàn)朝等的研究表明，日照時(shí)數(shù)與烤煙主要化學(xué)成分關(guān)聯(lián)度密切，其中與總氮含量的關(guān)聯(lián)度最低［19］。這與筆者得到的凈光合速率與主要化學(xué)成分相關(guān)性結(jié)論有不一致的地方。筆者認(rèn)為白肋煙相比烤煙對(duì)氮素需求更高，光合效率強(qiáng)的品種氮代謝能力更強(qiáng)，更能促進(jìn)氮素吸收，總氮含量相對(duì)較高；另外，與烤煙相比白肋煙總糖含量較低，光合作用對(duì)白肋煙品種的總糖含量積累的影響程度不及烤煙。

本試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，凈光合速率越高的品種，其葉綠素含量越高，評(píng)吸質(zhì)量相對(duì)較好，這一結(jié)論充分說(shuō)明了凈光合速率所代表的光合能力需要以葉綠素含量為物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)，凈光合速率高的白肋煙品種，在煙葉形成有利于煙葉品質(zhì)物質(zhì)方面更占優(yōu)勢(shì)。因此，我們?cè)谶x擇親本材料或選育品種過(guò)程中可重點(diǎn)關(guān)注這些育種材料凈光合速率值的表現(xiàn)，將凈光合速率值高的品種作為優(yōu)質(zhì)品種選育的重要親本，或在田間選擇時(shí)，通過(guò)凈光合速率值來(lái)篩選優(yōu)質(zhì)品種，以便更加精確快速的選育優(yōu)質(zhì)白肋煙品種。