干旱胁迫对烤烟生理特征和产质量的影响

来源 :安徽农业科学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:linlong__
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要 为了探索干旱胁迫对烤烟的影响,在利川开展烤烟不同生育期不同干旱程度對烤烟某些理化特性及产质量影响的研究。结果表明,在烟叶干旱过程中,随着干旱程度的加深,烟叶的光合指标和部分生理指标均受到较大影响,各项光合指标和生理指标都呈降低趋势。烟叶的农艺性状也受到影响,随着干旱程度的加重,烟叶生长受阻,植株矮化,烟叶不能正常成熟,烘烤后烟叶的质量很差,对经济性状造成很大影响。因此,在烟叶生产中应加强应对高温干旱的应对措施,避免旱灾损失。
  关键词 烤烟;干旱胁迫;理化特性;产质量
  中图分类号 S 572  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2021)21-0039-03
  doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.21.010
  开放科学(资源服务)标识码(OSID):
  Effects of Drought Stress on Physicochemical Properties, Yield and Quality of Flue-cured Tobacco
  LI Jian-ping  CHEN Zhen-guo  TAN Ben-kui2 et al
  (1.Tobacco Research Institute of Hubei Province,Wuhan, Hubei 430030;2.Zigui Marketing Department, Yichang Tobacco Company of Hubei Province,Zigui, Hubei 443600)
  Abstract In order to research the effects of drought stress on flue-cured tobacco, the experiments of different drought degrees at different growing stages of flue-cured tobacco on physicochemical properties, yield and quality were carried out in Lichuan. The results showed that the photosynthetic indexes and some physiological indexes of tobacco leaves were greatly affected with the deepening of drought stress, and all the photosynthetic indexes and physiological indexes showed a decreasing trend. With the increase of drought degree, the agronomic traits of tobacco leaves were also affected. The growth of tobacco leaves were hindered, the plants were dwarfed, the tobacco leaves could not mature normally, and the quality of tobacco leaves after baking was poor, which had a great impact on economic traits. Therefore, the measures to deal with high temperature and drought should be strengthened in tobacco production to avoid drought loss.
  Key words Flue-cured tobacco;Drought stress;Physicochemical properties;Yield and quality
  基金项目 中国烟草总公司湖北省公司重点项目“烤烟大田生长前期根系发育障碍及应对技术研究与应用”(027Y2020-004)。
  作者简介 李建平(1966—),男,湖北建始人,高级农艺师,从事烟草栽培调制技术研究和生产技术推广工作。*通信作者,高级农艺师,博士,从事烟草栽培信息技术、生物信息学研究和分子生物学研究。
  收稿日期 2021-06-21
  烟草(Nicotiana tabacum L.)是我国重要的叶用经济作物之一,烟叶生产是烟区农民增收的主要来源,在国家和地区经济发展中发挥了重要作用[1-2]。烟叶生长前期要求有充足的水分,以满足营养生长需求,而我国烟区主要集中在缺乏灌水条件的丘陵山地且旱情频发,干旱胁迫已经成为烤烟优质稳产的主要限制因子之一[3]。有研究表明,干旱胁迫不仅导致烟草产量下降,而且烟叶中的含糖量减少,糖碱比、钾氯比、氮碱比下降,蛋白质、总氮和烟碱等物质含量增加,化学成分协调性受到破坏,烟叶质量严重下降[4-7]。鉴于此,笔者探讨了干旱胁迫对烟草某些光合指标、生理生化指标及烟叶产质量的影响,旨在为烟草干旱胁迫研究提供理论依据。
  1 材料与方法
  1.1 试验材料
  试验材料为云烟87。
  1.2 试验设计
  试验在利川柏杨镇利川试验基地大棚进行,海拔1 180 m。单行垄,行距1.2 m,株距55 cm,植烟15 150株/hm2。施纯N 90 kg/hm N∶P2O2∶K2O为1.0∶1.5∶3.0。其他栽培措施均按湖北省烤烟生产技术规范执行。该研究根据土壤湿润度设置了不同的干旱处理,土壤湿润度(R)=土壤水分含量/土壤最大田间持水量×100[8]。   1.2.1 团棵—打顶阶段的处理设置。还苗—团棵期的土壤供水保持适宜状态,在团棵—打顶期设置干旱处理:A1处理为浇水灌溉保持水分适宜,水分含量78%~81%,水分不足时进行灌溉;A2处理为轻旱(50  1.2.2 打顶—采收阶段的处理设置。还苗—团棵期和团棵—打顶期的土壤供水保持适宜状态,在打顶—采收期设置干旱处理:B1处理为浇水灌溉保持水分适宜,水分含量78%~81%,水分不足时进行灌溉;B2处理为轻旱(50  利用自动气象站记录大棚内温度,监测温度实时变化情况及对烟叶生长发育的影响。
  1.3 测定项目及检测方法
  1.3.1 干鲜比测定。每个干旱处理结束时采用杀青烘干称重法测定,即将烟株分开根、茎、叶分别称取鲜重,然后放入烘箱105 ℃杀青30 min,在75 ℃下烘干至恒重,用电子秤称取干物质重,将所得的样品保存。
  1.3.2 生理指标测定。每个干旱处理结束时,采用美国产LI-6200型便携式光合作用测量仪测定不同干旱等级的烟叶的气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和光合速率等指标。测定根系活力、SPAD值、超氧化物歧化酶SOD活性、过氧化物酶POD活性、丙二醛MDA等指标。
  1.3.3 农艺性状记载。成熟期处理后7 d测定全部试验处理及对照。包括株高、茎围、叶片数、最大叶长、最大叶宽等。
  1.3.4 经济性状测定。测定产量、产值、均价、上中等烟率。
  2 结果与分析
  2.1 不同处理对烟叶干鲜比的影响
  由表1可知,随着干旱程度的加重,所测烟株的根、茎、叶的干鲜比值呈上升趋势,这是由于随着干旱程度的加重,植物组织中的水分减少,干物质与水分的比值增大。
  2.2 不同处理对烟叶光合指标的影响
  由表2可知,旺长期和成熟期的不同干旱程度處理的光合指标均表现出一致的趋势。与对照(正常水分供应)相比,随着干旱程度的加深,各项光合指标都呈降低趋势,这说明随着干旱程度的加深,烟草光合作用降低。随着叶片水分散失,气孔保卫细胞和附近表皮细胞直接向大气失水导致气孔开张度减小,CO2进入叶片受到阻碍,因此气孔导度在干旱胁迫下呈不断降低的趋势。土壤含水量的降低和气孔的关闭导致叶片蒸腾速率随之降低,因此其变化趋势与气孔导度基本一致。在干旱胁迫下由于气孔导度降低,进入叶片的CO2减少,而较强的光合作用仍不断消耗CO 因此胞间CO2浓度呈下降趋势。
  2.3 不同处理对烟叶生理指标的影响
  由表3可知,在旺长期和成熟期阶段,与对照相比,各处理随着干旱程度的加重,各项生理指标均表现出相同的趋势。干旱加重,土壤失水,土壤中有效水分和有效营养离子的含量下降,生长受抑制,根系活力和光合速率等生理效应下降,光合作用减弱,SPAD值呈降低趋势。SOD和POD均表现出先上升后下降的趋势,说明这2种酶在正常水分供应情况下活性较低,对干旱胁迫的反应很敏感,且干旱程度越严重其反应越敏感,变化趋势越明显,随着干旱时间的延长,植株逐渐衰老,其活性呈逐步降低趋势。
  2.4 不同处理对打顶后农艺性状的影响
  由表4可知,在旺长期和成熟期干旱条件下,植株生长发育会受到阻碍,随着干旱程度的加重,烟株在生长过程中根系吸收到的水分量逐步减少,烟株的生长发育受到影响,导致其长势呈略减弱趋势,烟株株高较正常的低,其叶片的长度和宽度略有减少。
  2.5 不同处理对烟叶经济性状的影响
  由表5可知,在旺长期和成熟期干旱条件下,各处理烟叶产量均受到不同程度损失,各处理的烟叶产量、产值、上等烟比例均比对照差,处理间仍然随着干旱程度的加重呈梯度下降趋势。
  从田间观察情况看,团棵至打顶阶段,大棚内晴天温度较高,间歇性出现高温状态,中午温度最高时达到35 ℃,这期间温度虽高,但土壤中水分较充足,烟叶还能够正常的生长,且生长速度较快,比自然状态下的烟叶生长速度快。在6月25日打顶后(打顶至采收阶段),大棚内持续高温时间增长,在6月26日—7月5日、7月10—12日、7月17日—8月7日、8月9—22日(采收完毕)期间,大棚中午温度均在35 ℃以上,最高时达到50 ℃。在此期间高温对烟叶的影响很大,土壤中的水分不断蒸发减少,旱情逐日加重,烟叶受到严重伤害,叶片出现大量干枯死亡现象,不能正常成熟,采收烘烤后烟叶质量极差。
  3 结论与讨论
  干旱胁迫导致植物新陈代谢和内源激素平衡发生紊乱,造成植物的细胞脱水,产生大量的活性氧,造成细胞膜受损,光合色素降解,植物根系活力下降等,致使光系统Ⅱ受损,电子传递和光合磷酸化过程受到抑制,叶片的光合作用减弱,使得植物生长发育缓慢、叶片萎蔫、植株矮小,而更严重的干旱胁迫会直接导致植物死亡,造成农作物大幅度减产,严重制约农业的生产与发展[9-12]。
  该研究对烟株高温干旱的试验结果表明,在烟叶干旱过程中,随着干旱程度的加深,烟叶的光合指标和部分生理指标均受到较大影响,各项光合指标和生理指标都呈降低趋势。烟叶的农艺性状也受到影响,随着干旱程度的加重,烟叶生长受阻,植株矮化,叶片较小不能开展,烟叶干物质积累不足,不能正常成熟,烘烤后烟叶的质量很差,对经济性状造成很大影响,同时在大棚内温度过高的情况下,叶片很容易干枯死亡。
  干旱胁迫在我国各个烟草种植大省中普遍发生并形成巨大威胁,严重影响了我国烟草的产量与品质。在干旱的影响下,烟叶的生长发育受阻,烟叶干物质积累减少,在烟叶成熟期容易造成假熟,降低烟叶产量和品质,同时在干旱期间容易遭受到高温的影响,加重烟叶损失[13-15]。因此,今后研究中如何提高植物自身的抗旱能力、加强烟叶生产中应对高温干旱的应对措施、减少烟叶田间损失,是当前我国烟草生产过程中急需解决的重要问题。   参考文献
  [1] 黄文清,李明贤,周冀衡.中国烤烟种植区域布局变迁及其影响因素[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2015,41(1):35-41.
  [2] 中国农业科学院烟草研究所.中国烟草栽培学[M].上海:上海科学技术出版社,1987.
  [3] 文建川,景元书.烟草化学成分与气象因子关系研究进展[J].河南农业科学,2019,48(4):1-8.
  [4] 邓桂秀,田飞,赵继平,等.成熟期干旱胁迫对烤烟产量和品质的影响[J].贵州农业科学,201 40(9):93-96.
  [5] 郭振升,崔保伟,陆引罡.不同生育期水分胁迫对烤烟生长发育及化学品质的影响[J].广东农业科学,201 39(6):41-44.
  [6] 车安斌,尚军,冉清,等.土壤水分对烤烟生长发育和产质量的影响[J].贵州农业科学,201 40(8):75-77.
  [7] 龚婷,刘善丽,尹国瞩,等.烟草生长、光合特性及品质对水分胁迫的响应研究[J].西南师范大学学报(自然科学版),2017,42(8):64-69.
  [8] 关明皓.基于水文模型的土壤相对湿润度干旱指数构建及运用研究[J].水利规划与设计,2016(1):37-38,42.
  [9] 沈艳,谢应忠.干旱对紫花苜蓿叶绿素含量与水分饱和亏缺的影响[J].宁夏农学院学报,200 25(2):25-28.
  [10] 冯嘉雨,沈小飞,刘思奇,等.干旱胁迫对两种药用植物光合特性的影响[J/OL].分子植物育种,20221-05-19[2021-06-17].https://kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20210518.1452.008.html.
  [11] 耿鑫鑫,于麗杰,陈超,等.番茄SlUDP基因的克隆及其在镉、干旱和盐胁迫中的响应分析[J].华北农学报,202 36(2):46-53.
  [12] 崔喜艳,张莹莹,周莹.植物响应干旱胁迫转录因子研究进展[J/OL].吉林农业大学学报,2021-04-12[2021-06-17].https://kns.cnki.net/kcms/detail/22.1100.S.20210412.1425.006.html.
  [13] 赵莉,周炎,汪海燕,等.干旱处理下不同烤烟品系的生理差异研究[J].核农学报,2019,33(3):607-615.
  [14] 尚晓颍,刘化冰,张小全,等.干旱胁迫对不同烤烟品种根系生长和生理特性的影响[J].西北植物学报,2010,30(2):357-361.
  [15] 胡玮,康俊,刘阳,陈雪,等.干旱胁迫对不同烟草品种光合生理特性的影响[J].中国烟草科学,201 34(2):69-73.
其他文献
摘要 [目的]科学合理地筛选出适宜当地种植的品种(系)。[方法]利用2019—2020年度国家种质资源观测数据,对10个品种(系)的8个性状进行灰色关联度分析。[结果]加权关联系数最高的3个品种依次为平麦189、秋乐2122和平麦998,这3个品种的综合性状最优,与田间表现一致。[结论]灰色关联分析法可以有效地应用于小麦品种(系)的筛选,平麦189、秋乐2122和平麦998适宜在平顶山地区种植。 
摘要:随着我国经济实力和社会建设的不断发展,市政公用工程项目的数量也随之增加,规模也越来越大。但其工程质量关系到广大人民群众的安全及社会利益,因此,本文首先提出了其目前在项目管理中遇到的问题,其次给出了相应的解决对策,最后提出了进一步的优化措施,以供相关人员进行参考。  关键词:工程项目;工程质量;成本预算  前言:随着社会经济的发展,我国对于市政公用方面的项目也越来越多,例如,道路规划、路灯建设
摘要:苏州市轨道交通建设正处于增速阶段,多条轨道交通线路正处于建设高峰期,本文结合苏州市城市轨道交通安全风险管理现状,概括、总结目前正在实施的安全风险管理模式和具体措施,分析现有的安全风险管理体系、安全保障能力、应急管理机制、安全风险动态管理等方面的问题。在分析详尽的基础上展望未来安全风险管理的行进方向,以期提升城市轨道建设安全管理的能力,并为未来安全管理提供参考。  0 引言  近几年来,我国各
摘要 [目的]篩选出适宜广东种植的晒黄烟品种。[方法]对大叶青梗、81-26、小叶青梗3个晒黄烟新品种进行大田试验,调查研究其农艺性状、经济性状、物理性状、化学成分、感官质量等各指标的差异。[结果]3个参试的晒黄烟品种中,81-26农艺性状较好,株高、茎围、最大叶面积优于其他品种;大叶青梗经济性状表现最佳,产量、产值分别为1 612.56 kg/hm2、78 483.30元/hm 显著优于81-2
摘要 以郑单958为试验材料,研究皖北地区夏玉米最佳种植密度和适宜收获时间,旨在为指导该地区玉米生产提供技术依据。结果显示,皖北地区夏玉米随着种植密度增加,产量不断增加,密度在75 000株/hm2时达到最高,当增加到82 500株/hm2后,产量开始下降。因此最佳种植密度为75 000株/hm2。皖北地区夏玉米百粒重和产量随着收获时间推迟,逐渐增加,至9月30日后收获,趋于稳定,不再增加,且比9
摘要 疫病作为芋生产过程中的主要病害,严重影响芋产量和品质,制约芋产业规模化发展。主要从疫病特征、灾变规律、综合防治等角度综述国内外芋疫病的研究成果,以期为芋疫病绿色防控提供参考。  关键词 芋;疫病;疫霉;侵染;特征;灾变规律;综合防治  中图分类号 S 436.32 文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2021)21-0001-02  doi:10.3969/j.issn.0517
通过阐述硒在土壤中的含量和分布特点,了解不同土壤类型中硒含量的分布和差异,明确硒元素在土壤中的普遍迁移规律,重点总结了影响硒在土壤中生物有效性的因素,系统说明如何通过调控技术提高土壤中硒的生物有效性。对于探索生物地球化学循环中硒元素的迁移规律,提高土壤中硒的生物有效性提供参考。
合并先天性心脏病(先心病)已成为孕产妇第三大死亡原因[1],尤其是并发肺动脉高压,艾森曼格氏综合症的围产期病死率甚至高达70%[2].本院完成先心病伴肺动脉高压产妇剖宫产术的麻醉处理36例,取得了一定的管理经验,现总结如下。
期刊
摘要 随着丁香应用量的增加,其种苗需求量越来越大,种子繁殖是进行丁香繁殖的重要方法。为提高种子发芽率,加速丁香种苗的生产,研究查阅了相关文献,对丁香种子的研究现状进行了总结分析。通过对丁香种子的形态特征、影响种子萌发的内部因素和环境因素等的分析,总结出可通过低温层积、变温处理、高温浸种、激素处理等方式提高种子发芽率,并对丁香今后研究方向进行展望,为今后丁香的开发利用及种苗繁育提供理论参考。  关键
摘要 为了选育适合广东栽培的优质石蒜切花品种,在引进石蒜种质资源基础上,对石蒜花、叶、鳞茎、切花开展质量评价、品比试验以及3年的区域试验。结果表明,忽地笑、长筒石蒜、换锦花、红花石蒜(粗叶型)4种石蒜在品质、产量、切花保鲜等方面表现突出,其鳞茎年增重率30.4%~40.1%,叶面积44.0~160.9 cm 叶生育期90~180 d,花型大(7~13 cm),花葶粗(0.70~1.16 cm),花