肖 波,劉光輝,陳建軍,王力偉,胡 彬,劉俊軍,李迪秦,劉趣風(fēng)
(1隆回縣煙草公司,湖南隆回422200;2華南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究室,廣東廣州510642;3湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),長沙410128)
烤煙上部葉包括上二棚葉和頂葉,共5~7片,約占單株產(chǎn)量的40%,在煙葉原料生產(chǎn)中占有十分重要的地位[1~3]。已有的研究[4]表明,打頂是調(diào)節(jié)煙株?duì)I養(yǎng)的重要措施。煙株現(xiàn)蕾后,煙葉中大量營養(yǎng)物質(zhì)流向生殖器官,必然導(dǎo)致煙葉產(chǎn)量降低,品質(zhì)下降。為減少葉內(nèi)養(yǎng)分消耗,提高煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量,在煙株生長后期必須及時(shí)打頂。打頂破除了煙株的頂端優(yōu)勢(shì),煙草腋芽會(huì)快速萌發(fā)生長。每個(gè)腋芽都有開花結(jié)實(shí)的能力,若不及時(shí)抹芽,同樣會(huì)消耗葉內(nèi)養(yǎng)分,影響煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)。因此,打頂后要及時(shí)抹芽,控制腋芽生長[4,5];此外,韌皮部是同化物運(yùn)輸?shù)耐ǖ溃h(huán)割后會(huì)影響同化物的轉(zhuǎn)運(yùn),有利于上部煙葉質(zhì)量的提高[5,6];良好的煙葉田間成熟度,配以適宜的烘烤技術(shù)措施,有利于提高上部煙葉的質(zhì)量和工業(yè)可用性[7~9]。本研究旨在探討湖南低山丘陵植煙區(qū),環(huán)割和留腋芽采收等技術(shù)措施對(duì)烤煙上部葉烘烤特性和產(chǎn)量的影響,提高上部煙葉的工業(yè)可用性。
試驗(yàn)材料為煙草品種K326,試驗(yàn)于2011年在廣東省煙草南雄科學(xué)研究所試驗(yàn)田進(jìn)行,前茬為水稻。試驗(yàn)地土質(zhì)為由紫色砂頁巖發(fā)育而成的紫色土,土壤 pH 7.40,有機(jī)質(zhì) 150 mg/kg,全氮 95.3 mg/kg,全磷56.1 mg/kg,全鉀259 mg/kg,堿解氮84 mg/kg,速效磷6.7 mg/kg,速效鉀100 mg/kg。按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)技術(shù)要求進(jìn)行栽培管理,在常規(guī)采烤至上部葉(每株剩6片葉)時(shí)進(jìn)行處理。
試驗(yàn)設(shè)3種處理:處理1(CK)為常規(guī)采收(先采收成熟的上二棚葉,后采收成熟的頂葉);處理2(A)采用環(huán)割(6月11號(hào)環(huán)割)不留腋芽,成熟時(shí)一次性采葉烘烤;處理3(B)采用留腋芽,頂葉成熟時(shí)一次性采葉烘烤。隨機(jī)區(qū)組排列,重復(fù)3次。煙葉在溫濕度自控的烤房中采用三段式烘烤工藝烘烤。
煙葉裝入烤房開始取樣,葉片用去離子水洗凈,棉布拭干,去除主脈,用于酶活性和葉綠素含量測(cè)定,每12 h一次,共7次??竞鬅熑~80℃烘干至恒重過40目篩作品質(zhì)分析,主要測(cè)定煙葉的葉綠素及SOD、AM活性。烘烤后分別對(duì)上二棚和頂葉進(jìn)行主要化學(xué)成分測(cè)定。
淀粉酶(AM)活性測(cè)定用活體法[10],葉綠素(Chl)測(cè)定用乙醇丙酮法[10],SOD活性測(cè)定用氮藍(lán)四唑法[10],煙堿測(cè)定用紫外分光光度法[11],淀粉和可溶性總糖測(cè)定用蒽酮比色法[10],還原糖測(cè)定用3,5-二硝基水楊酸法[10],氮含量用凱氏自動(dòng)定氮儀(瑞士FOSS公司產(chǎn))測(cè)定。
不同采收方法收獲的煙葉在烘烤過程中煙葉葉綠素含量的變化如圖1。由圖1可見,上二棚葉烘烤與頂葉烘烤的葉綠素含量變化規(guī)律基本一致,呈“快(0~24 h)—緩慢(24~72 h)”的下降趨勢(shì),且葉綠素含量在整個(gè)烘烤過程中均表現(xiàn)為:常規(guī)采收>環(huán)割采收>留腋芽采收,說明環(huán)割和留腋芽采收的葉綠素含量在烘烤過程中降解迅速、徹底。
圖1 不同采收方法的烤煙上部葉中葉綠素含量變化趨勢(shì)
超氧物歧化酶能催化超氧物陰離子與自由基發(fā)生歧化作用而生成分子氧和過氧化氫,具有防御活性氧對(duì)機(jī)體的傷害和促衰老作用。圖2表明,不同采收方法上二棚煙葉內(nèi)SOD活性與對(duì)照相比有顯著差異,進(jìn)入變黃前期,SOD活性增加幅度變大,到變黃中期時(shí)達(dá)高峰值,各處理活性增幅為:CK:29.7%,A:28.9%,B:26.2%,隨后呈緩慢下降趨勢(shì),直至定色后期結(jié)束,各處理活性大小為:A>CK>B,表明環(huán)割處理能有效地清除自由基,保護(hù)膜結(jié)構(gòu)的完整性,從而減輕逆境對(duì)煙葉的傷害,達(dá)到優(yōu)質(zhì)的目的,但留腋芽處理則相反。而頂葉中不同采收方法的煙葉SOD活性呈雙峰曲線變化,分別在12 h和48 h出現(xiàn),峰值大小都為:A >CK >B,隨后其活性到定色末期這段時(shí)間呈快速下降。可見,環(huán)割處理對(duì)延緩細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化有明顯作用。
圖2 不同采收方法的烤煙上部葉中SOD含量變化趨勢(shì)
淀粉酶(AM)能夠促進(jìn)煙葉淀粉的降解,其活性的高低和作用時(shí)間的長短直接影響煙葉最終含糖量的多少。由圖3可知,在煙葉烘烤的整個(gè)變黃期內(nèi),上二棚葉和頂葉淀粉酶活性都隨烘烤進(jìn)程的推移而不斷升高。進(jìn)入到定色期,各處理變化幅度加大且差異趨于明顯,直至定色期結(jié)束時(shí),處理B酶活性是最低的,而處理A保持較高活性。這表明,環(huán)割采收可能有利于煙葉中小分子糖類物質(zhì)的形成。
圖3 不同采收方法的烤煙上部葉中淀粉酶含量變化趨勢(shì)
由表1可以看出,環(huán)割處理的一次性采收,烤后上二棚葉和頂葉的內(nèi)在化學(xué)品質(zhì)優(yōu)于常規(guī)采收和留腋芽一次性采收,常規(guī)采收與留腋芽相比較,留腋芽的各項(xiàng)化學(xué)指標(biāo)均向不利方面發(fā)展。環(huán)割采收的淀粉含量、煙堿、總氮含量比其它處理有所下降,總糖、還原糖都在適宜范圍內(nèi)。這進(jìn)一步說明上部煙葉采用環(huán)割一次性采收技術(shù)有利于煙葉內(nèi)在化學(xué)品質(zhì)的形成。
表1 不同采收方法的烤后煙葉化學(xué)成分比較(%)
煙葉烘烤過程實(shí)際上也是加速煙葉衰老的過程,基本上是衰老過程中所發(fā)生的變化的延續(xù),只不過是在人為控制溫濕度條件下加速進(jìn)行而已[7~9,12]。本研究結(jié)果表明,在煙葉烘烤過程中葉片內(nèi)源保護(hù)酶SOD活性先上升后持續(xù)下降,表明煙葉不同采收方法對(duì)烘烤環(huán)境的反應(yīng)十分敏感,環(huán)割采收烘烤有助于降低煙葉膜脂過氧化水平,有助于促進(jìn)烘烤過程中煙葉生理生化變化的充分進(jìn)行,有利于提高煙葉的烘烤質(zhì)量。環(huán)割采收烘烤的上部葉淀粉酶活性在進(jìn)入定色期前呈上升趨勢(shì),且總體上高于其它采收烘烤的,變黃期淀粉降解量大,生成較多的糖類物質(zhì),這可能是環(huán)割采收烤后煙葉淀粉含量較低,化學(xué)成分比例協(xié)調(diào)的原因之一。
煙株上部葉中淀粉和煙堿含量高一直困擾著煙草生產(chǎn)業(yè)[1,8]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,環(huán)割對(duì)煙葉品質(zhì)的形成是有益的,可以降低上部葉中淀粉、煙堿和總氮的含量。另從大田煙株的表現(xiàn)看,環(huán)割的上部葉葉面積不降低(資料未列出),Chl可及時(shí)降解,這樣可有效避免其變黃不徹底而造成調(diào)制后煙葉的青雜氣味。相反,留腋芽采收的上部葉片則過于單薄,消耗太多的養(yǎng)分,留腋芽采收只能作為大田煙株后期養(yǎng)料過多的補(bǔ)救措施。因此,從煙葉工業(yè)可用性角度來說,環(huán)割一次性采收可在煙草栽培中推廣。
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