株距和施氮量對烤煙生長發(fā)育的影響

邱勇 李均 徐光澤 左萬琦 張帥

摘要 研究酉陽煙區(qū)適宜株距和施氮量，為重慶酉陽縣煙區(qū)優(yōu)質(zhì)優(yōu)產(chǎn)栽培提供科學(xué)依據(jù)，采用株距和施氮量2因素3水平隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，以云煙87為試驗(yàn)材料，研究株距和施氮量對烤煙農(nóng)藝性狀、化學(xué)成分和產(chǎn)質(zhì)量的影響。株距0.45 m和施氮量99 kg/hm2下，烤煙經(jīng)濟(jì)性狀較其他水平好;在相同株距條件下，隨著施氮量的增加，總氮、煙堿的含量呈增加的趨勢，而總糖、還原糖、鉀、鉀氯比和糖堿比均呈下降的趨勢;在相同施氮量條件下，隨著株距的降低，總糖和還原糖呈先增加后降低的趨勢，而鉀、鉀氯比和糖堿比呈下降趨勢;在株距和施氮量與產(chǎn)值三維曲線圖中，以株距0.45 m和施氮量106.35 kg/hm2處理的產(chǎn)值達(dá)到最大，為3 402.80元/kg;重慶酉陽地區(qū)云煙87適宜株距為0.45 m，施氮量為106.35 kg/hm2。

關(guān)鍵詞 農(nóng)藝性狀;產(chǎn)值;化學(xué)成分;烤煙

中圖分類號 S572 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2021）17-0049-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.17.014

Abstract To provide scientific basis for cultivation of Youyang tobacco area in Chongqing， and to study the suitable plant spacing and nitrogen application amount， the effects of plant spacing and nitrogen application on growth and development of flue-cured tobacco were studied by random block experiment with 2 factors and 3 levels. Under plant spacing （0.45 m） and nitrogen application （99 kg/hm2）， the economic character of flue-cured tobacco was better. Under the condition of the same plant spacing， with the increase of nitrogen application， the content of total nitrogen and nicotine increased， while that of total sugar， reducing sugar， potassium， potassium-chlorine-ratio and saccharine-alkali ratio all decreased. Under the same nitrogen application condition， with the decrease of plant spacing， the total sugar and reducing sugar increased at first and then decreased， while the K， K-Cl ratio and reducing sugar-nicotine ratio decreased. In the three-dimensional curve of plant spacing and nitrogen application and output value， the output value reached the maximum with plant spacing of 0.45 m and nitrogen application of 106.35 kg/hm2 （3，402.80 yuan/kg）. Therefore， the optimum plant spacing of Yunyan 87 in Youyang district of Chongqing was 0.45 m， and the nitrogen application rate was 106.35 kg/hm2.

Key words Agronomic characters;Oputput value;Chemical component;Flue-cured tobacco

煙草是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物，在我國占據(jù)很重要的地位[1]。田間烤煙生長情況可以直接影響到烤后煙葉質(zhì)量，進(jìn)而影響到卷煙工業(yè)產(chǎn)品的品質(zhì)[2]。目前，在煙葉生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)煙株大小差異大、葉片發(fā)育失衡、同部位煙葉成熟度不統(tǒng)一等問題，導(dǎo)致調(diào)制后煙葉質(zhì)量紊亂，進(jìn)而在煙葉收購過程中會出現(xiàn)可調(diào)撥煙葉中等級結(jié)構(gòu)與原料需求出現(xiàn)嚴(yán)重脫節(jié)、上中等煙率低、上等煙率低等問題。因此，合理的株距和適宜的施氮量是烤煙優(yōu)質(zhì)優(yōu)產(chǎn)的關(guān)鍵。

株距主要通過調(diào)整作物的冠層光截獲、田間小氣候、資源競爭等方式影響作物個體的生長發(fā)育[3-4]。提高株距可以增加煙葉產(chǎn)量，但過高的株距可以使田間光照條件變差、通風(fēng)變大，增強(qiáng)了群體間烤煙個體對資源的競爭，進(jìn)而使葉片干物質(zhì)積累降低，出現(xiàn)早衰的現(xiàn)象。氮素對植物的生長至關(guān)重要，主要是通過器官形成、光合作用、碳氮比等方式影響烤煙的生長發(fā)育[5]。增加土壤施氮量有利于保持烤煙較高的光合速率、延緩葉片的衰老、促進(jìn)干物質(zhì)積累[6]，但是過多施氮量會引起煙株旺長、徒長，延遲煙葉成熟。因此適宜的株距和施氮量對烤煙的生產(chǎn)至關(guān)重要。有研究表明[7-9]，合理的株距和施氮量有利于優(yōu)化烤煙群體結(jié)構(gòu)、協(xié)調(diào)烤煙各部位煙葉生長、改善煙葉質(zhì)量。目前，已有研究報道了株距和施氮量對烤煙質(zhì)量的影響，但針對重慶酉陽縣地區(qū)土壤和氣候條件研究較少，尤其在重慶多雨地區(qū)缺乏深入研究。鑒于此，筆者采用株距和施氮量2因素3水平隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，以云煙87為試驗(yàn)材料，研究株距和施氮量對烤煙農(nóng)藝性狀、化學(xué)成分和產(chǎn)質(zhì)量的影響，旨在為重慶煙草種植提供適宜的栽培方案，實(shí)施精準(zhǔn)化生產(chǎn)，以期滿足卷煙品牌配方的需求。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020年4月在重慶市酉陽縣龔灘鎮(zhèn)艾壩村（海拔996 m）煙田進(jìn)行。試驗(yàn)土壤選用當(dāng)?shù)剞r(nóng)用煙田，pH 5.92、堿解氮201.21 mg/kg、速效磷14.36 mg/kg、速效鉀223.78 mg/kg、有機(jī)質(zhì)30.31 g/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種為云煙87（酉陽縣煙草分公司提供）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用2因素3水平隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，試驗(yàn)因素分別為株距和施氮量，分別設(shè)置3水平，共9個處理，2次重復(fù)，共18個小區(qū)，每個小區(qū)50 m2。試驗(yàn)設(shè)置株距分別為0.50、0.45和0.40 m，施氮量分別為84、99和114 kg/hm2。供試肥料為當(dāng)?shù)氐租浄蕪?fù)合肥（6∶12∶25）和硝酸鉀肥。當(dāng)磷和鉀不足時，使用鈣鎂磷肥和氯化鉀補(bǔ)充。統(tǒng)一施用基肥，每個小區(qū)追肥用量相等。于2020年4月29日選取長勢一致的煙苗進(jìn)行移栽，其他管理措施按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)措施執(zhí)行。

1.4 指標(biāo)測定

1.4.1 農(nóng)藝性狀。

成熟期每個處理選擇長勢長相均勻一致、能夠代表處理生長狀況的烤煙3株，測量株高、莖圍、最大葉長、最大葉寬、有效葉片數(shù)。測量方法參照《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法YC/T 142—2010》[10]。

1.4.2 烤后煙化學(xué)成分測定。

將各試驗(yàn)中C3F煙葉樣品分別在40 ℃下烘干，磨粉并過60目篩留樣，測定烤煙水溶性糖、總植物堿、總氮、鉀和氯。水溶性糖測定參照標(biāo)準(zhǔn)YC/T 159—2002[11];總植物堿測定參照標(biāo)準(zhǔn)YC/T 160—2002[12];總氮測定參照標(biāo)準(zhǔn)YC/T 161—2002[13];鉀測定參照標(biāo)準(zhǔn)YC/T 217—2007[14];氯測定參照標(biāo)準(zhǔn)YC/T 162—2011[15]。

1.4.3 烤后煙經(jīng)濟(jì)性狀。

對每小區(qū)中間30株煙葉取樣采收烘烤，調(diào)制后的煙葉由專業(yè)分級人員按照烤煙中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB 2635—92 進(jìn)行分級，計(jì)算出產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價和上等煙比例等經(jīng)濟(jì)性狀。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)基本處理;采用SPSS 24.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;采用Duncans 新復(fù)極差法進(jìn)行處理間差異的顯著性檢驗(yàn);采用Origin 2017軟件進(jìn)行擬合三維曲面圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

由表2可知，在不同處理下，烤煙的農(nóng)藝性狀都產(chǎn)生了顯著的影響（P<0.05）。在不同株距條件下，烤煙株高、莖圍、最大葉長和最大葉寬呈先降低后增加的趨勢;在不同施氮量條件下，烤煙株高、莖圍、最大葉長和最大葉寬均呈先增加后降低的趨勢。 在成熟期，T5處理的株高顯著低于其他處理（除T4處理外），但T5

處理的莖圍、最大葉長和最大葉寬有增加的趨勢，并且顯著

大于T1、T8和T9處理，這說適度降低株高有利于烤煙增加莖圍、最大葉片長和最大葉片寬。

2.2 不同處理對烤煙C3F化學(xué)成分的影響

不同處理C3F煙葉化學(xué)成分分析結(jié)果見表3，處理間各項(xiàng)化學(xué)成分指標(biāo)有顯著差異?？偟m宜的范圍為1.5%～3.5%，總糖的適宜含量一般為 24%～28%，還原糖適宜含量一般為18%～22%，鉀適宜的范圍1.5%～3.0%，氯含量適宜范圍均在0.8%以下，煙堿適宜的范圍 1.5%～3.5%，鉀氯比適宜的范圍為4～10，糖堿比適宜的范圍為6～8。各處理總氮、總糖、鉀、氯和煙堿含量均在適宜的范圍內(nèi)，而還原糖、鉀氯比和氮堿比含量均高于適宜范圍。各處理C3F總氮為1.73%～1.82%，總糖為26.42%～27.31%，還原糖為23.26%～25.48%，鉀為1.59%～1.68%，氯為0.11%～0.14%，鉀氯比為11.89%～19.53%，糖堿比為9.88%～11.18%。

由表2可知，株距50 cm和施氮量99 kg/hm2處理有利于降低還原糖含量，且株距50 cm和施氮量99 kg/hm2的組合（T2處理）還原糖含量顯著小于其他處理。施氮量增加有利于降低糖堿比，施氮量114 kg/hm2糖堿比最低;隨著株距的降低，糖堿比呈先升后降的趨勢，在株距40 cm時，糖堿比含量最低，但是在處理組合中，處理株距45 cm和施氮量99 kg/hm2的組合（T5處理）糖堿比含量最低。根據(jù)烤煙劃分的適宜范圍判斷，T2、 T5和T8處理較為協(xié)調(diào)。

2.3 不同處理對烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響

由表4可知，株距、施氮量及其互作對烤煙的經(jīng)濟(jì)性狀影響有顯著差異。在不同株距下，烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價和上等煙的比例隨著株距的降低呈先增加后降低的趨勢，株距45 cm時產(chǎn)量最高;在不同施氮量下，烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值（除T5處理外）呈增加的趨勢，而均價和上等煙比例呈下降趨勢。T5處理的產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價均顯著高于其他處理，且與T2處理（常規(guī)）相比，產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價和上等煙比例分別增加了10.58%、6.47%、0.95%和1.98%。

2.4 不同株距和施氮量與產(chǎn)值的三維曲面圖

由株距和施氮量與產(chǎn)值的三維曲面（圖1）可知，株距和施氮量與產(chǎn)值間的曲面圖R2=0.828，說明三者之間擬合較好。產(chǎn)值隨著株距和施氮量的增加呈先上升后下降的趨勢，且在株距為0.45 m和施氮量為106.35 kg/hm2時產(chǎn)值達(dá)到最大（3 402.80元/kg）。

3 結(jié)論與討論

株距、施氮量及其互作是協(xié)調(diào)烤煙個體與群體間矛盾、煙葉質(zhì)量和產(chǎn)量的重要因素，合理的株距和施氮量有利于提高煙葉的產(chǎn)質(zhì)量[16]。在煙株生長過程中，農(nóng)藝性狀是最易觀察、便于測量且最直接反映出煙株生長狀況的指標(biāo)[17]。該研究結(jié)果表明，最適宜的T5處理的株高、莖圍、最大葉片長、最大葉片寬和有效葉片數(shù)均表現(xiàn)出最大或最小，這說明煙株株高、莖圍、最大葉片長、最大葉片寬和有效葉片數(shù)在適宜的生長范圍內(nèi)有利于提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量。化學(xué)成分是決定煙草品質(zhì)的內(nèi)在因素，與煙草栽培調(diào)制和加工有密切的關(guān)系[18]。結(jié)果表明，隨著株距的降低，調(diào)制后煙葉的總糖和還原糖在株距0.45 m時有增加的趨勢，煙堿含量、鉀氯比和糖堿比下降。隨著施氮量的增加，總氮、煙堿的含量呈增加的趨勢，而總糖含量、還原糖含量、鉀含量、鉀氯比和糖堿比均呈下降的趨勢，這說明在烤煙生產(chǎn)過程中利用控制株距和施氮量可以改善煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性，這與余小芬等[19]的結(jié)果相似。

有研究表明，減少株距和增加施氮量有利于提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量，超過一定閾值后，產(chǎn)量雖然增加，但是產(chǎn)值、均價和上等煙的比例均呈顯著下降的趨勢，因此合理控制烤煙種植的株距和施氮量是非常重要的[20-21]。研究結(jié)果表明，T5處理的產(chǎn)值顯著高于其他處理，且與T2處理相比，T5處理的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價和上等煙比例分別增加了10.58%、6.47%、0.95%和1.98%，這說明適宜的株距和施氮量條件有利于提高煙葉，且施氮量的適宜范圍在99～114 kg/hm2。在株距和施氮量與產(chǎn)值三維曲面圖擬合出在株距0.45 m和施氮量106.35 kg/hm2條件下產(chǎn)值達(dá)到最大值（3 402.80元/kg）。在T5處理下，田間煙株長相均未表現(xiàn)出徒長或矮小等情況，且化學(xué)成分在適宜的范圍，因此在重慶酉陽縣地區(qū)煙葉生產(chǎn)中，適宜的株距和施氮量分別為0.45 m和106.35 kg/hm2。

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