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Effects of Different Color Film Shading on Growth,Photosynthetic Characteristics and Quality Indexes after First Baking of Flue-cured Tobacco

有色膜遮光对烤烟生长和光合特性及其初烤品质的影响



全 文 :书西北植物学报!
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文章编号$
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收稿日期$
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基金项目$国家烟草专卖局特色优质烟叶开发重大专项"
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#&贵州省烟草专卖局科技重大专项"
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作者简介$陈兵林"
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#!男!副教授!主要从事作物生理生态研究
4)56/7
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通信作者$周治国!教授!主要从事作物生理生态及信息学研究
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有色膜遮光对烤烟生长和光合特性
及其初烤品质的影响
陈兵林#!李
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伟%!任
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南京农业大学 农业部作物生理生态与生产管理重点实验室!南京
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贵州省烟草公司!贵阳
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贵州省烟草科
学研究院!贵阳
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要$以自然光为对照!采用红色(白色(蓝色(黄色
$
种有色薄膜于
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年从团棵期开始对大田烤烟进
行遮光处理!研究不同光质对烤烟生长(光合特性及初烤品质指标的影响结果显示$"
#
#红膜处理最大叶长宽比
最小(叶面积最大!黄膜处理则相反"
!
#红(蓝膜处理烟叶净光合速率(气孔导度(蒸腾速率明显高于自然光处理!
白(黄膜处理略高于对照或与对照持平!且遮膜处理前期红膜高于蓝膜处理!后期蓝膜高于红膜处理"
%
#红(蓝膜
处理有利于提高倒
*

3ABC
值!黄膜处理则相反"
$
#红膜处理显著降低了中部叶蛋白质(总氮含量和氮碱比!
提高了施木克值!并显著提高了上部叶可溶性糖含量和氮碱比!降低了施木克值&蓝膜处理显著提高了中部叶烟碱
和多酚含量!降低了可溶性糖含量(施木克值及氮碱比!并显著提高了上部叶蛋白质(总氮(烟碱和多酚含量!降低
了施木克值!提高了氮碱比&黄膜处理显著降低了中上部叶蛋白质(总氮(烟碱和多酚含量!提高了上部叶施木克
值(降低了氮碱比研究表明!红(蓝膜处理更利于烟叶发育和光合特性的提高!初烤烟叶化学成分更协调!利于优
质烟叶的形成
关键词$烤烟&有色薄膜&农艺性状&光合特性&烟叶品质
中图分类号$
D$*,&
文献标志码$
B
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光是影响植物最重要的生态因子之一!它通过
光质(光强和光照时间三方面来影响植物的生长发
育和形态建成)#*不同波长的光即不同光质的光对
植物影响广泛)!)%*前人研究表明$增加红(蓝光中
蓝光比例!烟叶的生长受到抑制!但提高了烟叶总
氮(蛋白质(氨基酸的含量)$*&蓝光具有抑制水稻幼
苗主茎伸长和叶面积增加的现象)**红光(蓝光(紫
光可增加中部烟叶净光合速率(气孔导度(胞间
ER
!
浓度和蒸腾速率)-*不同光质处理明显降低了初烤
烟叶淀粉含量!但红光明显提高了初烤烟叶总植物
碱含量)&*&而且光质对水稻)+*(甜椒)*(番茄)#"*和草
莓)##*等作物的生长发育也均有重要影响但徐莉
等)#!*研究发现!黄光有利于提高莴苣可溶性蛋白(
可溶性糖含量!这与光质对烟叶影响的结论明显不
同可见!现有相关研究主要集中在人造光源红光
和蓝光上!且大多集中于水稻(甜椒及草莓等作物
上!有关光质对烤烟生长发育及品质性状影响的研
究较少!大田遮光研究更为鲜见
近年来!中国提出了走+中式卷烟,的发展道路!
特色优质烟叶是烤烟生产发展的重要方向)#%*贵
州烤烟生产在全国排第二位!风格差异明显!但贵州
不同生态烟区特色烟叶品质形成的详细机制目前尚
不明确光作为烤烟生产的重要生态因子!与烟叶
产量(品质以及风格特色密切相关本研究利用不
同有色薄膜对大田烤烟进行遮光试验!探讨不同光
质对烤烟农艺性状(光合特性及初烤烟叶品质指标
的影响!阐明烤烟农艺性状(光合特性及初烤品质指
标对不同光质的响应规律!为特色优质烟叶的生产
提供理论依据
#
!
材料和方法
D,D
!
试验地概况
试验分别于
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(
!"##
年在贵州省遵义县三岔
科技园"
#"-_**`4
!
&_%!`G
#和鸭溪镇金刀村"
#"-_$$`
4
!
&_%*`G
#进行供试土壤为黄色水稻土!
W
F
值分
别为
*,*
(
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"
"
!"95
土壤有机质含量分别为
!%,%"
(
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>
-
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(#
!全氮含量分别为
#,+%
(
!,%*
>
-
]
>
(#
!碱解氮含量分别为
#*,&!
(
!!,*-5
>
-
]
>
(#
!
速效磷含量分别为
-$,&
(
*%,-!5
>
-
]
>
(#
!速效钾含
量分别为
",+
(
#**,&&5
>
-
]
>
(#

D,E
!
试验方法
以贵州主栽品种.云烟
+&
/为材料!设自然光(
红(白(蓝(黄
*
种不同光质处理!其中以自然光"
ES
#
为对照!其他光质通过定制不同有色薄膜"云南省玉
溪市旭日塑料有限责任公司#搭建拱棚获得!分别为
红膜"
P
#(白膜"
O
#(蓝膜"
H
#(黄膜"
^
#!
$
种薄膜透光
率分别为
+%,#a
(
++,#a
(
+-,+a

+*,%a
!对照处理
通过调节
$"
目无色透明纱网的遮阳高度获得与其
他处理相近的透光率试验采用随机区组设计!重

%
次光质处理自烤烟团棵期开始至采收结束!
各小区上部全部遮光!四周
#
%
!
遮光为保证各处
理光强和光质的稳定性!
%"=
左右更换
#
次新膜或
纱网
!"#"
(
!"##

!
试点小区面积分别为
###,-
(
##&,-5
!
!行株距
#5b",-5
!密度为
#,-&b#"
$
株-
:5
(!
!于
!

#*
日左右漂浮育苗! 年试验移
栽期分别为
$

!$
日和
*

+
日!
-

&
日和
-

!*
日进行遮膜处理!
-

!&
日和
&

%
日打顶!有
%&
$

!!!!!!!!!!!
陈兵林!等$有色膜遮光对烤烟生长和光合特性及其初烤品质的影响
效留叶
!#
片%株试验地起垄时条施烤烟专用复合
肥"
GcA
!
R
*
cS
!
Rdcc!$
#
&*&,*]
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-
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(!
!
移栽后
!*=
后追施烤烟专用复合肥"
GcA
!
R
*
c
S
!
Rd#*c"c%"
#
#*]
>
-
:5
(!
田间其他管理
措施均按烤烟技术规范要求进行
选取各小区中间
%
行烟株!对生长一致的烟株
下部叶"
%
"
*
叶#(中部叶"
#"
"
#!
叶#(上部叶"
#+
"
!"
叶#进行挂牌标记对挂牌标记的烟叶!自叶龄
#"=
开始直至成熟!每
#"
"
#*=
"当日

$
""
"
#"
$
""
#取生长发育一致的烟叶
%
"
$
片!在田间去除
主脉后分成两等份!一份迅速放置于冰盒内!带回室
内移置到
($"e
低温冰柜中!待测酶活"另文发
表#&另一份放置在自封袋中!带回室内于
#"*e

杀青
%"5/1
!
&"e
下烘干至恒重!称重粉碎后测定
烟叶品质指标物质对于挂牌未被取样的烟叶!正
常采收并烘烤!留着测定初烤烟叶品质指标物质
D,F
!
测定项目与方法
D,F,D
!
田间温(湿度
!
在烟草打顶期!选择典型的
晴天和阴天!自
+
$
""
"
!"
$
""

E4K C2)++!

湿度计每小时按烟株上(中(下部位连续观察田间
温(湿度!每部位连续测定
%
次!取其平均值!某部位
所有时刻温(湿度的平均值即为该部位当日的平均
温(湿度
D,F,E
!
农艺性状
!
按照烟草行业标准"
E^
%
2#$!)
#+
#进行株高(茎围(最大叶长(宽及面积等农艺性
状的调查
D,F,F
!
光合性能参数
!
选择生长均匀一致的烤烟
%
株!于光质处理后
%"
(
**=
左右!用美国产
IJ)-$""
型光合仪连续测定烤烟倒
*
叶"即主茎第
#&
有效叶#
的净光合速率"
!
1
#(气孔导度"
"
0
#(胞间
ER
!
浓度
"
#
/
#和蒸腾速率"
$
U
#等光合性能参数!测定时采用开
放式气路!内置光强为
#*""
#
5?7
-
5
(!
-
0
(#

DGFGH
!
17B*

!
自倒
*
叶叶龄
#"=
开始!每
#"
"
#*=
利用
3ABC)*"!
叶绿素仪测定
3ABC

每叶均匀取
+
个测量点!取其平均值作为该叶的
3ABC

D,F,I
!
初烤烟叶品质指标
!
采用凯氏定氮法)#$*测
定初烤烟叶总氮含量!蛋白质含量采用间接计算
法)#**&采用蒽酮比色法)#-*和茚三酮显色法)#&*测定初
烤烟叶可溶性糖(淀粉含量和氨基酸含量&流动分析
法测定烟碱含量)#+*&火焰光度计法测定钾含量)#*&高
效液相色谱法测定绿原酸和芸香苷含量)!"*
D,H
!
数据处理
采用
4Z9;7!""%
软件完成全部数据处理和作
图!运用
3A33##,*
软件进行统计分析
!
!
结果与分析
E,D
!
有色膜遮光对烟田温(湿度的影响
烤烟打顶期不同有色膜处理烟株上(中(下部田
间温度差异不显著"表
#
#晴天
ES
田间相对湿度
显著低于其他薄膜处理!极差仅
%,"a
"
%,$a
!其
他薄膜处理间差异较小&阴天各薄膜处理间相对湿
度差异并不显著可见!不同有色膜遮光处理下烟
田温(湿度差异不显著或差异较小
E,E
!
有色膜遮光对烤烟农艺性状的影响
有色膜遮光对烤烟株高影响显著"表
!
#!各处
理烤烟株高在遮膜初期差异较小!至打顶期株高表
现为
ES
#
红膜"
P
#
#
黄膜"
F
#
#
白膜"
O
#
#
蓝膜
"
H
#&遮膜对烤烟茎围影响相对较小!以白膜处理茎
围最大!
ES
次之&最大叶长宽比以黄膜最大!蓝膜

D
!
不同有色膜遮光对烤烟打顶期烟田温湿度的影响
2687;#
!
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小气候
K/9U?97/56@;
叶位
I;6V
W
?0/@/?1
晴天
E7;6U=6
T
ES P O H ^
阴天
E7?<=
T
=6
T
ES P O H ^
温度
2;5
W
;U6@%
e
上部叶
L
WW
;U7;6X;0 %&,"6 %-,*6 %-,&6 %-,*6 %&,"6 !-,"6 !*,&6 !*,6 !-,!6 !-,#6
中部叶
K/==7;7;6X;0 %&,#6 %-,&6 %-,&6 %-,%6 %-,6 !-,"6 !*,&6 !*,6 !-,"6 !-,"6
下部叶
I?[;U7;6X;0 %-,-6 %-,%6 %-,#6 %-,!6 %-,-6 !*,6 !*,-6 !*,+6 !-,"6 !-,"6
相对湿度
P;76@/X;
:<5/=/@
T
%
a
上部叶
L
WW
;U7;6X;0 $+,#8 *",%6 *#,*6 *",%6 *",+6 &",+6 &!,#6 &#,&6 &#,&6 &!,*6
中部叶
K/==7;7;6X;0 $,!8 *#,*6 *!,-6 *#,*6 *#,6 &!,!6 &%,-6 &!,+6 &%,#6 &%,&6
下部叶
I?[;U7;6X;0 *!,%8 *$,&6 **,%6 *$,+6 **,"6 &%,-6 &$,-6 &$,!6 &$,%6 &$,*6
!!
注$
ES
(
P
(
O
(
H
(
^
分别表示自然光(红膜(白膜(蓝膜(黄膜处理"下同#&同一行不同字母表示在某一典型天气
","*
水平上差异显著
G?@;
$
ES
!
P
!
O
!
H61=^0@61=0V?U16@!
U;=
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[:/@;
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87<;61=
T
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760@/9V/75
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或白膜次之!红膜最小&最大叶叶面积以红膜处理较
大!白膜其次!黄膜处理小不难看出!遮膜处理对
烟叶发育的影响最大!对烟株茎围的影响最小红
膜处理最大叶长宽比最小!叶面积最大!表现为叶片
圆大&黄膜处理最大叶长宽比最大!叶面积最小!表
现为叶片细长&蓝(白膜处理最大叶长宽比及叶面积
皆处于红膜和黄膜处理之间
EGF
!
有色膜遮光对烤烟叶片光合性能参数和
17B*
值的影响
EGFGD
!
光合性能参数
!
各处理烤烟叶片"倒
*
叶#
净光合速率"
!
1
#(气孔导度"
"
0
#(胞间
ER
!
浓度
"
#
/
#和蒸腾速率"
$
U
#随遮膜处理时间的增加呈下降
趋势!且不同遮膜处理间差异较大"图
#
#其中!烤
烟叶片
!
1
在遮膜处理
%"=
时以红膜处理最大!黄
膜处理较小&在遮膜处理
**=
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#
时!
!
1
皆表现为蓝膜和红膜处理最大!黄膜或白膜
处理次之!
ES
最小处理叶片
"
0

!"#"

!"##
年均以红膜和蓝膜处理较高!其他
%
个遮膜处理表
现较低叶片
#
/
值在遮膜处理
%"=
时以红膜(黄
膜处理较高!蓝膜(白膜次处理较低&在遮膜
**=
"
!"#"
#或
-"=
"
!"##
#时!各处理
#
/
表现为
ES
#


#
红膜
#
白膜
#
蓝膜处理!两年结果完全一致
叶片
$
U
值在
!"#"
年遮膜
%"=
时各处理间差异较
小&在
!"##
年遮膜
%"=
时表现为红膜
#
白膜
#


#
ES
#
黄膜!至
**=
"
!"#"
#或
-"=
"
!"##
#时以蓝
膜处理最高!红膜处理次之!白膜处理"
!"#"
#或黄膜
处理"
!"##
#再次!
ES
最低
上述分析表明!红(蓝膜遮光处理烟叶的
!
1
(
"
0
(
$
U
皆明显高于
ES
!而白(黄膜处理的
!
1
(
"
0
(
$
U
略高于或与
ES
持平&遮膜处理初期!红(黄膜处理

#
/
高于
ES
!而随着遮膜处理时间的增加!
$
种有
色薄膜遮光处理的
#
/
皆低于
ES
!且表现为蓝膜
$
白膜
$
黄膜
$
红膜这与红(蓝膜处理烟叶晚熟及
白(黄膜处理烟叶早熟表象完全一致

E
!
有色膜遮光对烤烟主要农艺性状的影响
2687;!
!
4VV;9@0?V0:6=/1
>
[/@:=/VV;U;1@9?7?UV/750?1];
T
6
>
U?1?5/99:6U69@;U0?VV7<;)9年份
;^6U
遮膜天数
C6
T
0?V
9?X;U/1
>
V/75
%
=
处理
2U;6@5;1@
株高
A761@:;/
>
:@
%
95
茎围
3@;5
>
/U@:
%
95
最大叶
K6Z/5<57;6V
长%宽
I;1
>
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%
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叶面积
I;6V6U;6
%
95
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注$同一遮膜时间下比较!同一列不同字母表示在
","*
水平上差异显著
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$
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T
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T
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T
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V/75,
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$

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陈兵林!等$有色膜遮光对烤烟生长和光合特性及其初烤品质的影响

#
!
有色膜遮光对烤烟叶片"倒
*
叶#光合性能参数的影响
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>
,#
!
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!
!
有色膜遮光对烤烟叶片"倒
*
叶#
3ABC
值的影响
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W
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!
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!
随叶龄增加!烤烟叶片"倒
*
叶#

3ABC
值呈先急剧上升后迅速下降的趋势!不同
遮膜处理间存在差异"图
!
#其中!叶龄
!"
"
!*=
时!各遮膜处理叶片
3ABC
值达最大值且有明显差
异!由高到低依次为红膜(
ES
(蓝膜(白膜(黄膜&至
叶龄
&"=
"或
-"=
#"即采收前#时!各遮膜处理
3ABC
值降至最低!由高到低依次为红膜(蓝膜(白
膜(
ES
(黄膜可见!红(蓝膜有利于提高倒
*
叶的
3ABC
值!黄膜明显降低了烤烟倒
*
叶的
3ABC
值!
这与各遮膜处理烟叶表观成熟度基本一致
E,H
!
有色膜遮光对初烤烟叶部分品质指标的影响
蛋白质(可溶性糖(烟碱(多酚等是初烤烟叶品
质的重要指标!只有这些指标整体上协调优化!才能
促进烟叶品质的提升遮膜处理对初烤烟叶品质指
标的影响比较大!且中部叶和上部叶存在较大差异
"表
%
#
E,H,D
!
总氮及蛋白质
!
各遮膜处理中部叶总氮含
量皆显著低于
ES
!其由高到低依次为蓝膜(白膜(
黄膜和红膜处理&各遮膜处理上部叶总氮含量由高
到低依次为蓝膜(白膜(
ES
(红膜"
!"#"
#(黄膜!且多
存在显著差异可见!蓝膜处理较其他遮膜处理更
有利于提高烤烟中上部叶总氮含量!红膜和黄膜处
理不利于中上部叶总氮含量的提高各遮膜处理烤
烟叶片蛋白质含量变化趋势与总氮含量基本一致
E,H,E
!
可溶性糖
!
烤烟中部叶可溶性糖含量在遮
膜处理后均不同程度降低!可溶性糖含量由高到低
依次为红膜(白膜(黄膜和蓝膜!且两年试验结果完
全一致&上部叶可溶性糖含量在红膜处理中明显高

ES
!除
!"##
年黄膜略高外!白膜(蓝膜和红膜处
-&
西
!

!

!

!

!

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F
!
有色膜遮光对初烤烟叶相关品质指标的影响
2687;%
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烟叶
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处理
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总氮
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W
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理间总体差异较小可见!红膜处理比其他遮膜处
理有利于提高烤烟中上部叶尤其是上部叶的可溶性
糖含量
E,H,F
!
烟碱及总酚
!
中部叶烟碱含量以蓝膜处理
最大!红膜处理次之!其他遮膜处理间差异较小!各
遮膜处理烟碱含量表现为蓝膜
#
红膜
#
白膜
#
黄膜
#
ES
&两年试验各处理上部叶烟碱含量均表现为蓝

#
ES
#
白膜
#
红膜
#
黄膜可见!蓝膜处理有利
于提高烤烟中上部叶尤其是中部叶的烟碱含量!并
明显高于
ES
!红膜处理提高了中部叶却降低了上
部叶烟碱含量
蓝膜处理叶片总酚含量除
!"##
年上部叶低于
ES
外!两年试验其余结果均高于
ES
&其他遮膜处
理总酚含量均低于
ES
!红(白膜处理间差异较小!
以黄膜处理总酚含量最低可见!蓝膜处理有利于
提高中上部叶总酚含量!并明显高于
ES
!黄膜处理
则明显降低了中上部叶总酚含量
E,H,H
!
施木克值和氮碱比
!
施木克值为可溶性糖%
蛋白质含量!是反映烟叶碳氮代谢的综合性指标
中部烟叶施木克值除
!"#"
年蓝膜处理稍低于
ES
"
!
#
","*
#外!两年其余遮膜处理均高于
ES
!并以
红膜处理最高上部叶施木克值除黄光处理稍高于
ES
"
!
#
","*
#外!其他遮膜处理皆低于
ES
!且红
膜(蓝膜处理高于白膜处理可见!红膜比其他遮膜
处理更有利于提高中部叶的施木克值!明显高于
ES
!黄膜处理也有利于提高中上部叶的施木克值!
蓝膜处理则明显不利于中上部叶施木克值的提高
氮碱比"总氮%烟碱#是反映烟叶感官品质的重
要指标各遮膜处理中部叶氮碱比显著低于
ES
!
且以红(蓝膜处理间以及白(黄膜处理间差异相对较
小!但红(蓝膜处理烟叶中的氮碱比较白(黄膜处理
显著降低上部叶氮碱比除黄膜处理稍低于
ES
"
!
#
","*
#外!其他遮膜处理间氮碱比差异较大且明显
高于
ES
可见!红(蓝膜更有利于降低烤烟中部叶
氮碱比!上部叶则以黄膜处理下降最明显
&&
$

!!!!!!!!!!!
陈兵林!等$有色膜遮光对烤烟生长和光合特性及其初烤品质的影响
%!

!

有色膜遮光处理显著影响了烤烟农艺性状!红
膜促进了烟叶最大叶面积的增大!蓝膜抑制了烟草
主茎的伸长!这与
E?0
>
U?X;
)
!#
*
(史宏志等)$*(蒲高斌
等)#"*的研究结果基本一致本研究发现!蓝膜还抑
制了烟草茎围的增加!黄膜较其他处理更易提高烟
叶长宽比(抑制最大叶面积的增大
有色膜遮光处理也影响了烟叶光合性能参数及
3ABC
值遮膜初期!烟叶处于快速发育阶段!红膜
处理烤烟叶片"倒
*
叶#
!
1
略高于蓝膜处理&遮膜后
期!蓝膜处理高于红膜处理在倒
*
叶发育过程中!
红(蓝膜处理的
!
1
(
"
0
(
$
U
显著高于白(黄膜处理!
且皆高于对照或与对照持平遮膜初期!红(黄膜处
理的
#
/
皆高于对照及白(蓝膜处理&遮膜后期!各遮
膜处理皆低于对照光合色素是光合作用的基
础)!!*!叶绿素含量与烟叶
3ABC
值呈正相关)!%)!$*!
3ABC
值间接反映了烟叶叶绿素含量及光合能力!
红(蓝膜处理后期较其他处理更有利于提高
3ABC
值!这可能是红(蓝膜处理后期
!
1
明显高于其他处
理的主要原因
有色膜对烟叶着生部位的化学成分影响较大
与对照相比!蓝膜处理提高了中上部叶总氮及蛋白
质含量!而红膜处理相对含量较低!这与前人研究结
果基本一致)!*)!&*!本研究发现!黄膜处理也不利于上
部叶总氮及蛋白质含量的提高红膜比其他处理更
有利于提高中上部叶尤其是上部叶的可溶性糖含
量!其他遮膜处理中以蓝膜更不利于可溶性糖含量
的提高红膜处理提高了中部叶却降低了上部叶烟
碱含量!蓝膜处理提高了中上部叶烟碱和总酚含量!
黄膜处理明显降低了中上部叶中的总酚含量施木
克值和氮碱比是综合反映烟叶化学品质的两个重要
指标!红膜处理明显提高了中部叶的施木克值(降低
了中部叶的氮碱比!蓝膜处理明显降低了烤烟中上
部叶的施木克值及中部叶的氮碱比!黄膜处理提高
了中上部叶的施木克值及降低了上部叶的氮碱比
可见!红膜处理利于烟叶中可溶性糖和蛋白质的优
化分配及烟叶的适时成熟!蓝膜处理利于烟叶中含
氮物质的增加
综上所述!在
$
种有色膜遮光处理中!以红(蓝
膜处理对烟叶发育(光合特性及烟叶品质影响最大
红膜处理最大叶长宽比最小(叶面积最大红(蓝膜
处理
!
1
(
"
0
(
$
U
明显高于对照!红膜处理的
#
/
遮膜
处理初期高于对照!而在遮膜处理后期低于对照!
红(蓝膜均有利于提高烤烟倒
*

3ABC
值红膜
处理显著降低了中部叶蛋白质和总氮含量且处理降
低幅度最大!显著提高了上部叶可溶性糖含量&蓝膜
处理显著提高了上部叶蛋白质(总氮含量以及中上
部叶烟碱和多酚含量!而显著降低了中部叶可溶性
糖含量红膜处理显著提高了中部叶施木克值(降
低了氮碱比!而降低了上部叶施木克值(提高了氮碱
比&蓝膜处理降低了中部叶施木克值及氮碱比!降低
了上部叶施木克值(提高了氮碱比可见!红蓝膜遮
光处理可能通过增加烟叶面积!提高光合效率和
3ABC
值!协调施木克值和氮碱比!改善了初烤烟叶
品质本试验单色光影响烟叶品质的生理机制将为
下一步开展复合光对烟叶品质的影响研究提供了有
力的理论依据
参考文献!
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