基因型和环境条件对烟草株型性状的影响

贾健+许嘉阳+卢秀萍+许仪+王蒙蒙+许自成

摘要：研究了不同基因型、年份、地点、土壤类型及前作等因素对烟草株型性状的影响。结果表明：节距除在不同年份之间的差异达到显著水平外，在其他因素之间均存在极显著差异；而株高、茎围在不同基因型、不同地点、不同土壤以及不同前作之间的差异都达到了极显著水平。聚类分析把烟草基因型分为高大基因型群、中高基因型群、矮小基因型类群。株高以2012年最高，且与其他各年之间均存在显著差异；茎围以2010年最粗，节距则以2011年最长。就不同种植地区来说，以昭通烟株最高，并且不同种植点之间株高的差异均达显著水平；茎围仍以昭通最粗，节距以玉溪和大理2地最长。各种土壤类型则以黄壤土种植的烟草茎株长相较好。以蚕豆为前作的烟草株高显著高于其他前作的烟草，节距则以板蓝根为前作时最短，并且显著短于其他前作的烟株。

关键词：烟草；株型性状；基因型；环境因素；聚类分析

中图分类号： S572.01

文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2016）04-0158-03

适宜的烟株长相是形成优质鲜烟的基础[1]，其中，株高、茎围、节距（以下统称株型性状）是描述烟株长相的重要指标。大量的研究表明，烟草的株型性状通过影响烟株的有效叶数、叶长、叶宽而间接影响烟叶的产量和品质[2-4]。但是，烟草株型性状的表现受品种[5-6]，土壤质地[7-9]、田间管理措施[10-14]等因素的影响较大，因此在烟叶大田生产中，合理控制影响烟草株型性状表现的因素显得尤其重要。本试验以云南省近年来的多点品种比较试验资料为基础，研究了云南烟区基因型、年份、地点、土壤类型以及前作等因素对烟草株形性状稳定性的影响，以期为云南烟草栽培提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与田间试验设计

大田试验于2010—2014年在云南省生态条件有代表性的玉溪、大理、昆明、昭通和曲靖5个地区进行，供试材料包括K326等26个烟草品种（系）。前茬作物有油菜、小麦、大麦、蚕豆、烟草、板蓝根以及冬闲地块；土壤包括沙壤土、红沙壤土、红壤土、黄壤土、紫色土共5种类型。试验采用随机完全区组设计，3次重复，小区面积不小于40 m2，株行距为 0.6 m×1.1 m。各试点烟苗于5月5—15日移栽，其他措施按试验实施方案和当地优质烟叶生产规范进行。

1.2 性状调查

大田调查的株型性状为株高（cm）、茎围（cm）、节距（cm）等。每个小区随机取样10株，成熟期量取株高、茎围、节距。

1.3 统计分析方法

方差分析参照文献[15]进行，聚类分析参照文献[16]进行。

2 结果与分析

2.1 基因型对烟草株型性状的影响

不同基因型之间烟草株型性状的方差分析结果（表1）表明，株型性状在不同基因型之间存在极显著差异。对烟草基因型的株型性状采用类平均值聚类的方法进行系统聚类，通过聚类结果的比较分析，可以把烟草基因型分为三大类群：第Ⅰ类为高大基因型群，包括2个基因型，在所有类群中其烟株最高（122.5 cm），茎围最粗（10.2 cm），节距最长（5.4 cm）；第Ⅱ类为中高基因型群，共有11个基因型，占基因型总数的42.3%；第Ⅲ类为矮小基因型类群，其烟株最低，节距最短，共包含13个基因型，占基因型总数的50.0%（表2）。株型性状在不同基因型群间存在着广泛的变异，其中，中高基因型群（第Ⅱ类）的节距在各类群中变异最大，变异系数为11.1%，变异最小的为高大基因型群（第Ⅰ类）的茎围（2.1%）。

对株型性状在基因型群间的差异进行显著性检验（表3），其中株高的类间均方明显大于类内均方，F值达到 0.01 显著水平，表明株高在基因型群间差异极显著；而茎围与节距在不同基因型群间的差异则未达显著水平。

2.2 年份对烟草株型性状的影响

烟草株型性状在不同年份之间的方差分析见表1。可以看出，不同年份之间株型性状存在着广泛的变异。其中，节距在年份间差异显著，而株高和茎围的差异则均达到极显著水平。就株高来说，2012年最高，平均为106.9 cm，且与其他各年之间的差异均显著；2011年株高最低，平均为97.3 cm，与2010年、2013年、2014年之间也存在显著差异，而2010年、2013年、2014年之间差异不显著（表4）。茎围则以2010年最粗，平均为10.6 cm，除2013年和2014年之间差异不显著外，其余各年份之间的差异均达显著水平。节距以2011年最长，平均为5.0 cm；除2011年与2010年、2014年之间以及2013年与2014年之间差异显著外，其余均差异不显著。

2.3 种植地点对烟草株型性状的影响

不同种植地点之间株型性状存在着极显著差异（表1）。由多重比较结果（表5）可以进一步看出，不同种植地点之间株高的差异均显著，以昭通最高，平均为110.9 cm，其次是玉溪，而以大理最低，比昭通平均低7.0cm。茎围在各种植点的表现为昭通>曲靖>玉溪>大理>昆明，除大理和昆明、昭通和曲靖之间差异不显著外，其余各点之间的茎围差异均显著。节距除玉溪和大理2地之间差异不显著外，其余各点的差异均显著，以玉溪和大理节距最长，均为5.2 cm，昆明地区节距最短，仅为4.2 cm。

2.4 土壤类型对烟草株型性状的影响

不同土壤类型因成土母质不同而决定了土壤的矿物和化学组成[17]，从而影响着烟草株型性状的生长发育。由表1可以看出，不同土壤类型之间各株型性状差异极显著。株高在不同土壤类型上的表现为红壤土>黄壤土>沙壤土>紫色土>红沙壤土（表6）。其中，除红壤土与黄壤土及黄壤土与沙壤土上种植的烟草株高差异不显著外，其余土壤类型上种植的烟草株高之间差异均显著。茎围以黄壤土种植的烟草最粗，其次是沙壤土，而以红壤土烟草茎围最细；除黄壤土与沙壤土、红沙壤土与紫色土之间差异不显著外，其他各土壤类型上的烟株茎围之间差异显著。节距以沙壤土种植的烟草最长，黄壤土次之，其中，沙壤土与除黄壤土以外的其他各土壤类型的烟草节距之间的差异均达到了显著水平；而以紫色土和红沙壤土种植的烟草节距最短，均为 4.2 cm。

2.5 前作对烟草株型性状的影响

轮作倒茬是烟草生产中非常重要的栽培措施，尤其，前作的选择是直接关系到烟叶产量和质量的一个重要问题[18]。不同前作之间烟草株型性状的方差分析见表1。结果表明，株型性状在不同前作之间的差异均达到极显著水平。由表7可以进一步看出，蚕豆为前作时，株高最高，且与以油菜、小麦、大麦、烟草、冬闲或板蓝根为前作的烟草株高间的差异均达显著水平，而油菜与小麦、烟草以及冬闲与板蓝根之间的差异不显著。就茎围来说，大麦、板蓝根>烟草>冬闲地>蚕豆>油菜>小麦，其中，除大麦与油菜、小麦、蚕豆，板蓝根与油菜、小麦、蚕豆，烟草与油菜、小麦以及冬闲与油菜、小麦之间的差异达到显著水平外，其余差异均不显著。节距则以油菜和烟草为前作时最长，均为5.3 cm，其次是小麦和大麦，而以板蓝根为前作时节距最短。其中，烟草与小麦、大麦、冬闲、板蓝根以及油菜与大麦、蚕豆、冬闲、板蓝根之间节距的差异达到了显著水平，小麦与蚕豆、冬闲、板蓝根以及板蓝根与蚕豆、冬闲之间也存在显著差异。

3 小结与讨论

株高、茎围、节距都是烟草重要的数量性状，其表现受自身基因型和外界环境条件的共同影响[19-21]。本试验研究表明，基因型、年份、地点、土壤类型以及前作等因素对烟草的株型性状都有影响，其中节距除在不同年份之间差异显著外，在其他因素之间均存在极显著差异；而株高、茎围在不同基因型、不同地点、不同土壤以及不同前作之间的差异都达到极显著水平。聚类分析把烟草基因型分为高大基因型群（第Ⅰ类）、中高基因型群（第Ⅱ类）、矮小基因型类群（第Ⅲ类），株型性状在不同基因型群之间存在着广泛的变异。

由于云南烟草种植区域的地形地貌复杂，气象因子多变，使得烟草基因型株型性状的表现在不同年份、不同地区间容易出现较大的波动性。不同土壤类型则以红壤土和黄壤土种植的烟草烟株较高，茎围以黄壤土烟草最粗，说明黄壤土种植的烟草茎株长相较好。豆科作物的根瘤具有固氮作用，其落叶C/N比率低，因此土壤中有机质和氮素较多。本研究以蚕豆为前作的烟草株高显著高于其他前茬作物的烟草，表明以豆科作物为前作时，烟株的长势较好，但是，是否以豆科作物为前作，要视土壤肥力情况而定；节距则以板蓝根为前作时最短，并且显著短于其他前茬作物的烟株。

因此，烟草生产要全面考虑影响烟草株型性状的各种因素，选择田间表现优良的品种，采取合理的栽培管理措施，但是由于株高、茎围、节距是相互联系、相互矛盾的整体[2-3]，所以生产实践中，还要根据烟株的生长情况，灵活安排，才能保证田间株型性状的良好发育，从而提高烟叶的产量和品质。

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