基于移栽期的气候指标对烟叶品质风格的影响

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  摘 要:为明确优质烟叶生产气候指标,探索浓香型风格成因,通过调整移栽期,改变烟叶不同生育阶段气候配置,并评价了烟叶风格品质。结果表明,调整移栽期对各气候指标影响较大,以日均气温变化最突出;烟叶浓香型风格也随移栽期推迟减弱,表现出正甜香。根据最佳移栽期烟叶对光、温等气候条件的需要,最佳移栽在4月底至5月上旬,典型浓香型烟叶第7片叶、第13片叶、第19片叶发育期间所需有效积温为900~1200 ℃/d左右,日平均温度为24.5~27.5 ℃,气温日较差为10.0~12.5 ℃,光照时数为135 h左右;伸根期、旺长期和成熟期分别需要日照时数在350、400和550 h左右,日均气温分别为21~23.5 ℃、26.6 ℃和27 ℃左右,气温日较差伸根期和旺长期13.0 ℃,成熟期9.0 ℃左右,有效积温伸根期350 ℃/d,旺长期550 ℃/d,成熟期900 ℃/d。
  关键词:烤烟;浓香型;移栽期;叶位;生育期;气候指标
  中图分类号:S572.045 文章编号:1007-5119(2014)06-0021-06 DOI:10.13496/j.issn.1007-5119.2014.06.005
  Abstract: A field experiment was conducted to investigate climate conditions on tobacco quality and explore the reason of full aroma tobacco formation condition by adjusting the transplanting date and changing the climate configuration of different growing stages. The result showed that the effect of adjusting transplanting dates on climate indices was great, especially for daily mean temperature. The full aroma style decreased with later transplanting date and the formal sweet aroma enhanced. The best transplanting date was from the end of April to the first ten days of May based on the requirement of temperature and sunshine. About 900 to 1200 ℃/d effective accumulated temperature, 24.5 to 27.5 ℃ daily mean air temperature, 10.0 to 12.5 ℃ diurnal temperature and 135 h daylight hours were required for full aroma tobacco production. About 350 h daylight hours, 21 to 23.5 ℃ mean air temperature, 13.0 ℃ diurnal temperature and 350 ℃/d effective accumulated temperature were necessary for completing root extending stage; about 400h daylight hours, 26.6 ℃ mean air temperature, 13.0 ℃ diurnal temperature and 550 ℃ /d effective accumulated temperature were needed for completing vigorous growth stage; about 550 h daylight hours, 27 ℃ mean air temperature, 9.0 ℃ diurnal temperature and 900 ℃ /d effective accumulated temperature were necessary for completing maturing stage.
  Keywords: flue-cured tobacco; full aroma tobacco; transplanting date; leaf position; growth stage; climate indices
  生态条件是影响烟叶生长发育和产质量形成的重要因素[1-2]。充足的光照、丰富而适宜的热量以及时段分配合理的降雨是生产出特色优质烟叶的重要条件[3-4]。在诸多生态因素中,光、温、水等气候因素是造成烟叶质量风格差异的主要生态学外因[5-8]。因此,研究气候条件对烟叶风格及优质烟叶生产有重要意义。陆永恒[9]研究表明,烤烟在10~35 ℃都能生长,但最适宜温度是25~28 ℃;从移栽到成熟大于10 ℃的活动积温为2200~2600 ℃[10];大田期日照时数在200 h以上[11]。烤烟大田期耗水约5010 m3/hm2,约500 mm的降雨量[12-14]。胡钟胜等[15]对楚雄烟区气候烟叶的研究表明,成熟期温度19.8 ℃,大田日照时数超过500 h,烟叶表现为典型的清香型。而唐莉娜等[16]的研究也表明,在福建烟区,随着移栽期的推迟,上部烟叶从清香型向浓透清、浓香转变。这些研究多集中于烟叶整个生长发育过程或者某一生长时期需要的光温水条件,以及某个地区的综合生态条件对烟叶化学成分的影响,而对不同部位烟叶从出苗到成熟采收需要的气候条件及与品质指标的关系研究较少[17-18]。河南豫中是典型的浓香型烟叶产区,深入研究优质浓香型烟叶形成的气候指标对提升烟叶质量和彰显浓香型特色十分重要。本试验以河南襄城县为试验地点,通过设置不同移栽期,系统研究典型浓香型烟叶对光热条件的需求参数,探索烟叶不同生长发育阶段和不同叶位烟叶生长发育期间光温条件的变化和对烟叶品质特色的影响,为通过农艺措施合理安排生长季节,调节烟草生长发育,指导优质浓香型烟叶生产提供理论依据。   1 材料与方法
  1.1 地点和品种
  试验于2011—2013年在河南省襄城县王洛镇进行,选取土壤肥力中等且肥力均匀的地块,按照当地栽培措施进行施肥和灌溉。试验品种为中烟100。
  1.2 试验设计
  本试验采用单因素(移栽期)随机区组设计,共设置6个处理水平(T1~T6),分别为,4月14日、4月22日、5月2日、5月11日、5月22日、6月1日移栽,3次重复,每小区600株烟。
  1.3 气象数据采集
  使用澳作生态仪器有限公司的HOBO/NRG小型气象监测站,监测的主要指标有太阳总辐射、光合有效辐射、大气压强、空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度,风速,降雨量。使用辽宁锦州阳光气象科技有限公司的太阳光谱分析系统采集光照数据,测量主要指标包括各波段光谱及不同光质强度和光照时数。
  选取对烟叶生长发育品质影响较大的空气温度、降雨和日照时数3个气候指标,通过Excel 2003软件进行数据整理,计算出气温日较差,有效积温等气候指标。
  由于小型气象站每小时记录一次数据,则每日均有24个气候数据,日均温取24个数据的平均值,每日气温日较差取日最大温度值与最小温度值之差,生育期的日均温和气温日较差对日均温和每日气温日较差进行平均;各生育期有效积温=∑(日均温-10),各生育期降雨量=∑日降雨量,各生育期日照时数=∑日光照时数。
  生育期的划分:伸根期(移栽-团棵),旺长期(团棵-打顶),成熟期(打顶-采收完毕)。
  从叶片出现1~2 cm时记录时间,至叶片采收,计算叶片整个生长发育的气候状况。
  1.4 烟叶风格品质评价方法
  烟叶质量特色感官评价由河南中烟工业有限责任公司、上海烟草集团、国家烟草栽培生理生化研究基地等单位评吸专家按照《烟叶质量风格特色感官评价方法(试用稿)》进行感官评吸。烟叶质量风格特色感官评价指标包括风格特征、品质特征和总体评价;风格特征指标包括香型、香韵、香气状态、烟气浓度和劲头;品质特征包括香气特性、烟气特性和口感特性,采用0~5等距标度评分法进行量化评价。
  2 结 果
  2.1 不同移栽期各烟叶部位气候参数差异
  从图1可知,不同部位烟叶生长过程中的日照时数随移栽期的变化显著不同,在所设置的移栽期范围内,随着移栽期的推迟,下部叶(第7片)光照时数先增高后降低,提前或推迟移栽都会缩短下部叶日照时数;中部叶(第13片)和上部叶(第19片)的日照时数则逐渐减少,特别是上部叶从5月2日以后移栽日照时数就显著下降。调整移栽期对不同叶位烟叶生长过程中的平均气温影响较大,除少数处理差异不显著外,随移栽推迟,3个部位
  叶片日均温均表现为先升高再降低的单峰曲线变化,最大值依次为5月22日 、5月2日、4月22日,表明移栽早对下部叶发育温度低,移栽晚对上部叶发育温度下降。3个部位叶片的气温日较差是4月14日、4月22日较高,5月22日、6月1日较低,且部位间差异不大;5月2日、5月11日是随着叶片部位的升高逐渐的降低。空气有效积温不同部位处理间达到显著水平的较少,以中部叶表现最为明显,由此可说明,烟叶完成生长发育与生育期天数无关,主要由是否达到一定有效积温决定。
  从图2可以看出,除5月11日移栽处理上部叶接受的降雨量较大外,3个部位叶片4月14日、4月22日、5月2日、5月11日移栽接受的降雨量均较少,这对烟叶的生长发育极为不利。5月22日、6月1日处理下部叶接受降雨150 mm以上,中上部叶均在200 mm以上,能够满足烟叶生长发育的需求。
  2.2 不同移栽期各生育期气候参数差异
  从表1可以看出,不同生育期气候条件的变化与不同叶位气候变化规律相似。日照时数和空气有效积温都表现出随移栽期推迟呈先升高再降低的单峰曲线的变化趋势,但峰值由伸根期的5月22日,到旺长期的5月2日,转移到成熟期的4月22日,表现出移栽早对前期发育不利,移栽晚对后期发育不利。日均气温随移栽期的变化较大,伸根期有显著上升的趋势,旺长期上升趋势渐缓,5月2日、5月11日、5月22日移栽的差异不显著,成熟期日均温逐渐下降,且达到显著水平。气温日较差为伸根期>旺长期>成熟期,且5月11日、5月22日、6月1日移栽的伸根期气温日较差较高,旺长期和成熟期较低。5月11日、5月22日成熟期的降雨量和4月14日、4月22日旺长期降雨量极
  少,不利于烟叶生长发育,需要灌溉为烟叶生长发育提供水分;4月14日、4月22日、5月2日移栽的成熟期降雨量最为合适,既能满足烟叶生长发育的需要,又不影响烟叶成熟落黄,而5月11日、5月22日、6月1日移栽的降雨量较大,容易造成烟叶贪青晚熟。
  2.3 不同移栽期对烟叶质量特色的影响
  从表2中可以看出,在烟叶的风格特征中,随着移栽期的推迟,烟叶的香型风格不会发生变化,但浓香型得分逐渐降低;提前或推迟移栽提高了烟气的焦甜香和劲头,但会降低烟气的焦香、沉溢度及烟气浓度;代表中间香型的正甜香韵随着移栽期的推迟从无到有。在品质特征中,移栽早的处理烟气的香气质较好,5月2日、5月11日移栽的香气量大,透发性好;随着移栽期的推迟,烟气中的各种杂气、生青气、青杂气、枯焦气和木质气等逐渐的升高,烟气的细腻程度、柔和程度和圆润感逐渐降低。由此可见,移栽较早的处理烟叶风格与品质特征得分较高,以4月22日、5月2日、5月11日移栽最佳。
  3 讨 论
  调整移栽期后,各气候因素均发生较大变化,
  且不同叶位和生育期气候变化规律相似,提前移栽对下部叶和伸根期的影响较大,推迟移栽对上部叶和成熟期的影响较大,提前或推迟都会使日照时数短、日均气温和有效积温较低;可能是由于襄城县地区从4—5月日照时数逐渐变长,温度升高较快,6—8月中下旬日照时数和气温都维持在较高水平,从8月底气温开始逐渐降低,日照变短,且襄城县5—6月份降雨较少,易干旱,雨水多集中于7、8月份。   从试验结果看出,随着移栽期的推迟,成熟期的日均温逐渐的降低,烟叶浓香型显示度得分也逐渐降低,而正甜香则逐渐升高,这表明成熟期日均温与浓香型显示度有较大关联,这与唐远驹[19]的研究结论成熟期温度的升高或降低与烟叶特色密切相关的结论一致,但浓香风格是否仅由成熟期的日均气温决定,有待于进一步的试验探索。此外试验证明推迟到6月1日移栽,烟叶香型未变化,这与李章海等[20]的研究结论在生态条件差异较小的烤烟产区,香型风格不会发生改变的结论一致,但与唐丽娜等[16]的研究结论相反,这可能是由于不同产区烟叶在生育期内光温水等气候条件的变化程度不同,特别是成熟期的温度变化存在差异导致气候条件的配置差异。因此,襄城县烟区继续推迟移栽
  烟叶香型能否从浓香型转变为中间香型,需要将移栽期推迟到6月1日以后来验证。此外,品质特征中烟气的细腻程度、柔和程度及圆润感随移栽期推迟逐渐降低,这可能是由于移栽越早,成熟期越长,烟叶成熟落黄越好。
  通过上述分析,从4月底到5月上旬移栽,烟叶气候配置优良,品质风格突出,能较好的彰显浓香型特色,是最优移栽期。这与这与汪耀富等[21]的研究基本一致,但略有提前,也与当地推广的最优移栽期是一致的。此外从最佳移栽期可以总结出浓香型特色烟叶生产所需的气候指标。
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