煙稻復(fù)種連作對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀和品質(zhì)的影響

靳志麗，梁文旭，李玉輝，王錫春

(1.湖南省煙草公司永州市公司，中國煙草中南農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站永州基地，湖南 永州 425000；2.永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 永州 425000)

煙稻復(fù)種連作對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀和品質(zhì)的影響

靳志麗1，梁文旭2*，李玉輝1，王錫春1

(1.湖南省煙草公司永州市公司，中國煙草中南農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站永州基地，湖南 永州 425000；2.永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 永州 425000)

為揭示長年煙稻復(fù)種連作種植制度對烤煙產(chǎn)量、品質(zhì)產(chǎn)生的影響，定位調(diào)查了 3 個(gè)煙區(qū) 20 塊不同連作年限煙田，對逐項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了趨勢分析和顯著性評價(jià)。結(jié)果表明，在 1～23 年煙稻復(fù)種連作年限研究范圍內(nèi)，煙葉經(jīng)濟(jì)性狀和主要化學(xué)成分與連作年限呈二次曲線兲系，煙葉經(jīng)濟(jì)性狀在復(fù)種連作 12 年前后呈下降趨勢，煙葉化學(xué)成分在復(fù)種連作 14 年前后協(xié)調(diào)性逐步下降，煙葉主要感官質(zhì)量隨復(fù)種連作年限升高而下降。煙稻復(fù)種連作 10年后應(yīng)安排必要的輪作倒茬，兊服長期復(fù)種連作對烤煙產(chǎn)質(zhì)量帶來的不利影響。

烤煙；復(fù)種連作；經(jīng)濟(jì)性狀；品質(zhì)

湘南煙區(qū)以煙稻復(fù)種連作為主要種植制度，煙區(qū)每年 3—7月份生產(chǎn)烤煙，烤煙收獲后種植晚稻，周而復(fù)始，年年如此。這種復(fù)種連作方式在充分利用自然資源和提高單位面積的產(chǎn)量、效益方面比單一 水稻 連作 具有 明顯 優(yōu)勢[1-2]。 但 煙草 為忌 連作 作物，關(guān)于煙草連作產(chǎn)生障礙的研究較多，主要涉及連作障礙產(chǎn)生機(jī)制、主要表現(xiàn)、解決途徑等方面[3-5]，煙稻復(fù)種連作是連作的一種模式，目前對這一連作模式研究較少[6-7]，煙稻復(fù)種連作對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀和內(nèi)在品質(zhì)的影響沒有相關(guān)研究報(bào)道，作為湖南省重要種植模式，有必要對其進(jìn)行系統(tǒng)、深入研究。本試驗(yàn)通過系統(tǒng)研究煙稻復(fù)種連作對煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、主要化學(xué)成分、感官質(zhì)量等的影響效應(yīng)，探明烤煙經(jīng)濟(jì)性狀和內(nèi)在品質(zhì)與煙稻復(fù)種連作年限的內(nèi)在關(guān)系，為合理調(diào)控?zé)煹靖邚?fù)種連作區(qū)烤煙生長、提高烤煙內(nèi)在品質(zhì)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 定位考察取樣點(diǎn)選擇

從 2008 年開始，在永州市的寧遠(yuǎn)、新田、藍(lán)山選擇有代表性的煙稻輪作區(qū)進(jìn)行定位考察和取樣分析，定位點(diǎn)限定在一個(gè)種煙村、面積 6.67 m2以內(nèi)的煙稻復(fù)種連作連片種植區(qū)，各取樣點(diǎn)的土壤質(zhì)地、營養(yǎng)狀況、生產(chǎn)水平一致，一個(gè)種植年限煙田為一個(gè)考察及取樣點(diǎn)(處理)，選擇的種植年限一定是連續(xù)種植烤煙，不同種植年限之間一般間隔3年。湖南省永州市寧遠(yuǎn)縣仁和鎮(zhèn)孫家村、新田縣新圩鎮(zhèn)祖亭下村、藍(lán)山縣洪觀鄉(xiāng)賀家村為項(xiàng)目固定考察及取樣點(diǎn)。

1.2 煙葉經(jīng)濟(jì)性狀和品質(zhì)檢測

每個(gè)定位考察取樣點(diǎn)煙田單獨(dú)采收、單獨(dú)掛牌編桿，烘烤后以處理為單位按照國家烤煙分級標(biāo)準(zhǔn)GB 2635—1992 進(jìn)行分級，同時(shí)考察各處理烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙率。同時(shí)取各處理烤后煙X2F、C3F、B2F 各 5 kg，進(jìn)行煙葉常規(guī)化學(xué)成分分析和感觀質(zhì)量評價(jià)。煙葉常規(guī)化學(xué)成分按照文獻(xiàn)[8]中 的 方 法 進(jìn) 行 檢 測 ； 煙 葉 感 官 質(zhì) 量 按 標(biāo) 準(zhǔn)YC/T138—1998 煙草及煙草制品進(jìn)行。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

運(yùn)用 DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對項(xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)和回歸分析[9]。

2 結(jié) 果

2.1 煙葉經(jīng)濟(jì)性狀

隨煙稻復(fù)種連作年限的增加，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)的變化規(guī)律趨于一致，均呈二次曲線關(guān)系(圖1～4)，其中產(chǎn)值與復(fù)種連作年限的二次曲線關(guān)系基本達(dá)到了顯著水平(表 1)。產(chǎn)量、均價(jià)、產(chǎn)值、上等煙率隨復(fù)種連作年限的增加，均呈先緩慢升高而后降低的趨勢，轉(zhuǎn)折點(diǎn)在復(fù)種連作的 9.4 年、13.8年、11.4 年、11.9 年，這表明復(fù)種連作這一種植制度在一定年限內(nèi)比較適宜烤煙生長，只要生產(chǎn)措施得當(dāng)，能夠獲得較高的產(chǎn)質(zhì)量水平，但復(fù)種連作年限 12 年前后，烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值等經(jīng)濟(jì)性狀各項(xiàng)指標(biāo)呈現(xiàn)出不同程度的下降趨勢。

圖1 不同復(fù)種連作年限烤煙產(chǎn)量變化Fig. 1 Yield change with different continuous and multiple years

圖3 不同復(fù)種連作年限烤煙產(chǎn)值變化Fig. 3 Output value change with different continuous and multiple years

圖2 不同復(fù)種連作年限烤煙均價(jià)變化Fig. 2 Average price change with different continuous and multiple years

圖4 不同復(fù)種連作年限烤煙上等煙率變化Fig. 4 Superior leaves proportion change with different continuous and multiple years

表1 煙葉經(jīng)濟(jì)性狀擬合方程顯著性Table 1 Significant level with fitting equation of tobacco economic traits

2.2煙葉常規(guī)化學(xué)成分

煙葉主要化學(xué)成分各項(xiàng)指標(biāo)與復(fù)種連作年限均呈二次曲線的變化規(guī)律(圖 5～10)，其中煙葉鉀含量與復(fù)種連作年限的二次曲線關(guān)系達(dá)到了顯著水平，其他指標(biāo)與復(fù)種連作年限的二次曲線關(guān)系不顯著(表 2)。隨復(fù)種連作年限的增加，還原糖與糖堿比呈先升高而后下降的趨勢，還原糖總體變化幅度較小，而糖堿比變化相對較大，兩者分別在復(fù)種連作的 19.4 年、14.6 年達(dá)最高值，之后呈下降趨勢；煙堿、總氮、鉀、氯隨復(fù)種連作的增加，呈逐步降低而后升高的趨勢，分別在復(fù)種連作的 14.6 年、12.6年、12.9 年、14.7 年達(dá)最低值，之后逐步升高。以上分析表明，煙稻復(fù)種連作 1年至 14年前后，煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性逐步提高，復(fù)種連作年限過高，超過了這一范圍，煙葉還原糖、煙堿、總氮等主要化學(xué)成分適宜性和協(xié)調(diào)性出現(xiàn)下降趨勢，影響煙葉的內(nèi)在品質(zhì)。

圖5 不同復(fù)種連作年限還原糖變化Fig. 5 Reducing sugar change with different continuous and multiple years

圖6 不同復(fù)種連作年限煙葉煙堿變化Fig. 6 Nicotine change with different continuous and multiple years

圖7 不同復(fù)種連作年限煙葉總氮變化Fig. 7 Total nitrogen change with different continuous and multiple years

圖8 不同復(fù)種連作年限煙葉鉀變化Fig. 8 Potassium content change with different continuous and multiple years

圖9 不同復(fù)種連作年限煙葉氯變化Fig. 9 Chlorine content change with different continuous and multiple years

圖10 不同復(fù)種連作年限糖堿比變化Fig. 10 The ratio of sugar to nicotine change with different continuous and multiple years

表2 煙葉化學(xué)成分?jǐn)M合方程顯著性Table 2 Significant level with fitting equation of tobacco chemical composition

2.3 煙葉評吸質(zhì)量

從圖 11～18 來看，煙葉香氣量、刺激性、回甜度等感官質(zhì)量指標(biāo)分別與復(fù)種連作年限呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，刺激性和回甜度與復(fù)種連作年限分別達(dá)到極顯著、顯著負(fù)相關(guān)。煙葉香氣質(zhì)、雜氣、濃度、余味、燃燒性與復(fù)種連作年限呈二次曲線關(guān)系，其中香氣質(zhì)、雜氣、余味的擬合方程達(dá)到了極顯著水平(表 3)，且三者變化規(guī)律基本一致，隨復(fù)種連作年限的增加首先呈快速下降趨勢，分別在復(fù)種連作16.3 年、16.9 年、17.5 年達(dá)最低點(diǎn)，之后漸趨平穩(wěn)。煙葉濃度隨復(fù)種連作年限的增加變異較大，沒有明顯的規(guī)律性。煙葉燃燒性總體變化幅度較小，數(shù)據(jù)點(diǎn)近乎一條直線。

圖11 不同復(fù)種連作年限香氣質(zhì)變化Fig. 11 Aroma quality change with different continuous and multiple years

圖12 不同復(fù)種連作年限香氣量變化Fig. 12 Aroma content change with different continuous and multiple years

圖13 不同復(fù)種連作年限雜氣程度變化Fig. 13 Offensive odor degree change with different continuous and multiple years

圖14 不同復(fù)種連作年限煙氣濃度變化Fig. 14 Smoke concentration change with different continuous and multiple years

圖15 不同復(fù)種連作年限刺激性變化Fig. 15 Irritancy change with different continuous and multiple years

圖16 不同復(fù)種連作年限煙葉余味變化Fig. 16 Residual taste change with different continuous and multiple years

圖17 不同復(fù)種連作年限回甜度變化Fig. 17 After sweetness change with different continuous and multiple years

圖18 不同復(fù)種連作年限煙葉燃燒性變化Fig. 18 Combustibility change with different continuous and multiple years

表3 煙葉感官質(zhì)量擬合方程顯著性Table 3 Significant level with fitting equation of tobacco sensory quality

3 討 論

煙稻復(fù)種連作為湖南省最主要的種植制度，本研究以 1～23 年煙稻復(fù)種連作年限煙田為主要研究對象，探明了烤煙經(jīng)濟(jì)性狀和內(nèi)在品質(zhì)隨煙稻復(fù)種連作年限的變化所呈現(xiàn)出的變化趨勢，揭示了煙稻復(fù)種連作在一定年限內(nèi)，這一種植模式能夠適宜烤煙生長，確保較高的產(chǎn)質(zhì)量水平，隨著復(fù)種連作年限的逐步增加，由連作所產(chǎn)生的障礙因素也隨之不斷積累[10]，當(dāng)復(fù)種連作年限超過一定范圍(不同產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)對應(yīng)的范圍不同)，障礙因素積累到一定程度后，對烤煙產(chǎn)質(zhì)量的不利影響就會顯現(xiàn)，最終導(dǎo)致烤煙產(chǎn)質(zhì)量水平的下降。這一研究結(jié)果對煙稻復(fù)種連作區(qū)的烤煙生產(chǎn)有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義，為產(chǎn)區(qū)以煙為主輪作制度的合理安排和長年煙稻復(fù)種連作土壤地力的恢復(fù)提供了借鑒。

本研究首次在 1～23 年比較大的煙稻復(fù)種連作時(shí)間跨度內(nèi)，全面系統(tǒng)地研究了烤煙經(jīng)濟(jì)性狀、主要化學(xué)成分和感官評吸質(zhì)量各指標(biāo)與煙稻復(fù)種連作年限的內(nèi)在聯(lián)系，這是以往研究所沒有的。

4 結(jié) 論

(1)在 1～23 年煙稻復(fù)種連作研究范圍內(nèi)，隨復(fù)種連作年限的增加，煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值等經(jīng)濟(jì)性狀在一段時(shí)期內(nèi)呈不同增加趨勢，在煙稻復(fù)種連作 12年前后，呈現(xiàn)不同程度的下降趨勢。

(2)煙稻復(fù)種連作 1～14 年前后，煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性逐步提高，復(fù)種連作年限達(dá)到 14年前后，煙葉還原糖、煙堿、總氮等主要化學(xué)成分適宜性和協(xié)調(diào)性出現(xiàn)下降趨勢，導(dǎo)致煙葉內(nèi)在品質(zhì)下降。隨復(fù)種連作年限的增加，煙葉香氣質(zhì)、雜氣、刺激性、余味、回甜度等主要感官質(zhì)量指標(biāo)呈顯著的下降趨勢，煙稻復(fù)種連作年限對烤煙感官質(zhì)量的不利影響產(chǎn)生得早且作用相對明顯。

(3)煙稻復(fù)種連作年限達(dá) 10年后應(yīng)安排必要的輪作倒茬，2～3 年種植一季烤煙，以克服長期煙稻復(fù)種連作對烤煙產(chǎn)質(zhì)量帶來的不良影響。

[1]朱列書，張國，徐堅(jiān)強(qiáng). 建立以煙為主的耕作制度 實(shí)行煙稻輪作[J]. 作物研究，2004(5):408-410.

[2]楊秀春，袁黔華，楊通隆，等. 煙稻連作對煙葉質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012(1):29-30，34.

[3]何琳，婁翼來，王玲莉，等. 烤煙連作對土壤養(yǎng)分狀況的影響[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2008(8):115-116.

[4]劉巧真，郭芳陽，吳照輝，等. 烤煙連作土壤障礙因子及防治措施[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28(10):87-90.

[5]符建國，賈志紅. 烤煙連作障礙產(chǎn)生機(jī)制及其調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40(28):13762-13764.

[6]張紅，李洪斌，張楊珠，等. 湘南煙區(qū)煙稻輪作和稻稻連作田土壤肥力質(zhì)量的比較[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010 (13):52-56.

[7]朱英華，屠乃美，肖漢乾，等. 煙-稻復(fù)種連作年限對土壤鈣鎂硫含量的影響 [J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2012，27(1): 218-222.

[8]王瑞新. 煙草化學(xué)品質(zhì)分析法[M]. 鄭州:河南科學(xué)出版社，1990.

[9]唐啟義，馮明光. DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)—實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)分析及數(shù)據(jù)挖掘[M]. 北京:科學(xué)出版社，2006.

[10] 張曉玲，潘振剛，周曉鋒，等. 自毒作用與連作障礙[J].土壤通報(bào)，2007，38(4):781-784.

Effect of Continuous and Multiple Cropping of Tobacco-Rice on Economic Attributes and Quality of Flue-cured Tobacco

JIN Zhili1, LIANG Wenxu2*, LI Yuhui1, WANG Xichun1
(1. Yongzhou Tobacco Company of Hunan Province, Yongzhou Base of Middle South Agricultural Experimental Station of China Tobacco, Yongzhou, Hunan 425000, China; 2. Yongzhou Vocational and Technical College, Yongzhou, Hunan 425000, China)

In order to reveal the effect of continuous and multiple cropping of tobacco-rice for many years on the yield and quality of flue-cured tobacco, 20 of tobacco field for different continuous cropping years from three tobacco growing areas were investigated. Trend analysis and significant evaluation were carried out with each index. The results showed that it was in quadratic curve relationship between tobacco economic traits, main chemical composition and continuous and multiple cropping years during 1-23 years of tobacco-rice continuous and multiple cropping. Tobacco economic traits presented a downward trend after 12 years of tobacco-rice continuous and multiple cropping. The coordination of tobacco chemical composition declined gradually after 14 years. The major sensory quality of tobacco leaves decreased with years of tobacco-rice continuous and multiple cropping increasing. It suggests that in order to overcome adverse effect of continuous and multiple cropping on yield and quality of tobacco, the necessary crop rotation is required after continuous and multiple cropping for 10 years.

flue-cured tobacco; continuous and multiple cropping; economic traits; quality

S572.047

1007-5119（2014）04-0022-06 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2014.04.005

湖南省煙草專賣局資助項(xiàng)目(09-12Aa01)

靳志麗，碩士，高級農(nóng)藝師，主要從事煙草栽培生理及營養(yǎng)調(diào)控研究。E-mail:jinzhili666@126.com。*通信作者，E-mail:liang-wx@sohu.com

2013-05-30

2013-12-23