不同種植規(guī)格氮肥減量對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀及產(chǎn)質(zhì)量的影響

趙文軍，薛開(kāi)政，徐昭梅，李湘?zhèn)?，鄧邵文，高云才，?健，宋 成，傅 浩，馮佳薇，陳 華

(1.紅塔煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司 原料部，云南 玉溪 653100；2.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，云南 昆明 650205)

合理的種植密度和科學(xué)的養(yǎng)分管理是獲得優(yōu)質(zhì)煙葉的基礎(chǔ)[1]。種植密度是協(xié)調(diào)烤煙個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育與群體效應(yīng)的栽培管理措施[2]，種植密度通過(guò)影響田間光、溫、水、氣、熱等的時(shí)空分布進(jìn)而影響煙株的生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致養(yǎng)分吸收積累與分配的差異，最終影響煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)[3]。徐曉武等[4]研究表明，隨著烤煙密度的增加能縮短前期還苗時(shí)間，使煙株較早進(jìn)入團(tuán)棵期。種植密度為1.20 m×0.55 m、施純氮90～105 kg/hm2生產(chǎn)的煙葉產(chǎn)質(zhì)量較好[5]。K326品種高密植、NC71品種中密植和云煙97品種中低密植有利于煙葉氮素吸收利用和光合作用，可達(dá)到烤煙的最大密植效應(yīng)[6]。較大密度和中等密度種植有利于優(yōu)化煙株形態(tài)，協(xié)調(diào)煙葉光合速率，提高烤煙成熟度及碳、氮代謝協(xié)調(diào)性，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)[7]。適當(dāng)增加種植密度，有利于提升烤煙化學(xué)成分可用性指數(shù)[8]。張喜峰等[9]研究表明，煙葉鉀含量受種植密度影響顯著，且中密度烤煙鉀含量顯著高于其他密度。李海平等[10]研究表明，煙葉鉀含量隨種植密度的增加而呈逐漸降低的趨勢(shì)，但變化并不明顯。種植密度對(duì)烤煙上等煙比例、均價(jià)具有顯著的高度影響效應(yīng)，但增加施氮量對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的提升潛力有限[11]。

適當(dāng)增加烤煙種植密度，可提高根際土壤養(yǎng)分含量，在保證煙葉產(chǎn)質(zhì)量的前提下，可通過(guò)提高養(yǎng)分利用率來(lái)降低化肥用量，減少養(yǎng)分流失。在澄江撫仙湖徑流區(qū)開(kāi)展優(yōu)化種植規(guī)格和氮肥減量研究，旨在提高氮素養(yǎng)分利用效率，提升煙葉綜合品質(zhì)，減少農(nóng)業(yè)面源污染，為徑流區(qū)綠色優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在澄江市龍街鎮(zhèn)后香村進(jìn)行，供試烤煙品種為K326，供試土壤為水稻土，試驗(yàn)土壤基本理化性狀：pH值6.01、有機(jī)質(zhì)44.2 g/kg、水解性氮199 mg/kg、有效磷97.5 mg/kg、速效鉀445 mg/kg。試驗(yàn)肥料為煙草專用復(fù)合肥(12% N，6% P2O5，24% K2O)、硫酸鉀(50% K2O)、硝酸鉀(28% N，5% K2O)。

1.2 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)按在2種不同移栽規(guī)格下4種不同氮素水平進(jìn)行雙因素設(shè)計(jì)，2種移栽規(guī)格為A1：1.2 m×0.6 m，密度為13875株/hm2；A2：1.3 m×0.55 m，密度為13950株/hm2。4種不同施氮水平：B1為常規(guī)推薦施肥，即氮肥105 kg/hm2，磷肥52.5 kg/hm2，鉀肥405 kg/hm2；B2、B3、B4的氮肥用量較常規(guī)減量15%、30%和45%，磷肥和鉀肥用量不變。共設(shè)8個(gè)處理，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積50 m2。各處理施肥量見(jiàn)表1，試驗(yàn)除肥料用量外，其他管理方式均參照玉溪市優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行。

表1 不同處理的養(yǎng)分用量情況

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀測(cè)定 中心花開(kāi)50%時(shí)打頂，打頂后7 d在每個(gè)小區(qū)選擇15株煙株按照《中華人民共和國(guó)煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 142—1988 煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法》進(jìn)行煙株農(nóng)藝性狀調(diào)查。調(diào)查農(nóng)藝性狀指標(biāo)為株高、莖圍、有效葉數(shù)、節(jié)距、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬，并計(jì)算葉面積系數(shù)。

1.3.2 外觀質(zhì)量評(píng)價(jià) 烤后煙葉外觀質(zhì)量按“成熟度∶顏色∶結(jié)構(gòu)∶油份∶身份：色度=30∶15∶20∶15∶10∶10”的方法進(jìn)行賦值評(píng)價(jià)。

1.3.3 內(nèi)在化學(xué)成分測(cè)定 化學(xué)成分按照煙草行業(yè)煙草或煙草制品相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。煙堿含量按照YC/T 160—2002標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定；總氮含量按照凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定；總糖和還原糖含量按照YC/T 159—2002標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定；氧化鉀含量按照YC/T 172—2003標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定；氯含量按照YC/T 162—2002標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定；淀粉按照YC/T 216—2007標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 煙葉中性致香物質(zhì)測(cè)定 煙葉中性致香物質(zhì)利用GC-MC采用內(nèi)標(biāo)法測(cè)定分析。

1.3.5 感官質(zhì)量評(píng)價(jià) 煙葉感官質(zhì)量采用紅塔集團(tuán)煙葉感官質(zhì)量評(píng)價(jià)賦值法進(jìn)行評(píng)價(jià)，各指標(biāo)賦值見(jiàn)表2。

表2 煙葉感官質(zhì)量評(píng)價(jià)賦值表 分

1.3.6 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)測(cè)定 煙葉以小區(qū)為單位掛牌采收和烘烤，按照GB/T 2635—1992標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量、均價(jià)、上等煙比例和產(chǎn)值等經(jīng)濟(jì)性狀，煙葉價(jià)格參考2019年的煙葉收購(gòu)價(jià)。

1.3.7 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)采用SPSS 25軟件進(jìn)行分析。煙葉化學(xué)成分及中性致香物質(zhì)成分?jǐn)?shù)據(jù)保留小數(shù)點(diǎn)后2位，其他數(shù)據(jù)保留小數(shù)點(diǎn)后1位。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)烤煙主要農(nóng)藝性狀的影響

不同處理對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響及各處理間的方差分析詳見(jiàn)表3。相同種植規(guī)格下，煙株農(nóng)藝性狀隨施氮量的減少呈下降趨勢(shì)，相同氮素水平下，1.3 m×0.55 m種植規(guī)格的煙株農(nóng)藝性狀均優(yōu)于1.2 m×0.6 m種植規(guī)格。2種不同種植規(guī)格下氮肥減量45%時(shí)，對(duì)莖圍、有效葉片數(shù)、最大葉長(zhǎng)和葉面積系數(shù)影響達(dá)顯著水平。綜合各農(nóng)藝性狀指標(biāo)，T1、T2、T5和T6處理的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)相對(duì)較好。

表3 不同處理對(duì)煙株農(nóng)藝性狀的影響

2.2 不同處理對(duì)煙葉外觀質(zhì)量的影響

不同處理對(duì)煙葉外觀質(zhì)量的影響及各處理間的方差分析詳見(jiàn)表4。1.2 m×0.6 m種植規(guī)格下煙葉外觀質(zhì)量指標(biāo)及綜合得分均隨施氮量減少呈下降趨勢(shì)，1.3 m×0.55 m種植規(guī)格下氮肥減量15%的T6處理的煙葉外觀質(zhì)量指標(biāo)及綜合得分最高。2種種植規(guī)格下氮肥減量30%以上時(shí)顯著影響煙葉外觀質(zhì)量綜合得分。

表4 不同處理對(duì)煙葉外觀質(zhì)量的影響 分

2.3 不同處理對(duì)煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的影響

不同處理對(duì)煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的影響詳見(jiàn)表5。對(duì)照云南中煙清香Ⅰ型優(yōu)質(zhì)煙葉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，中部煙葉中，T3、T4和T8處理的煙堿和鉀含量偏低、糖堿比偏高，T5處理的煙堿含量偏高，兩糖差除T4和T5處理外，其他處理均偏高。上部煙葉中，T3、T4和T8處理的煙堿和鉀含量偏低，糖堿比偏高，T5處理的煙堿含量偏高。T1、T2和T8處理的兩糖差偏高?？傮w而言，T1和T6處理的煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性相對(duì)較好。

表5 不同處理對(duì)煙葉化學(xué)成分的影響

2.4 不同處理對(duì)煙葉中性致香物質(zhì)含量的影響

不同處理對(duì)煙葉中性致香物質(zhì)含量的影響及各處理間的方差分析詳見(jiàn)表6。8個(gè)處理中，T6處理的中上部煙葉致香物質(zhì)總量最高，T1處理次之，T4處理的總量最低。1.2 m×0.6 m種植規(guī)格下氮肥減量45%的T4處理的致香物質(zhì)總量最小且其他處理相比差異顯著。1.2 m×0.6 m種植規(guī)格下，中上部煙葉的各類致香物質(zhì)含量及總量隨施氮量的減少呈下降趨勢(shì)；1.3 m×0.55 m種植規(guī)格下，中上部煙葉的致香物質(zhì)總量T6>T7>T5>T8。除T1和T5處理外，相同氮素水平下，1.3 m×0.55 m種植規(guī)格下的煙葉致香物質(zhì)總量?jī)?yōu)于1.2 m×0.6 m種植規(guī)格。

表6 不同處理對(duì)煙葉致香成分類型的影響 μg/g

2.5 不同處理對(duì)煙葉感官質(zhì)量的影響

不同處理對(duì)煙葉感官質(zhì)量的影響及各處理間的方差分析詳見(jiàn)表7。T6處理的綜合得分最高，T1處理次之，T4和T8處理的得分相對(duì)最低且與其他處理相比差異顯著。1.2 m×0.6 m種植規(guī)格下煙葉感官評(píng)吸得分隨施氮量的減少而降低，1.3 m×0.55 m種植規(guī)格下煙葉感官評(píng)吸得分T6>T7>T5>T8。除T1和T5處理外，相同施氮量水平下，1.3 m×0.55 m種植規(guī)格下的煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量?jī)?yōu)于1.2 m×0.6 m種植規(guī)格。

表7 不同處理對(duì)煙葉感觀質(zhì)量的影響 分

2.6 不同處理對(duì)煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響

不同處理對(duì)煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響及各處理間的方差分析詳見(jiàn)表8。T5處理的產(chǎn)量最高，T6處理次之，且與T3、T4、T7和T8處理相比差異顯著。T6的產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例及上中等煙比例均為最優(yōu)處理，T4的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均為最低處理。1.2 m×0.6 m種植規(guī)格下，煙葉各經(jīng)濟(jì)指標(biāo)隨施氮量的減少呈下降趨勢(shì)，但1.3 m×0.55 m種植規(guī)格并沒(méi)有表現(xiàn)出類似規(guī)律，氮肥減量15%的T6處理表現(xiàn)最好。相同氮素水平下，1.3 m×0.55 m種植規(guī)格的煙葉產(chǎn)值、產(chǎn)量、均價(jià)、上等煙比例和上中等煙比例均優(yōu)于1.2 m×0.6 m種植規(guī)格。

表8 不同處理對(duì)烤煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響

3 討論

種植密度對(duì)最大葉長(zhǎng)、最大葉寬和最大葉面積有著顯著影響，隨著種植密度的增大，各項(xiàng)農(nóng)藝性狀呈下降趨勢(shì)[12]。本研究結(jié)果表明，在1.3 m×0.55 m種植規(guī)格下氮肥減量15%，煙株的葉面積系數(shù)、株高和莖圍等農(nóng)藝性狀指標(biāo)與常規(guī)種植的表現(xiàn)相當(dāng)，主要得益于提高了根系對(duì)養(yǎng)分的吸收和利用。

徐曉武等[4]在福建建陽(yáng)煙區(qū)的研究表明，烤煙種植的株距為45 cm時(shí)煙葉的感官評(píng)吸得分較高。本研究表明，在1.3 m×0.55 m種植規(guī)格下氮肥減量15%處理的中上部煙葉外觀質(zhì)量綜合得分最高，分別為79.0和76.5分。增加煙株種植行距并同時(shí)縮減株距，擴(kuò)大了煙株根系與養(yǎng)分的接觸面積，適量減少氮肥用量有利于煙株農(nóng)藝性狀和煙葉外觀質(zhì)量的提升。

種植密度和氮肥用量對(duì)煙葉總糖含量和還原糖含量影響顯著，對(duì)上部葉和下部葉煙堿含量影響顯著[13]。1.2 m×0.60 m種植規(guī)格下常規(guī)施氮和1.3 m×0.55 m種植規(guī)格下氮肥減量15%的煙葉內(nèi)在化學(xué)成分較為協(xié)調(diào)。1.2 m×0.60 m種植規(guī)格下煙葉各類致香物質(zhì)含量及總量隨施氮量的減少而呈下降趨勢(shì)，但1.3 m×0.55 m種植規(guī)格下氮肥減量15%處理的煙葉中性致香物質(zhì)總量最高，說(shuō)明該處理有利于煙葉中性致香物質(zhì)含量的提高。1.3 m×0.55 m種植規(guī)格下氮肥減量15%處理的中上部煙葉的感官評(píng)吸得分均為最高，分別為85.0和83.5分，煙葉的均價(jià)、上等煙比例、上中等煙比例及產(chǎn)值也均為最優(yōu)處理。低密度種植有利于煙株個(gè)體的良好發(fā)育，改善其農(nóng)藝性狀，但達(dá)不到優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)所需的理想株型和群體結(jié)構(gòu)，不利于經(jīng)濟(jì)效益的增加[12]。因此，合理的種植規(guī)格和科學(xué)的養(yǎng)分管理是獲得優(yōu)質(zhì)煙葉和良好經(jīng)濟(jì)效益的重要基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

在撫仙湖徑流區(qū)高肥力土壤背景下，1.3 m×0.55 m種植規(guī)格下氮肥用量較常規(guī)減量15%，煙株農(nóng)藝性狀較好，煙葉外觀質(zhì)量?jī)?yōu)，內(nèi)在化學(xué)成分較為協(xié)調(diào)，中性致香物質(zhì)含量高，感官評(píng)吸質(zhì)量好，經(jīng)濟(jì)效益高。在撫仙湖徑流區(qū)推廣應(yīng)用1.3 m×0.55 m種植規(guī)格下氮肥減量15%的種植及養(yǎng)分管理技術(shù)，可達(dá)到提升煙葉品質(zhì)、降低肥料投入、減少農(nóng)業(yè)面源污染的目的。