宗釗輝,鄺中山,趙偉才,王 軍,陳澤鵬,劉 桔
(1.廣東省煙草科學(xué)研究所,廣東 韶關(guān) 512000;2.廣東煙草韶關(guān)市有限公司,廣東 韶關(guān) 512000;3.廣東煙草韶關(guān)市有限公司樂昌分公司,廣東 樂昌 512200)
煙葉是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物,對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展,促進(jìn)煙農(nóng)增收與鄉(xiāng)村振興具有積極意義。冰雹是一種由強(qiáng)對流天氣引起的重大氣象災(zāi)害,具有破壞性強(qiáng)、突發(fā)性、歷時(shí)短等特點(diǎn),我國由于地域遼闊、地形復(fù)雜,是世界上受冰雹災(zāi)害較為嚴(yán)重的國家,我國冰雹多發(fā)生在3—10月份,正好與我國煙葉生產(chǎn)季重合,每年因冰雹災(zāi)害給煙葉生產(chǎn)帶來重大的損失。因此,進(jìn)行受雹災(zāi)后補(bǔ)救措施的研究對降低煙葉損失顯得十分重要。近年來,關(guān)于煙葉受雹災(zāi)后的研究開展較少,主要集中在人工消雹、留茬、駁枝、追肥等技術(shù)措施。邱雪清等研究結(jié)果表明,通過實(shí)行人工消雹,煙田受災(zāi)面積從16.4%降到3.1%;林中麟等研究認(rèn)為,冰雹后打頂留頂杈煙株產(chǎn)量、產(chǎn)值及上等煙比例最高;鐘權(quán)等在模擬冰雹試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),采用從頂處向下第3片葉的葉腋處留1煙杈的打頂留茬技術(shù)方法能最大程度減少烤煙經(jīng)濟(jì)損失;馬宇等發(fā)現(xiàn)通過留根、茬,培育二茬煙仍可獲得3~5成的產(chǎn)量。煙草與水稻相似,在現(xiàn)蕾前腋芽具有較高的分裂能力,現(xiàn)蕾前煙田發(fā)生冰雹災(zāi)害后,可以通過留茬再生,實(shí)現(xiàn)煙草的再次收獲。不同留茬高度對作物再生的產(chǎn)量與質(zhì)量具有重要影響,余貴龍等研究發(fā)現(xiàn)留茬45 cm高度,再生稻產(chǎn)量最高;彭廷等研究發(fā)現(xiàn),不同留茬高度水稻飼草的稻米產(chǎn)量與飼草產(chǎn)量存在顯著差異,留茬高度為25 cm時(shí),稻米產(chǎn)量與飼草產(chǎn)量最佳。利用煙葉的再生能力,現(xiàn)蕾前煙草發(fā)生冰雹災(zāi)害后,可以通過留茬再生,實(shí)現(xiàn)煙草的再次收獲,減少經(jīng)濟(jì)損失,但關(guān)于不同留茬高度對煙葉二次生長發(fā)育情況及其產(chǎn)質(zhì)量、存活率影響研究尚未見報(bào)道。本研究在煙草旺長期發(fā)生冰雹災(zāi)害后,設(shè)置5,10,15,20 cm 4個(gè)不同的留茬高度,通過對比不同留茬處理其存活率、農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀與烤后煙葉質(zhì)量差異,探索旺長期煙葉受災(zāi)后最佳的留茬高度,為找到減少煙葉冰雹損失的有效措施提供參考依據(jù)。
試驗(yàn)材料為‘粵煙97’,小區(qū)試驗(yàn)地點(diǎn)在廣東省韶關(guān)樂昌市白石鎮(zhèn)水井村。
試驗(yàn)小區(qū)于2021年3月9日移栽,4月15日進(jìn)入團(tuán)棵期,5月13日遭受冰雹災(zāi)害。試驗(yàn)煙田屬水稻土,質(zhì)地為壤土,前作水稻,受雹災(zāi)前施純氮127.5 kg·hm,m(N)∶m(PO)∶m(KO)=1∶0.8∶2.5,行距120 cm,株距50 cm。小區(qū)試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理(L1留茬高度5 cm,L2留茬高度10cm,L3留茬高度15cm,L4留茬高度20cm,CK不受冰雹災(zāi)害),從土表往上15 cm開始留茬,統(tǒng)一留2片葉,3次重復(fù),煙田內(nèi)50%中心花開放時(shí)進(jìn)行打頂,隨機(jī)區(qū)組排列,每個(gè)小區(qū)植煙40株,共480株。
1.3.1 農(nóng)藝性狀與生物量測定 處理打頂前與成熟期測定農(nóng)藝性狀與煙株存活率,農(nóng)藝性狀測定按照YC/T142—2010《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行;每小區(qū)取3株測定全株干物質(zhì)積累量與單葉質(zhì)量,洗凈后,把植株樣品地上部與根系分離,地上部把葉片與莖分開,裝袋殺青30 min(105℃),之后降溫烘干至恒質(zhì)量(65℃),計(jì)算干物質(zhì)積累量。
1.3.2 經(jīng)濟(jì)性狀測定 按照GB2635—1992《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)烤煙》對不同小區(qū)烤后煙葉進(jìn)行分級,測定烤后煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例、中上等煙比例。
1.3.3 常規(guī)化學(xué)成分測定 煙葉化學(xué)品質(zhì)分析方法參照YC/T159—2002《煙草及煙草制品水溶性糖的測定連續(xù)流動(dòng)法》、YC/T161—2002《煙草及煙草制品總氮的測定連續(xù)流動(dòng)法》、YC/T160—2002《煙草及煙草制品總植物堿的測定連續(xù)流動(dòng)法》、YC/T162-2002《煙草及煙草制品氯的測定連續(xù)流動(dòng)法》、YC/T274—2008《卷煙紙中鉀、鈉、鈣、鎂的測定火焰原子吸收光譜法》測定。
1.3.4 外觀質(zhì)量與感官質(zhì)量測定 烤后原煙外觀質(zhì)量按GB2635—1992《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)烤煙》進(jìn)行評價(jià),包括成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、身份、油分、色度、顏色,上述指標(biāo)分別賦值10分,進(jìn)行評價(jià)打分,然后計(jì)算總分,總分越高,說明煙葉外觀質(zhì)量越好??竞笤瓱煾泄儋|(zhì)量按YC/T530—2015《烤煙煙葉質(zhì)量風(fēng)格特色感官評價(jià)方法》進(jìn)行評價(jià),包括香氣質(zhì)、香氣量、濃度、余味、雜氣、勁頭、刺激性,上述指標(biāo)分別賦值10分,進(jìn)行評價(jià)打分,然后計(jì)算總分,總分越高,說明煙葉感官質(zhì)量越好。
利用Excel2019與SPSS20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
不同留茬高度對農(nóng)藝性狀影響見表1,冰雹打頂前不同處理農(nóng)藝性狀差異顯著,其中L4處理株高、葉寬、葉長顯著優(yōu)于L1、L2處理,較L2處理分別增加19.8,9.2,4.9 cm,葉片數(shù)增加了3片;成熟期不同處理以L4處理株高、葉片數(shù)、最大葉長表現(xiàn)最好,分別為67.4 cm、14.2片、60.2 cm,顯著高于L1處理,但與L3處理差異不顯著;L3處理最大葉寬表現(xiàn)最好,為24.4 cm,顯著高于L1、L2處理,與L4處理差異不顯著。從表1還可以看出,留茬重新長煙株葉片較小,這可能與留葉數(shù)過多有關(guān),留葉數(shù)過多,分配到每片煙葉上的營養(yǎng)減少,降低了營養(yǎng)物質(zhì)的積累,葉長與葉寬下降,葉面積變小。
表1 不同留茬高度打頂前與成熟期農(nóng)藝性狀
從表2可以看出,隨著留茬高度增加,煙株整株干物質(zhì)積累量呈上升趨勢,L4整株干物質(zhì)積累量最高為161.59 g·株,顯著高于L1、L2,與L3差異不顯著。不同處根、莖、葉干物質(zhì)積累量同樣存在差異,其中L4處理根、莖、葉干物質(zhì)積累量最高,分別為48.15,79.25,34.19 g·株,顯著高于L1、L2處理,L1處理莖、根系干物質(zhì)積累量最低,分別為37.12,31.15 g·株,L2處理葉干物質(zhì)積累量最低為63.16 g·株。從表2還可以看出,各器官干物質(zhì)積累占整株比例整體表現(xiàn)為葉>莖>根系,不同處理間占比不同,其中L1處理莖占比最低顯著低于其余處理,根系占比最高,顯著高于L4處理;隨著留茬高度提高莖干物質(zhì)量占全株比例上升,根系下降,可見留茬高度對根、莖器官干物質(zhì)分配積累影響顯著大于葉器官。
表2 不同留茬高度成熟期煙株干物質(zhì)積累量
處理;L3處理均價(jià)與中上等煙比例最低,分別為
由表3可知,留茬高度對經(jīng)濟(jì)性狀的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、單葉質(zhì)量有較大影響,對上等煙比例與中上等煙比例影響較小。不同處理間L3處理產(chǎn)量與單葉質(zhì)量最高,為1 409.06 kg·hm、14.67 g,顯著高于L1、L2處理,與L4處理差異不顯著;增加留茬高度,煙株產(chǎn)值呈上升趨勢,L4、L3處理產(chǎn)值較高,分別為27 302.30,25 868.11元·hm,顯著高于L1、L2 18.36元·kg、81.46%,顯著低于L1、L2、L4處理,其他處理間差異不顯著;不同處理間上等煙比例無顯著差異,其中L1處理最高為11.12%,L2處理最低上等煙比例為10.23%。由表3可知,提高留茬高度產(chǎn)量與單葉質(zhì)量呈先上升后下降趨勢,產(chǎn)值呈上升趨勢;不同處理均價(jià)與上等煙比例均較低,這可能與葉片長度較短,葉片較小,煙葉整體等級偏低有關(guān)。
表3 不同留茬高度烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀
不同留茬高度原煙外觀質(zhì)量見表4,不同處理原煙顏色桔黃為主,微帶青與雜色比例較高,成熟度尚熟為主,葉片結(jié)構(gòu)欠疏松-尚疏松,身份較厚為主,油分有-足,色度以中為主,原煙外觀質(zhì)量整體表現(xiàn)較差,得分均在42分以下。不同處理間,L4處理原煙外觀質(zhì)量得分最高為40.7分,成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、油分方面表現(xiàn)更佳,L1、L3處理原煙外觀質(zhì)量表現(xiàn)較差,得分分別為39.3,39.2分,其中L1處理成熟度較差,部分樣品成熟度欠熟,結(jié)構(gòu)欠疏松,L3處理煙葉外觀青筋、青片比例最大,上部葉雜色煙比例較高;不同處理外觀質(zhì)量排序依次為L4>L2>L1>L3。
表4 不同留茬高度原煙外觀質(zhì)量
留茬高度會(huì)影響煙株再次生產(chǎn)發(fā)育,進(jìn)而影響其原煙化學(xué)成分。由表5可知,與正常煙株相比,冰雹打傷留茬重新生長其烤后煙葉中、上部葉總糖與還原糖含量顯著降低,L1處理中部葉總糖與還原糖含量分別下降了10.4、9.1個(gè)百分點(diǎn),總植物煙堿含量上升了1.09個(gè)百分點(diǎn),鉀離子、氯離子含量差異不顯著,糖堿比與氮堿比顯著降低。不同留茬高度,其常規(guī)化學(xué)成分均在適宜范圍內(nèi),其中L2中部葉總糖與還原糖含量最高分別為26.6%,18.1%,還原糖含量顯著高于L1和L4處理;相同處理中、上部葉煙堿含量差異較小,不同處理煙堿含量在1.95%~2.5%之間,L2煙堿含量最低分別為1.97%,1.99%,L1處理煙堿含量最高分別為2.23%,2.40%,鉀離子與氯離子差異不顯著。
表5 不同留茬高度原煙化學(xué)成分
不同處理感官質(zhì)量評價(jià)結(jié)果見表6,留茬重生處理烤后原煙感官質(zhì)量評價(jià)各項(xiàng)指標(biāo)得分均低于正常生長烤煙原煙。從感官評價(jià)的指標(biāo)來看,不同留茬高度其焦甜醇甜香韻不明顯,香氣質(zhì)中等,香氣量有,濃度、勁頭中等,雜氣、刺激性有,木質(zhì)氣較重,余味尚舒適,滯舌。不同留茬高度間,L3、L4處理感官評吸結(jié)果優(yōu)于L1、L2,提高留茬高度,烤煙原煙感官質(zhì)量香氣質(zhì)、香氣量有所增加,刺激性減小,余味舒適性增加。
表6 不同留茬高度原煙感官質(zhì)量評價(jià)結(jié)果
煙株大田農(nóng)藝性狀作為重要的生長指標(biāo),反映了煙株的大田生長狀態(tài)。冰雹后砍莖留茬再生長對煙株大田生長具有重要影響,煙株株高降低,葉長、葉寬變小,成熟期不同處理株高均低于70 cm,葉面積小于1 000 cm,但對葉片數(shù)影響較小,葉片數(shù)在12片以上。隨著留茬高度增加,煙株株高與葉面積整體呈上升趨勢,這可能與增加留茬高度,莖上原來著生葉位的節(jié)上新葉更快發(fā)出,光合能力更強(qiáng)有關(guān)。前人研究表明,刈割干擾后植物再生能力與干物質(zhì)積累取決于受損葉片的光合恢復(fù)能力。試驗(yàn)結(jié)果顯示,烤煙的干物質(zhì)積累極大程度地受葉片光合作用的限制。本研究表明,砍莖時(shí)大量葉片被除去,總光合作用下降,干物質(zhì)積累量均不足170 g·株,不同處理間,隨著留茬高度增加,全株干物質(zhì)積累增加,與大田長勢一致,留茬高度越低,根系干物質(zhì)占比越高,烤煙營養(yǎng)物質(zhì)向地下分配增加。在生產(chǎn)上,可以提高留茬高度,減少打頂后留葉數(shù),留葉數(shù)不宜超過10片,以達(dá)到增強(qiáng)烤煙生長勢,促進(jìn)葉片開片的目的。
烤煙經(jīng)濟(jì)性狀與煙葉外觀質(zhì)量呈正相關(guān)關(guān)系。本研究結(jié)果顯示,留茬再生煙株烤后煙葉外觀質(zhì)量表現(xiàn)較差,這可能與砍莖留茬重生煙葉生育天數(shù)較短,葉肉組織中的細(xì)胞尚未完全收縮裂解,葉綠體等細(xì)胞器緊貼細(xì)胞壁排列,細(xì)胞間隙小,導(dǎo)致烤煙色素降解困難,烤后煙葉青雜煙比例較大,身份較厚,結(jié)果欠疏松有關(guān);提高留茬高度,煙葉顏色、成熟度、葉片結(jié)構(gòu)有所提高,煙葉產(chǎn)量與產(chǎn)值呈上升趨勢,L4產(chǎn)值最高,達(dá)到了27 302.30元·hm,顯著高于其他處理,L3處理產(chǎn)量最高,但L3處理外觀質(zhì)量較低,均價(jià)最低。生產(chǎn)條件允許的情況下,可以適當(dāng)提高留茬高度在20 cm。
煙葉的化學(xué)成分是其質(zhì)量和風(fēng)格的物質(zhì)基礎(chǔ),感官舒適性與化學(xué)成分之間存在著復(fù)雜的關(guān)系,煙葉的感官舒適性和化學(xué)成分能夠直接反映煙葉質(zhì)量的優(yōu)劣。杜堅(jiān)等研究發(fā)現(xiàn),總糖、還原糖和總氮與煙葉特征香韻密切相關(guān)。前人研究還認(rèn)為,鉀氯比、糖堿比、總植物堿對感官質(zhì)量影響最大。本研究結(jié)果表明,留茬重生烤后中部煙葉總糖、還原糖含量了降低了4.6~9.4%和5.7~9.1%,煙堿含量提高了0.83~1.09%,煙葉糖堿比、氮堿比下降,這可能與留茬重生煙株葉片葉齡較短、韌皮部、木質(zhì)部損失有關(guān)。前人研究認(rèn)為,隨著葉齡的增加,葉片糖含量呈先升高后降低趨勢。另外,本研究表明,提高留茬高度總糖、還原糖、糖堿比呈先上升后下降趨勢。與常規(guī)烤煙原煙相比,留茬重生烤后原煙焦甜醇甜風(fēng)格減弱,香氣質(zhì)量降低,勁頭濃度降低,雜氣與刺激性增大,提高留茬高度,感官評價(jià)得分提高。在生產(chǎn)上,可以提高留茬高度改善感官評價(jià)結(jié)果。
本研究結(jié)果表明,留茬重生煙葉,煙株能正常生長,但株高較矮、葉片較小,其中L4處理農(nóng)藝、經(jīng)濟(jì)性狀最好,產(chǎn)值達(dá)到了27 302.30元·hm,減少了冰雹災(zāi)后損失,此外,與正常相比煙株相比,其烤后煙葉外觀質(zhì)量與感官質(zhì)量顯著下降。