石盼盼，宋朝鵬，賀 帆，王文超，霍開玲，董艷輝，宮長榮

（1.河南農業(yè)大學煙草學院，河南鄭州450002；2.陜西渭南澄城卷煙廠，陜西澄城715200）

對于收獲葉片的煙葉，光對其產量的影響至關重要，因為煙草葉片中96%的干物質形成直接或間接來自于光合作用，而光強和光質對光合作用有決定作用[1]。旺長期是煙葉生長和進行光合作用的關鍵時期，因此，研究旺長期光質對烤煙煙葉的生長發(fā)育和光合特性的影響極為重要。喬新榮等[2]、云菲等[3]分別研究了光強對烤煙生長發(fā)育及品質的影響和光氮互作對烤煙葉片光合色素及熒光特性的影響。光質在實際生產中的應用在小麥、綠豆、水稻[4-6]等方面已有報道，并初見成效。史宏志等[7]研究了光質對煙葉生長、碳氮代謝和品質的影響。目前，關于不同光質對旺長期烤煙植物學特性和光合特性的研究鮮有報道，光質在烤煙實際生產中的研究還處于探索階段。

本試驗采用人工遮蓋有色薄膜，模擬不同光質條件，探討了相同光強下不同光質對烤煙在旺長期植物學性狀、色素含量變化及光合特性的影響，旨在為優(yōu)質烤煙栽培提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗概況

試驗于2011年5—9月在河南農業(yè)大學科教示范園塑料溫室內進行，溫室頂高3.6 m，寬6 m，長15 m。供試煙草品種為K326，行株距為100 cm×45 cm，塑料盆高50 cm，盆口直徑為40 cm，盆底直徑為35 cm。試驗所用土壤用消毒劑熏蒸消毒過篩后裝入盆中，土壤pH值為7.64，堿解氮為48.53 mg/kg，速效磷為10.62 mg/kg，速效鉀含量為96.88 mg/kg，每盆裝土25 kg，試驗中將有機肥作為底肥與土壤混勻后裝入盆中，每盆施入有機肥0.25 kg。于5月17日進行移栽，移栽后進行定期定量澆水，其他管理均按大田優(yōu)質煙葉生產技術規(guī)范進行。

1.2 試驗設置

試驗設4個處理，即CK.自然光下生長；T1.遮藍膜；T2.遮綠膜；T3.遮紅膜。試驗所用膜均為上海偉康有色薄膜廠生產。通過太陽光透過不同顏色的濾光膜得到不同的光質。在烤煙進入旺長期（移栽后第40天）進行遮膜，移栽后第70天終止遮膜。不同處理上方均用竹竿搭成1.8 m高的架子，架子頂部均有膜覆蓋，四周分別用膜封住，底部留80 cm高（以利于通風）。對照自然通風，各個處理的位置每周隨機調換一次。每個處理30盆，直至旺長期結束后除去有色膜。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 葉綠素與類胡蘿卜素含量的測定 其采用乙醇提取法[8-9]。

1.3.2 光合參數測定 煙株遮膜后每隔10 d用LI-6400便攜式光合儀（美國LI-COR公司）于當日9：00—11：00以受光良好的中部葉片（第10～12位葉）作為測定目標，每個處理測定10株，每株重復3次，最后取其平均值。測量標記煙葉葉片的凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度、胞間CO2濃度。測定時光強設置為1 000μmol/（m2·s），CO2濃度為410μL/L，測定點均為葉片中部主脈右側。

1.3.3 化學成分測定 取有代表性的煙株中部葉在移栽后第70天分別取樣，在105℃殺青15 min，60℃烘干，將樣品磨碎，過0.25 mm篩。煙株總氮測定用凱氏定氮法[10]，蛋白質的測定用考馬斯亮藍G-250法[10]，煙堿的測定用紫外分光光度法[10]，還原糖的測定用3，5-二硝基水楊酸法[10]。

1.4 數據處理

數據采用SPSS17.0進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同濾光膜光質特性分析

從表1可以看出，紅膜中光譜成分所占比例表現為近紅外光＞紅橙光＞紫外光＞綠光＞藍紫光，藍膜中光譜成分所占比例表現為近紅外光＞藍紫光＞紅橙光＞綠光＞紫外光，綠膜中光譜成分所占比例表現為近紅外光＞紅橙光＞綠光＞藍紫光＞紫外光，光譜成分總輻射表現為紅膜＞藍膜＞綠膜。紅膜中綠光所占比例與藍紫光、紫外光所占比例之間無差異，與紅橙光、近紅外光所占比例之間差異極顯著。藍膜中紫外光所占比例與綠光所占比例之間無差異，與藍紫光、紅橙光和近紅外光所占比例之間差異極顯著。綠膜中藍紫光所占比例與紅橙光所占比例之間無差異，與紫外光、綠光、近紅外光所占比例之間差異極顯著。

表1 不同濾光膜內透射光光譜成分比較 W/m2

2.2 不同處理對烤煙植物學特性的影響

由表2可知，烤煙移栽后70 d，葉長、鮮質量均以處理T1最大，干質量和比葉質量均以CK最大；處理T1葉面積最大，與干質量并不成正比，可能是由于葉片變薄，內含物減少的原因。處理T1鮮質量與CK之間差異極顯著，處理T3鮮質量與CK之間差異顯著。干質量、比葉質量均表現為T2處理與T1，T3，CK處理之間呈極顯著差異，其他處理之間差異不顯著。

表2 各處理煙株植物學性狀比較

2.3 不同處理對烤煙葉片化學成分的影響

從表3可以看出，各個處理總氮含量表現為CK＞T2＞T3＞T1；T2，T3，T1處理總氮含量與CK相比，分別降低了0.40，0.62，0.73百分點，且各個處理間總氮含量達極顯著差異。CK煙堿含量與其他3個處理間呈極顯著差異，CK煙堿含量較高，有可能影響烤煙感官評吸質量，刺激性強，產生辛辣感，不利于煙葉品質。3個不同光質處理的淀粉、總糖和還原糖含量之間差異均達極顯著，其中，總糖和還原糖含量均表現為T1＞T3＞T2＞CK，這為后期煙葉生長過程中淀粉的合成提供了碳源。

表3 不同處理對烤煙葉片化學成分的影響 %

2.4 不同處理對烤煙光合作用的影響

2.4.1 不同處理對烤煙葉綠素和類胡蘿卜素含量的影響 葉綠素和類胡蘿卜素是植物進行光合作用的主要光合色素，可以吸收、傳遞和轉換光能，其含量多少與組成成分直接影響葉片的光合速率，從而間接影響植物的光合能力[11-14]。不同光質處理下，烤煙葉綠素和類胡蘿卜素含量不同。從表4可以看出，在烤煙移栽后40～70 d進行光質處理后，藍膜處理和綠膜處理中總葉綠素、類胡蘿卜素含量較對照有所增加，這是藍膜和綠膜所含藍紫光成分較多的原因，藍紫光在一定程度上可促進葉綠素含量的增加。

表4 不同處理對烤煙質體色素含量的影響

2.4.2 不同處理對烤煙旺長期光合特性的影響 凈光合速率是研究植物光合作用調節(jié)控制機理的一個重要手段，通過凈光合速率可以判斷植物光合功能和光合機構的運轉狀況[15]。CO2是植物進行光合作用的物質基礎，胞間CO2濃度是烤煙葉片進行光合作用的反應底物，其值越低同化能力越強[16]。

從表5可以看出，凈光合速率、氣孔導度均以T3處理最高，其次依次是T1，CK和T2處理，各個處理的凈光合速率和氣孔導度表現出一致性，均為T3＞T1＞CK＞T2；胞間CO2濃度卻與凈光合速率和氣孔導度表現出相反的趨勢。Farqhar等[17-18]通過試驗研究認為，這是由于非氣孔因素是光合作用的主要限制因素。T2處理凈光合速率降幅較大是由非氣孔因素引起的，這是由于相對于T3和T1處理，T2處理中綠光成分較大、光強較低而引起光合碳同化能力不足所致。

表5 不同處理對烤煙凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2 濃度、蒸騰速率的影響

3 討論與結論

（1）光質在不同時期對煙株的生長發(fā)育和光合特性影響不同。煙草在旺長期不同光質處理下其植物學特性、葉綠素和類胡蘿卜素含量、光合特性及化學成分含量均不同。本試驗結果表明，藍膜因含有較多的藍紫光使烤煙葉面積和鮮、干質量增加；紅膜中紅橙光和近紅外光所占比例較大，使葉面積增大，但葉片變薄，內含物減少，葉面積與干質量不成正比，葉綠素、類胡蘿卜素含量降低，這與史宏志等[7]的研究一致；綠膜因所含綠光成分多于藍紫光，故葉面積和鮮、干質量與對照相比有所降低，這與徐凱等[19]對草莓的研究結果不一致，可能是由于不同植物對光質的感應不同。

（2）淀粉、總糖、還原糖是烤煙通過光合作用形成的碳水化合物，其含量高低在一定程度上反映烤煙光合能力大小。本試驗結果表明，不同光質處理中，總糖和還原糖含量均較對照增加，總氮含量有所降低，淀粉含量過高可影響煙葉吃味和燃燒性，且各個光質處理的淀粉、總糖和還原糖含量之間均達到極顯著差異，說明不同光質處理可明顯改善煙葉碳氮代謝?；瘜W成分含量以藍膜處理較為協調。另外，本試驗著重研究光質對烤煙的影響，而烤煙在生長過程中接受光質的改變同時還受遮光帶來的光強的影響，不同處理使烤煙處于不同光強下，植株生長的微環(huán)境因素如溫度、濕度等對烤煙生長影響也可能不同，其仍有待進一步研究。

（3）煙葉產量的高低取決于光合速率、光合時間和光合產物的有效分配。通過不同光質處理煙株葉片光合特性的相關分析表明，葉片凈光合速率與氣孔導度和蒸騰速率呈正相關，與胞間CO2濃度呈負相關，以藍膜和紅膜處理的凈光合速率值較大，即所有處理在相同時間相同光強不同光質下，藍膜和紅膜處理的煙葉可獲得更多的光合產物。綜上所述，以藍膜和紅膜處理的煙葉生長發(fā)育特性和光合特性表現較好。

（4）轉光膜和農用塑料膜在蔬菜和瓜果[20-23]生產中已有大量應用，并初步發(fā)展成熟。通過轉光膜可以調節(jié)植物生育期的溫度進而改善煙葉質量，轉光膜在煙草生產中具有廣泛的應用前景。光質對煙葉生長發(fā)育的影響是綜合的，因此，關于光質對煙葉影響還需進行深層次的關于分子代謝、基因工程等方面的研究，為進一步生產優(yōu)質煙葉提供理論依據。

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