錢 進(jìn),鄧 濤,李先才,郭啟超,陳 彪,呂世寶,李 遜,潘義宏
(1.云南省煙草公司曲靖市公司,云南 曲靖 655000;2.云南五佳生物科技有限公司,云南 昆明 650106;3.西南林業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,云南 昆明 650224)
烤煙品種是煙葉生產(chǎn)的基礎(chǔ),優(yōu)良品種是提高煙葉產(chǎn)量、改善煙葉品質(zhì)的內(nèi)因[1]。多年來,通過引進(jìn)國外優(yōu)良品種,我國已培育出40 余個(gè)烤煙新品種,但煙草育種工作與國外相比仍相對(duì)滯后。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國種植的烤煙品種中,僅K326、云煙87、云煙97 和云煙85 這4 個(gè)品種就占了全國烤煙種植面積的60%以上,區(qū)域布局不合理、種植單一化問題較為突出[2-3]。烤煙新品種中川208 是由中國煙草育種研究(北方)中心,以中煙103 的雄性不育同型系MS 中煙103 為母本,以優(yōu)質(zhì)、抗病的烤煙品系T136 為父本,選育而成的烤煙雄性不育雜交種,于2018 年通過了全國煙草品種審定委員會(huì)審定。該品種生長勢(shì)強(qiáng),株式塔型,葉形橢圓,烤后煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào),區(qū)域風(fēng)格特征突出,對(duì)TMV 免疫,中感黑脛病、根結(jié)線蟲病和PVY,感青枯病、赤星病和CMV,能兼顧質(zhì)量性狀、經(jīng)濟(jì)性狀和抗病抗逆性狀,適應(yīng)性較強(qiáng)[4]。張國等[5]認(rèn)為中川208 綜合抗性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)、化學(xué)成分較協(xié)調(diào),可作為皖南煙區(qū)云煙97 的替代品種進(jìn)行推廣種植。張軍剛等[6]、王全貞等[7]在宣威東北部植煙區(qū)及西南部多雨煙區(qū)對(duì)10 個(gè)烤煙品種進(jìn)行了篩選研究,認(rèn)為中川208 的品種特性與宣威植煙區(qū)生態(tài)因子契合度較高、田間長勢(shì)良好、經(jīng)濟(jì)性狀較優(yōu),但需加強(qiáng)配套生產(chǎn)和烘烤技術(shù)的研究。
海拔高度是一個(gè)綜合性的生態(tài)指標(biāo),光、溫、水、肥、氣、熱等生態(tài)因子往往隨海拔高度的變化而相應(yīng)發(fā)生改變[8]。鑒于此,筆者開展了烤煙新品種中川208 在宣威不同海拔煙區(qū)的適應(yīng)性研究,以期進(jìn)一步挖掘中川208 在宣威生態(tài)煙區(qū)的品種適應(yīng)性,為該品種在宣威煙區(qū)的種植推廣提供依據(jù)。
試驗(yàn)于2020 年2—12 月分別在宣威市楊柳鄉(xiāng)可渡村(東經(jīng)104.275 667°,北緯26.620 667°,海拔1 583 m)、熱水鎮(zhèn)營溝村(東經(jīng)103.786 428°,北緯26.084 935°,海拔1 907 m)、熱水鎮(zhèn)色卡村(東經(jīng)103.917 915°,北緯25.963 457°,海拔2 143 m)開展,選擇肥力中等的地塊作為試驗(yàn)地,土壤均為紅壤。供試烤煙品種均為中川208,基肥為煙草專用復(fù)合肥(N-P-K=14-10-24)、菜籽餅肥(總養(yǎng)分≥8.0%,有機(jī)質(zhì)≥85%),追肥為硫酸鉀(K2O:50%)、硝酸鉀(N-P-K=13.5-0-44.5)。
根據(jù)種植區(qū)海拔高度設(shè)置3 個(gè)處理,每個(gè)處理種植面積均為0.67 hm2,楊柳鄉(xiāng)可渡村(海拔1 583 m)、熱水鎮(zhèn)營溝村(海拔1 907 m)、熱水鎮(zhèn)色卡村(海拔2 143 m)分別編號(hào)為X1、X2 和X3。各肥料施用量統(tǒng)一如下:煙草專用復(fù)合肥 750 kg/hm2,菜籽餅肥900 kg/hm2;硫酸鉀150 kg/hm2,硝酸鉀105 kg/hm2。采用膜下小苗移栽,種植密度為0.65 m×1.2 m,烤煙田間管理按Q/QYC 1.52—2009 進(jìn)行。
1.3.1 烤煙大田生育期、農(nóng)藝性狀及病害調(diào)查各處理選擇長勢(shì)均勻一致、能夠基本代表該地塊烤煙生長狀況的煙株10 株進(jìn)行標(biāo)記,重復(fù)3 次,分別記錄各處理的移栽期、團(tuán)棵期、現(xiàn)蕾期、封頂期、第一次采收時(shí)間及最后一次采收時(shí)間,統(tǒng)計(jì)各處理大田生育期總天數(shù)。烤煙打頂后第7 天,測(cè)量煙株株高、莖圍、節(jié)距、有效葉片數(shù)、腰葉長度、腰葉寬度等,計(jì)算腰葉單葉面積。于烤煙移栽后15、30、45、60 d 調(diào)查各處理黑脛病、赤星病、野火病、炭疽病、氣候斑等的發(fā)病情況,調(diào)查方法參照GB/T 23222—2008 進(jìn)行。按以下方法計(jì)算發(fā)病率:煙株發(fā)病率(%)=病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100。
1.3.2 烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀統(tǒng)計(jì)烘烤結(jié)束,煙葉回潮后,對(duì)各處理標(biāo)記的煙葉按GB/T 2635—1992 調(diào)查和統(tǒng)計(jì)烤后煙葉的等級(jí),計(jì)算等級(jí)結(jié)構(gòu),同時(shí)統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量、均價(jià)和產(chǎn)值。
1.3.3 烤后煙葉含梗率及常規(guī)化學(xué)成分檢測(cè)每個(gè)品種按C3F、B2F 各取3.0 kg 煙葉作為樣品,均分為2 份。一份用于常規(guī)化學(xué)成分檢測(cè),檢測(cè)項(xiàng)目包括煙葉總糖、氯離子、鉀離子、還原糖、總氮和總植物堿等6 項(xiàng)指標(biāo),參照YC/T 217—2007 和YC/T 159~162—2002(連續(xù)流動(dòng)法)進(jìn)行檢測(cè);另一份經(jīng)48 h 平衡水分后剔除主脈,煙梗稱重,計(jì)算煙葉含梗率。
采用Microsoft Excel 2010和SPSS 21.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析,顯著性P 取0.05。煙葉常規(guī)化學(xué)成分采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)[9]。
由表1 可知,不同海拔煙區(qū)中川208 烤煙大田生育期存在差異。其中,X2 處理和X3 處理烤煙從移栽期到團(tuán)棵期的時(shí)間差別較小,X1 處理略長;進(jìn)入現(xiàn)蕾期后,各品種烤煙生育期差距逐漸拉開,X2 處理烤煙進(jìn)入現(xiàn)蕾期的時(shí)間比其他處理早2~3 d。從大田生育期來看,X2 處理的最長,達(dá)到131 d,其次為X1 處理,為130 d, X3 處理的最短,為128 d。
表1 不同海拔煙區(qū)中川208 的大田生育期
從表2 可看出,不同海拔煙區(qū)種植的中川208 田間長勢(shì)存在一定差異。X1、X3 處理烤煙單葉面積略大于X2 處理,但無顯著差異;莖圍以X2 處理最粗,顯著粗于X1 處理,但與X3 處理差異不顯著;各個(gè)處理烤煙株高由高到低排序?yàn)閄2>X1>X3,處理間差異均達(dá)顯著水平;有效葉片數(shù)以X2 處理最多,顯著多于X3 處理,但與X1 處理差異不顯著??傮w來看,X2 處理的中川208 田間長勢(shì)表現(xiàn)最好,X1 處理其次,X3 處理的較差。
表2 不同海拔煙區(qū)中川208 封頂后的主要農(nóng)藝性狀
從表3 可看出,各處理均發(fā)生了黑脛病、普通花葉病、赤星病、野火病和煙青蟲的危害。赤星病發(fā)病率整體上較高,X2、X3 處理相對(duì)較嚴(yán)重,發(fā)病率分別達(dá)2.23%、2.38%,但各處理間差異未達(dá)顯著水平;野火病發(fā)病率整體上較輕,各處理發(fā)病率在0.34%~0.78%,處理間差異不顯著;黑脛病發(fā)病率以X1 處理最低,為0.69%,X3 處理的最高,二者間差異達(dá)顯著水平;普通花葉病、煙青蟲在中海拔高度的X1 處理發(fā)生較重,而在中高和高海拔的煙區(qū)僅零星發(fā)生,其中,X1 處理的普通花葉病發(fā)病率顯著高于X3 處理,X1 處理的煙青蟲發(fā)生率顯著高于X2、X3處理。
表3 不同海拔煙區(qū)中川208 的田間主要病蟲害發(fā)生情況 (%)
由圖1 可知,對(duì)中部煙葉(C3F)來說,X2 處理煙葉含梗率最低,為31.58%,其次為X1 處理,為34.78%,X3 處理最高,為35.32%;對(duì)上部煙葉(B2F)來說,X1 處理煙葉含梗率最低,為24.47%,其次為X2 處理,為27.96%,X3 處理最高,為39.01%。高海拔煙區(qū)(X3 處理)中川208 的中、上部煙葉含梗率均較高,影響工業(yè)可用性,中海拔煙區(qū)(X1 處理)中川208 的上部煙葉表現(xiàn)較好,而中高海拔煙區(qū)(X2處理)中川208 的中部煙葉表現(xiàn)較好。
圖1 不同海拔煙區(qū)中川208 的煙葉含梗率
從表4 可看出,對(duì)于中部煙葉來說,X1 處理煙葉綜合得分最高,分別較X3、X2 處理高5.88%、25.58%;從各項(xiàng)指標(biāo)來看,X1 處理的煙葉總氮含量略高,導(dǎo)致氮堿比偏高;X2 處理的煙葉總糖含量偏高,導(dǎo)致糖堿比偏高;同時(shí)鉀離子含量低于其余2 個(gè)海拔梯度下的煙葉,綜合得分最低;X3 處理的煙葉還原糖含量略低。對(duì)于上部煙葉來說,X2 處理的煙葉綜合得分最高,分別較X3、X1 處理提高17.78%、29.27%;從各項(xiàng)指標(biāo)來看,X1、X2 處理的煙葉鉀離子含量明顯偏低,X3 處理的煙葉還原糖含量明顯偏低。中川208 煙葉常規(guī)化學(xué)成分由于海拔及葉位的不同而存在差異,X1 處理的中部煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性最好,上部煙葉卻最差,X2 處理的上部煙葉協(xié)調(diào)性最好,中部煙葉卻最差。
表4 不同海拔煙區(qū)中川208 煙葉的常規(guī)化學(xué)成分分析
由表5 可知,產(chǎn)量和產(chǎn)值均以X2 處理最高,分別較X3、X1 處理高出3.63%和3.27%、12.24%和14.18%;X3 處理中上等煙比例最高,分別比X2、X1處理高1.09、1.46 個(gè)百分點(diǎn);3 個(gè)處理烤煙均價(jià)為28.31~28.90 元/kg,差異較小??傮w上看,X2 處理烤煙能收獲最高的經(jīng)濟(jì)效益,其次為X3 處理,X1 處理的經(jīng)濟(jì)效益最低。
表5 不同海拔煙區(qū)中川208 的經(jīng)濟(jì)性狀
在高海拔煙區(qū)(色卡為代表,海拔為2 143 m)中川208 大田生育期縮短,影響煙株農(nóng)藝性狀,烤煙田間長勢(shì)變差,同時(shí)初烤煙葉含梗率較高,工業(yè)可用性降低。在中海拔煙區(qū)(可渡為代表,海拔為1 583 m),病蟲害較嚴(yán)重且經(jīng)濟(jì)效益較低。中川208 在中高海拔煙區(qū)(營溝為代表,海拔為1 907 m)的品種適應(yīng)性最好,經(jīng)濟(jì)效益最高,農(nóng)藝性狀較優(yōu),田間長勢(shì)整齊一致,初烤煙葉含梗率較低,化學(xué)成分相對(duì)協(xié)調(diào),但中部煙葉糖堿比偏高,鉀離子含量較低,需加強(qiáng)栽培措施及烘烤技術(shù)的探索。
煙葉質(zhì)量及風(fēng)格的形成是品種的遺傳因素、生態(tài)環(huán)境因素和栽培技術(shù)共同作用的結(jié)果[10]。穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境和與之相適應(yīng)的烤煙品種是煙葉優(yōu)質(zhì)、適產(chǎn)的前提。中川208 作為剛被審定的烤煙新品種,適宜其生長的生態(tài)區(qū)域尚不完全明晰,該試驗(yàn)在前人研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探索中川208 在宣威不同海拔煙區(qū)的品種適應(yīng)性,以豐富煙葉原料配方的選擇,為打破煙區(qū)常年種植單一烤煙品種、區(qū)域布局不合理等問題提供一定的借鑒。
烤煙農(nóng)藝性狀、病蟲害發(fā)生率能較好地體現(xiàn)品種的生態(tài)適應(yīng)性[11]。煙草常見病蟲害在3 個(gè)海拔區(qū)域均有發(fā)生。在中高、中海拔煙區(qū),以營溝、可渡地區(qū)為代表,營溝煙葉農(nóng)藝性狀表現(xiàn)最好,田間長勢(shì)較強(qiáng),可渡煙葉其次,高海拔煙區(qū)生育期縮短,農(nóng)藝性狀表現(xiàn)相對(duì)較差。在中高、高海拔煙區(qū),以營溝、色卡地區(qū)為代表,病蟲害發(fā)生較輕,普通花葉病、野火病以及煙青蟲均為零星發(fā)生。綜合來看,中川208 在中高海拔煙區(qū)的生態(tài)適應(yīng)性最好,種植時(shí)應(yīng)注意對(duì)黑脛病、赤星病的防治。
前人研究表明,煙葉化學(xué)成分與感官質(zhì)量密切相關(guān)[12-14],含梗率指煙葉中煙梗所占總量的比例,是一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[15]。經(jīng)濟(jì)效益是煙農(nóng)最直接的訴求。所以化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性、含梗率以及經(jīng)濟(jì)效益能較好地體現(xiàn)品種的市場適應(yīng)性。在3 個(gè)海拔區(qū)域,初烤煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性均表現(xiàn)中等,中高海拔煙區(qū)相對(duì)較好,但中、上部煙葉均存在鉀含量偏低的問題。鉀是烤煙吸收最多的礦質(zhì)元素,是公認(rèn)的品質(zhì)元素,對(duì)提高煙葉品質(zhì)發(fā)揮著重要作用[16]。不止宣威植煙區(qū),煙葉鉀含量偏低一直是制約我國煙葉高質(zhì)量發(fā)展的主要因素。巴西、津巴布韋和美國等優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)國的煙葉鉀含量高達(dá)4%~6%,而我國煙葉鉀含量平均值僅為1.93%,差距較大[17]。煙草中鉀的積累主要取決于煙草品種、鉀肥種類、施肥用量、施肥方式和土壤pH 值等[18]。針對(duì)宣威煙區(qū)中川208 煙葉鉀含量偏低的問題可以從篩選適宜鉀肥、優(yōu)化施肥措施、土壤改良等方面著手來提高煙葉品質(zhì)。煙葉含梗率影響打葉復(fù)烤的出片率和出梗率,適宜的含梗率能有效加快卷煙機(jī)運(yùn)行效率,提升加工質(zhì)量,同時(shí)提高煙葉利用率及卷煙品質(zhì),滿足卷煙企業(yè)對(duì)高質(zhì)量煙葉原料的需求,最大限度地提高打葉復(fù)烤企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[19-20]。中高海拔煙區(qū)中川208 的煙葉含梗率相對(duì)適宜,且經(jīng)濟(jì)效益明顯高于其余2 個(gè)海拔煙區(qū)。綜合來看,中川208在宣威中高海拔煙區(qū)的市場適應(yīng)性最好。