吳成林，黃文昌，程君奇，張俊杰，李亞培，曹景林*，黃煜皓

（1湖北省煙草科學(xué)研究院，武漢430030；2海南師范大學(xué)，海口571127）

光合作用是植物生物量積累的關(guān)鍵途徑，植株個(gè)體生物學(xué)產(chǎn)量主要來(lái)自植株光合作用。葉片是植物進(jìn)行光合作用的主要場(chǎng)所，葉片組織結(jié)構(gòu)是影響光合效率的重要因素［1，2］。對(duì)煙草來(lái)說(shuō)，煙草的主要經(jīng)濟(jì)價(jià)值在于煙葉，煙草經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量基本等同于煙葉產(chǎn)量。而煙葉即是影響光合作用累積物質(zhì)的植物器官，又是決定煙草產(chǎn)質(zhì)量的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品，因此，光合作用對(duì)煙草的產(chǎn)量非常關(guān)鍵［3］。

優(yōu)良煙草品種是優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的基礎(chǔ)。大量研究表明，不同作物品種之間在光合特性上存在差異，并具有遺傳穩(wěn)定性［4～8］。光合特性是作物光合效率的重要體現(xiàn)，是作物生物量積累的重要因素，是作物產(chǎn)量的重要條件［9～13］。本文旨在探討白肋煙不同基因型光合特性差異及其與農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀的關(guān)系，以為定向選擇光合效率高的白肋煙品種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)設(shè)在湖北省煙草科學(xué)研究院晾曬煙試驗(yàn)基地（恩施州崔家壩鎮(zhèn)新淌坪）。供試白肋煙品種（系）為 1046、2949、1130、1018、1105、1133、1218、B0902、鄂煙1號(hào)。2014年3月11日播種，采用漂浮育苗，5月7日移栽，按湖北白肋煙規(guī)范化栽培技術(shù)要求進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)9品種（系），3次重復(fù)，雙行區(qū)，27個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)植煙60株，行、株距120 cm×50 cm，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦，質(zhì)地疏松，土壤養(yǎng)分狀況：堿解氮94.50 mg／kg、有效磷16.18 mg／kg、速效鉀 96.00 mg／kg、有機(jī)質(zhì) 30.5 g／kg。施純氮250 kg／hm2，氮磷鉀配比為 1∶1∶2，60%氮、鉀和全部磷肥作基肥，剩余40%氮肥和鉀肥在移栽后20 d和40 d追施。

光合特性測(cè)定［14，15］：移栽后 50 d開始測(cè)定光合作用指標(biāo)，測(cè)定時(shí)間在晴天少云、太陽(yáng)輻射強(qiáng)的上午9：00～11：00，測(cè)定葉片為上部完全展開的2片葉，每個(gè)品種測(cè)定5株。采用LI－6400型光合儀測(cè)定葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率和葉溫等參數(shù)。紅藍(lán)光源，光量子通量密度設(shè)定為 1000μmol／（m2·s），氣孔速率為 0.5，流量為400μmol／mol。利用 DPS、EXCEL軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基因型白肋煙光合特性比較

從表1可見，參試的9個(gè)白肋煙品種（系）的凈光合速率存在差異，以品系1018凈光合速率最大為22.48μmol CO2／m2·s，各品種（系）凈光合速率大小依次為1018＞1105＞1046＞2949＞B0902＞1133＞1218＞1130＞鄂煙1號(hào)，差異不顯著。各品種（系）氣孔導(dǎo)度均在1.03～1.34 mol H2O／m2·s之間，無(wú)明顯差異。各品種（系）胞間 CO2濃度在308.42～329.11μmol／mol之間，無(wú)明顯差異。各品種（系）蒸騰速率在6.24～7.17 mmol H2O／m2·s之間，無(wú)明顯差異。各品種（系）葉溫在32.45～32.86℃之間，無(wú)明顯差異。

表1 各品種（系）光合特性比較Table 1 Comparison of photosynthesis characteristics of different varieties

2.2 不同基因型白肋煙農(nóng)藝性狀比較

表2結(jié)果表明，參試的9個(gè)白肋煙品種（系）的主要農(nóng)藝性狀存在差異。品系1130現(xiàn)蕾株高最高為162.90 cm，各品種（系）現(xiàn)蕾株高依次為1130＞1218＞2949＞鄂煙1號(hào)＞1133＞1046＞1018＞1105＞B0902，各品種（系）存在顯著差異。打頂株高以1218最高為143.80 cm，各品種（系）依次為1218＞1130＞2949＞1133＞鄂煙1號(hào)＞1018＞1046＞1105＞B0902，各品種（系）存在顯著差異。莖葉角度以1046、1105最大為48.00°，各品種（系）依次為1046＝1105＞1133＞1018＞1218＞2949＝B0902＞鄂煙1號(hào)＞1130，各品種（系）存在顯著差異。節(jié)距以1130最大為5.70 cm，各品種（系）依次為1130＞1218＞1133＞2949＞1105＞1018＞鄂煙1號(hào)＞1046＞B0902，各品種（系）存在顯著差異。莖圍以1130、1018最粗為12.60 cm，各品種（系）依次為1018＝1046＞1130＞1218＞鄂煙1號(hào)＞1105＞1133＞2949＞B0902，各品種（系）存在顯著差異。1130、1018、1046、2949的有效葉數(shù)均為22.50片。中部葉長(zhǎng)×寬以1218最大，各品種（系）依次為1218＞1133＞1105＞2949＞1018＞1130＞1046＞鄂煙 1號(hào) ＞B0902，各品種（系）存在顯著差異。

表2 各品種（系）主要農(nóng)藝性狀比較Table 2 Comparison of main agronomic characters of different varieties

2.3 不同基因型白肋煙經(jīng)濟(jì)性狀比較

從表3可見，參試的9個(gè)白肋煙品種（系）的主要經(jīng)濟(jì)性狀存在差異，其中以品系1105產(chǎn)量最高為2133.90 kg／hm2，各品種（系）產(chǎn)量高低依次為1105＞1018＞2949＞1218＞1046＞1133＞鄂煙1號(hào) ＞1130＞B0902，其中品系 1105、1018、2949、1218、1046之間無(wú)顯著差異，1105、1018與1133、鄂煙1號(hào)、1130、B0902有顯著差異，2949與 1130、B0902有顯著差異，1218、1046、1133、鄂煙1號(hào)與 B0902有顯著差異。產(chǎn)值以品系1105最高為38 249.25元／hm2，各品種（系）產(chǎn)值高低依次為1105＞1018＞2949＞1218＞1046＞1133＞鄂煙 1號(hào) ＞1130＞B0902，其中品系1105、1018、2949、1218之間無(wú)顯著差異，1105與1046、1133、鄂煙 1號(hào)、1130、B0902差異顯著，1018與1133、鄂煙1號(hào)、1130、B0902差異顯著，2949與1130、B0902、鄂煙1號(hào)差異顯著，1218與1130、B0902差異顯著。均價(jià)以2949最高為18.04元／kg，其它品種（系）均在17.74～18.04元／kg之間，各品種（系）之間無(wú)顯著差異。上等煙率以2949最高為53.22%，其它品種（系）均在46.53%～52.31%之間。上、中等煙率以 1105最高為96.85%，其它品種（系）均在95%以上。

表3 各品種（系）主要經(jīng)濟(jì)性狀比較Table 3 Com parison ofm ain econom ic characters of different varieties

2.4 不同基因型白肋煙光合特性、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)質(zhì)量的相關(guān)分析

相關(guān)性分析表明，不同基因型的凈光合速率與莖葉角度、有效葉數(shù)、產(chǎn)量、產(chǎn)值均呈極顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù) 0.6440、0.4376、0.7091、0.7056），與莖圍呈顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)0.2879），與現(xiàn)蕾株高、節(jié)距呈顯著負(fù)相關(guān)（相關(guān)系數(shù)－03433、－0.3170）?，F(xiàn)蕾株高與節(jié)距呈極顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)0.8623），與莖圍、產(chǎn)量、產(chǎn)值均呈顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)0.2878、0.2522、0.2510），與莖葉角度和有效葉數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)（相關(guān)系數(shù) －0.2767、－0.3335）。莖葉角度與有效葉數(shù)、產(chǎn)量、產(chǎn)值均呈極顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù) 0.5844、0.5129、0.5230），與節(jié)距呈顯著負(fù)相關(guān)（相關(guān)系數(shù)－0.3048）。節(jié)距與莖圍、產(chǎn)量、產(chǎn)值均呈顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)0.2034、0.1532、0.1500），與有效葉數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)（相關(guān)系數(shù)－0.4720）。莖圍與產(chǎn)量、產(chǎn)值呈顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)0.1743、0.1470），與有效葉數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)（相關(guān)系數(shù)－0.4720）。有效葉數(shù)與產(chǎn)量、產(chǎn)值呈極顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)0.5411、0.5684）。產(chǎn)量與產(chǎn)值呈極顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)0.9972）。

表4 不同基因型白肋煙光合特性、農(nóng)藝性狀及經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)分析Table 4 Analysis about the correlations among photosynthetic characteristics，agronom ic characters and econom ic characters of different varieties

3 小結(jié)與討論

對(duì)9個(gè)基因型白肋煙的主要光合特性、農(nóng)藝性狀及經(jīng)濟(jì)性狀等的差異分析表明，凈光合速率在各品種（系）之間存在差異但未達(dá)到顯著水平，氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率、葉溫在各品種（系）之間存在差異但未達(dá)到顯著差異水平，農(nóng)藝性狀中現(xiàn)蕾株高、打頂株高、莖葉角度、節(jié)距、莖圍、中部葉長(zhǎng)、葉寬等在各品種（系）之間均存在顯著差異，產(chǎn)量、產(chǎn)值在各品種（系）之間存在顯著差異，均價(jià)在各品種（系）之間存在差異但未達(dá)到顯著水平。相關(guān)分析表明，不同基因型的凈光合速率與莖葉角度、有效葉數(shù)、產(chǎn)量、產(chǎn)值均呈極顯著正相關(guān)，與莖圍呈顯著正相關(guān)，與現(xiàn)蕾株高、節(jié)距呈顯著負(fù)相關(guān)；現(xiàn)蕾株高與節(jié)距呈極顯著正相關(guān)，與莖圍、產(chǎn)量、產(chǎn)值均呈顯著正相關(guān)，與莖葉角度和有效葉數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)；莖葉角度與有效葉數(shù)、產(chǎn)量、產(chǎn)值均呈極顯著正相關(guān)，與節(jié)距呈顯著負(fù)相關(guān)；節(jié)距與莖圍、產(chǎn)量、產(chǎn)值均呈顯著正相關(guān)，與有效葉數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)；莖圍與產(chǎn)量、產(chǎn)值呈顯著正相關(guān)，與有效葉數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)；有效葉數(shù)與產(chǎn)量、產(chǎn)值呈極顯著正相關(guān)；產(chǎn)量與產(chǎn)值呈極顯著正相關(guān)。

上述結(jié)果表明，光合特性中凈光合效率指標(biāo)是影響白肋煙品種主要農(nóng)藝性狀的重要因素，其與煙株的株高、莖葉角度、節(jié)距、莖圍、有效葉數(shù)等性狀有顯著的相關(guān)性，這說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，現(xiàn)蕾株高偏小、莖葉角度越大、節(jié)距越短、莖圍越粗、有效葉數(shù)越多，越有利于煙株的凈光合效率。另外，凈光合效率也直接影響白肋煙品種的產(chǎn)值，凈光合效率越高的越有利于增加煙葉產(chǎn)值。因此，在育種過(guò)程中想要選擇經(jīng)濟(jì)效益好的品種，可根據(jù)煙株在田間的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)，著重選擇煙株莖葉角度較大、節(jié)距較短、莖圍較粗、有效葉數(shù)較多的品種。

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