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烤烟叶片生长发育的生物学和质量特性研究

赵光伟

   黑龙江省作为填充型烤烟产区,在国家烤烟生产中发挥了较大的作用,以提高烟叶成熟度为核心的配套栽培技术已经成为提高烤烟品质的主要方式。但是,由于在黑龙江烟区对烟叶成熟过程中改善烟叶品质的生理生化指标及相关特性研究的较少,配套技术缺乏理论的支持,成熟的标准主要以叶脉的白色程度、叶片的黄色程度、叶片的茎叶角度、叶耳的变黄程度以及茸毛脱落多少来判断,操作性较差,因此成熟采收的到位率不够,降低了黑龙江省烟叶的可用性。正因为如此,本文以大田生长的烤烟为研究对象,在烤烟叶片的生长发育全过程中,从烤烟叶片的植物学(形态解剖结构)、植物生理学、生物化学、烟叶化学、生态学和烤烟的经济性状,以及调制烘烤后烤烟叶片的质量变化进行综合研究,一方面探讨烤烟叶片的形成和生理生态特性,以揭示烤烟叶片生长发育过程中的变化规律;另一方面,为规范烤烟生产的栽培技术、提高产量、改善品质、增强抗逆性提供理论依据。主要研究结果如下: (1)烤烟龙江911品种的大田生育期123天,平均一株烟可发生真叶41片,可采收叶16~20片,第1片可采叶为植物学第12片真叶。叶片发生规律为:烟株从成苗至覆膜移栽后10天生出1片真叶,即第9片真叶出现;从第9片真叶出现之后到第13片真叶出生,平均每隔3-4天生出1片真叶;从第13片真叶出现到第28片真叶出生,平均每隔2天生出1片真叶;从第28片真叶出现到第41片真叶出生,平均2-4天生出3片真叶。随着烟叶部位的升高和叶龄的增大,叶组织比重平均值表现为逐渐增加的变化规律,变化范围为6.5~13.8mg/cm~2。 (2)烤烟田间叶片生长发育过程中随着烟叶部位的升高,叶片厚度表现为随之降低的变化规律,叶位与叶片厚度之间呈显著负相关;随着移栽后天数的增加,下部烟叶厚度呈现出先增加又降低的变化,中部烟叶厚度的变化无明显规律性,上部烟叶厚度表现为逐渐增加的变化规律,3个部位叶片厚度的平均值变化范围为159.3~191.7μm;为提高烟叶产量,根据叶片厚度的变化规律得出下部叶片应在移栽后77d左右采收,中、上部叶片在移栽后103d采收较为适宜。 (3)随着烟叶部位的升高,叶片实际光化学效率(FPSⅡ)平均值表现为随之增加的变化规律,叶位与叶片FPSⅡ值之间呈极显著正相关,3个烟叶部位间叶片FPSⅡ平均值的差异极显著;移栽后天数与叶片FPSⅡ值之间呈极显著负相关,3个部位烟叶随着生长发育的推进,叶片实际光化学效率值降低,平均值变化范围为0.61~0.26。 (4)烤烟田间叶片生长发育过程中随着移栽后天数的增加,叶片净光合速率(Pn)表现为随之降低的变化规律(14.2~3.3μmol·m~(-2)·s~(-1)),不同生长时期间叶片Pn平均值的差异极显著,移栽后天数与叶片Pn之间呈极显著负相关;随着烟叶部位的升高,Pn平均值均表现为逐渐增加的变化规律,上、中、下3个烟叶部位间叶片Pn的差异极显著,叶位与叶片Pn之间呈极显著正相关。 (5)随着叶龄的增大,叶片总氮含量表现为逐渐降低的变化规律(4.5~1.4%),不同叶龄之间总氮含量的差异极显著,叶龄与叶片总氮含量之间呈极显著负相关;上、中、下3个烟叶部位间叶片总氮含量的差异极显著,随着烟叶部位的升高,总氮含量平均值表现为随之增加的变化规律。根据新鲜烟叶中总氮含量的适宜值来判断烟叶成熟度得出,下部叶片于叶龄34d之后、中部叶片于叶龄51d之后、上部叶片于叶龄68d之后即达到成熟。 (6)烤烟叶片随着采收时期的延迟,烟叶总氮含量平均值表现为逐渐降低的变化规律(3.2~1.8%),总糖含量表现为逐渐增加的变化规律(15.1~27.6%);不同采收时期之间烟叶总糖、氮、钾含量的差异极显著,采收时期与烟叶中淀粉、总糖含量之间呈极显著正相关,与氮、钾含量之间呈极显著负相关。叶位与烟叶总糖含量之间呈极显著负相关,而与氮、钾含量之间呈极显著正相关;上、中、下3个烟叶部位之间叶片中总糖、总氮、钾含量的差异极显著,随着烟叶部位的升高总糖含量平均值表现为逐渐降低的变化规律,而烟叶中淀粉、烟碱、氮、钾、氯含量平均值表现随之增加的变化规律。 (7)与国内外优质烟叶中化学成分含量的临界值范围比较看出,本试验条件下烤后各叶位烟叶产品中的钙含量均偏高(>3%),各部位烟叶中的淀粉含量普遍偏高(>3%),下部烟叶的还原糖含量普遍偏高(>22%),烟叶中的钾含量普遍偏低(<2%),烟叶的氯离子含量均偏低(<0.3%),这些化学成分指标的不适宜可能是影响黑龙江省烤烟质量的主要原因之一。 (8)随着烟叶部位的升高,烤烟下部烟叶单叶产值表现出逐渐增加的变化规律,中部烟叶单叶产值的变化无明显规律,上部烟叶单叶产值表现为逐渐降低的变化规律;下、中、上部烟叶不同叶位之间单叶产值的差异极显著和显著。在不同采收时期之间下、上部烟叶单叶产值的差异不显著,中部烟叶单叶产值的差异极显著;下、中部烟叶提前或延迟采收,单叶产值均有所降低;上部烟叶随着采收日期的延迟,单叶产值平均值表现为逐渐增加的变化规律。 (9)烟叶公斤烟价格与日均降雨量、总计降雨量之间呈极显著正相关,与日均光照时数之间呈显著负相关;烟叶单叶重与活动积温、总计降雨量和总计光照时数之间呈极显著正相关,与日均降雨量之间呈显著正相关,与日均气温之间呈显著负相关,与日均光照时数之间呈极显著负相关。因此在黑龙江生态环境和栽培条件下为提高烟叶质量应注重水分的供应,适当控制日均光照时数;为提高烟叶产量,在叶片生长发育过程中应采取必要的技术措施增加活动积温、总计降雨量、总计光照时数和日均降雨量,并适当控制日均气温和日均光照时数。……   
[关键词]:烤烟;组织结构;光合特性;叶绿素荧光;化学成分
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:东北林业大学2007年