不同覆蓋方式對烤煙生理特性及產(chǎn)質(zhì)量的影響

蔣士東高遲鑾周冀衡*劉坤徐天養(yǎng)黃洋

（1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究院，長沙410128；2文山州煙草公司硯山縣分公司，云南硯山663000；3湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙410128；4云南省煙草公司文山州分公司生產(chǎn)技術(shù)中心，文山663000；5川渝中煙工業(yè)有限責(zé)任公司長城雪茄煙廠，四川德陽6184003）

不同覆蓋方式對烤煙生理特性及產(chǎn)質(zhì)量的影響

李震1，2，蔣士東1，3，高遲鑾1，3，周冀衡1*，劉坤1，3，徐天養(yǎng)4，黃洋5

（1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究院，長沙410128；2文山州煙草公司硯山縣分公司，云南硯山663000；3湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙410128；4云南省煙草公司文山州分公司生產(chǎn)技術(shù)中心，文山663000；5川渝中煙工業(yè)有限責(zé)任公司長城雪茄煙廠，四川德陽6184003）

為了探求文山煙區(qū)最佳的覆蓋方式，以云煙87為材料，采用隨機區(qū)組設(shè)計研究了5種覆蓋方式（全期覆膜、全期覆草、裸地栽培、前膜后草、前期覆膜）對烤煙不同時期根系活力、硝酸還原酶活性、烤后煙葉常規(guī)化學(xué)成分及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，從移栽后30～90 d，各處理根系活力和NR活性均呈現(xiàn)“單峰型”曲線變化趨勢，至移栽后60 d各處理的根系活力與NR活性均達到最大。與“裸地栽培”相比，“前膜后草”處理顯著改善了煙葉化學(xué)成分的內(nèi)在協(xié)調(diào)性，顯著提高了煙葉中鉀含量，對于產(chǎn)量（增幅5.8%）、產(chǎn)值（增幅8.96%）、上等煙比例的正向影響效應(yīng)最為顯著，在移栽后45、60、75 d均能夠顯著提高根系活力及硝酸還原酶活性。

烤煙；覆蓋方式；生理特性；產(chǎn)量；品質(zhì)

Key words：Flue-cured tobacco；Mulchingmethod；Physiological property；Yield；Quality

農(nóng)田覆蓋具有降低土壤蒸發(fā)、改善土壤水熱狀況和養(yǎng)分狀況、提高土壤生物活性、防霜防風(fēng)和防止水土流失等多方面的農(nóng)田生態(tài)環(huán)境效應(yīng)［1］。目前在中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的覆蓋材料為稻草、秸稈和地膜，且地膜的應(yīng)用范圍與面積遠大于稻草，傳統(tǒng)的覆蓋材料卻呈萎縮趨勢。地膜和稻草覆蓋均可在一定程度上提高煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)，但均存在明顯的不足之處。地膜覆蓋能有效減緩早期低溫對煙苗生長的不良影響，改善土壤溫?zé)釛l件和理化性狀，促進煙苗早生快長［2，3］。但是地膜覆蓋在提高地溫的同時可能造成地上部分和地下部分生長比例在一定程度上失調(diào)，如膜內(nèi)溫度過高，熱害在地下部發(fā)生，土溫高有利于土壤微生物活動，加速土壤有機質(zhì)分解和有機氮的釋放，極易造成煙株前期旺長，后期早衰。秸稈覆蓋栽培可以增加土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分含量，促進土壤微生物活動，調(diào)節(jié)和穩(wěn)定表土層水、肥、氣、熱等諸因素，有利于植株根系活力及光合速率的提高［4，5］。但秸稈覆蓋易造成地溫下降，覆蓋物腐熟分解緩慢，且易帶來病蟲害和雜草等。因此，亟需加大對地膜覆蓋與稻草覆蓋的二元覆蓋模式在煙草上的探索和應(yīng)用研究，進而完善覆蓋栽培理論，有利于在烤煙生產(chǎn)中根據(jù)實際情況合理選擇和應(yīng)用。

近年來，我國煙葉生產(chǎn)中地膜覆蓋、秸稈覆蓋等栽培技術(shù)的研究與應(yīng)用相對較多，且大部分研究多集中在對烤煙產(chǎn)量及品質(zhì)的影響方面［6～8］，而同時開展不同覆蓋方式對于根系活力、NR活性的動態(tài)研究相對較少［9，10］。因此亟需加大對覆蓋栽培過程中烤煙生理指標(biāo)動態(tài)變化的研究，找出覆蓋條件下土壤水分、溫度及煙株根系活力、NR活性等變化與煙葉品質(zhì)等之間的動態(tài)關(guān)系。本試驗通過研究不同覆蓋方式對烤煙生長及質(zhì)量風(fēng)格特色的影響，初步探明不同覆蓋方式對文山天香煙葉形成的影響和貢獻，為強化文山煙葉的特色風(fēng)格篩選出較優(yōu)的壟體覆蓋方式。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2013年在云南省文山州硯山縣馬鞍山中華品牌基地單元進行。試驗地前茬作物為玉米，植煙土壤基本農(nóng)化性狀為：有機質(zhì)含量26.76 g／kg，堿解氮161.22 mg／kg，速效鉀206.25 mg／kg，有效磷18.85 mg／kg。供試烤煙品種為云煙87，5月4日移栽。

1.2 試驗設(shè)計

采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，設(shè)置如下5個處理：CK.裸地栽培；A1.全生育期煙壟覆蓋稻草，稻草覆蓋量6 500 kg／hm2，于移栽時覆于壟上（全期覆草）；A2.全生育期覆蓋地膜（全期覆膜）；A3.團棵期揭膜（移栽后30 d），同時進行中耕培土（前期覆膜）；A4.團棵期揭膜（移栽后30 d），同時進行中耕培土，之后在煙壟上覆蓋稻草，稻草用量5 500 kg／hm2（前膜后草）。每個處理3次重復(fù)，共15個小區(qū)，小區(qū)面積44.5 m2，每個小區(qū)植煙60株，種植規(guī)格為行距120 cm，株距50 cm。試驗區(qū)四周開溝并設(shè)置保護行。

肥料品種有煙草專用復(fù)合肥（12-12-24）、過磷酸鈣（P2O5，16%）、硫酸鉀（K2O，50%）。肥料用量按N 105 kg／hm2，N∶P2O5∶K2O＝1∶1.5∶2.5施用。開墑后，理墑至墑高20 cm時將上述肥料的2／3分別條施于墑的兩邊，再繼續(xù)覆土于墑面使墑高增至30 cm厚，其余1／3作為追肥于煙苗移栽后20 d內(nèi)全部追施。田間其他操作及管理按當(dāng)?shù)卮筇飪?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進行。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 生理指標(biāo)測定

于移栽后30、45、60、75、90 d取各小區(qū)2株煙，取第10片葉（至下而上）測定硝酸還原酶（NR）活性，并將各處理煙株根系沖洗干凈，測定根系活力。硝酸還原酶的測定采用活體法［11］，根系活力的測定采用氯化三苯基四氮唑（TTC）法［11］。

1.3.2 烤后煙樣常規(guī)化學(xué)成分分析

原煙依據(jù)GB2635-92烤煙42級制國家標(biāo)準(zhǔn)分級后，取C3F煙樣各1.5 kg，隨機抽取各處理煙葉樣品20片，剔除主脈后于50℃下烘干，粉碎過篩，待測。淀粉采用碘顯色法［12］測定；總糖、還原糖、煙堿含量采用Pulse-3000連續(xù)流動分析儀測定［13］；總氮采用高氯酸—硫酸消化法測定［14］；鉀采用原子吸收火焰光度計法［13］；氯離子采用戴安ICS -1500測定［13］，并計算糖堿比、氮堿比。

1.3.3 煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值等的測定

以小區(qū)為單位，煙葉成熟時掛牌采收和烘烤，按國家煙葉分級標(biāo)準(zhǔn)分級，計算煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、中上等煙比例、均價。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用DPS v7.05數(shù)據(jù)分析軟件和Microsoft Excel 2003進行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆蓋方式對煙株根系活力的影響

由圖1可知，移栽后30～90 d，各處理根系活力變化均呈現(xiàn)出“單峰”型曲線。從移栽后30～60 d，各處理的根系活力呈逐漸增加的趨勢，至移栽后60 d，各處理的根系活力達到最大。從移栽后60～90 d，各處理的根系活力呈逐漸降低的趨勢，至移栽后90 d，各處理的根系活力最低。移栽后30 d，處理A2、A3、A4之間根系活力無顯著差異，但均顯著高于A1與CK，說明前期覆膜能夠明顯地促進根系的發(fā)育。移栽后45 d，處理A4的根系活力顯著高于其他各處理，15 d內(nèi)處理A4根系活力提高了147.2 g／（g·h），對于根系活力的提高效率最高，并且該處理根系活力相對于CK提高了42%。至移栽后60 d，各處理根系活力的大小順序為A4＞A3＞A2＞A1＞CK，A4處理根系活力與其他各處理均差異顯著，且覆蓋處理的根系活力均顯著高于CK，15 d內(nèi)A1、A2、A3、A4處理根系活力分別提高了100.3、108.5、124.7、122.8 g／（g·h），相對于CK分別提高了12.2%、24.4%、28.8%、42.8%。移栽后60～75 d，各處理根系活力下降速度較快。至移栽后75 d，A4處理仍保持著較高的根系活力，其根系活力顯著高于其他各處理，高于CK處理62.3%，而A2處理根系活力下降最為明顯，15 d內(nèi)其根系活力下降了188.6 g／（g·h），說明覆膜時間過長可能會加速根系的早衰。移栽后90 d，各處理之間均無顯著差異，A4處理根系活力略高于其他處理。綜合來看，移栽后30～60 d處理A4根系活力的優(yōu)勢逐漸顯著，而移栽后60～90 d處理A4根系活力的下降速度得到了顯著的延緩。

2.2 不同覆蓋方式對煙株NR活性的影響

由圖2可知，移栽后30～90 d，各處理NR活性變化均呈現(xiàn)出“單峰”型曲線，于移栽后60 d各處理NR活性達到最大，于移栽后90 d各處理NR達到最小。移栽后30 d，4個覆蓋處理的NR活性顯著高于CK，A1、A2、A3、A4處理分別高于CK處理16.7%、40.0%、53.3%、46.7%，3個覆膜處理的NR活性顯著高于覆草處理A1。至移栽后45 d，A4處理的NR活性優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，各處理NR活性的大小為A4＞A3＞A2＞A1＞CK，4個覆蓋處理的NR活性顯著高于CK，相對于CK分別提高了15.2%，30.4%，37.5%，55.6%，15 d時間內(nèi)，A4處理NR活性提升最快，提高了18.5μg／（g·h）。至移栽后60 d，A4處理的NR活性優(yōu)勢最為明顯，各處理NR活性大小順序為A4＞A3＞A1＞A2＞CK，覆蓋處理的NR活性仍顯著高于CK，A4處理與其他各處理的NR活性均差異顯著，且仍保持著較快的提升速度，15 d內(nèi)A4處理的NR活性提高了15.6μg／（g ·h）；A1處理的NR活性開始高于A2處理，但兩者之間并無顯著差異。至移栽后75 d，處理A1、A2的NR活性與CK已無顯著差異；而A4處理與其他各處理均差異顯著，高于CK處理85.7%，15 d時間內(nèi)其NR活性下降較為緩慢，為14.9μg／（g·h）。移栽后90 d，各處理NR活性大小為A4＞A3＞A1＞A2＞CK，A4處理NR活性仍顯著高于其他各處理。

圖1 不同覆蓋方式的烤煙根系活力

圖2 不同覆蓋方式的烤煙硝酸還原酶活性

2.3 不同覆蓋方式對烤后煙葉常規(guī)化學(xué)成分的影響

由表1可知，覆蓋處理均能降低C3F煙葉中的總糖與還原糖含量，其中A4處理的總糖與還原糖含量相對于CK降低了3.02%、2.28%，差異顯著。淀粉含量大小為A2＞CK＞A3＞A1＞A4，A4處理的淀粉含量顯著低于其他各處理，A2處理淀粉含量雖高于CK，但兩者之間并無顯著差異，可以看出全期覆膜處理不利于煙葉中淀粉的轉(zhuǎn)化。各處理鉀含量大小為A4＞A3＞A2＞A1＞CK，各覆蓋處理的鉀含量并無顯著差異，除A1處理鉀含量與CK無顯著差異外，其他覆蓋處理鉀含量均與CK差異顯著，說明覆蓋栽培有利于煙葉鉀含量的提高。各處理之間的氯含量均無顯著差異。各處理總氮與煙堿含量大小為A4＞A1＞A3＞CK＞A2，A1、A4處理的總氮、煙堿含量均與CK差異顯著，以A4處理總氮與煙堿含量更接近優(yōu)質(zhì)煙標(biāo)準(zhǔn)。A4相較于其他處理氮堿比更接近1，糖堿比更接近10，因此A4處理的化學(xué)成分協(xié)調(diào)性最佳。

表1 不同覆蓋方式下C3F煙葉常規(guī)化學(xué)成分

2.4 不同覆蓋方式對烤后煙葉經(jīng)濟性狀指標(biāo)的影響

由表2可知，各處理產(chǎn)量及產(chǎn)值的大小為A4＞A1＞A3＞A2＞CK，覆蓋處理的產(chǎn)量、產(chǎn)值均顯著高于CK，A1、A2、A3、A4產(chǎn)量相對于CK分別提高了90.1、27.1、64.2、117.2 kg／hm2，增幅為4.5%、1.3%、3.2%、5.8%，四者產(chǎn)值相對于CK分別提高了3 216.96、2 497.92、1 337.03、3 976.63元／hm2，增幅為7.25%、5.63%、3.01%、8.96%。各處理之間的均價并無顯著差異。各處理的上等煙比例高低順序為A4＞A3＞A1＞A2＞CK，覆蓋處理的上等煙比例均顯著高于CK，A1、A2、A3、A4處理上等煙比例分別高出CK處理2.7、1.8、3.5、5.7個百分點。

表2 不同覆蓋方式下煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值與上等煙比例

3 討論

通過對各處理根系活力動態(tài)變化的分析表明，移栽后45～75 d時間內(nèi)，“前膜后草”處理的根系活力均要顯著高于其他各個處理，可能是由于揭膜后稻草覆蓋能夠為根系的生長提供良好穩(wěn)定的土壤環(huán)境，從而保持較強的根系活力。而“全期覆草”處理在各個時期根系活力較低可能是因為前期覆蓋稻草保水保溫保肥性能不如覆蓋地膜，根系在關(guān)鍵發(fā)育時期不能充分吸收水分和礦質(zhì)營養(yǎng)，并且根系下扎不充分，造成根系生長發(fā)育不良，從而表現(xiàn)出較低的根系活力。而“全期覆膜”在移栽后30～60 d表現(xiàn)出較強的根系活力，但從移栽后60～90 d其根系活力已與裸地栽培無顯著差異，原因可能是前期由于地膜覆蓋使壟體中的易于移動礦質(zhì)營養(yǎng)，隨水的蒸發(fā)而被帶到了表層，被地膜阻隔在壟體表層，造成根系分布較淺，而烤煙生育后期的高溫加速了淺層土壤中根系的衰老腐爛，其機理還有待進一步研究。NR作為一種光誘導(dǎo)酶，其活性的高低關(guān)系到煙株對N肥和光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化與利用合成。移栽后45～90 d，“前膜后草”處理的NR活性均高于其他處理，且移栽后60～90 d，“前膜后草”處理與其他處理差異顯著，因此更具有形成優(yōu)質(zhì)煙葉的潛能和基礎(chǔ)。移栽后30～90 d，均以“裸地栽培”處理NR活性最低，且從移栽后30～60 d，4個覆蓋處理NR活性均顯著高于“裸地栽培”，說明覆蓋地膜或稻草均有利于前中期NR活性的增加。不同覆蓋處理下根系活力與NR活性變化趨勢存在一定的一致性，其中一個原因可能是覆蓋處理主要是通過影響根系的生長發(fā)育影響到地上部的水分和養(yǎng)分供應(yīng)，進而影響到煙株體內(nèi)的氮代謝，最終影響到葉片的NR活性。

各處理煙葉鉀含量以“前膜后草”處理最高，但覆蓋處理之間無顯著差異，但“前膜后草”、“前期覆膜”、“全期覆膜”處理的鉀含量顯著高于“裸地栽培”。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因一方面是前期覆膜具有明顯的保水保肥的作用，另一方面覆膜有利于根系的發(fā)育，兩方面的作用使根系能吸收更多的鉀，而揭膜后覆蓋稻草處理的鉀含量更高可能是因為稻草腐爛后有大量鉀元素進入土壤為烤煙后期生長提供大量鉀營養(yǎng)。前期由于地膜覆蓋使壟體中的移動性較強的氮，隨水的蒸發(fā)而被帶到了表層，被覆蓋物阻隔在壟體表層，揭膜后遇到降雨含氮化合物又被淋溶到耕層，相當(dāng)于又施了一次氮肥，利于煙株吸收生長，因此有“前膜后草”、“前期覆膜”處理的總氮與煙堿含量顯著高于“裸地栽培”的情況。但“全期覆膜”處理的含氮化合物并不能在烤煙生育后期隨雨水淋溶至耕層，而只能富集于壟體表面，根系分布較淺，并在后期高溫的作用下更加容易加速根系的衰老，嚴(yán)重影響到對氮素的再次吸收。

4 小結(jié)

“前膜后草”覆蓋方式在烤煙生育前期有利于根系活力與NR活性的快速提升，在烤煙生育后期延緩根系的老化與NR活性的降低，并且在同時期測定中“前膜后草”處理根系活力與NR活性均高于其他各處理，因此為烤煙內(nèi)含物的充分轉(zhuǎn)化，煙葉產(chǎn)量、品質(zhì)的形成奠定良好的田間基礎(chǔ)，從而提高煙葉經(jīng)濟性狀，改善煙葉化學(xué)成分。

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Effects of Different Mulching Methods on Physiological Property，Quality and Yield of Flue-cured Tobacco

LIZhen1，2，JIANG Shi-dong1，3，GAO Chi-luan1，3，ZHOU Ji-heng1*，LIU Kun1，3，XU Tian-yang4，HUANG Yang5
（1 Institute of Tobacco，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 Yanshan Branch ofWenshan Tobacco Company，Yanshan，Yunan 663000，China；3 College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；4 Production Technology Center ofWenshan Tobacco Company，Wenshan，Yunan 663000，China；5 The GreatWall Cigar Factory，China Tobacco Chuanyu Industrial Co.，Ltd，Deyang，Shichuan 618400，China）

To explore the optimalmulchingmethod in Wenshan tobacco area，a randomized block experimentwas conducted to study the effects of5 mulchingmethods，film mulching during whole duration（FW），grassmulching during whole duration（GW），unmulched（UM），film mulching at early stage and grassmulching at late stage（FEGL）and film mulching at early stage（FE），on root activity and nitrate reductase activity at different stages，yield and chemical components in cured leaves with tobacco cultivar Yunyan 87 asmaterial.The results showed that change of root activity and nitrate reductase activity of all treatments appeared a curve with single peak from the 30th days to 90th days after transplanting，and the peak appeared on the 60th days after transplanting.Compared to UM treatment，F(xiàn)EGL treatment significantly improved the coordination of chemical components in tobacco leaves，significantly increased K content in leaves，increased yield and output value by 5.8%and 8.96%respectively.Moreover，the percentage of superior leaves in FEGL treatmentwas highest，and its root activity and nitrate reductase from the 45th days to 75th days after transplanting were significantly increased.

S572.04

A

1001-5280（2014）05-0491-05 DOI：10.3969／j.issn.1001-5280.2014.05.09

2014 06 13

李 震（1973-），男，云南丘北人，碩士研究生，Email：366649711＠qq.com。*通信作者：周冀衡，教授，博導(dǎo)，從事煙草生理生化和品質(zhì)化學(xué)研究，Email：jhzhou2005＠163.com。

云南省煙草公司科技項目（2011YN73）。