種植密度和施氮量互作對烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量的影響

劉楠楠, 孫敬釗,,皮本陽，孫智勇，李 強，白玉超,李雪玲, 黃敏升, 郭 婷,3, 崔國賢,4*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所，湖南長沙 410128；2.常德市煙草公司臨澧縣分公司，湖南常德 415000；3.湖南省桂陽縣煙草局專賣，湖南桂陽 424000；4.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，湖南長沙 410205)

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種植密度和施氮量互作對烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量的影響

劉楠楠1, 孫敬釗1,2,皮本陽2，孫智勇2，李 強2，白玉超1,李雪玲1, 黃敏升1, 郭 婷1,3, 崔國賢1,4*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所，湖南長沙 410128；2.常德市煙草公司臨澧縣分公司，湖南常德 415000；3.湖南省桂陽縣煙草局專賣，湖南桂陽 424000；4.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，湖南長沙 410205)

[目的] 研究不同種植密度和氮肥用量互作對烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量的影響，為提高常德煙區(qū)煙草生產(chǎn)水平和煙葉質(zhì)量提供指導(dǎo)。[方法] 采用兩因素隨機區(qū)組設(shè)計，以云煙87為試驗材料，設(shè)置3個水平種植密度，3個水平氮肥用量，共9個組合處理，研究不同處理對烤煙生長發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量的影響。[結(jié)果]烤煙生育期主要受氮肥用量的影響，而種植密度對生育期基本沒有影響。種植密度和氮肥用量對烤煙單株葉面積、株高、莖圍、單葉重和節(jié)距的影響顯著，對葉片總糖含量和還原糖含量影響顯著，對上部葉和下部葉煙堿含量影響顯著，對烤煙上等煙比例、產(chǎn)量和均價的影響顯著。其交互作用對上部葉煙堿含量和還原糖含量影響顯著，對中部葉和下部葉還原糖含量和總鉀含量影響顯著。氮肥用量是單株葉面積、株高、單葉重、節(jié)距、煙葉總氯含量、煙葉總鉀含量、煙葉總氮含量、烤煙產(chǎn)量、煙葉均價和產(chǎn)值有關(guān)參數(shù)的主要決定因子，種植密度是莖圍、煙葉煙堿含量、煙葉總糖含量、煙葉還原糖含量和上等煙比例有關(guān)參數(shù)的主要決定因子。[結(jié)論]煙葉產(chǎn)量以D3N3(種植密度1.80萬株/hm2，施氮量135 kg/hm2)處理最高，為2 104.6 kg/hm2；煙葉產(chǎn)值以D2N2(種植密度1.65萬株/hm2，施氮量120 kg/hm2)處理最高，為52 729.7元/hm2。

烤煙；種植密度；氮肥用量；交互作用；產(chǎn)量；品質(zhì)；產(chǎn)值

煙草是我國主要經(jīng)濟作物之一，雖然種植面積只占總耕地面積的千分之十左右，但其經(jīng)濟價值較大，對發(fā)展國民經(jīng)濟和滿足人們物質(zhì)生活需求都起著重要的作用。煙草在我國分布區(qū)域非常廣泛，年種植面積和總產(chǎn)量均居世界首位[1-2]，常年種植煙草100余萬hm2，煙葉年產(chǎn)量達200余萬t。煙草區(qū)域化生產(chǎn)是穩(wěn)定煙葉種植規(guī)模，發(fā)揮地區(qū)煙草生產(chǎn)優(yōu)勢，實現(xiàn)煙草生產(chǎn)區(qū)域化、專業(yè)化生產(chǎn)的前提，是提高總體煙葉質(zhì)量的重要途徑[3-4]。

煙草對氮肥要求特別嚴格，氮肥過多或過少都會對煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生很大的影響[5]。為追求較高的經(jīng)濟效益，煙農(nóng)通常施用過量的氮肥，導(dǎo)致煙葉煙堿和全氮含量嚴重超標，品質(zhì)下降，工業(yè)可用性差。合理施用氮肥，在保證煙株養(yǎng)分、提高煙葉產(chǎn)量的同時，還可以改善煙葉品質(zhì)，提高煙葉的利用價值[6-7]。目前關(guān)于氮肥用量對烤煙生長發(fā)育及煙葉品質(zhì)影響的研究很多，但我國煙區(qū)分布范圍十分廣泛，氣候、土壤條件復(fù)雜多樣，針對不同地區(qū)應(yīng)選用適宜的氮肥用量[8-10]。

常德市是湖南省重要煙區(qū)之一，煙草種植面積和產(chǎn)量占全省5%左右。常德煙區(qū)存在著施肥不合理、氮肥用量大、肥料利用率低等問題。隨著全國煙葉市場競爭的日益激烈，充分發(fā)揮常德煙區(qū)地理優(yōu)勢和內(nèi)在潛力，提高烤煙質(zhì)量和種煙的經(jīng)濟效益是當前亟待解決的問題。筆者針對當前常德煙區(qū)煙葉生產(chǎn)中存在的主要問題，探討不同種植密度與施氮量對烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響，以期提高常德煙區(qū)煙葉生產(chǎn)水平和煙葉質(zhì)量。

1　材料與方法

1.1試驗地概況與材料試驗于2015年在常德市臨澧縣陳二鄉(xiāng)百草村進行，供試煙田前茬作物為水稻。常德市位于湖南省西北部，屬中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候向北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候過渡的地帶，年平均氣溫16.7 ℃，年降水量1 200～1 900 mm。供試土壤養(yǎng)分情況如下：全氮1.65 g/kg、全磷2.70 g/kg、全鉀13.4 g/kg、堿解氮112.4 mg/kg、速效磷90.4 mg/kg、速效鉀66.2 mg/kg、有機質(zhì)15.7 g/kg，pH 5.6。供試品種為云煙87，由常德市煙草公司臨澧縣分公司提供。

1.2試驗設(shè)計試驗采用兩因素隨機區(qū)組設(shè)計，開展種植密度(D)和施氮量(N)兩因素?zé)煵菰耘嘣囼?，試驗處理設(shè)計見表1，每處理3個重復(fù)，小區(qū)面積66 m2。每個小區(qū)施P2O5102 kg/hm2、K2O 382.5 kg/hm2，其中基肥占70%，于煙株移栽前5～10 d施用，追肥占30%，分2次在移栽后30 d施完，大田管理參照優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)進行。

表1　試驗處理設(shè)計

1.3測定項目與方法

1.3.1生育期。移栽后開始觀察和記載生育期[11]，包括移栽期、團棵期、現(xiàn)蕾期、腳葉成熟期和頂葉成熟期。

1.3.2農(nóng)藝性狀。于打頂期測定各處理烤煙的農(nóng)藝性狀，包括株高、莖圍、有效葉片數(shù)、單葉重、節(jié)距和單株葉面積。

1.3.3經(jīng)濟性狀。各處理煙葉正常成熟采收、分級扎把，統(tǒng)計煙葉產(chǎn)量和經(jīng)濟性狀，按當?shù)厥召弮r格計算煙葉產(chǎn)值。

1.3.4化學(xué)成分。取各處理上部葉、中部葉和下部葉，測定烤后煙葉中總氮、總糖、還原糖、煙堿、總氯和總鉀含量。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(v7.05專業(yè)版)和Microsoft Excel 2007進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2　結(jié)果與分析

2.1種植密度和氮肥互作對烤煙生育期的影響由表2可知，烤煙生育期主要受氮肥用量的影響，而種植密度對生育期基本沒有影響。氮肥用量少，烤煙進入團棵期時間延長，D1N1、D2N1和D3N1處理進入團棵期時間較其他處理遲2 d。隨著氮肥用量增加，烤煙進入現(xiàn)蕾期、腳葉成熟期和頂葉成熟期的時間延長，有利于葉片充分生長。其中，D1N1、D2N1和D3N1處理進入現(xiàn)蕾期比其他處理早2 d；D1N1、D2N1和D3N1處理于5月30日進入腳葉成熟期，7月12日進入頂葉成熟期；D1N2、D2N2和D3N2處理于6月1日進入腳葉成熟期，7月15日進入頂葉成熟期；D1N3、D2N3和D3N3處理于6月2日進入腳葉成熟期，7月19日進入頂葉成熟期。隨著氮肥用量的增加，烤煙生育期延長，其中D1N1、D2N1和D3N1處理生育期為129 d，D1N2、D2N2和D3N2處理生育期為132 d，D1N3、D2N3和D3N3處理生育期為136 d。

表2　種植密度和氮肥互作處理下烤煙生育期

2.2種植密度和氮肥互作對烤煙農(nóng)藝性狀的影響由表3可知，種植密度和氮肥用量對烤煙單株葉面積、株高、莖圍、單葉重和節(jié)距的影響顯著，對有效葉片數(shù)影響不顯著；其交互作用對單株葉面積、株高、莖圍、有效葉片數(shù)、單葉重和節(jié)距的影響不顯著。比較F值大小可知，氮肥用量是單株葉面積、株高、單葉重和節(jié)距有關(guān)參數(shù)的主要決定因子，而種植密度是莖圍有關(guān)參數(shù)的主要決定因子。在相同氮水平下，煙株單株葉面積、莖圍和單葉重隨種植密度的增加而降低；煙株株高和節(jié)距隨種植密度的增加而增加。在相同種植密度下，煙株單株葉面積、株高、莖圍、單葉重和節(jié)距隨施氮量的增加而增加。在不同種植密度和氮肥用量處理下，煙株單株葉面積以D1N3處理最高，比其他處理高2.49%～17.05%；煙株株高以D3N3處理最高，比其他處理高1.38%～13.80%；煙株莖圍以D1N3處理最高，比其他處理高4.30%～25.97%；煙株單葉重以D1N3處理最高，比其他處理高8.64%～39.68%；煙株節(jié)距以D3N3處理最高，比其他處理高7.84%～30.95%。

表3　種植密度和氮肥互作處理下烤煙農(nóng)藝性狀

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

Note: small letters in the same column data denote significant difference (P<0.05).

2.3種植密度和氮肥互作對烤后煙葉經(jīng)濟性狀的影響由表4可知，種植密度和氮肥用量對烤煙上等煙比例、產(chǎn)量和均價的影響顯著；氮肥用量對產(chǎn)值的影響顯著，種植密度對產(chǎn)值的影響不顯著，其交互作用對上等煙比例、產(chǎn)量、均價和產(chǎn)值的影響不顯著。比較F值大小可知，氮肥用量是烤煙產(chǎn)量、均價和產(chǎn)值有關(guān)參數(shù)的主要決定因子，而種植密度是上等煙比例有關(guān)參數(shù)的主要決定因子。在相同氮水平下，烤煙上等煙比例隨種植密度的增加而降低；烤煙產(chǎn)量隨種植密度的增加而增加；烤煙均價隨種植密度的增加而降低。在N1水平上，烤煙產(chǎn)值從大到小依次為處理D3、D1、D2；在N2水平上，烤煙產(chǎn)值從大到小依次為處理D2、D1、D3；在N3水平上，烤煙產(chǎn)值從大到小依次為處理D3、D1、D2。在相同種植密度下，烤煙上等煙比例和產(chǎn)量隨氮肥用量增加而增加；煙葉均價先升高后降低。在D1和D2水平上，煙葉產(chǎn)值隨氮肥用量增加先增加后下降；在D3水平上，煙葉產(chǎn)值隨氮肥用量增加而增加。在不同種植密度和氮肥用量處理下，煙葉上等煙比例以D1N3處理最高，比其他處理高8.01%～44.01%，上等煙葉比例從大到小依次為處理D1N3、D1N2、D2N3、D1N1、D3N3、D2N2、D2N1、D3N2、D3N1；煙葉產(chǎn)量以D3N3處理最高，比其他處理高4.00%～19.41%，煙葉產(chǎn)量從大到小依次為處理D3N3、D3N2、D2N3、D2N2、D1N3、D3N1、D1N2、D2N1、D1N1；煙葉均價以D1N2處理最高，比其他處理高3.77%～16.53%，煙葉均價從大到小依次為處理D1N2、D2N2、D1N3、D3N2、D2N3、D1N1、D3N3、D2N1、D3N1；煙葉產(chǎn)值以D2N2處理最高，為52 729.7元/hm2，比其他處理高1.22%～18.78%，煙葉產(chǎn)值從大到小依次為處理D2N2、D1N2、D3N3、D1N3、D3N2、D2N3、D3N1、D1N1、D2N1。

表4　種植密度和氮肥互作處理下烤后煙葉經(jīng)濟性狀

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

Note: small letters in the same column data denote significant difference (P<0.05).

2.4種植密度和氮肥互作對烤后煙葉化學(xué)成分的影響由表5可知，種植密度和氮肥用量對烤煙上部葉煙堿含量、總糖含量和還原糖含量影響顯著，氮肥用量對上部葉總氯含量、鉀含量和總氮含量影響顯著，其交互作用對上部葉煙堿和還原糖含量影響顯著，對總氯含量、總糖含量、鉀含量和總氮含量影響不顯著。比較F值大小可知，種植密度是烤煙上部葉煙堿含量、總糖含量和還原糖含量有關(guān)參數(shù)的主要決定因子，而氮肥用量是烤煙上部葉總氯含量、總鉀含量和總氮含量有關(guān)參數(shù)的主要決定因子。在不同種植密度和氮肥用量處理下，烤煙上部葉煙堿含量以D1N3處理最高，為3.55%，比其他處理高2.31%～38.67%；上部葉總氯含量以D3N3處理最高，為1.26%，比其他處理高0.80%～50.00%；上部葉總糖含量以D3N3處理最高，為24.25%，比其他處理高0.54%～13.64%；上部葉還原糖含量以D3N3處理最高，為19.34%，比其他處理高0.05%～9.33%；上部葉鉀含量以D1N3處理最高，為2.41%，比其他處理高2.99%～33.15%；上部葉總氮含量以D3N3處理最高，為2.13%，比其他處理高4.41%～17.68%。在相同氮水平下，隨著種植密度增加，烤煙上部葉煙堿和總氮含量呈降低趨勢；總糖含量和還原糖含量呈上升趨勢。在相同種植密度下，隨著氮肥用量的增加，烤煙上部葉煙堿含量、總氯含量、總糖含量、還原糖含量、總鉀含量和總氮含量呈上升趨勢。

種植密度和氮肥用量對烤煙中部葉總糖含量和還原糖含量影響顯著，種植密度對烤煙中部葉煙堿含量影響顯著，氮肥用量對烤煙中部葉總氯含量、鉀含量和總氮含量影響顯著，其交互作用對烤煙中部葉還原糖含量和總鉀含量影響顯著。比較F值大小可知，種植密度是烤煙中部葉煙堿含量、總糖含量和還原糖含量有關(guān)參數(shù)的主要決定因子，而施氮量是烤煙中部葉總氯含量、總鉀含量和總氮含量有關(guān)參數(shù)的主要決定因子。在相同氮水平下，隨著種植密度增加，烤煙中部葉煙堿含量呈下降趨勢；總氯含量、總鉀含量和總氮含量變化不明顯；總糖含量和還原糖含量呈上升趨勢。在相同種植密度下，隨著氮肥用量的增加，烤煙中部葉總氯含量、總糖含量、還原糖含量、鉀含量和總氮含量呈上升趨勢；煙堿含量變化不明顯。在不同種植密度和氮肥用量處理下，烤煙中部葉煙堿含量以D1N2處理最高，為2.20%，比其他處理高2.80%～25.00%；中部葉總氯含量以D1N3處理最高，為0.78%，比其他處理高5.41%～52.94%；中部葉總糖含量以D2N3處理最高，為26.81%，比其他處理高0.71%～8.98%；中部葉還原糖含量以D2N3處理最高，為21.45%，比其他處理高1.37%～11.49%；中部葉鉀含量以D3N3處理最高，為2.67%，比其他處理高6.80%～25.94%；中部葉總氮含量以D3N3處理最高，為1.74%，比其他處理高1.16%～14.47%。

種植密度和氮肥用量對烤煙下部葉煙堿含量、總糖含量和還原糖含量影響顯著，氮肥用量對烤煙下部葉總氯含量、總鉀含量和總氮含量影響顯著，其交互作用對烤煙下部葉還原糖含量和鉀含量影響顯著。比較F值大小可知，種植密度是烤煙下部葉煙堿含量、總糖含量和還原糖含量有關(guān)參數(shù)的主要決定因子，而施氮量是烤煙下部葉總氯含量、總鉀含量和總氮含量有關(guān)參數(shù)的主要決定因子。在相同氮水平下，隨著種植密度增加，烤煙下部葉煙堿含量呈下降趨勢；烤煙下部葉總糖含量和還原糖含量呈上升趨勢；總氯含量、總鉀含量和總氮含量變化無規(guī)律性。在相同種植密度下，隨著氮肥用量的增加，烤煙下部葉煙堿含量、總氯含量、總糖含量、還原糖含量、鉀含量和總氮含量均呈上升趨勢。在不同種植密度和氮肥用量處理下，烤煙下部葉煙堿含量以D1N3處理最高，為1.78%，比其他處理高2.30%～25.35%；下部葉總氯含量以D1N3處理最高，為0.66%，比其他處理高1.54%～37.50%；下部葉總糖含量以D2N3處理最高，為24.58%，比其他處理高0.08%～11.58%；下部葉還原糖含量以D3N3處理最高，為20.11%，比其他處理高3.29%～10.43%；下部葉鉀含量以D1N3處理最高，為2.73%，比其他處理高1.49%～13.28%；下部葉總氮含量以D2N3處理最高，為1.51%，比其他處理高2.72%～14.39%。

表5　種植密度和氮肥互作處理下烤后煙葉化學(xué)成分

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

Note: small letters in the same column data denote significant difference (P<0.05).

3　結(jié)論

種植密度和氮肥用量是決定烤煙生長代謝和產(chǎn)量的重要因子，其交互作用對煙株生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成都有著重要的影響。該研究結(jié)果表明，隨著氮肥用量增加，煙草的營養(yǎng)生殖期會顯著增加，但種植密度改變對其生長周期的影響相對很??；煙草產(chǎn)量與種植密度和氮肥用量成正比，烤煙品質(zhì)隨著氮肥用量增加而增加；煙葉產(chǎn)量以D3N3(種植密度1.80萬株/hm2，施氮量135 kg/hm2)處理最為理想，為2 104.6 kg/hm2，比其他處理高4.00%～19.41%，煙葉產(chǎn)量從大到小依次為處理D3N3、D3N2、D2N3、D2N2、D1N3、D3N1、D1N2、D2N1、D1N1；煙葉產(chǎn)值以D2N2(種植密度1.65萬株/hm2，施氮量120 kg/hm2)處理最高，為52 729.7元/hm2，比其他處理高1.22%～18.78%，煙葉產(chǎn)值從大到小依次為處理D2N2、D1N2、D3N3、D1N3、D3N2、D2N3、D3N1、D1N1、D2N1。

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Effects of Planting Density and Nitrogen Fertilization Amount on Growth, Yield and Quality of Flue-cured Tobacco

LIU Nan-nan1, SUN Jing-zhao1,2, PI Ben-yang2, CUI Guo-xian1,4*et al

(1.Ramie Research Institute of Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128;2.Linli County Branch of Changde Municipal Tobacco Company, Changde, Hunan 415000; 4.Institute of Bast Fiber Crops, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Changsha, Hunan 410205)

[Objective] To study the effects of the interaction of planting density and nitrogen fertilization amount on the growth and development, yield, quality and production value of flue-cured tobacco, and provide guidance for improving the production level and tobacco leaf quality in Changde tobacco-growing areas.[Methods] Two-factor randomized block design was applied, Yunyan 87 was taken as experimental material, and planting density was set to 3 levels, to explore the effects of the planting density and nitrogen fertilization amount on growth and development, yield, quality and production value of flue-cured tobacco.[Results] The results showed that flue-cured tobacco growth stage was mainly affected by nitrogen fertilization amount, and the growth stage of tobacco plants was not affected by planting density.The nitrogen fertilization and clipping height exerted significant effect on plant height, node length, single plant leaf area index, stem girth and leaf weight of the tobacco plants, and had significant effect on the contents of total sugar and reducing sugar in the leaves of tobacco and the contents of nicotine in the lower and middle leaves of tobacco, also had significant effect on the yield, the price and the highest class leaf proportion of tobacco.Both the contents of total sugar and reducing sugar in the upper leaves of tobacco displayed significant interaction between planting density and nitrogen fertilization amount.The interaction between the planting density and nitrogen fertilization also had significant effect on the contents of reducing sugar and total potassium in the lower and middle leaves of tobacco.Nitrogen fertilization was the dominant factor affecting the plant height, node length, single plant leaf area index, leaf weight, the contents of total chlorine, the contents of total potassium, the contents of total nitrogen, the yield, the price and the highest class leaf proportion of tobacco.Planting density was the dominant factor affecting the stem girth, the highest class leaf proportion and the contents of nicotine, total sugar and reducing sugar in the leaves of tobacco.[Conclusion] The yield is highest (2 104.6 kg/hm2) when the planting density is 1.80×104plants/hm2and the nitrogen fertilization amount is 135 kg/hm2, the economic benefit is the highest (52 729.7 yuan/hm2) when the planting density is 1.65×104plants /hm2and the nitrogen fertilization amount is 120 kg/hm2.

Flue-cured tobacco; Planting density; Nitrogen fertilization amount; Interaction; Yield; Quality; Production value

湖南省煙草公司常德市公司2015年科技創(chuàng)新自立項目；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“國家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系土壤肥料崗位”(CARS-19-E20)。

劉楠楠(1991-),女，湖北棗陽人，碩士研究生，從事苧麻生理與生化研究。*通訊作者，教授，博士生導(dǎo)師，從事麻類栽培育種、生理生態(tài)、植物營養(yǎng)生理及作物信息技術(shù)研究。

2016-05-16

S 572

A

0517-6611(2016)19-124-04