煙草輕簡高效栽培技術(shù)研究——Ⅲ.M型寬壟雙行種植模式對煙草生長及產(chǎn)質(zhì)量的影響

王樹林，史萬華，劉好寶*，宋 俊，邢小軍，王 勇，焦 蓉，王全貞，侯 娜，白 巖，靳義榮，張瓊芬

（1.農(nóng)業(yè)部煙草類作物質(zhì)量控制重點開放試驗室，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，青島 266101；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京 100081；3.四川省煙草公司涼山州公司，四川 西昌 615000）

雖然我國植煙規(guī)模趨于穩(wěn)定，但煙葉生產(chǎn)存在的諸多問題，如勞動強(qiáng)度大、用工多、機(jī)械化作業(yè)效率低、難度大等仍沒得到很好地解決，已成為制約我國煙葉生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。一方面單壟單行種植模式實際操作費(fèi)工費(fèi)時、勞動強(qiáng)度大、作業(yè)效率不高，不利于機(jī)械化的推廣；另一方面單壟單行種植模式也存在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際投入大、單位土地面積的經(jīng)濟(jì)效益不高、煙葉質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。因此，探尋一種既能節(jié)工降本又能提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量的種植模式是當(dāng)前急需解決的重要問題之一。在這種背景下，M型寬壟雙行區(qū)域輪作種植模式[1]應(yīng)運(yùn)而生，該種植模式是針對目前我國煙葉生產(chǎn)現(xiàn)狀存在的問題而發(fā)展起的一種新的種植模式。雖然其在南雄曬黃煙的生產(chǎn)中也有一定的應(yīng)用，但研究還欠深入，在烤煙生產(chǎn)中也未曾有報道。本研究通過壟型的變化對不適宜農(nóng)機(jī)的農(nóng)藝進(jìn)行改進(jìn)，為農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)的有效結(jié)合奠定基礎(chǔ)，同時在提高煙葉產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高煙葉質(zhì)量，實現(xiàn)煙葉生產(chǎn)的輕簡高效化。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試烤煙品種為云煙85，土壤類型為黃壤，土壤質(zhì)地疏松，地塊平整，灌排方便；有機(jī)質(zhì)1.79 g/kg、堿解氮138.19 mg/kg、速效磷36.44 mg/kg、速效鉀97.28 mg/kg。

1.2 試驗設(shè)計

田間試驗于2010年5—10月在四川省涼山州煙草公司技術(shù)推廣中心進(jìn)行。試驗設(shè)4個處理，（1）CK：單壟單行地膜覆蓋，團(tuán)棵期（移栽后第35天）揭膜培土；（2）M型寬壟雙行地膜半幅覆蓋，團(tuán)棵期揭膜培土；（3）M型寬壟雙行稻草覆蓋，稻草用量6 000 kg/hm2；（4）M型寬壟雙行地膜半幅覆膜、中間蓋稻草，稻草用量 1 500 kg/hm2。壟高均為25 cm。單壟單行壟基寬75 cm；M型寬壟雙行壟基寬 140 cm。5月 12日移栽，施純氮 90 kg/hm2，m(N):m(P2O5):m(K2O) =1:1:3，種植規(guī)格為110 cm×55 cm；7月10日在M型寬壟雙行壟溝種豌豆。除試驗因素外，其他管理措施嚴(yán)格按照《涼山州優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行。

1.3 測定項目與方法

煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法參照標(biāo)準(zhǔn) YC/T142—1998進(jìn)行。煙葉進(jìn)入收獲期后，適時采收與科學(xué)調(diào)制，采摘烘烤按照優(yōu)質(zhì)煙葉采摘的原則，葉色相近，成熟度一致的煙葉進(jìn)行采收，采用密集式烤房，三段五步式烘烤工藝。每個小區(qū)單獨(dú)采收，單獨(dú)編竿，單獨(dú)烘烤，單獨(dú)分級、計產(chǎn)，并按照國標(biāo) 42級制進(jìn)行分級，分別計算產(chǎn)量、上等煙、上中等煙比例和經(jīng)濟(jì)效益。

在烤煙團(tuán)棵期和現(xiàn)蕾期，每小區(qū)分別選擇生長整齊且有代表性的煙株3棵，作為一個樣品，單獨(dú)存放，并于105 ℃下殺青30 min，70 ℃烘至恒重，分別稱重。

分級取樣后每個小區(qū)分別取上、中、下3個部位的煙葉2.0 kg，送農(nóng)業(yè)部煙草產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心進(jìn)行煙葉化學(xué)成分（還原糖、總糖、總植物堿、總氮、K2O和Cl-）含量的測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析主要運(yùn)用SAS 9.0進(jìn)行，方差分析采用鄧肯多重范圍比較法（α=0.05）。

2 結(jié) 果

2.1 煙株生長發(fā)育

2.1.1 團(tuán)棵期農(nóng)藝性狀 從表1可以看出，團(tuán)棵期M型寬壟雙行種植模式的株高、有效葉片數(shù)、最大葉長、最大葉寬、葉面積也都達(dá)到單壟單行種植模式的效果，但方差分析之間沒有顯著差異；從田間長勢來看，M型寬壟雙行種植模式的煙株具有生長整齊一致，生長勢強(qiáng)，葉色濃綠等特點。

2.1.2 旺長期農(nóng)藝性狀 從表1可以看出，旺長期株高M(jìn)型寬壟雙行稻草覆蓋、M型寬壟雙行地膜半幅與稻草二元覆蓋種植模式的表現(xiàn)最好，且顯著高于單壟單行種植模式；有效葉片數(shù)M型寬壟雙行地膜半幅與稻草二元覆蓋種植模式最多，為 14.4片，比單壟單行種植模式多1.2片；最大葉長M型寬壟雙行種植模式均顯著大于單壟單行種植模式；旺長期M型寬壟雙行地膜半幅與稻草二元覆蓋種植模式的煙株生長整齊、葉色濃綠，綜合表現(xiàn)最好。

表1 不同種植模式對團(tuán)棵期、旺長期煙株農(nóng)藝性狀的影響Table 1 Effects of cropping patterns on tobacco agronomic characters in rosette stage and growth stage

2.1.3 打頂期農(nóng)藝性狀 從表2看出，M型寬壟雙行種植模式的有效葉片數(shù)、株高也都達(dá)到單壟單行種植模式的效果；上部葉最大葉長、最大葉寬是M型寬壟雙行地膜半幅與稻草二元覆蓋種植模式的表現(xiàn)最好，均顯著高于單壟單行種植模式；上部葉葉面積是M型寬壟雙行種植模式比單壟單行種植模式平均增大26.19%；中部葉葉面積是M型寬壟雙行稻草覆蓋種植模式的表現(xiàn)最好，比單壟單行種植模式增大14.17%；單葉重是M型寬壟雙行地膜半幅與稻草二元覆蓋種植模式比單壟單行種植模式提高6.64%。相關(guān)分析表明，煙株中部葉葉長、上部葉葉長均與凈光合速率存在顯著相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.611、0.645。

表2 不同種植模式對打頂期煙株農(nóng)藝性狀的影響Table 2 Effects of cropping patterns on tobacco agronomic characters in rosette stage

2.2 煙株光和特性

從表3可以看出，M型寬壟雙行種植模式煙株的氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、凈光合速率均顯著高于單壟單行種植模式，其中凈光合速率比單壟單行種植模式平均提高 12.84%；M 型寬壟雙行種植模式煙株的蒸騰速率與單壟單行種植模式的蒸騰速率相當(dāng)，方差分析結(jié)果沒有達(dá)到顯著差異。

表3 不同種植模式對煙株光和特性的影響Table 3 Effects of cropping patterns on photosynthesis characteristics

2.3 煙株干物質(zhì)積累

從表4可以看出，團(tuán)棵期M型寬壟雙行種植模式的煙株干物質(zhì)積累與單壟單行種植模式的干物質(zhì)積累量相當(dāng)，現(xiàn)蕾期M型寬壟雙行種植模式煙株的干物質(zhì)積累也達(dá)到常規(guī)栽培的效果。從田間長勢來看，M型寬壟雙行地膜半幅與稻草二元覆蓋種植模式的煙株田間表現(xiàn)最好。相關(guān)分析表明，現(xiàn)蕾期干物質(zhì)積累量與凈光合速率程顯著相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.703。

表4 不同種植模式煙株干物質(zhì)積累Table 4 Effects of cropping patterns on tobacco dry matter accumulation

2.4 經(jīng)濟(jì)效益

從表5看出，上等煙比例M型寬壟雙行地膜半幅與稻草二元覆蓋種植模式的最高；上中等煙比例M 型寬壟雙行種植模式顯著高于單壟單行種植模式，均在84%以上；M型寬壟雙行種植模式比單壟單行種植模式平均增產(chǎn) 149.5 kg/hm2，產(chǎn)值增加 3 233元/hm2，其中M型寬壟雙行地膜半幅覆蓋與稻草二元覆蓋種植模式的產(chǎn)值最高；M型寬壟雙行種植模式采用地膜半幅覆蓋，比單壟單行種植模式節(jié)省22.2%的地膜，節(jié)省成本150元/hm2，同時節(jié)省25%的蓋膜用工，每個用工按涼山當(dāng)?shù)?0元/個計算，可節(jié)省375元/hm2，套種豌豆增收2 193.57元/hm2。綜合以上分析，M型寬壟雙行種植模式比單壟單行種植模式平均節(jié)本增效5 426.57元/hm2。

2.5 煙葉化學(xué)成分

從表6看出，M型寬壟雙行種植模式的總糖、還原糖、鉀含量均高于單壟單行種植模式，對總堿、總氮等也有一定的降低作用，對氯沒有明顯影響。其中 M 型寬壟雙行稻草覆蓋種植模式提高煙葉含鉀量的效果最明顯，比單壟單行種植模式提高19.84%；M型寬壟雙行種植模式煙葉質(zhì)量各項指標(biāo)均在優(yōu)質(zhì)煙葉的適宜范圍內(nèi)，而且糖堿比、鉀氯比等派生值更加協(xié)調(diào)，對提高煙葉質(zhì)量有重要意義。

表5 不同種植模式經(jīng)濟(jì)效益Table 5 Economic benefit of different cropping patterns

表6 不同種植模式處理對中部葉主要化學(xué)成分含量的影響Table 6 Effects of cropping patterns on main chemical component contents of tobacco leaves

3 討 論

3.1 農(nóng)藝性狀

在生長發(fā)育過程中，煙株的內(nèi)在生命活動規(guī)律可以通過農(nóng)藝性狀體現(xiàn)[2]。在一定含水量范圍內(nèi)，肥效一般是隨土壤水分含量的增加而提高的，同時水分也是在一定的肥力要素配合下，才能更好地發(fā)揮作用[3]。M型寬壟雙行種植模式通過擴(kuò)大壟體保持較高的含水量，達(dá)到以水調(diào)肥的效果，使土壤養(yǎng)分含量比單壟單行種植模式更穩(wěn)定，同時擴(kuò)大有效養(yǎng)分供應(yīng)面積，從而為煙株生長發(fā)育創(chuàng)造了更適宜的環(huán)境[4]，因此M型寬壟雙行種植模式的葉長、葉寬、葉面積都優(yōu)于單壟單行種植模式，表現(xiàn)出較強(qiáng)的生長勢。

3.2 光和特性

煙株的生長發(fā)育以及產(chǎn)質(zhì)量的形成最終取決于個體與群體的光合作用[5]。M型寬壟雙行種植模式改善田間通風(fēng)透光條件，加快空氣流通速度，增強(qiáng)空氣交換能力，從而提高了光和利用率[6]，有利于發(fā)揮個體優(yōu)勢，干物質(zhì)的積累增多，為優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。本研究條件下，M型寬壟雙行種植模式的凈光合速率顯著高于單壟單行種植模式，而且現(xiàn)蕾期煙株干物質(zhì)積累與光合速率程顯著相關(guān)關(guān)系，這與孫海林等[7]的研究結(jié)果一致。

3.3 產(chǎn)量構(gòu)成

煙葉產(chǎn)量的構(gòu)成由單位面積上的株數(shù)、單株葉片數(shù)和單葉重 3部分組成，即產(chǎn)量 = 單葉重量×單株葉數(shù)×單位面積上的株數(shù)[8]。本研究中，M型寬壟雙行種植模式與單壟單行種植模式的密度相同，單株葉片數(shù)增加了 0.37片，單葉重平均增加0.35g，因此產(chǎn)量顯著高于單壟單行種植模式，且在優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)的范圍內(nèi)?；瘜W(xué)成分分析也表明，M型寬壟雙行種植模式化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)，明顯提高煙葉含鉀量，為該模式的推廣應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

3.4 機(jī)械化效果

單壟單行種植模式存在機(jī)械化作業(yè)難度大、效率低等問題。M型寬壟雙行種植模式通過對現(xiàn)有農(nóng)機(jī)具的相關(guān)尺寸進(jìn)行調(diào)整，或稍加改進(jìn)就能滿足機(jī)械化作業(yè)的要求，有利于實現(xiàn)農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的有機(jī)結(jié)合；機(jī)械化作業(yè)一次起壟可以完成兩壟煙，進(jìn)一步節(jié)省燃油能耗，降低勞動強(qiáng)度，減少了因多次作業(yè)對土壤的碾壓產(chǎn)生土壤板結(jié)等問題；操作行較寬便于機(jī)械化覆膜、機(jī)械化施藥、機(jī)械化采收等田間操作，也不會損傷煙株，對于解決因田間操作帶來病害傳播問題具有重要意義。

4 結(jié) 論

（1）M 型寬壟雙行種植模式改善煙田環(huán)境，凈光合速率比單壟單行種植模式提高12.84%，有利于煙株個體發(fā)育，打頂期中部葉、上部葉葉面積分別增大4.9%、26.19%，團(tuán)棵期、現(xiàn)蕾期干物質(zhì)積累分別增加6.37%、9.23%，單葉重提高了4.1%。

（2）M 型寬壟雙行有利于機(jī)械化作業(yè)，是實現(xiàn)農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)結(jié)合的切入點，第2年可以在同一煙地錯一行種煙，實現(xiàn)同一煙田區(qū)域輪作種植，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。

（3）M 型寬壟雙行種植模式比單壟單行種植模式平均增產(chǎn)149.5 kg/hm2，增收3 233元/hm2，同時減少人工起壟、覆膜、除草用工，降低能耗，套種豌豆增收2 193.57元/hm2，平均節(jié)本增效5 426.57元/hm2。

（4）M型寬壟雙行種植模式提高煙葉還原糖、總糖等含量，其中煙葉含鉀量比單壟單行種植模式增加14.11%，對總堿、總氮等成分有一定的降低作用，使煙葉化學(xué)成分更協(xié)調(diào)，質(zhì)量進(jìn)一步提高。

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