龍春芬,孟桂元,2* ,周清明,孫煥良*
(1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,長(zhǎng)沙410128;2湖南人文科技學(xué)院,婁底417000)
湖南省是我國(guó)濃香型烤煙重要產(chǎn)區(qū)??緹煂?duì)湖南的經(jīng)濟(jì)有著重要的促進(jìn)作用,占有著重要的地位[1~3]。在同一個(gè)地區(qū),烤煙不同品種的生育期、植株的高度、株型、所留的有效葉數(shù)、LAI、產(chǎn)量、產(chǎn)值等指標(biāo)的表現(xiàn)不盡相同[4]。不同的烤煙品種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力各不相同,所要求的栽培條件也有所差異。根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件、土壤類型、作物種植方式和栽培方法等情況,選擇最適應(yīng)當(dāng)?shù)氐钠贩N,能充分發(fā)揮煙草品種的優(yōu)良特性,使當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境優(yōu)勢(shì)得到很好的發(fā)揮,提高煙葉產(chǎn)量和品質(zhì),從而帶動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[5~9]。本文研究了3個(gè)烤煙品種的葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素和類胡蘿卜含量的變化規(guī)律,探明質(zhì)體色素含量變化在品種間的差異,為湖南濃香型特色優(yōu)質(zhì)煙葉開發(fā)提供參考。
供試品種:K326、云煙87、NC297,由湖南省煙草公司郴州市公司提供。
1.2.1 田間種植
試驗(yàn)于2012年4~8月,在湖南省濃香型特色煙葉主產(chǎn)區(qū)郴州市桂陽縣進(jìn)行。試驗(yàn)田塊土壤質(zhì)地為壤土,地勢(shì)平坦,排灌方便,前作為水稻,冬季休閑。苗床期的播種、除草、間苗、除蟲、施肥、施藥、煉苗按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)技術(shù)方案進(jìn)行。4月10日移栽,栽植規(guī)格為120 cm×50 cm。采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn),3次重復(fù),每個(gè)小區(qū)種植60株。在煙草腳葉成熟后用紅繩標(biāo)記小區(qū)內(nèi)所有煙株第6葉位置,待小區(qū)內(nèi)第12葉長(zhǎng)出時(shí)也分別用紅繩標(biāo)記,并掛牌,有利于以后定點(diǎn)定位調(diào)查煙葉的相關(guān)指標(biāo)。大田期的打腳葉、灌水、除草、施肥、噴藥、打頂和采烤等栽培措施都按照當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
1.2.2 葉面積測(cè)定
自煙草打掉底部腳葉起開始測(cè)定,每小區(qū)選定具有代表性的煙株10株,掛牌標(biāo)記,每隔10 d自下而上觀察測(cè)量定位葉第12葉葉長(zhǎng)和葉寬并計(jì)算葉面積。
葉片長(zhǎng)寬:長(zhǎng)度自莖葉連接處至葉尖的直線長(zhǎng)度;寬度以葉面最寬處與主脈的垂直長(zhǎng)度。
葉面積 =0.6345×(葉長(zhǎng) ×葉寬),公式中0.6345為烤煙計(jì)算葉面積時(shí)的常數(shù)。
1.2.3 質(zhì)體色素測(cè)定方法
分別在移栽后 40、50、60、70、80、90 d 取樣測(cè)定中部葉(第12葉)質(zhì)體色素,剔除主脈和第一支脈,取相應(yīng)部位的葉片,用剪刀剪成1 mm×1 mm的小塊,用分析天平秤取樣品約0.2 g,放入25 mL容量瓶?jī)?nèi),用95%的乙醇定容至25 mL,放入黑暗處浸提24 h至葉片完全變成白色,然后以95%的乙醇為空白,用721型分光光度計(jì)分別測(cè)定提取液在470、649和665 nm處的吸光度,根據(jù)Arnon法計(jì)算各類質(zhì)體色素的含量。質(zhì)體色素含量的測(cè)定重復(fù)3次,整個(gè)葉片的色素含量為葉片尖端、葉片中部和葉片基部3個(gè)部位色素含量的平均值。
計(jì)算公式:
方差分析采用DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,常規(guī)分析和圖表采用Ms Excel軟件。
表1顯示出各煙草品種不同時(shí)期葉綠素含量變化情況。從表1可以看出,在移栽后40~50 d,3個(gè)品種葉綠素a的含量表現(xiàn)為:云煙87>NC297>K326,且在移栽后40 d品種間存在極顯著差異,在移栽后50 d,云煙87分別極顯著和顯著高于K326和NC297(后2個(gè)品種差異不顯著);移栽后60~90 d,葉綠素 a的含量表現(xiàn)為:云煙 87>K326>NC297,其中,移栽后60 d,云煙87和K326無明顯差異,但都顯著高于NC297;移栽后70 d,3品種間存在極顯著差異;煙草移栽后80~90 d,K326和NC297存在顯著性差異,二者都極顯著低于云煙87??梢姡?品種中以云煙87葉綠素a含量最高,在移栽后40~90 d同期顯著或極顯著高于K326和NC297。
不同品種葉綠素b含量同期明顯少于葉綠素a含量,但在不同時(shí)期含量變化趨勢(shì)卻與葉綠素a相同(表1)。單從葉綠素b含量差異考慮,3品種以NC297相對(duì)較差,云煙87最為理想。
移栽后40~50 d,3個(gè)煙草品種總?cè)~綠素的含量表現(xiàn)為:云煙87>NC297>K326。移栽后40 d,云煙87極顯著高于NC297和K326,而K326極顯著少于NC297;移栽后50 d,則云煙87總?cè)~綠素的含量極顯著高于K326,顯著高于NC297。移栽后60~80 d,3個(gè)煙草品種總?cè)~綠素的含量均表現(xiàn)為:云煙87>K326>NC297。其中,移栽后60 d,云煙87總?cè)~綠素的含量顯著高于 K326,極顯著高于NC297;移栽后70 d,K326和NC297差異不明顯,但均極顯著少于云煙87。移栽后80 d,云煙87與K326和NC297達(dá)極顯著差異,而K326顯著高于NC297??傮w看來,3個(gè)煙草品種中以云煙87總?cè)~綠素的含量最高,移栽后40~90 d各時(shí)期表現(xiàn)較理想,說明該品種打頂期后光合作用表現(xiàn)較強(qiáng),光合產(chǎn)物積累較多,有利于生育后期煙草產(chǎn)量提高。
表1 不同品種葉綠素含量(mg/g)差異(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)Table1 Differences of chlorophyll content in different varieties(M±S.D.)
從表2可以看出,移栽后40 d,3個(gè)烤煙品種類胡蘿卜素的含量表現(xiàn)為:云煙87>NC297>K326,其中云煙87顯著高于 NC297和 K326,而 NC297與K326含量相當(dāng)。移栽后50~90 d,各品種類胡蘿卜素的含量表現(xiàn)為:云煙87>K326>NC297。其中移栽后50 d和60 d,品種間存在極顯著差異;移栽后70~90 d則表現(xiàn)云煙87均極顯著高于K326和NC297,K326和NC297相當(dāng)。這一變化結(jié)果表明,云煙87類胡蘿卜素含量較豐富,明顯優(yōu)于NC297和K326。
表2 不同品種類胡蘿卜素含量(mg/g)差異(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)Table 2 Differences of carotenoid content in different varieties(M±S.D.)
煙草中部葉一般在煙草團(tuán)棵期末旺長(zhǎng)期初才開始長(zhǎng)出,此時(shí)煙株吸收養(yǎng)分能力較強(qiáng),煙草的長(zhǎng)勢(shì)也會(huì)比其他的生育階段要好。由圖1可以看出,在移栽40~60 d期間,植株比較矮小,葉片也比較小。移栽后50~70 d,隨著植株的迅速增長(zhǎng),葉面積也迅速增加,在移栽后70 d達(dá)到最大值。移栽70 d后,隨著煙葉的逐步成熟,葉片開始失水、萎縮,葉面積也隨之變小。3個(gè)品種的葉面積在不同時(shí)期均表現(xiàn)為:云煙87明顯大于K326和 NC297;K326則與NC297相當(dāng)。這一結(jié)果表明,葉面積的大小與品種和植株的長(zhǎng)勢(shì)有關(guān),不同的品種其葉面積是有差異的,同時(shí),植株長(zhǎng)勢(shì)越好,其葉面積也就越大,反之亦然。
圖1 不同品種葉面積差異Figure 1 Differences of leaf area in different varieties
張樹堂等[10~12]的研究結(jié)果表明,煙葉質(zhì)體色素含量在不同類型煙草和不同品種煙草中都存在差異。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,煙株移栽后云煙87的各類質(zhì)體色素含量顯著或極顯著高于K326和NC297,而K326和NC297這2個(gè)品種的質(zhì)體色素含量在煙草生長(zhǎng)發(fā)育前期有差異,到煙草生長(zhǎng)發(fā)育后期差異不明顯。
煙草葉面積在前期增加緩慢,質(zhì)體色素的含量也相對(duì)較低,隨著生育進(jìn)程的推進(jìn),煙株的生物量和葉綠素含量不斷增加,葉面積增大[13,14]。移栽后50~60 d增加明顯,移栽70 d后達(dá)到最大值,此時(shí)煙葉開始步入工藝成熟期,其長(zhǎng)寬都不會(huì)增加,隨著成熟期的推進(jìn),葉片部分失水會(huì)導(dǎo)致葉面積指數(shù)有所降低。本試驗(yàn)所用3個(gè)品種中,云煙87的葉面積在各個(gè)時(shí)期都大于 K326和 NC297,而 K326和NC297的葉面積沒有明顯區(qū)別。
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