聚丙烯酰胺对旱区烤烟生理特性及烟叶产量和品质的影响

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聚丙烯酰胺对旱区烤烟生理特性及烟叶产量和品质的影响

聚丙烯酰胺对旱区烤烟生理特性及烟叶产量和品质的影响,在豫西旱区烟田研究了聚丙烯酰胺(土壤保水剂)用量对烤烟生理特性和水分利用效率的影响.结果表明,烟田施用 聚丙烯酰胺可以降低烟叶的蒸腾速率,改善其光合特性,提高水分利用效率,增强烟株抗旱性;使烟叶的叶面积增大,比叶 重减小,单叶重增加,从而提高烟叶的产量、产值、均价和上等烟比例,改善烟叶化学成分.其中以聚丙烯酰胺用量22.5 kg_ hm_ 2对提高烟叶产量和经济性状的效果较为明显.

聚丙烯酰胺具有高吸水和强保水能力的特性决定了它在干旱地区具有广阔的应用前景.旱地农业作 物生长所需水分主要依靠自然降水,中国旱区利用聚丙烯酰胺以达到节水增产目的的研宄己积累了不少 可借鉴资料[1'2].但在烟草生产上的研宄尚不多见.为此,作者在豫西旱区研宄了烟田施用聚丙烯酰胺对 烤烟生理特性、水分利用效率以及烟叶产量和品质的效应,旨在有效利用自然降水,减轻干旱对烟草的不 利影响,为旱作烟草栽培提供理论依据.
1材料与方法
l.i材料及试验基本情况
供试烤烟品种为NC89;保水剂为聚丙烯酰胺.试验于1999年在豫西干旱地区卢氏县文峪乡1
收稿日期:2004- 01- 18
基金项目:国家烟草专卖局资助项目( 110199901007)
作者筒介:汪耀富(1964-),男,河南邓州人,河南农业大学副教授,博士,从事烟草栽培生理生化研究.
进行,海拔630 m .试验地为山坡平 地,土壤质地为壤土,中等肥力,前茬 为烤烟.施肥量为施纯氮45 kg*hnr 2, 氮、磷、钾质量配比为1: 2: 3. 04- 25 起垄,05- 09移栽,行距1. 05 m,株距 0. 55 m,种植密度1. 73 x 1〇4株? hnT 2.烟草生育其月(5~ 9月)内降雨量 为269. 4 mm,雨量分布如表1所7K. 试验田管理同当地一般大田.
表1卢氏县1999年5~ 9月份雨量分布 Table 1 The rainfall and its distribution in May?September in 1999 of Lushi County
月份Month上旬 1st1 ten davs中旬 2n<1 ten davs下旬 3fd ten days合计Total
521.027.35.053.3
610.439.815.465.6
738.53.21.743.4
816.014.79.440. 1
928.735.03.367.0
1. 2试验设计
试验采用完全随机区组设计.设聚丙烯酰胺用量7. 5 kg*hnT2(Tl),22. 5 kg*lmr2(T2),45 kg*hnT2 (T3),对照(CK) 4个处理,3次重复,小区面积60 m2,共占地720 m2.施用方法为保水剂与基肥掺匀垄下条 施.
1.3测定项目与方法
在大田烤烟不同生育期内测定烟叶最大叶面积、单株叶面积,测定方法采用校正系数法(校正系数取 0. 634 5).圆顶期用美国产CI30HS便携式光合测定系统测定烟叶净光合速率Umol C02*nT ”、 蒸腾速率(7>: mmol H2Om_ 2*S_ ”等,为了排除环境因子瞬时变化影响试验结果的准确性,每处理固定测 定点(选5株;)于上午9: 00到下午17: 00,在自然光照条件下避开主脉进行测定,测定叶位为顶部倒数第3 片叶,每测定1次读数1 min.烟叶水分利用效率(疋现:mg C(Vg_ %0)用iWTV的值表示W .烟叶收烤 结束按现行烤烟40级分级标准(国标)和现行收购价格统计烟叶经济性状;按文献[4]的方法测定烟叶 (C3F)主要化学成分.
2结果与分析
2. 1聚丙烯酿胺对烟株叶面积的影响
烟田施用聚丙烯酰胺对各时期烟叶生长都有不同程度的促进作用(表2),尤其对促进顶部烟叶的扩 展作用较为明显,表表2聚丙燦酰胺对烤烟叶面积的影响
明聚丙稀醜胺对促进Table 2 Effect of polyacrylamide on leaf area of flue- cured tobaccocm2
烟叶生长的作用较为 持久.不同处理以T2 最优,T3次之,T1稍处理最大叶面积
Leaf area of the largest leaf单株叶面积
Leaf aiea of plant顶部3片叶面积(自上而下) Leaf area of 3 tips (From upper)
Treatment06- 0806- 2307-10109- 02 23
差.需要特别指出的T1353.8781.719 660. 9591.0700.7818.8703.5
是,试验当年烟株进T2392.9808.820 494. 7799.6876.61 136.4937.5
入旺长期后,在伏旱T3374.2801. 119 795.9734.7912.5983. 1876.8
持续时间近60 d情_CK322.5775.619 272. 4467.0547.6689.5568.0
况下,对照烟株下部叶有干尖焦边旱象发生,而聚丙烯酰胺处理烟株下部叶则生长正常,聚丙烯酰胺对旱区烤烟生理特性及烟叶产量和品质的影响,这说明聚丙烯酰 胺可以增强烟株的抗旱性.
2. 2聚丙烯酿胺对烟叶Pn,和WIE日变化的影响
2.2. 1对烟叶日变化的影响测定结果(图lj显示,不同处理烟叶的日变化都表现为上午9:00~ 11:00较高,下午15: 00~ 17: 00较低,中午13: 00最低,且均为负值.不同处理相比,上午9:00以T3& D”妨 高,其它处理较低且数值接近;11: 00以T1较高,其它处理较低且差异不大;中午13: 00以T2较低,
较高且差异较小;下午15: 00各处理差异都不显著;到下午17: 00,各处理的P〃则表现为T2> CK> ^
2 2. 2对烟叶TV日变化的影响不同聚丙烯酰胺用量处理烟叶TV的日变化比较复杂,但总仓 午和下午各处理烟叶的7>均明显低于对照(图2),表明聚丙烯酰胺处理可以减少烟叶对水分 失.其中9: 00~ 11: 00,T1,T3和CK的7V有升高的趋势,T2则有降低的趋势;11: 00~ 13: 00,T1,T3 明显下降,T2则显著增加;13:00~ 15: 00,T1,T2和T3的7V都有所降低,CIC变化不大;15:00~ 17: 00,
CK的7V持续下降,T1则呈现上升的趋势.不同处理相比较,上午9: 00以T2的7V较低,其它处理较高且 差异不明显;11: 〇〇各处理表现为CK> T3> Tl> T2;中午13: 00以T2的7V最高,其次为CK,T1和T3较低 且二者数值接近;下午15: 00,各处理7V表现为CK> T2> T3> T1,其中CK和T2明显高于T3和T1;到下 午17: 00,各处理7V都较低,但以T2处理相对较高.
图1聚丙烯酰胺对烟叶Pn日变化的影响图2聚丙烯酰胺对烟叶Tr日变化的影响
Fig.l Effect of poLyacrylanilde on daily variationFig.2 Effect of polyacrylamide on daily variation
of Pn of tobacco leavesof Tr of tobacco leaves 邊
2.2.3对烟叶日变化的影响不同处理烟 叶IRE日变化与Pn具有类似的规律性(图3),
也表现为在中午13: 00出现一个低谷且为负值,
但与Pn的变化相比具有不同的特点.总体来看,
除T1烟叶的疋?在下午17: 00明显低于对照 夕卜,其它时间测定结果各处理烟叶的见现均高 于对照,说明聚丙烯酰胺处理能够提高烟叶的水 分利用效率.其中T1的在11: 00和15: 00 出现2个高峰,且下午峰值高于上午峰值;T2的 在11: 00虽然也出现一个高峰,但峰值较 小,从13: 00~ 17: 00, TFLE持续增加;T3和CK的 从 9: 00~ 13: 00 持续降低,从 13: 00~ 17: 00,
T3在15: 00出现一个高峰,而CK则持续上升.不 同处理相比较,上午9: 00以T2的取?较高,其它处理较低且数值接近;11: 00以T2的TFLE最高,其次为 T1,T3和CK较低且差异不大;中午13: 00各处理差异都不明显;下午15:00以T1的IRE最高,其次为 T3,T2和CK较低且差异不显著;到下午17:00,T2,T3和CK的差异较小,但都显著高于T1.上述结 果是受不同处理烟叶Pn和7V变化的制约所造成的.
2.3聚丙烯酰胺对烟叶产量构成因素的影响
测定结果(表3)表明,聚丙烯酰胺处理可增加烟叶叶面积指数和单叶重,降低比叶重,尤以T2效果较 为明显,叶面积指数和平均单叶重分别比对照提高16%和15. 8%;下、中、上部烟叶比叶重分别比对照降 低 10.7%, 16. 5%, 19_ 1%.
表3聚丙烯酰胺对烟叶产量构成因素的影响
Table 3 Effect of polyacrylamide on the component of yield of tobacco leaves
处理
Treatment单叶重/gWeight per leaf比叶重/ (mg* can 2) Unit a]
叶面积指数
Leaf area index下部
Lower中部
Middle上部
Uppert下部
Lower中部
Middle
T13.4068.0311.2613.7411.019. 1911.02
T23.5518.9112. 0814.3411.848.479. 41
T33.4308.4711.5313. 9611.328.639.91
CK3.3397. 6810. 1412. 8510.229.4811. 27
2. 4聚丙烯酰胺对烟叶经济性状的影响
聚丙烯酰胺处理烟叶的各项经济性状均高于对照(表4),其中以T2最高,bbo必博_bbo必博官网_bbo必博娱乐:聚丙烯酰胺对旱区烤烟生理特性及烟叶产量和品质的影响,烟叶产量、产值、均价和上
表4聚丙烯酰胺对烟叶经济性状的影响 Table 4 Effect of polyacrylamide on the economic characteristics of tobacco leaves
处理
Treatment产量/(k^hm—2) Yield产值/(元?hm_ 2)
Value of yield均价/(元*kg_ ”
Average price上等烟/%
High class leaf
T12 134. 516 734. 07.8432.4
T22 464.520 775.08. 4336.2
T32 428. 520 326. 58.3735.7
CK2 034. 015 414. 07.5830. 1
等烟比例分别比对照提高430. 5 kg* hm— 2, 5 361 兀? hnT 2, 0. 85 兀? kg— 1 和 6.1%; T3次之,分别提高394. 5 kg* hm_ 2,4 912. 5 元.hiir 2, 0? 79 元.kg- 1 和5. 6%; T1稍低,分别提高 100. 5 kg.hm- 2, 1 320 元?2, 0. 26
元Ig— 1和2. 3%.说明聚丙烯酰胺处 理可明显提高烟叶的产量和经济 效益.
2.5聚丙烯酰胺对烟叶主要化学成分的影响
对不同处理烟叶化学成分含量测定结果(表5)表明,聚丙烯酰胺处理有降低烟叶总氮和烟碱含量、提 高还原糖和钾含量的趋势.其中以T2效果较明显,与对照相比,烟叶总氮和烟碱含量分别降低0. 79%和 0. 47%,还原糖和钾含量分别提高5. 4%和0. 24%.
表5聚丙烯酰胺对烟叶主要化学成分的影响 Table 5 Effect of polyacrylamide on the main chemical composition of tobacco leaves %
处理
Treatment总氮
Total nitrogen烟碱
Nicotine还原糖 Reducing sugarK20Cl
T12. 342.2120. 81.410.41
T21.702. 3021. 71.530.38
T32. 082. 4519.61.310. 43
CK2.492. 7716.31.290. 45
3小结与讨论
1)试验结果表明,烟田 施用聚丙烯酰胺可增强烟株 抗旱性,减轻干旱对烟叶生 长的不利影响,促进烟叶稳 健生长,有利于烟株中上部 叶片扩展.其中以聚丙烯酰
胺用量22. 5 kg*hm_ 2(T2)的作用更加明显.
2)聚丙烯酰胺处理烟叶的P/i在上午较高,中午直线下降,下午虽快速上升,但明显低于上午的水平 (图1).由于测定当天光照强,气温高(中午13: 00气温达42 °C),这一结果表明,中午过强的光照和过高的 温度会对烟叶的光合作用产生抑制作用,而且这种光抑光合现象具有后效应,这与在其它作物上的研究结 果是一致的[5].不同处理相比较,以T2的光抑光合现象表现较明显,这可能是由于T2烟叶生长发育较快, 田间耗水较多,土壤水分亏缺较严重引起的.
不同处理上午和下午烟叶的7V均低于对照(图2),表明在干旱条件下烟田施用聚丙烯酰胺可以不同 程度减少烟叶蒸腾耗水,以维持其正常生理活动的需要,因此烟叶的较高(图3).T1,T3和对照的7V 上午高于下午,而T2则相反,表明T2烟叶上午用于蒸腾的水分较少,这可能与其下午蒸腾消耗土壤水分 较其它处理多,干旱季节烟叶夜间的水分恢复较慢有关,也可能与其保水作用较强有关,或是二者共同作 用的结果.从T2烟叶7V和户/1的变化综合分析,虽然上午11:00以前该处理的7V最低,聚丙烯酰胺对旱区烤烟生理特性及烟叶产量和品质的影响,但并没有随之 明显下降,表明T2烟叶在上午能以较少的水分蒸腾维持较高的Ax,从而改善烟叶的光合特性,这与冯金 朝等人的研宄结果相近^;该处理在中午13: 00烟叶的较低,而此时的7V却较高,而且下午7V和/^ 都处于较高水平,说明当烟叶光抑光合现象发生时,T2处理可以通过增大烟叶的7>以控制其向更严重程 度发生,光抑光合现象过后,烟叶的光合作用能较快恢复到正常水平.这与王孟本等在树木上的研宄结果 有相似之处[7],反映了 T2处理对烟叶适应干旱环境具有较强的调控力.
3)烟田施用聚丙烯酰胺可以不同程度增大烟叶叶面积,降低各部位烟叶的比叶重、提高单t 提高烟叶的产量、上等烟比例、均价和产值,改善烟叶化学成分.其中以T2(聚丙烯酰胺用量 hnT 2)烟叶的产量最高,经济性状最好.
4)烟田应用聚丙烯酰胺是提高旱区烟草生产力的新途径,在施用时要结合不同土壤的理化 分状况确定其用量.有关聚丙烯酰胺对土壤理化性状的影响尚需深入研究.
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