王 綸，王星玉，楊紅軍，那郅燁，元改香，王樹紅，元慕田

（1.山西省農業(yè)科學院農作物品種資源研究所，農業(yè)部黃土高原作物基因資源與種質創(chuàng)制重點實驗室，山西太原030031；2.云南生態(tài)農業(yè)研究所，云南昆明650106；3.山西省奧圣農業(yè)開發(fā)有限公司，山西太原030001）

煙草屬于茄科（Solanaceae）煙草屬（Nicotiana）。我國栽培利用的商品煙草是煙草屬的2個種，一個是普通煙草，又叫紅花煙草（Nicotiana tabacum L.），另一個是黃花煙草（Nicotiana rustica L.）[1]。2 個煙種均起源于南美洲的安第斯山區(qū)。煙草最早傳入我國是明代萬歷年間（1573—1619年），由菲律賓和朝鮮2條路線傳入我國[2]。山西種植煙草較晚，據清乾隆《曲沃縣志》（1758年）記載：“煙舊無此種，商民張時英自閩中攜種植之”。由此推斷，煙草引入山西的時間至今只有260 a左右[3]。但作為卷煙工業(yè)原料用的紅花烤煙類品種卻是20世紀初才傳入我國，雖然烤煙類品種在我國的種植時間不長，但隨著卷煙工業(yè)的需要，卷煙生產發(fā)展迅速，我國的烤煙面積和總產量已居世界第1位，煙草已成為我國重要的經濟作物之一。由于吸煙有害健康，為保證國民的身體健康，我國在種植結構的調整中，已壓縮了煙草的種植面積，但國際和國內市場對高質量的卷煙需求仍然是供不應求。為了滿足我國卷煙工業(yè)的需求，提高國際市場的競爭力，盡快提高煙草的質量和單位面積產量，對國民經濟的發(fā)展仍然具有重要的意義[4]。煙草也是山西重要的經濟作物，20世紀80年代種植面積在0.7萬hm2左右，近年來壓縮至0.5萬hm2。GPIT生物制劑的核心作用是大幅提高作物的光能利用率，在此前提下達到高產優(yōu)質的目的[5]。

為了驗證GPIT生物制劑在煙草上的應用效果，從而為大田生產的應用提供參考依據，本研究于2017年在山西煙草公司的生產基地——運城市垣曲縣蒲掌鄉(xiāng)洼里村通過蘸根移栽和葉面噴施的方法對煙草進行GPIT生物制劑的應用試驗。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試煙草品種為從河南午陽縣引入的紅花烤煙類品種潘元黃。該品種產量高，葉大平整，烘烤后葉色金黃，品相好，級指高，經濟效益好，是當地煙農脫貧致富的主推品種[6]。GPIT生物制劑由山西省奧圣農業(yè)開發(fā)有限公司配制生產。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗地概況 試驗地面積為667 m2。該地地理坐標為北緯 35°16′，東經 112°01′，海拔 872 m，無霜期160 d，年平均溫度8～10℃，≥0℃積溫4 000～4 500℃，年降水量650～700 mm[7]。土壤為黏性紅壤，微酸性。試驗地前茬作物為玉米。

1.2.2 試驗設計 把667 m2的試驗土地等分10個小畦，每個小畦面積66.7 m2，每小畦移栽180株苗，行距70 cm，株距50 cm，試驗單雙數排列，單數1，3，5，7，9 小畦為 GPIT 生物制劑處理；雙數2，4，6，8，10 小畦為對照（CK），不作任何處理。處理和對照的育苗移栽時間與田間管理均一致，采摘葉片的時間和次數以及烘烤的時間、火候、溫度、濕度和其他條件要求均一致。

1.2.3 GPIT生物制劑的處理時間和方法 （1）蘸根移栽：幼苗在苗床上生長45～50 d后，當苗高在10cm左右時裸根向大田移栽，方法是把幼苗輕輕從苗床上分離后，根部放入預先配制好的以原液和水1∶100倍的GPIT生物制劑稀釋液，加過篩細土攪拌成的稀泥漿中，待幼苗根系蘸滿稀泥漿后，在陰涼處放置10 min左右，然后移栽覆土和澆水[8]；（2）葉面噴施：移栽成活后，生長15 d左右進行第1次葉面噴施，濃度以原液和水1∶200倍為宜；再過20 d進行第2次葉面噴施，濃度以1∶300倍為宜[9]。

對照在移栽時根部少帶泥坨，成活后在處理2次葉面噴施時，也同步葉面噴施清水。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 產量 小區(qū)產量是分別累計每次采摘各小區(qū)處理和對照烘烤葉片后的質量，然后計算各小區(qū)的平均質量，再折合成公頃產量進行比較。

1.3.2 植株的特征、特性

1.3.2.1 成活率 移栽7 d后調查，統(tǒng)計出處理和對照的死苗數，各除以處理和對照的總株數（900株），計算出各自的死苗率，然后以100%減去各自的死苗率，即各自的成活率。同步對各自的死苗進行移栽補苗。

1.3.2.2 株高和莖粗 在腳葉成熟時，也就是移栽成活后65 d左右，在處理和對照田中各選10株有代表性的植株，測量莖基部至頂花莖部的高度，并取平均值，即為株高，精確到0.1 cm；測量莖中部的直徑，取10株平均值為莖粗，精確到0.1 cm。

1.3.2.3 腰葉長和腰葉寬 處理和對照均摘取地面以上有效葉第12片腰葉，腰葉的長為葉柄至葉尖的長度，寬為葉中部葉的最寬處，取10株平均值，精確到0.1 cm。

1.3.2.4 腰葉質量 把測量完的處理和對照的腰葉烘烤干后，分別稱質量，取10株平均值，精確到0.1g。

1.3.2.5 葉片數 全部葉片采摘完后，處理和對照各隨機選擇10株莖稈，數出莖稈上摘除葉片后留下的痕跡，莖基部1～4葉為無效葉，不計入，取10株平均值，精確到0.1片。

1.3.2.6 含糖量 以便攜式測糖儀在葉片生長盛期，測量采摘到第12片腰葉鮮葉的含糖量，并取3株的平均值，精確到0.01%。

1.3.2.7 級指 處理和對照烘烤后的煙葉達到卷煙要求質量標準的等內品（1～3級）占總產量的百分比，精確到0.1%。

1.3.2.8 黑脛病、花葉病 處理和對照田中莖葉的感病輕重，用輕、重、無表示。

2 結果與分析

2.1 GPIT生物制劑處理和對照小區(qū)產量的比較

煙葉的采摘是根據葉片的老嫩程度自下而上分期分批采摘，并隨時烘烤。莖基部最先長出的1～4片葉為早生葉，沒有利用價值，不予采摘。從第5片葉開始采摘，一直到最后一片頂葉采摘完畢，大約要經過60 d左右，完成8個批次的采摘烘烤。因此，小區(qū)產量實際上是處理和對照8批次采摘烘烤后的小區(qū)分別計產的累計產量。由表1可知，處理的5個小區(qū)產量均在40kg以上，小區(qū)之間產量的差異不大，最高的為44.5 kg，最低的為40.2 kg，最高與最低只差4.3 kg，說明經處理后的煙葉產量是比較穩(wěn)定的。對照的5個小區(qū)產量均未超過40 kg，均在30 kg以上，小區(qū)之間的產量差異也較大，最高的為36.8 kg，最低的為31.5 kg，最高與最低相差5.3 kg，說明對照的小區(qū)產量不僅明顯低于處理的小區(qū)產量，而且產量的穩(wěn)定性也明顯低于處理。從處理和對照的小區(qū)平均產量看，處理的小區(qū)平均產量比對照高7.68 kg，折成公頃產量為1 152 kg，增產22.54%，說明GPIT生物制劑在煙草上的應用，大幅提高了煙草對太陽光能的利用率，在高光效的作用 下使煙草的產量得到明顯提高。

表1 GPIT生物制劑對煙葉處理后與對照的小區(qū)產量比較 kg

2.2 GPIT生物制劑處理對煙草特征、特性的影響

GPIT生物制劑對煙草產量的提高發(fā)揮了重要作用，勢必要對煙草的各項特征、特性產生重要的影響，根據各項調查結果（表2）表明，育苗移栽時經蘸根處理的試驗小區(qū)，成活率比對照提高6.8百分點，說明GPIT生物制劑對裸根移栽的煙苗，防止出現更多的死苗率，保證移栽后的苗全苗旺發(fā)揮了重要的作用。其實不僅是在煙草上得到了體現，在之前的番茄、甜椒上的試驗也得到了驗證，此次對煙草育苗移栽成活率的明顯提高，就更加說明，GPIT生物制劑對育苗移栽作物幼苗具有促進早生根、減少莖葉水分蒸發(fā)的作用，從而起到減少移栽后的死苗率，提高成活率的效果。從株高情況看，經處理的株高比對照株高高10.8 cm。移栽后煙草全生育期植株生長過程的表現表明，在移栽成活后的生長前期，莖葉的生長速度明顯晚于對照，但又明顯的表現出莖葉顏色深綠，莖稈矮壯的優(yōu)勢，說明經處理的植株在生長前期主要對根系的生長發(fā)育發(fā)揮作用，導致根系發(fā)育良好，雖然出現莖葉生長暫時緩慢的現象，但莖葉矮壯的優(yōu)勢為中后期植株健壯快速的生長奠定了良好的基礎。以致出現了中后期處理植株生長加速后的株高較對照高出10.8 cm的結果，處理株高的增加為煙草葉片的增多創(chuàng)造了條件。雖然烤煙的產量高低，以葉片的產量來衡量，莖稈產量的多少，沒有利用價值，也沒有實際意義，不計入經濟產量之內，但莖稈的增高導致葉片的增加，卻間接的提高了煙草的單位面積產量。因此，處理比對照株高的增加也是煙草葉片產量增加的一項不可忽視的因素。而處理莖稈高度的增加還是由于GPIT生物制劑對煙草處理后高光效的作用產生的效果。首先，第1次育苗移栽時，經高濃度蘸根后的處理，導致根部發(fā)育良好，起到了植株矮壯的蹲苗效果，在生長盛期又經過2次分別為中濃度和低濃度的葉片噴施處理，使GPIT生物制劑的高光效作用在煙草的生長發(fā)育過程中得到了更加充分的發(fā)揮，在高光效的作用下，首先表現出的就是植株的健壯生長，而株高的增加又是體現植株健壯生長的一個重要的形態(tài)特征，除了株高以外，莖粗的變化也很重要。從莖粗來看，處理比對照增加0.3 cm，株高和莖粗相互匹配協(xié)調生長，共同構建了處理后的植株莖稈健壯生長的形態(tài)特征。高大粗壯的莖稈，不僅為煙草在生長發(fā)育過程中起到了明顯的抗倒伏作用，而且也為處理著生更多的葉片和葉片的健壯生長提供了條件。葉片的大小和健壯與否以腰葉為代表進行衡量，從腰葉長的比較來看，處理比對照增加6.4 cm，決定烤煙的產量高低主要以葉片的多少和質量來決定，腰葉在煙草所有的葉片中最具有代表性，腰葉的大小對腰葉本身的質量和對煙草全株葉片的產量都起著舉足輕重的作用，而腰葉的長度又是影響腰葉大小的一個重要因素，處理后腰葉長度的增加就意味著腰葉葉面積的增加，當然腰葉葉面積的增加，也不能忽視腰葉寬度的增加，只有在寬度也同步增加的情況下，才能使腰葉葉面積的增加得到保證，但一般情況下，煙葉葉片在長度增加的前提下，葉寬也會相應得到增加。由表2可知，處理的腰葉寬比對照增加4.4 cm，在處理的葉長和葉寬均比對照增加，而且二者增加的數量還比較多的情況下，自然也就導致了處理后腰葉葉面積比對照明顯增大的結果。其實，經GPIT生物制劑處理過的任何作物在葉片形態(tài)特征上，在生長過程中都會出現這樣的情況，如葉片增大、增厚，葉綠素增加，葉色濃綠，這就為GPIT生物制劑的高光效功能提供了發(fā)揮的平臺，在此基礎上最終導致了籽粒產量或果實及莖葉產量的提高及品質的改善[10]。但對于作為經濟作物的煙草來說，其經濟價值的高低不是體現在籽?；蚬麑嵣系漠a量高低，而是體現在最終煙葉的產量高低上，而腰葉的大小對于整株煙葉的產量又起著舉足輕重的作用，所以，處理比對照腰葉葉面積的增加，對于處理比對照最終煙葉產量的提高有著至關重要的作用。除了腰葉的葉面積大小外，腰葉質量也不可忽視。從腰葉質量的比較來看，處理比對照腰葉的質量也增加3.2 g。決定腰葉質量的大小，除了腰葉的葉面積是一個重要的因素外，腰葉的厚度也是一個不可忽視的重要因素，但處理和對照腰葉厚度的差異，難以用卡尺測量，不過可以直觀的看出來，處理腰葉的健壯生長外觀，比對照要厚實且平展的多，而且隨著腰葉葉面積的增大，葉綠素和因光合效率的增加合成有機物以及礦物質元素含量的增加，其厚度也會同步增厚，這樣才能保持處理后的腰葉對光能的吸收轉化利用和積累。由于煙葉在種子上碳水化合物的積累很小，一般在現蕾開花后，為保證煙葉產量的提高，在栽培管理過程中，除了根據需要預留翌年種植的種子對部分植株保留花蕾結種子外，大量的植株都要打頂摘除花蕾，這樣就保證了煙葉碳水化合物的更多積累，也就相對提高了煙葉的質量，最終導致全株葉片產量的提高。處理腰葉質量比對照腰葉質量的提高，就表明處理全株葉片比對照全株葉片產量增加的可能性。但最終的產量結果，還要看全株葉片數量的多少。從表2可以看出，處理的腰葉葉片數比對照增加4.2片，這個結果從處理株高比對照株高增加10.8 cm的結果中就已經顯示出植株的增高，葉片也會同步增加的結果。在植株的生長發(fā)育過程中，莖和葉的生長始終是協(xié)調一致發(fā)展的。在處理植株的腰葉長、腰葉寬、腰葉質量和葉片數4項煙葉的產量指標均大于對照的前提下，就會導致處理比對照煙葉最終單位面積產量提高的結果。由于在4項決定煙葉產量高低的指標中，沒有任何一項出現負數，這就為處理比對照單位面積產量提高較大的幅度創(chuàng)造了條件，奠定了基礎。更何況處理比對照成活率的提高，也是一個導致最終產量比對照提高的一個不可忽視的因素。

表2 GPIT生物制劑處理對煙草特征、特性的影響

以上的結果分析中，重點闡明了GPIT生物制劑對煙草農藝性狀葉片產量因子的影響。除此之外，對煙葉的品質質量還會產生怎樣的影響呢，從表2中葉片含糖量、級指、黑脛病、花葉病的比較結果進行了分析[11]。從含糖量看，處理的比對照葉片含糖量增加4.57百分點。處理后增加的幅度還大于對照含糖量0.42百分點，也就是說處理是對照葉片含糖量2倍多。說明GPIT生物制劑高光效的作用不僅在煙葉的產量上得到了明顯體現，在煙葉的主要品質質量指標含糖量上也發(fā)揮了重要的作用。煙葉含糖量的增加，使卷煙的口感柔和、氣味純正清香得到了明顯改善，進一步提高了卷煙的質量和檔次。此外，煙草公司在統(tǒng)一收購煙葉的定單中就明確指出，按煙葉質量的高低以質論價，一般情況下在保證烘烤質量的前提下，以腰葉為中心，腰葉上下的5片葉，連同腰葉共11片葉的質量最佳，定為1級品，在11片以外上下5片葉為2級品，最后剩余的上下葉片為3級品，殘次的和病害、蟲害葉片為級外品。衡量煙葉的質量好壞，以級指表示，達到1～3級的級內品，均在級指的百分比之內，殘次的和病害、蟲害的級外品均在級指之外，因此，級指也是衡量煙葉質量的重要指標。由表2可知，處理比對照的級指高13.5百分點，造成這種情況的原因仍然與GPIT生物制劑的高光效作用關系密切，在處理光能利用率提高的前提下，煙草的幼苗從移栽成活后開始，植株的生長就發(fā)生了明顯的變化，健壯的植株導致莖葉的繁茂，莖葉的繁茂又使得葉面積增加，葉質量增大，葉片數增多。而且葉片的整齊性、平整性、成熟的一致性均為葉片級指的提高奠定了良好的基礎。除此之外，莖葉的感病性也是一個不僅影響煙葉的產量，而且也是影響葉片級指和質量的一個不可忽視的因素。煙草常發(fā)生的病害主要有2種，一種是黑脛病，另一種是花葉病。從田間2種病害發(fā)生程度看，處理的2種病害發(fā)病率為零或很低，特別是黑脛病發(fā)病率為零，只出現輕微的花葉病，總體表現為輕；而對照出現輕度的黑脛病和重度的花葉病，總體表現為重（表2）。蟲害也是影響煙葉級指和品質質量的重要因素，危害煙草的蟲害也是主要有2種，一種是蚜蟲，另一種是菜青蟲。田間表現為：處理未發(fā)現2種病蟲害為害癥狀，總體為無；而對照均出現2種蟲害比較明顯的癥狀，總體為重（表2）。造成處理比對照病害減輕，蟲害未出現的情況，均與GPIT生物制劑的處理有著不可分割的關系。分析原因，處理后的植株生長健壯，莖葉繁茂，大大增強了抵抗病害的能力，減少了病菌和病毒侵染的機會，提高了自身的抗病性能，這樣就減輕了因病害帶來的對葉片產量和級指以及品質質量的影響和損失。至于處理的植株未出現因蟲害造成危害的原因，是由于GPIT生物制劑本身對軟體蟲害就具有吸附觸殺能力，危害煙葉的2種蟲害均屬于軟體蟲類，因此，處理的煙葉也就不會出現因蟲害造成的損失。綜合處理和對照在含糖量、級指、病害和蟲害4項指標的對比結果，處理均明顯比對照占有優(yōu)勢，說明GPIT生物制劑在對煙葉產量提高的前提下，對煙葉品質質量的提升也表現出明顯的效果[12]。

3 結論與討論

GPIT生物制劑的應用對所有的綠葉植物來說，都會起到提高光合功能的效果，這個效果的最終體現就是籽?；蚬麑嵁a量的大幅提高和品質的改善。綠葉在其中只起到一個吸收和利用太陽光能制造和合成碳水化合物的作用。最終碳水化合物的轉化和積累還要靠籽?；蚬麑崄硗瓿蒣13]。而煙草卻并非如此，煙草也產籽粒，但繁殖系數高，除留少量作為種子外，并沒有實際的經濟利用價值，反而浪費大量的營養(yǎng)物質，因此，在生產實踐中只要有頂花花序出現，就會在栽培管理過程中人為的打頂摘除，以提高葉片的產量和保證葉面貯存更多的營養(yǎng)物質。由此可見，煙草的葉片擔負著營養(yǎng)物質的制造和貯存的雙重作用。葉片制造和貯存的營養(yǎng)物質越多，葉片的質量就會越大，在葉片質量增大的前提下，就會最終導致煙葉產量的提高。GPIT生物制劑在煙草上的試驗表明，由于在幼苗蘸根移栽時采用GPIT生物制劑的處理，起到了明顯的蹲苗效果，導致處理后的幼苗根系健壯發(fā)達[14]，在快速生長期又經過2次GPIT生物制劑中濃度和稀濃度的葉面噴施強化處理，使得處理植株比對照更加茂盛生長[15]，在株高和莖粗比對照增加的前提下，以腰葉為代表，使葉片的葉面積和質量以及全株的葉片數均比對照得到了增加，這就為處理比對照煙葉產量的提高奠定了基礎[16]，也是處理比對照煙葉產量之所以能大幅提高的主要原因。在煙草產量提高的前提下，又導致煙葉的含糖量大幅增加[17]，級指大幅提升，病害和蟲害的危害大大減輕，這又為煙草整體品質質量的提升創(chuàng)造了條件。在產值均得到提升的情況下，一是明顯的提高了煙農的經濟收入，經處理后的煙葉平均售價為15.46元/kg，而經處理后的煙葉每公頃產量為6264kg，每公頃產值為96 841.44元；對照的平均售價為12.14元/kg，折合每公頃產量為5 112 kg，每公頃產值為62 059.68元，處理比對照公頃產值增加34 781.76元[18]，提高56.05%。由此可見，GPIT生物制劑在煙草上的應用對當地煙農的脫貧致富發(fā)揮了重要作用。二是解決了卷煙生產企業(yè)對高質量煙葉原料的需求，特別是1，2級上等和上中等煙葉的需求，不僅為滿足國內卷煙市場的需求，更為提高我國國際卷煙市場的競爭力，滿足國際市場的需求，增加國家財政外匯的收入作出了積極的貢獻[19]。三是GPIT生物制劑是大幅提高太陽光能的高科技生物制劑，在此前提下對提高煙草的抗病、抗蟲性，全生育期免去了噴施農藥的環(huán)節(jié)，不僅節(jié)省了勞力，也為生產有機、綠色的煙葉，降低因吸煙對人體造成的危害創(chuàng)造了條件，同時免除了生態(tài)環(huán)境因使用農藥造成的污染。GPIT生物制劑在煙草上的試驗結果，也為今后各地卷煙生產基地、煙農在大面積種植煙草中，推廣應用GPIT生物制劑提供了理論參考依據。