不同雪茄品种大田生育期叶绿素含量变化规律研究

2022-07-14 09:50雷云康钟秋王俊向欢邹宇航张华述李成然王有为
农学学报 2022年1期
关键词:叶绿素

雷云康 钟秋 王俊 向欢 邹宇航 张华述 李成然 王有为

摘要:为进一步掌握德阳雪茄主栽品种特性,采用SPAD 502叶绿素仪对4个当地主栽品种大田生育期叶绿素含量进行测定,分析不同品种、不同时期、不同叶位、不同位置叶绿素含量变化。结果表明,4个品种整体叶绿素含量两两相近,‘德雪五号’和‘德雪七号’高于‘德雪一号’和‘德雪三号’,在大田期的叶绿素含量变化均为先升高后降低,在移栽后37天左右达到最高点,移栽后82天左右为最低点,不同品种不同叶位叶绿素含量均随叶位上升而上升,叶片不同位置叶绿素含量均呈叶尖>叶中>叶基的规律。其中‘德雪七号’在打顶后叶绿素含量呈现一定特异性,‘德雪一号’、‘德雪五号’与‘德雪三号’、‘德雪七号’进入成熟期时间点相差约13天。试验结果反映了4个雪茄品种在大田生育期叶绿素含量变化规律,为生产管理、烟叶采收等提供了理论依据。

关键词:雪茄烟叶;大田生育期;叶绿素;品种特性

中图分类号:S572文献标志码:A论文编号:cjas2020-0201

The Change Rule of Chlorophyll Content of Different Cigar Varieties During Field Growth Period

LEI Yunkang, ZHONG Qiu, WANG Jun, XIANG Huan, ZOU Yuhang, ZHANG Huashu, LI Chengran, WANG Youwei

(Sichuan Tobacco Corporation Deyang Branch, Deyang 618400, Sichuan, China)

Abstract: To clarify the characteristics of main cigar varieties in Deyang, SPAD 502 chlorophyll meter was used to determine the chlorophyll content of four local main varieties during the field growth period, and the changes of chlorophyll content in different varieties, different periods, different leaf positions and different positions on leaf were analyzed. The results showed that the total chlorophyll content of the four varieties were similar. The chlorophyll contents of‘Dexue 5’and‘Dexue 7’were higher than those of‘Dexue 1’and‘Dexue 3’. The content of chlorophyll increased first and then decreased in field growth period, and reached the highest point about 37 days after transplanting, and the lowest point was found 82 days after transplanting. The chlorophyll content in different leaf positions of different varieties increased with the increase of leaf position, and the chlorophyll content of different positions on leaf showed the rule of leaf tip> the middle of leaf > leaf base. After topping, the chlorophyll content of‘Dexue 7’showed a certain specificity, and there was a time difference of entering maturity for about 13 days among‘Dexue 1’,‘Dexue 5’with‘Dexue 3’and‘Dexue 7’. The results show the change rule of chlorophyll content of the four cigar varieties during the field growth period, and can provide a theoretical basis for production management and tobacco harvest.

Keywords: Cigar Tobacco Leaves; Field Growth Period; Chlorophyll; Variety Characteristics

0引言

煙草是以收获烟叶为目的的植物,烟叶生长过程中干物质的积累主要靠叶片的光合作用,而叶绿素是植物进行光合作用的主要色素[1],烟草生长过程中叶绿素的含量很大程度上反映了烟株的生长状态。影响烟叶中叶绿素含量的因素很多,如营养水平[2]、水分条件[3]、种植密度[4]、光照[5]等,但是品种是差异的核心。SPAD值作为代表植物绿色程度的一个重要参数,已在油茶[6]、小麦[7]、水稻[8]、杜鹃[9]、绿色蔬菜[10]、烤烟[11-13]等多种作物中被证明与叶绿素的含量存在显著的正相关性,能够反映和衡量叶绿素的相对含量。近年来,SPAD 502叶绿素仪凭借着便携、实时、无损检测等优势,被广泛应用于烤烟各种生产、科研等活动中[14-17],指导氮肥施用、判断鲜烟叶成熟度[18]等,极大地提升了生产工作效率,但在雪茄烟生产活动中应用较少。基于此,笔者利用SPAD 502叶绿素仪检测德阳主栽品种不同叶位烟叶大田生长过程中SPAD值变化,旨在进一步掌握雪茄烟品种特性并为雪茄烟叶栽培、采收等提供理论支撑。

1材料与方法

1.1试验地情况

试验于2020年6—8月在四川什邡科研试验田进行,供试土壤为水稻土,基本理化性质为pH 5.73,有机质28.3 g/kg,全氮1.2 g/kg,有效磷32.3 g/kg,速效钾90.8 g/kg。

1.2试验材料

选取‘德雪一号’、‘德雪三号’、‘德雪五号’、‘德雪七号’4个品种在同一块田进行种植,种植密度为21000株/hm2,大田生产管理按照当地栽培标准进行管理。每个品种选3株长势正常且基本一致的烟株为试验材料,去除脚底无用烟叶后,从下往上依次标记每片烟叶待测。

1.3试验方法

利用SPAD 502叶绿素仪,在移栽后30天起,每间隔约7天测定一次数据,至大田采收结束。每次按叶位测定试验烟株上每片烟叶,每片烟叶选一侧,沿叶缘在叶尖、叶中、叶基各定1个检测点,每片烟叶测定3个SPAD值,检测时避开叶脉、病斑等,未开片的烟叶不检测。

1.4统计分析

采用Excel对原始数据进行统计分析。

2结果与分析

2.1不同品种不同时期叶绿素SPAD值变化

以所有烟叶SPAD平均值代表烟株整体叶绿素含量。从图1结果看,4个品种在大田期的叶绿素SPAD值表现出相似变化趋势,均表现为先升高后降低的趋势,在移栽后37天左右达到最高点,移栽后82天左右降至最低点,移栽后第88天出现小幅上升,且在不同叶位中均表现基本一致。

不同品种间叶绿素变化存在一定的差异。在大田生育前期,‘德雪五号’与‘德雪七号’叶绿素含量相近,‘德雪一号’与‘德雪三号’叶绿素含量相近,且‘德雪五号’和‘德雪七号’的叶绿素含量高于‘德雪一号’和‘德雪三号’。随着生育期的推移,‘德雪一号’、‘德雪三号’、‘德雪五号’的叶绿素含量均在移栽后37天开始出现下降,而‘德雪七号’是在移栽后60天才出现明显下降,表明‘德雪七号’的叶绿素含量在大田生育期间需要维持较高叶绿素含量,合成更多物质以满足烟株生长需要。

2.2不同品种不同叶位叶绿素SPAD值变化

以烟叶3个检测点SPAD值平均值代表叶片叶绿素含量。从图2结果看,4个品种不同叶位的叶绿素SPAD值表现出相似的变化趋势,但在品种间存在一定差异。随着叶位的上升,叶片叶绿素SPAD值逐渐上升,‘德雪一号’和‘德雪三号’在相同叶位的叶绿素SPAD值基本接近‘,德雪五号’和‘德雪七号’相同叶位的叶绿素SPAD值在第8叶位之前较接近,在第9叶位之后‘德雪七号’的叶绿素SPAD值明显高于‘德雪五号’,‘德雪五号’和‘德雪七号’叶绿素含量的差异主要体现在9~15叶位。

2.3同一烟叶不同位置叶绿素SPAD值变化

以所有叶片叶尖SPAD值平均值代表烟株叶尖叶绿素含量(叶中、叶基同理)。从品种看,4个品种同一烟叶不同位置叶绿素含量均表现为叶尖>叶中>叶基,不同时期同一烟叶叶尖与叶基叶绿素含量差值呈现先升高后降低的變化趋势,其中‘德雪一号’、‘德雪五号’、‘德雪七号’的尖基差在移栽后53天时最大,‘德雪三号’的尖基差在移栽后66天时最大,4个品种的尖基差均在移栽后82天最低(图3~4)。

2.4不同品种不同时期叶绿素离散程度

对每个品种每次检测所有数据求取CV值,由图5可以看出,不同品种叶绿素含量离散程度表现是不同的。随着生育期的推进,4个雪茄品种叶绿素含量的变异系数呈先上升后下降再上升的趋势,其中‘德雪一号’、‘德雪五号’的叶绿素变异系数在移栽后53天左右达到最高值,‘德雪五号’、‘德雪七号’的叶绿素变异系数在移栽后53天达到较高值后还保持约半个月时间才大幅下降。

3结论与讨论

叶绿素是烟草光合作用的重要色素,叶绿素含量的变化除直观地反映了烟株在大田生育期的生长状态外,也能反映出品种之间的差异[19-20]。本研究结果表明,4个雪茄品种在生育期前期,叶绿素整体含量两两相近且‘德雪五号’和‘德雪七号’明显高于‘德雪一号’和‘德雪三号’,这可能是因为在相同条件下,‘德雪五号’和‘德雪七号’植物光合能力接近,且需要合成更多物质供应烟株生长;‘德雪五号’和‘德雪七号’在中上部叶位叶绿素含量表现出差异,可能是因为下部叶光照不足,随着叶位上升,植物顶端优势及光照的充足,品种特性得到体现;4个品种在移栽后第88天叶绿素含量检测值出现上升,原因可能是此次检测之前降雨,烟叶返青导致叶绿素含量上升。

变异系数是衡量观测值离散程度的一个指标,变异系数越大表示观测值越分散,越小表示观测值越集中。叶绿素的降解是叶片衰老的标志[21],由于烟株不同叶位叶片衰老的起始时间有差异,随着下部叶位叶片从生理成熟走向工艺成熟,烟株整体叶绿素含量的差异应当达到最大,此时烟株内不同叶位、不同位置间叶绿素含量变异系数应该最高。本研究中4个雪茄品种叶绿素含量变异系数分别在移栽后53、66天达到最大值,且‘德雪一号’、‘德雪五号’比‘德雪三号’和‘德雪七号’早13天,说明‘德雪一号’和‘德雪五号’各部位叶片更早进入成熟阶段,这与田间观测基本一致。

在烟草栽培过程中,不同打顶时期对烟株叶片落黄成熟及产质量有明显的影响[22-23],不同打顶时期对不同品种的影响不一致[24]。本研究中,随着生育期进程,‘德雪一号’、‘德雪三号’、‘德雪五号’3个品种叶绿素含量在移栽后37天(现蕾打顶)达到峰值后出现下降,与烤烟的研究结果类似[25-26],而‘德雪七号’在打顶之后的一段时间内叶绿素含量仍保持较高水平,这可能与品种特性及打顶时期有关。

雪茄是一种特殊的烟制品。目前,国内雪茄烟叶相关研究仍处于起步阶段,品种研究仍处于引种、筛选、试种、鉴定、改良等方面,各地对品种特性研究的报道较少。由于烟株叶绿素含量受光照、降雨、营养水平、农事操作等因素的影响,本研究结果仅能在一定程度上反映各品种大田期生长特性,下一步有必要观测各品种在不同肥力、不同密度水平下叶绿素含量变化,为进一步优化和完善雪茄烟叶生产技术提供参考依据。

参考文献

[1]肖庆礼,代先强,杨红柯,等.烟株叶片叶绿素的时空分布特征[J].中国烟草学报,2020,26(1):58-65.

[2]李佛琳,赵春江,王纪华,等.应用叶绿素计诊断烤烟氮素营养状况[J].植物营养与肥料学报,2007,13(1):136-142.

[3]冯敏玉,宫松,肖金香,等.水分处理对烤烟叶绿素的影响[J].中国农业气象,2007,28(增刊):80-81.

[4]毕文荣,吴永明,刘彦中,等.不同种植密度对烤烟产质量及叶绿素含量的影响[J].湖南农业大学学报:自然科学版,2009,35(增刊):1-4.

[5]李汉生,徐永.光照对叶绿素合成的影响[J].现代农业科技,2014(21):161-164.

[6]王瑞,陈永忠,陈隆升,等.油茶叶片SPAD值与叶绿素含量的相关分析[J].中南林业科技大学学报,2013,33(2):77-80.

[7]薛香,吴玉娥.小麦叶片叶绿素含量测定及其与SPAD值的关系[J].湖北农业科学,2010,49(11):2701-2702,2751.

[8]方波,郭冲冲,李加福,等.水稻叶厚对SPAD值与叶绿素含量相关性的影响研究[J].生态经济,2013(9):137-140.

[9]何丽斯,蘇家乐,刘晓青,等.高山杜鹃叶片叶绿素含量测定及其与SPAD值的关系[J].江苏农业科学,2012,40(11):190-191.

[10]乔润雨,刘文锋,刘泽群,等.绿色蔬菜叶片叶绿素含量与SPAD值相关性研究[J].国土与自然资源研究,2018(1):80-82.

[11]曾建敏,姚恒,李天福,等.烤烟叶片叶绿素含量的测定及其与SPAD值的关系[J].分子植物育种,2009,7(1):56-62.

[12]李佛琳,赵春江,刘良云,等.烤烟鲜烟叶成熟度的量化[J].烟草科技,2007(1):54-58.

[13]潘义宏,顾毓敏,杨森,等.不同品种中部烟叶SPAD值及其与叶绿素含量的相关性分析[J].河南农业大学学报,2017,51(2):156-162, 211.

[14]李旭华,扈强,潘义宏,等.不同成熟度烟叶叶绿素含量及其与SPAD值的相关分析[J].河南农业科学,2014,43(3):47-52,58.

[15]魏彬,曾繁东,林建委,等.基于SPAD仪的精准施肥模式对烤烟叶片生长发育及产量性状的影响[J].广东农业科学,2012,39(16):13-16.

[16]毛家伟,张翔,叶红朝,等.土壤改良剂配施氮肥对烤烟SPAD值、根系活力及经济性状的影响[J].江苏农业科学,2014,42(10):112-114.

[17]江祥伟,李宏光,李井军,等.基于SPAD值采收标准的新型烤房对烟叶质量的影响[J].湖南农业科学,2020(1):82-85.

[18]孙阳阳,靳志伟,黄明迪,等.SPAD值与鲜烟叶成熟度及烤后烟叶质量的关系[J].中国烟草科学,2016,37(2):42-46.

[19]陆新莉,苟正贵,刘婕,等.不同基因型烟草叶片在成熟过程中质体色素的变化[J].中国农学通报,2019,35(15):35-39.

[20]徐照丽,杨彦明,卢秀萍,等.不同烤烟品种叶绿素SPAD值的变化特征[J].湖南农业大学学报:自然科学版,2010,36(5):499-501.

[21]李丽华.不同烤烟品种成熟期质体色素降解规律及对氮素和光强的响应差别[D].郑州:河南农业大学,2014.

[22]许灵杰,陈骏,谭应举.烟草打顶技术研究进展[J].现代农业科技, 2018(22):15,20.

[23]杨虹琦,周冀衡,罗泽民,等.不同时期打顶对烤烟内在化学成分的影响[J].湖南农业科学,2004(4):19-22.

[24]林桂华,周冀衡,范启福,等.打顶技术对烤烟产质量和生物碱组成的影响[J].中国烟草科学,2002,23(4):8-12.

[25]陆星星,师进霖.烤烟田间生长过程中叶绿素含量动态变化规律[J].西南农业学报,2010,23(2):368-370.

[26]许自成,张婷,马国华,等.不同调控措施对烤烟质体色素及其降解产物的影响[J].河南农业大学学报,2006,40(1):15-17,26.

猜你喜欢
叶绿素
薇甘菊光能利用及叶绿素合成在不同光照强度下的响应
提取叶绿素
提取叶绿素
提取叶绿素
为什么树叶会变颜色
为什么植物的叶子会在秋天变黄?
为什么秋天的叶子有的变黄、有的变红?
绿茶保存要精心
红色叶子可以进行光合作用吗?
食用油中的铜叶绿素