種植密度對曬紅煙田間光照強度及煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響

馬波波，王夢雅，王 娟，符云鵬，侯振武，代曉燕，郭世英

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院，河南 鄭州 450002；2.云南師范大學(xué) 文理學(xué)院，云南 昆明 650202；3.吉林省蛟河市煙葉有限公司，吉林 蛟河 132500；4.紅塔遼寧煙草有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110003)

種植密度對曬紅煙田間光照強度及煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響

馬波波1，王夢雅1，王 娟2，符云鵬1，侯振武3，代曉燕1，郭世英4

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院，河南 鄭州 450002；2.云南師范大學(xué) 文理學(xué)院，云南 昆明 650202；3.吉林省蛟河市煙葉有限公司，吉林 蛟河 132500；4.紅塔遼寧煙草有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110003)

為了探討曬紅煙種植密度對煙田群體內(nèi)光照強度、煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以當?shù)刂髟云贩N大葉黃為供試材料，設(shè)置3個不同種植密度處理。結(jié)果表明，隨著行距的加大、種植密度的降低，曬紅煙群體內(nèi)光照強度增加，中、下部煙葉光照強度增加明顯，T3處理較對照增幅分別達6.77%～36.22%，23.14%～81.49%；隨密度降低，曬紅煙葉面積系數(shù)、群體產(chǎn)量顯著降低，T3處理分別較對照降低12.38%，4.44%；個體產(chǎn)量顯著升高(21.43%～35.71%)，1，2級煙葉比例增加(16.17%～23.57%，16.56%～22.92%)；煙葉產(chǎn)值以密度為20 510株/hm2顯著高于其他處理。隨密度降低，曬紅煙總糖和還原糖含量降低，總氮、煙堿以及鉀氯比值升高，其中，中、上兩部位鉀氯比值增加幅度分別為53.20%～132.51%，7.23%～19.68%；中、上部位煙葉香氣物質(zhì)總量增加(13.03%～65.53%，44.41%～54.05%)，感官質(zhì)量明顯提高。綜合分析認為，種植密度為16 660株/hm2時，煙葉群體結(jié)構(gòu)矛盾有效緩解，煙葉化學(xué)成分趨于協(xié)調(diào)，感官質(zhì)量最優(yōu)，產(chǎn)值較高。

種植密度；曬紅煙；光照強度；葉面積系數(shù)；產(chǎn)量；品質(zhì)

種植密度是栽培措施中影響煙田群體結(jié)構(gòu)建成的一項基本措施，種植密度不僅能協(xié)調(diào)煙株個體及群體之間的生長發(fā)育，影響煙葉的產(chǎn)量，又能從煙草生長的田間小氣候及營養(yǎng)的分配等多方面影響煙葉品質(zhì)的形成[1-4]。

已有研究表明，種植密度對煙草的植物學(xué)性狀、化學(xué)成分以及香味物質(zhì)含量都有較大影響[5-13]。周厚發(fā)等[14]研究發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)，隨著種植密度的增大，烤煙株高、節(jié)距逐漸增加，莖圍、葉片大小逐漸減?。划敺N植密度過小時，雖然煙株個體發(fā)育較好，但群體結(jié)構(gòu)差。汪麗等[3]還研究發(fā)現(xiàn)，隨著種植密度的增加，田間葉面積系數(shù)增大，光線相對減弱，風(fēng)速減小。王付鋒等[15]研究發(fā)現(xiàn)，隨著密度的增加，總氮、蛋白質(zhì)、煙堿的含量遞減，總糖和氯的含量則遞增；氮堿比、總糖與煙堿的比值、總糖與蛋白質(zhì)的比值有增加的趨勢，而鉀氯比值有遞減的趨勢。張廣富等[16]研究發(fā)現(xiàn)，種植密度對烤煙香氣物質(zhì)總量有極顯著影響。上述研究對象均是以烤煙為主，對曬紅煙的研究較少。吉林長春是我國主要的曬紅煙產(chǎn)區(qū)，常年產(chǎn)量超過1 萬t。但該地區(qū)曬煙栽培一直以來行距過窄、種植密度偏大，田間通風(fēng)透光不良，下部葉常出現(xiàn)底烘現(xiàn)象，煙葉產(chǎn)量與質(zhì)量矛盾突出。因此，探討該地區(qū)曬煙種植密度與其產(chǎn)量、質(zhì)量的關(guān)系具有重要的現(xiàn)實意義。本試驗通過調(diào)控曬紅煙種植密度，研究不同密度下群體內(nèi)光環(huán)境、煙株發(fā)育及煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的變化，為當?shù)貢窦t煙合理密植、進一步提高煙葉品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗于2013，2014年在吉林省長春市農(nóng)安縣青山口鄉(xiāng)江東王村進行。試驗地土壤為黑鈣土，前茬作物為玉米。土壤pH 值5.55，有機質(zhì) 12.70 g/kg，堿解氮150 mg/kg，速效磷19.78 mg/kg，速效鉀243.54 mg/kg。供試品種為大葉黃，5月24日移栽，初花期打頂，留葉16片/株。

1.2 處理設(shè)置

試驗設(shè)3個處理，隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積400 m2。處理：T1(CK)，當?shù)爻Ｒ?guī)種植方式，行、株距均為65 cm，栽煙23 660株/hm2；T2，優(yōu)化種植方式1，寬窄行種植，寬行距130 cm，窄行距65 cm，株距50 cm，栽煙 20 510株/hm2；T3，優(yōu)化種植方式2，等行距種植，行、株距分別為120，50 cm，栽煙16 660 株/hm2。區(qū)組間設(shè)通道，四周設(shè)保護行。

試驗各處理氮用量75 kg/hm2，氮磷鉀比例1∶1.2∶3，鉀由復(fù)合肥(10-12-22)、硫酸鉀提供；另各處理均施餅肥300 kg/hm2。餅肥、70%的復(fù)合肥作基肥于起壟時條施，硫酸鉀和30%的復(fù)合肥于移栽后30 d追施。其他生產(chǎn)管理措施同當?shù)貎?yōu)質(zhì)曬紅煙生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進行。

1.3 測定項目及方法

采收時以小區(qū)為單位，采用大棚中懸掛曬干的方式進行調(diào)制。挑選調(diào)制后上、中、下3個部位外觀質(zhì)量均勻，具有代表性的煙葉作為樣品。45 ℃烘干粉碎，過0.2 mm篩備用。

1.3.1 葉面積系數(shù) 于移栽后80 d(成熟采收前)每小區(qū)取代表性煙株5株，測定每片煙葉的長和寬。單葉葉片面積=葉長×葉寬×0.634 5，葉面積系數(shù)=葉片面積/土地面積。

1.3.2 光照強度 于移栽后50 d開始，每隔10 d測定1次，共測定4次，在晴天上午10：00時測定，所用儀器為美國APOGEE INSTRUMENTS公司制造的Model MQ-100手提式光照計。

1.3.3 煙葉常規(guī)化學(xué)成分 按照YC/T159-2002、YC/T160-2002、YC/T161-2002、YC/T217-2007、YC/T162-2002煙草及煙草制品化學(xué)成分連續(xù)法測定煙葉中總糖、還原糖、煙堿、總氮、鉀和氯的含量，所用儀器為德國BRAN+LUEBBE公司制造的AA3型流動分析儀。

1.3.4 中性香味物質(zhì) 曬紅煙香味物質(zhì)提取和測定按照文獻[17]的方法進行。

1.3.5 感官質(zhì)量 由紅塔遼寧煙草有限責(zé)任公司技術(shù)中心7位評吸專家評吸，采用9分制打分。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 17.0和Microsoft Excel 2003等軟件對數(shù)據(jù)進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植密度對曬紅煙不同葉位光照強度的影響

光照強度由于受天氣影響較大，隨時間和煙葉部位變化起伏較大。表1表明，隨移栽期推進、季節(jié)的變化，各處理行間光照強度呈增加趨勢；移栽后50～80 d，3個處理行間光照強度均隨部位的升高而增強，各部位煙葉行間光照強度均隨行距的增加而增強；T3處理下部葉較對照分別提高23.14%，81.49%，53.00%，53.92%，中部葉較對照分別提高6.77%，19.04%，22.03%，36.22%，上部葉較對照分別提高14.70%，14.32%，18.79%，10.30%，由此可知，行距越小，中、下部葉光照強度消減程度越大，對其光合作用非常不利。

表1 種植密度對曬紅煙不同葉位田間光照強度的影響Tab.1 Effects of planting density on the light intensity of the field in different position of dark sun-cured tobacco μmol/(m2.s)

2.2 種植密度對曬紅煙葉面積系數(shù)及產(chǎn)量產(chǎn)值的影響

由表2可知，不同的種植密度對煙葉的葉面積系數(shù)及群、個體產(chǎn)量有較大影響。隨著種植密度的增加，煙草葉面積系數(shù)逐漸增加，表現(xiàn)為T1>T2>T3，優(yōu)化處理種植方式較對照降低5.25%～12.38%，其中T3處理較對照降低12.38%，且與其他處理之間差異達極顯著水平(P<0.01)。群體產(chǎn)量表現(xiàn)為T2>T1>T3，T3處理較對照降低4.44%，且與其他處理之間差異達極顯著水平(P<0.01)。個體產(chǎn)量則表現(xiàn)為T3>T2>T1，優(yōu)化種植方式較對照提高21.43%～35.71%，其中T1和T2之間差異不顯著，T1和T3達到顯著性差異(P<0.05)，T2與T3差異不顯著。綜合結(jié)果表明，優(yōu)化種植方式有利于煙田群體和個體生產(chǎn)力的形成，這對協(xié)調(diào)煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)之間的矛盾有重要意義。

由表2可知，隨著種植密度的降低，曬紅煙1級和2級煙比例逐漸增加，表現(xiàn)為T3>T2>T1，優(yōu)化種植方式較對照分別提高16.17%～23.57%，16.56%～22.92%，其中1級煙優(yōu)化種植方式與常規(guī)種植方式之間差異達極顯著水平(P<0.01)，T2和T3處理之間差異不顯著；2級煙優(yōu)化種植方式與常規(guī)種植方式之間差異達顯著水平(P<0.05)，T2和T3處理之間差異不顯著。3級煙比例表現(xiàn)為T1>T3>T2，其中T1與T3處理之間差異達顯著水平(P<0.05)，T2和其他處理之間差異不顯著。由此可知，傳統(tǒng)種植方式雖然產(chǎn)量較高，但是煙葉等級和產(chǎn)值表現(xiàn)卻并不突出，相比較來說，寬窄行及等行距寬行種植模式可以有效提高上等煙比例，并在一定程度上提高了產(chǎn)值，經(jīng)濟效益較明顯。

表2 種植密度對曬紅煙葉面積系數(shù)及產(chǎn)量產(chǎn)值的影響Tab.2 Effects of planting density on the leaf area index and the yield and output value of dark sun-cured tobacco

注：同一列中不同大小寫分別表示差異達到0.01和0.05顯著水平。表3同。

Note：Different capital and small letters indicate significant at the 0.01 and 0.05 levels respectively.The same as Tab.3.

2.3 種植密度對曬紅煙化學(xué)成分含量的影響

由表3可以看出，種植密度對曬煙煙葉化學(xué)成分有較大影響。各處理總糖含量均低于2%，表現(xiàn)出低糖特點，這與趙曉丹等[18]的研究一致?？偟烤哂?%，這與吉林曬煙煙味濃、勁頭大有一定的聯(lián)系。隨著種植密度的降低，上部葉總糖、還原糖含量表現(xiàn)出降低的趨勢，總氮、煙堿表現(xiàn)出升高的趨勢。鉀素對烤煙的外觀和內(nèi)在品質(zhì)均有良好影響，較高的鉀含量有利于提高煙葉的品質(zhì)，有利于煙制品的燃燒[19]。氯是煙草的一種必須微量元素，與煙葉的吸濕性和燃燒性有關(guān)[2，20]。本試驗上部葉鉀素含量表現(xiàn)為T2>T3>T1，優(yōu)化種植方式較對照提高9.17%～21.10%，且各處理間均達到了極顯著差異，氯含量表現(xiàn)為T2>T1>T3；鉀氯比則表現(xiàn)為T3>T2>T1，優(yōu)化種植方式較對照提高7.23%～19.68%，處理間有顯著差異，雖未達到優(yōu)質(zhì)煙葉鉀氯比不小于4%的標準，但是隨著種植密度的降低，煙葉鉀氯比值有明顯的提高。

中部煙葉總氮、煙堿、鉀素含量以及鉀氯比都隨著栽培密度的降低有明顯的增加，增幅分別達4.59%～18.35%，5.69%～7.27%，13.98%～75.27%，53.20%～132.51%，且T3處理的鉀氯比更是達到了優(yōu)質(zhì)煙葉的標準。總糖、還原糖及氯的含量以及氮堿比則隨著密度的降低有明顯的降低。

表3 種植密度對曬紅煙常規(guī)化學(xué)成分含量的影響Tab.3 Effects of planting density on the chemical composition contents of dark sun-cured tobacco

2.4 種植密度對曬煙香氣物質(zhì)含量的影響

對不同處理香氣物質(zhì)的定性定量分析表明，香氣物質(zhì)種類共有28種，其中棕色化反應(yīng)產(chǎn)物有5種，類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物有16種，芳香族氨基酸降解產(chǎn)物有4種，西柏烷類以及葉綠素的降解產(chǎn)物及藏花醛各有1種。

由表4可知，不同處理間的煙葉香氣物質(zhì)含量有一定的差異。其中上部葉棕色化反應(yīng)產(chǎn)物中糠醛、糠醇、5-甲基糠醛含量以T2最高；面包酮、2-乙酰呋喃含量則以T3最高。類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物中6-甲基-5-庚烯-2-酮、6-甲基-5-庚烯-2-醇、芳樟醇、氧化異佛爾酮、2，6-壬二烯醛、β-環(huán)檸檬醛、β-大馬酮、β-二氫大馬酮、香葉基丙酮、巨豆三烯酮1、巨豆三烯酮3、螺巖蘭草酮含量以T3最高；3-羥基-β-二氫大馬酮、巨豆三烯酮2、巨豆三烯酮4、法尼基丙酮的含量則以T2最高。芳香族氨基酸中苯甲醛、苯乙醛以及苯乙醇的含量以T2最高；苯甲醇含量則以T3霰5.53含量最高。另外茄酮、新植二烯、藏花醛的含量則均表現(xiàn)出隨種植密度降低增高的趨勢。香氣物質(zhì)總量表現(xiàn)為T3>T2>T1，優(yōu)化種植方式較對照提高44.41%～54.05%，以T3處理的煙葉香氣物質(zhì)含量最高，煙葉品質(zhì)較優(yōu)。

不同處理中部葉香氣物質(zhì)各種類的含量變化除個別與上部葉相比有不同外，大部分指標的含量也均表現(xiàn)為T1最低。香氣物質(zhì)總量與中部葉一樣也表現(xiàn)為T3>T2>T1，優(yōu)化種植方式較對照提高幅度達13.03%～65.53%。說明隨著種植密度的降低有利于提高吉林曬煙煙葉中的香氣物質(zhì)含量，一定程度上提高了吉林曬煙煙葉的品質(zhì)。

表4 種植密度對曬煙香氣成分含量的影響Tab.4 Effects of planting density on the aroma substances contents of dark sun-cured tobacco

表4(續(xù))

2.5 種植密度對曬紅煙感官質(zhì)量的影響

由表5可知，隨著種植密度降低，不同處理上、中2個部位煙葉香氣質(zhì)改善、香氣量增加、余味變好，燃燒性、灰色改善，總評得分逐漸增高，分別較對照提高達4.50%～10.81%，2.59%～7.76%，感官質(zhì)量明顯改善。

表5 別不同種植密度對曬紅煙感官質(zhì)量的影響Tab.5 Effects of plant population on the aroma substances contents of dark sun-cured tobacco

3 結(jié)論與討論

種植密度對煙葉群、個體關(guān)系有重要影響。一般認為作物群、個體之間是一個此消彼長的關(guān)系，煙草也不例外。韓錦峰[21]研究表明煙葉種植密度小，群體葉面積小，單株葉面積增長率高，形成的葉片大，能容納較多物質(zhì)，從而單株生產(chǎn)力高。而種植密度大，煙葉群體葉面積大，單株葉面積增長率小，個體發(fā)育不良，形成的葉片小，不能容納較多物質(zhì)，單株生產(chǎn)力低。本試驗研究結(jié)果與其研究結(jié)果一致。

種植密度對煙株內(nèi)部化學(xué)成分的分配以及代謝積累會產(chǎn)生影響。種植密度小，煙株根系生長健碩，分布較廣，活力也較強，煙株旺長期吸收大量氮素，與碳水化合物相結(jié)合能形成大量氮類化合物；在生長后期仍吸收較多氮素，需要消耗大量碳水化合物，這就相對降低了碳水化合物的積累。相反，種植密度大，煙株根系分布范圍小，活力低，吸收氮素相對較少，對碳水化合物的消耗也相對較少。因此隨著種植密度的降低，煙葉中氮類化合物如總氮、煙堿的相對含量增加，糖類相對含量降低。本試驗研究結(jié)果與此相符。另外本試驗研究發(fā)現(xiàn)，隨著種植密度的降低，鉀氯比表現(xiàn)出較明顯的增高趨勢。

煙葉致香成分眾多，各種致香物質(zhì)含量極微，而且各種香氣物質(zhì)之間相互作用，所以煙葉的香氣質(zhì)量是由多種致香物質(zhì)的組成、含量、比例及相互作用決定的。煙葉的致香物質(zhì)是由多種特定的前體物質(zhì)降解轉(zhuǎn)化而來的，而這些物質(zhì)同煙葉的光合作用、呼吸作用等聯(lián)系密切[22]。而種植密度能決定煙葉的有效受光面積，通風(fēng)透光能力，對煙葉的光合作用、呼吸作用有重要影響。本試驗研究表明，種植密度對曬紅煙致香物質(zhì)的積累有較大的影響。隨著種植密度的降低，煙葉致香物質(zhì)總量逐漸增加。這可能是因為適當降低種植密度能提高煙葉受光面積，提高煙葉光和能力；增強田間通風(fēng)透光，提高煙葉呼吸能力；從而使煙葉生長發(fā)育、積累代謝更加協(xié)調(diào)。而種植密度大，煙葉受光弱、光合產(chǎn)物少，向次生代謝形成香味物質(zhì)分配碳源-光合產(chǎn)物少。

煙葉感官質(zhì)量是反映煙葉品質(zhì)一個最直觀的指標，單料煙葉評吸得分越高，其品質(zhì)越好。本試驗研究表明，種植密度對曬紅煙感官質(zhì)量有一定影響。隨著種植密度的降低，煙葉評吸總分增高，感官質(zhì)量改善。

本試驗研究表明，適當降低煙草種植密度，采用合理的行株距，有效改善了煙田光照強度，協(xié)調(diào)了煙草生長群體與個體矛盾，促進了單株葉片發(fā)育及煙葉干物質(zhì)的積累；化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)，香氣物質(zhì)積累量顯著增加，感官質(zhì)量提高，煙葉品質(zhì)有較大幅度的提高。T3處理在產(chǎn)量小幅降低的情況下，上等煙比例、產(chǎn)值有了明顯的提高。綜合分析來看，采取等行距種植，行距120 cm、株距50 cm的種植方式對吉林長春地區(qū)曬煙的品質(zhì)提升、產(chǎn)值增加更為有利。

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Effects of Planting Density on Light Intensity and Yield and Quality of Dark Sun-cured Tobacco

MA Bobo1，WANG Mengya1，WANG Juan2，F(xiàn)U Yunpeng1，HOU Zhenwu3，DAI Xiaoyan1，GUO Shiying4

(1.College of Tobacco Science，Henan Agricultural University，Zhengzhou 450002，China；2.The College of Arts and Sciences,Yunnan Normal University，Kunming 650202，China；3.Jilin Province Jiaohe Tobacco Leaf Co.，Ltd.，Jiaohe 132500，China；4.Hongta Liaoning Tobacco Co.，Ltd.，Shenyang 110003，China)

The effects of planting density on the light intensity in the field and the yields and qualities of dark sun-cured tobacco were studied in this paper.The dark sun-cured tobacco variety Dayehuang was selected as material and three treatments of different planting densities were designed.The results showed that，with the increase of row spacing and the decrease of planting density，the light intensity in the field of dark sun-cured tobacco increased，while the light intensity in the middle and lower leaves increased significantly，of which the planting density 16 660 trees/ha increased by 6.77%-36.22% and 23.14%-81.49% respectively compared with control.With the decrease of planting density，the leaf area index，the population productivity，the content of total sugar，the reduced sugar and the ratio of reduced sugar and nicotine decreased.The leaf area index and the population productivity of planting density 16 660 trees/ha decreased by 12.38% and 4.44% respectively compared with control.The individual productivity increased by 21.43%-35.71%，the ratio of first and second grade tobacco leaves increased by 16.17%-23.57% and 16.56%-22.92% respectively，the ratio of potassium and chlorine of middle and upper leaves increased by 53.20%-132.51% and 7.23%-19.68% respectively，the aroma substances of middle and upper leaves increased by 13.03%-65.53% and 44.41%-54.05% respectively.The nicotine，the total nitrogenous content and the smoking quality also increased.The output value of 20 510 trees/ha was the highest.All the results suggested that the planting density 16 660 trees/ha on the quality of dark sun-cured tobacco leaf could effectively alleviated the contradiction between population and individuals，with suitable chemical components，higher aroma substances and higher output value.

Planting density；Dark sun-cured tobacco；Light intensity；Leaf area index；Yield；Quality

2016-06-03

中國煙草實業(yè)發(fā)展中心資助項目(zysy-2010-03)；紅塔遼寧煙草有限責(zé)任公司科技攻關(guān)項目(20130401)

馬波波(1992-)，男，河南宜陽人，在讀碩士，主要從事煙草栽培及生理生化研究。

符云鵬(1964-)，女，河南內(nèi)鄉(xiāng)人，教授，博士，主要從事煙草栽培及生理生化研究。

S572.01

A

1000-7091(2016)06-0125-06

10.7668/hbnxb.2016.06.020