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上部烟叶对烤烟产量和质量有着重大贡献,在低焦油卷烟叶组配方中能发挥重要作用。南方烟区烤烟大田后期常遇高温干旱,致使根系早衰和烟叶假熟,严重影响上部烟叶质量。为了提高上部烟叶的可用性,研究了不同素质上部鲜烟叶和根系的生理生化指标差别,以及种植方式和微生物菌剂对大田后期烤烟生理特性和上部烟叶生长影响,旨在改善烤烟根系生长环境,提高烟叶生理功能,减少早衰上部烟叶的发生。主要研究结论如下:(1)早衰发白烟叶的根系活力与根系干、鲜重低于正常烟叶和营养过旺烟叶;早衰发白烟叶的MDA含量增高、SOD活性下降;早衰发白烟叶的叶绿素酶和淀粉酶的活性低于正常烟叶和营养过旺烟叶;早衰发白烟叶的中微量元素含量低于正常烟叶和营养过旺烟叶;正常烟叶的淀粉、总糖、还原糖、钾含量高于营养过旺和早衰发白的烟叶。早衰发白烟叶的测定各项指标均较差,不在适宜范围内。(2)与单垄种植不覆膜栽培相比,凹形双垄不覆膜与凹形双垄侧覆膜栽培的根总长度、根平均直径、根总体积可分别提高11.67%~37.62%、15.87%~34.92%、31.53%~69.18%,根系活力可提高7.39%~10.85%;上部烟叶面积增长量高103.11%~153.91%;光合作用速率提高了9.89%-27.47%;上等烟比例、产值分别高7.47%~11.01%、3.53%~7.27%;物理特性、化学成分可用性指数分别高1.76%~2.69%、6.79%~10.53%。以凹形双垄侧覆膜的种植方式效果最好。(3)与对照相比,喷施微生物菌剂的根总长、根平均直径和根总体积分别提高了5.45%、9.25%、25.80%,根系活力提高3.57%;上部烟叶最大叶面积增加量高1.36倍;SPAD值降解速率慢5.16%;光合作用速率高12.62%~35.39%;上等烟比例和产值分别提高了7.03%、5.34%;物理特性和化学成分可用性指数分别提高了2.33%、19.80%。喷施微生物菌剂具有促进烟叶生长、提高烟叶光合能力、提高上部烟叶产质量、提高上部烟叶可用性。(4)上部烟叶早衰发白与根系早衰和烟叶生理功能下降有关。因此,防止上部烟叶早衰,一是改善烤烟中后期根系生长环境,提高根系活力,满足上部烟叶健康生长的水分和养分需求;二是增强叶片自身生理功能,提高上部烟叶光合作用能力,促进上部烟叶健康生长。