噴施外源物質復配劑對烤煙生長和煙葉質量的影響

熊佳誠 沈子奇 高旭 許金亮 羅維 王洪春 楊杰 胡東華 李強

摘要：為促進烤煙大田生長發育及提高烤后煙葉產質量，以云煙87為試驗材料，利用6-BA、DA-6、LaCl3、DCPTA等4種外源物質共設置11個復配劑處理（含清水對照），分別測定烤煙植株現蕾期至圓頂期的農藝性狀、冠層特征、光合參數和烤后煙葉的化學成分、經濟指標。結果表明：（1）除T1處理外，不同外源物質復配劑對烤煙現蕾期至圓頂期的株高、最大葉寬、最大葉面積均有較大提升，其中T3、T8、T10處理對烤煙整體農藝性狀均有促進效果，T3處理最為明顯；（2）中層光能截獲率在T2、T7、T8處理下增長效果最顯著，群體光能截獲率在T7、T9處理下略有提升，不同外源物質配施都延緩了煙葉成熟過程中光合參數下降的幅度，增強了煙葉的耐熟性；（3）不同外源物質配施方式下煙葉產量和產值均有所提升，其中產量增長率在1.9%～18.5%之間，產值增長率在3.3%～16.6%之間，T3、T8、T10處理與CK相比，均價、上等煙比例、中上等煙比例均有不同程度的提升，其中T8處理對于烤煙的經濟性狀提升最為明顯；（4）不同外源物質復配劑均能提高烤后煙葉的化學成分協調性，烤后煙葉化學成分協調性在T1、T5、T6、T8、T9、T10處理中表現最好，其中化學成分協調性的綜合得分提高1.6～7.6分。綜上所述，現蕾期噴施6-BA、DA-6、LaCl3、DCPTA等外源物質的復配劑，能促進烤煙的大田生長發育、增強煙葉光合作用、優化化學成分協調性、提高烤后煙葉產質量；其中T8處理的促進效果最好，其次為T3處理。

關鍵詞：云煙87；外源物質；復配；光合參數；化學成分協調性

中圖分類號：S572.04? 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）03-0084-06

烤煙收獲和利用的主要器官是煙葉，而煙葉既是烤煙進行光合作用的源也是光合產物的庫，光合作用直接影響煙葉生長和干物質積累；當煙葉光照不足時，會導致葉片變薄而內含物不足，最終煙葉產量和品質下降［1］。有研究表明，噴施具有促進光合作用的外源物質，可以促進葉綠素的合成，抑制光呼吸，加強營養生長，有效增加葉片內含物，能從源和庫2個方面促進煙葉的光合作用，對提高煙葉產量和品質有重要意義［2-5］。外源植物生長物質是由人工合成的，與植物激素具有類似的生理作用，在植物種子萌發和植物生長過程中有不同程度影響和作用。蔡子文等研究發現，CaCl2、KH2PO4等5種不同的外源物質浸種均能在不同程度上促進種子萌發，提高種子發芽率［6］。趙文欣等用外源CaCl2、CuSO4處理黑豆芽種子，發現適宜濃度的CaCl2、CuSO4能提高黑豆芽發芽率，保持較高的生理活性物質［7］。肖劉華等發現，0.01 mmol/L SA（水楊酸）、0.005 mmol/L EBR（表油菜素內酯）、1 mmol/L L-Arg（L-精氨酸）、0.1 mmol/L和 5.0 mmol/L Spd（亞精胺）、0.1 mmol/L Sor（山梨醇）處理，可誘導采后獼猴桃果實對葡萄座腔菌產生抗性［8］。此外，外源生長物質在作物高溫［9］、低溫［10］、鹽脅迫［11］等逆境生長過程有較大的調節作用，可通過提高作物抗氧化酶活性和滲透調節物質含量，增強作物對逆境的適應能力；還可以通過改變土壤pH值、微生物生物量碳、碳酸鈣轉化的13C-DOC（土壤可溶性有機碳）和13C-MBC（土壤微生物生物量碳）含量，間接影響土壤微生物群落的多樣性和組成結構［12］，提高根際土壤酶活性，促進根際土壤有機質、堿解氮、有效磷、有效鉀的吸收和土壤酚酸類化感自毒物質降解，提高作物的產量和品質［13］。6-BA（6-芐氨基嘌呤）是一種人工合成的細胞分裂素，在葉面噴施一定濃度的6-BA，具有延緩植物葉片光合色素含量降低，改善葉片光合特性，進而延長葉片光合作用的能力［14］。DA-6（2-N，N-乙氨基乙基己酸酯）是一類新型、廣譜性植物生長調節劑，具有高度安全性，在葉面噴施一定濃度的DA-6，有助于提高植物葉面積指數和光合速率［15］。LaCl3中的鑭元素是稀土元素中含量相對豐富和重要的元素，對植物的生命活動有著至關重要的調節作用［16］。在水稻孕穗期噴施LaCl3溶液，能夠明顯提高水稻葉片的葉綠素含量，從而促進水稻的光合作用［17］。DCPTA［2-（3，4-二氯苯氧基）-乙基-二乙胺］是一類具有高生物活性和低分子量特性的叔胺類活性物質，噴施DCPTA，葉片光合速率、葉綠素含量、農藝性狀和產量均有增加和改善［18］。

目前，有關6-BA、DA-6、LaCl3、DCPTA這4種外源物質在烤煙上的研究，大部分集中于單獨1種外源物質噴施對于烤煙生長發育和改善品質方面的影響。本試驗通過分析現蕾期在葉面噴施外源物質復配劑對煙株生長發育、冠層特征、化學成分協調性、經濟指標的影響，篩選合適的外源物質配施方式，以期為調節烤煙大田生長發育及提高烤后煙葉產質量提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗地概括

試驗于2021年在四川省涼山州會理縣太平鎮開展，試驗地海拔高度為2 121 m，102.47°E、26.75°N；土壤類型為黃壤，地勢平坦，土壤肥力中等、均勻，且具有代表性，1 km以內無污染源。試驗地主要肥力指標如下：pH值為6.12，有機質含量為2.91%，全氮含量為1.83 g/kg，堿解氮含量為145.65 mg/kg，有效磷含量為24.16 mg/kg，速效鉀含量為234.56 mg/kg。

1.2 試驗設計

以當地常栽品種云煙87為試驗材料。株行距為1.2 m×0.5 m，種植密度為15 750株/hm2。不同外源物質復配劑由 6-BA、DA-6、LaCl3、DCPTA這4種材料組成，共11個處理（含對照CK），各處理配置詳見表1，以噴施等量清水為對照CK。全田煙株有50%現蕾后，噴施烤煙葉面（各葉片的正反面），至整葉濕潤，葉面噴施選擇在無風傍晚進行，噴施后48 h內無降雨。每個處理重復3次，處理之間設置保護行。試驗田施肥、田間管理和煙葉烘烤、分級按當地優質煙葉生產標準執行。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 農藝性狀

每處理選取代表性煙株10株，于現蕾期噴施外源物質復配劑前1 d和圓頂期測量株高、莖圍、最大葉長、最大葉寬等農藝性狀指標。

1.3.2 冠層特征

在現蕾期和圓頂期，每個定位田塊采用“W”形選取5個點，分頂層（頂葉以上）、上層（第6葉和第7葉之間）、中層（第14葉和第15葉之間）、下層（底葉以下）這4層，測定壟上冠層特征。

1.3.3 光合指標

在現蕾期和圓頂期，采用“X”形（方形田塊）或“W”形（長形田塊），選取5個點打頂后從上往下數第1、4、10、15葉，采用MultispeQ植物多功能測定儀（Photosynq，美國），測定相對葉綠素含量（SPAD值）和葉綠素熒光參數：ΦPSⅡ（PSⅡ有效量子產量）、Fv/Fm（PSⅡ最大光化學量子產量）、LEF（PSⅡ相對電子傳遞效率），計算平均值。

1.3.4 經濟性狀

使用當地標準，計算各處理烤后煙葉的產量、產值、均價和上等煙比例、中上等煙比例。

1.3.5 化學成分

烤后中部煙葉樣品的總糖、還原糖、煙堿、氯、淀粉、蛋白質含量等使用連續流動分析儀測定，總氮含量使用凱氏定氮儀測定，鉀含量使用火焰光度計測定，并按照李強等的評價方法［19］對烤煙化學成分協調性進行綜合評價。

1.4 數據處理與統計分析

數據整理在Excel中完成，使用SPSS 23.0完成方差分析和多重比較（α=0.05）。

2 結果與分析

2.1 噴施不同外源物質復配劑對烤煙農藝性狀的影響

不同外源物質復配劑對烤煙農藝性狀的影響較大。由表2可知，就株高而言，相較于CK 1.2%的增長率，T1、T9處理的增長率只有0.2%、0.1%；其余處理的增長率均不同程度高于CK，增長率在3.3%～14.9%，其中T3、T8、T10處理的增長率分別是13.5%、14.9%、9.2%，復配效果對株高影響最明顯。就最大葉長而言，相較于CK 15.5%的增長率，T1、T2、T4、T5、T6處理的增長率均有所不及，表現為抑制作用，其中T1處理的增長率只有2.6%，抑制效果最明顯；T7處理有15.4%的增長率，與對照基本一致；T3、T8、T9、T10處理的增長率分別為28.0%、29.0%、17.6%、26.4%，其中T3、T8、T10處理的復配效果最為明顯。CK的最大葉寬增長率為0.5%，除T10處理的增長率為0.3%，表現為抑制以外，其他處理均有不同程度的促進效果，其中T2、T3、T7處理的促進效果最明顯，增長率分別是9.7%、11.2%、10.5%。CK的莖圍增長率為16.3%，T1、T2、T4、T5、T7、T9處理的增長率均不及CK，表現為抑制，其中T7處理的增長率只有7.6%；T3、T6、T8、T10處理表現為促進作用，其中T3、T6、T8處理的促進作用最為明顯，增長率分別為23.6%、22.5%、25.6%。最大葉面積中，CK增長率為16.2%，除T1處理的增長率只有3.9%表現為抑制外，其他處理均有不同程度的促進作用；其中T3、T7、T8、T10處理的促進效果最明顯，增長率分別為42.4%、27.5%、32.3%、26.0%。綜上，T3、T8、T10處理對烤煙各農藝性狀的增長率均高于CK，表現出明顯促進作用，其中促進作用增長幅度排序為T3＞T8＞T10，說明這3種復配方式對現蕾期至圓頂期烤煙農藝性狀具有明顯的促進作用，可提高烤煙產量；T1各農藝性狀增長率均低于CK，抑制烤煙生長。

2.2 噴施不同外源物質復配劑對烤煙冠層特征的影響

由圖1可知，不同外源物質復配劑對烤煙冠層特征影響較大。T2、T4、T5、T7、T8、T9處理的中層光能截獲率增長率相較于CK的7.26%增長率有顯著差異，表現為明顯的促進作用，其中T2、T7、T8處理的中層光能截獲率增長率為21.26%、28.12%、28.20%。關于群體光能截獲率，CK的增長率為4.42%，只有T7、T9處理高于CK，分別為4.84%、6.52%，表現為促進作用；T1、T2、T4、T8、T10處理顯著低于CK，表現為抑制作用；T3、T5、T6處理比CK增長率略低。

綜上，T2、T4、T5、T8處理能夠明顯促進烤煙中上層煙葉生長，但對下層煙葉表現為抑制生長，T3、

T6表現相反，抑制中上層煙葉生長但促進下層煙葉生長，T7、T9處理對烤煙的整體生長率有促進作用。

2.3 噴施不同外源物質復配劑對烤煙光合參數的影響

由圖2可知，不同外源物質復配劑對烤煙各光合參數指標的影響存在較大差異。其中，PSⅡ有效量子產量（ΦPSⅡ）與相對葉綠素含量（SPAD值）僅在T9處理下同時升高，T7處理下SPAD值也有所升高，其余處理ΦPSⅡ與SPAD值均降低，但下降率均低于CK，差異達顯著或極顯著水平。PSⅡ最大光化學量子產量（Fv/Fm）在T2、T3、T9處理下出現增長，其余處理均出現不同程度的下降，且T6、T7處理的下降率高于CK，但差異不顯著。PSⅡ相對電子傳遞速率（LEF）在T1、T4處理下出現增長，其余處理均降低，但下降率均小于CK，且達顯著差異水平。說明不同外源物質復配處理下，烤煙葉片光合參數下降幅度均比CK低，即延緩了煙葉成熟過程中光合參數下降的幅度，增強了煙葉的耐熟性，有利于煙葉進行更多的光合作用，從而積累更多的有機物質。

2.4 噴施不同復配方式的外源物質對烤煙經濟指標的影響

由表3可知，不同外源物質復配劑在不同程度上增加了烤煙產量和產值 均達到顯著水平。產量方面，除T3外，其余處理相較CK的增長率在10%以上；T6、T9處理的產量增長率為12.6%、18.5%。產值方面，T4～T10處理相較CK的增長率均在10%以上。均價方面，各處理與CK相比差異不顯著；T3、T6、T8、T10處理略有提高，其余處理相對降低。上等煙比例方面，T3、T8、T10處理略有提高，其余處理相對降低，但與CK相比差異均不顯著。中上等煙比例方面，各處理差異較大，T3、T6、T8、T10處理高于CK，T1、T4、T5、T7、T9處理顯著低于CK。綜上，不同處理均能提升烤煙產量和產值；在均價、

上等煙比例、中上等煙比例方面，T3、T8、T10處理相較CK均有不同程度的提升，其中T8處理對于烤煙的經濟指標提升最為明顯。

2.5 噴施不同外源物質復配劑對烤后煙葉化學成分的影響

不同外源物質復配劑對烤后煙葉化學成分的影響見表4。在各處理中，總糖、還原糖、總氮、鉀離子、淀粉含量均無顯著差異。煙堿含量方面，除T3處理略有增加外，其余處理均低于CK。T3、T9處理的氯離子含量較其他處理低。T4處理的鉀氯比較CK低，但差異不顯著；其他處理的鉀氯比均高于CK。T3處理的氮堿比、 糖堿比均低于CK 但差異不顯著；其他處理的氮堿比、糖堿比均高于CK。綜上，除T3、T4處理外，其余處理對烤后煙葉的鉀氯比、氮堿比、糖堿比的提高有促進作用?？傮w而言，不同外源物質復配劑均能提高烤后煙葉化學成分協調性，其中以T8處理提升最明顯。

3 討論

農藝性狀是判斷烤煙生長狀況最基本的指標之一，可以直觀地反映出烤煙的成熟度和工業可用性，且噴施外源物質復配劑能顯著促進煙株生長，增加煙株的生物量［20］。單守明等的研究表明，在葉面噴施6-BA可以有效促進植株的營養生長和植株質量［21］。苗鵬飛等發現，DA-6在葉面噴施后可以提高植株單葉干質量和根莖質量［22］。王亮等研究發現，LaCl3對大豆的質量和產量上漲都有明顯的促進效果［23］。任紅等研究發現，DCPTA能有效增加玉米的葉面積［24］。本研究發現，除T1處理外，不同外源物質復配劑處理均能提高成熟期烤煙的株高、最大葉寬、最大葉面積，但最大葉長與莖圍變化差異較小，在一定程度上可以增加烤煙產量，有效提高烤煙的品質。

光合作用是植物最為重要和基礎的生命活動之一，而光照強度和光的田間分布特征則會對其造成巨大影響［25］。研究表明，合理的密度與株型特征可增加煙葉光能利用率，發揮烤煙群體結構性增產潛力，隨著光照強度的減弱，煙株干物質積累受阻，煙堿、淀粉、還原糖、水溶性總糖、總酚含量逐漸降低，總氮和鉀含量升高，且持續的弱光條件會導致植株營養生長受阻，CO2轉化效率下降，最大凈光合速率下降，嚴重制約烤煙產量和品質的形成［26-28］。相對葉綠素含量決定植物總體光合作用的能力［29］，PSⅡ最大光化學量子產量反映植物適應光照不良環境的程度［30］，PSⅡ有效量子產量、PSⅡ相對電子傳遞效率是表示植物電子傳遞、光能利用能力的指標［31］。本研究結果表明，不同外源物質復配劑對于烤煙葉片的相對葉綠素含量、PSⅡ最大光化學量子產量、PSⅡ有效量子產量的下降均表現出明顯的減緩作用，能改善冠層光分布特征，減緩煙葉成熟過程中光合參數下降的幅度，增加煙葉的耐熟性，促進有機物的積累，提升煙葉品質，這與前人的研究結果［32］一致。

經濟性狀是評價烤煙產量和品質最直觀的方式。本研究發現，不同外源物質復配劑對烤煙產量均有不同程度的提高，這也是產值增加的主要原因，與前人的研究結果［32］一致?；瘜W成分是烤煙風味特征和風格特色的內在體現，也是烤煙香型特征的劃分依據，化學成分協調性越好，評吸質量越好，香型越明顯。研究表明，多種外源物質配施，能夠有效提高烤后煙葉的還原糖、總糖、鉀含量，同時有效降低總氮、煙堿、氯含量，提高兩糖比、糖堿比、氮堿比、鉀氯比，改善煙葉化學成分協調性［33］。本研究發現，不同外源物質復配劑對烤后煙葉總氮影響較小，煙堿、氯離子、淀粉含量略有降低，但差異不顯著；總糖、還原糖、鉀含量與鉀氯比、氮堿比、糖堿比略有增加?？傮w而言，不同外源物質配施對烤后煙葉經濟性狀和化學成分協調性綜合評分均有較大的提升。

4 結論

除T1處理外，在現蕾期噴施外源物質復配劑可以改善烤煙的農藝性狀，不同復配劑對群體冠層特征的改善有促進效果，能有效減緩煙葉成熟過程中光合作用下降的幅度，同時提升烤煙產量和產值，烤后煙葉化學成分協調性也有所增加。T8處理對于烤煙的農藝性狀提升僅次于T3，能顯著提高中層光能截獲率，促進中上部葉開片生長，對經濟指標提升最明顯，同時對烤后煙葉化學成分協調性的提升也最好。

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