不同種植密度對黔江煙區(qū)烤煙生長發(fā)育及品質(zhì)的影響

孫九喆 周思如 常騰騰 張學(xué)杰 單曉鵬 劉義梅 張賀翠 朱利泉

摘 要 為探究烤煙產(chǎn)值與種植密度之間的關(guān)系，以云煙87為試驗(yàn)材料，在重慶市黔江區(qū)水市鄉(xiāng)開展大田小區(qū)試驗(yàn)，設(shè)置1 100/667 m2、1 050/667 m2、1 000株/667 m2等3個(gè)種植密度處理T1、T2、T3（即行距都為115 cm，株距分別為52 cm、55 cm、58 cm），比較其煙株生育期、農(nóng)藝性狀、烤后煙葉化學(xué)成分及經(jīng)濟(jì)效益差異。結(jié)果表明：種植密度為1 100株/667 m2的T1處理（移栽行距115 cm、株距52 cm）的農(nóng)藝性狀、烤后煙葉化學(xué)成分和經(jīng)濟(jì)性狀均較優(yōu)，其株高最高（129.33 cm），最大葉面積最大（1 753.12 cm2），高于T2、T3處理;烤后煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性最佳，糖堿比為12.40～13.01，兩糖比為0.67～0.82，氮堿比為0.86～0.91;經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值最高，為51 894.29元/hm2，產(chǎn)量達(dá)到2 791.85 kg/hm2。

關(guān)鍵詞 烤煙;種植密度;生長發(fā)育;化學(xué)成分;經(jīng)濟(jì)效益;重慶市黔江區(qū)

中圖分類號：S572 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.01.003

煙草是我國重要經(jīng)濟(jì)作物之一，其種植面積和總產(chǎn)量均居世界第一位[1-2]。近年來，許多烤煙基地試圖通過大幅增加種植量來提升產(chǎn)量，結(jié)果不僅沒有實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)，甚至還影響了煙葉品質(zhì)[3]，如重慶市黔江區(qū)水市鄉(xiāng)的煙葉生產(chǎn)就存在這種情況。因地制宜設(shè)置不同的種植密度，篩選出最適宜的種植密度，對提高烤煙產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。密度是改善煙株光照條件、促進(jìn)煙葉生長發(fā)育、協(xié)調(diào)群體與個(gè)體矛盾、提高產(chǎn)質(zhì)量和平衡二者關(guān)系的重要因素之一，合理的種植密度可以提高烤煙的產(chǎn)量和品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)最好的經(jīng)濟(jì)效益[4-6]。煙草是通過植株間養(yǎng)分競爭、光照競爭響應(yīng)種植密度的變化來影響根、莖、葉生長發(fā)育進(jìn)程與光合性能，從而影響干物質(zhì)積累分配與煙葉化學(xué)成分，最終對烤后煙葉的經(jīng)濟(jì)價(jià)值造成較大影響[7]。種植密度過高會減少作物接收陽光、土壤水分和肥料，最終導(dǎo)致植株矮小、發(fā)育不健全，同時(shí)使烤后煙葉的香味減少、勁頭不足。朱佩等[4]、曹陽等[8]研究認(rèn)為，適當(dāng)降低種植密度可以增多有效葉，并增加株高、莖圍、最大葉面積，但如果種植密度過低則會直接影響煙葉產(chǎn)量。

設(shè)置適宜的煙株種植密度，使烤煙在產(chǎn)量和質(zhì)量間達(dá)到平衡，這對于工業(yè)上生產(chǎn)煙葉具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。種植密度與當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境條件和土壤狀況密切相關(guān)，因此必須因地制宜，通過試驗(yàn)論證分析來確定合理的種植密度。為探尋重慶市黔江區(qū)水市鄉(xiāng)地區(qū)優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)的適宜種植密度，在前期研究初步確定1 000～1 100株/667 m2的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步精確設(shè)置了3個(gè)種植密度進(jìn)行單因素試驗(yàn)，能有效提高烤煙的感官質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

1? 材料與方法

1.1? 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)烤煙品種為云煙87。

1.2? 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地位于重慶市黔江區(qū)水市鄉(xiāng)，在水市鄉(xiāng)選擇地勢平坦、土壤肥力中等、保水保肥能力較好的地塊（育苗場）開展大田小區(qū)試驗(yàn)。

1.3? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)田標(biāo)記為育苗場，土壤質(zhì)地為重壤土，pH值為5.25，有機(jī)質(zhì)含量為26.0 g·kg-1，堿解氮含量為206.7 mg·kg-1，有效磷含量為33.2 mg·kg-1，速效鉀含量為385.0 mg·kg-1，氯含量為38.7 mg·kg-1。張兆揚(yáng)等[9]、鄭旭川等[10]和鄭登峰等[11]研究發(fā)現(xiàn)，云煙87在不同地區(qū)的適宜種植密度在1 000～1 100株/667 m2。本試驗(yàn)根據(jù)此范圍，設(shè)置了1 100/667 m2、1 050/667 m2、1 000株/667 m2等3種種植密度，探究重慶黔江地區(qū)適宜的烤煙種植密度，即煙株移栽行距固定為115 cm，設(shè)置移栽株距分別為52 cm、55 cm、58 cm的3個(gè)處理（見表1），每個(gè)處理重復(fù)3次。每處理單個(gè)小區(qū)面積為60 m2，6行，四周設(shè)保護(hù)行。

1.4? 測定項(xiàng)目

1.4.1? 生育期和農(nóng)藝性狀調(diào)查

調(diào)查不同處理的煙株生育期;同時(shí)調(diào)查葉數(shù)，測定株高、莖圍、最大葉片長、最大葉片寬，計(jì)算葉片最大葉面積等農(nóng)藝性狀。

1.4.2? 化學(xué)成分和經(jīng)濟(jì)性狀測定

煙葉樣品105 ℃殺青30 min，50 ℃烘干至恒重，去梗粉碎。煙堿含量用GC-MS法測定，總氮含量用凱氏定氮法測定[5]，鉀含量使用火焰光度法測定，氯含量使用硫酸浸提法測定，還原糖含量用DNS顯色法測定，水溶性總糖含量用蒽酮比色法測定。最后統(tǒng)計(jì)分析各處理煙葉收購后的經(jīng)濟(jì)效益。

1.5? 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019和SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差顯著性分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同種植密度對煙葉生育期的影響

3個(gè)處理進(jìn)入頂葉成熟期存在差異，其他生育期不存在差異（見表2），主要表現(xiàn)為T1、T2處理較早進(jìn)入頂葉成熟期，大田生育期比T3處理短2 d。

2.2? 不同種植密度對煙葉農(nóng)藝性狀的影響

3種種植密度下煙葉農(nóng)藝性狀的調(diào)查結(jié)果見表3?？梢钥闯觯?個(gè)處理的株高和莖圍雖然不存在顯著差異，但種植密度對煙株的株高和莖圍還是有一定影響，即株高隨種植密度增大而增加，表現(xiàn)T1處理的株高最高，為129.33 cm;T1、T2處理的莖圍顯著高于T3，表現(xiàn)出T2最大，為8.11 cm;表明在本試驗(yàn)設(shè)置的密度梯度中，密度大的煙株株高和莖圍均較大。3個(gè)處理間的葉片性狀不存在顯著差異，在中部葉片的葉長表現(xiàn)為T2處理優(yōu)于T1、T3處理，葉寬表現(xiàn)為T1處理優(yōu)于T2、T3處理，最大葉面積上T1優(yōu)于T2、T3處理，T1的最大葉面積為1 753.12 cm2，分別比T2、T3處理大4.45%、11.34%。成熟期的株高與種植密度之間是正相關(guān)的關(guān)系，即隨著種植密度的增大，株高也會增加，T1、T2處理下的葉片長勢及葉片狀態(tài)更加符合優(yōu)質(zhì)煙葉的要求。

2.3? 不同種植密度對烤煙化學(xué)成分的影響

化學(xué)成分是判斷烤后煙葉內(nèi)在品質(zhì)高低的重要指標(biāo)，烤后優(yōu)質(zhì)煙葉化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)如下[12-13]：煙堿含量上部葉在2.5%～3.8%，中部葉2%～2.8%，氮含量1.5%～3.5%，鉀含量≥1.5%，還原糖含量16%～30%，氯適宜含量為≤0.8%，總糖20%～35%，糖堿比上部葉為6～10，中部葉為8.5～13.5，兩糖比≥0.65，氮堿比0.6～1.0。

3個(gè)種植密度處理的烤煙后葉片中煙堿、總氮、鉀、氯、還原糖、水溶性總糖含量等測定結(jié)果見表4?？梢钥闯?，上部煙葉均表現(xiàn)為橘黃色二級煙（B2F），中部煙葉均表現(xiàn)為橘黃色三級煙（C3F）。T2上部葉、T3中部葉的煙堿含量最高，分別為2.64%、2.33%;T2中部葉、下部葉氮含量均最高，分別為2.25%、1.92%，屬于優(yōu)質(zhì)煙葉的指標(biāo)范圍;不同處理間鉀含量呈現(xiàn)出隨種植密度增大而減小的趨勢，可見低密度煙株之間的種內(nèi)競爭較小，有助于鉀元素吸收;上部葉和中部葉的氯含量均小于0.2%，且都呈現(xiàn)出T3>T2>T1的趨勢，說明在一定范圍內(nèi)隨著種植密度降低，烤煙氯含量呈現(xiàn)上升趨勢;T1上部葉和T2中部葉的還原糖含量最高，且其還原糖含量都屬于優(yōu)質(zhì)煙葉還原糖含量范圍，分別為16.55%和16.95%;T3的煙葉總糖含量在上部葉和中部葉中均為最高。各個(gè)處理的糖堿比都在優(yōu)質(zhì)煙葉標(biāo)準(zhǔn)內(nèi);在一定范圍內(nèi)，兩糖比反映了煙葉的成熟度和烘烤過程中的質(zhì)量控制情況，其比值與種植密度之間呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系，其隨著密度增大而增大;氮堿比反映了煙葉的生長發(fā)育和成熟狀況，在上部葉中氮堿比隨著密度增大而增大。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，T1上部葉的煙堿含量和糖堿比不在優(yōu)質(zhì)煙葉范圍內(nèi);T2上部煙葉的還原糖含量、兩糖比和中部煙葉的兩糖比不在優(yōu)質(zhì)煙葉范圍內(nèi);T3上部煙葉的煙堿含量、還原糖含量、糖堿比、兩糖比和中部煙葉的還原糖含量、兩糖比均不符合優(yōu)質(zhì)煙葉的標(biāo)準(zhǔn)。綜合考慮認(rèn)為T1、T2處理的化學(xué)成分及其協(xié)調(diào)性優(yōu)于T3處理。

2.4? 不同種植密度對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

3種種植密度下烤煙的經(jīng)濟(jì)性狀測定結(jié)果見表5?？梢钥闯?，產(chǎn)值從高到低為T1>T3>T2，每公頃產(chǎn)值為49 284.18～51 894.29元，其中T1處理的總產(chǎn)值最高，比T2處理高5.30%，比T3處理高2.88%;T1處理的煙葉均價(jià)最高（18.59元），上中等煙比例最高（0.85）。綜合分析各項(xiàng)指標(biāo)，T1處理的總產(chǎn)值最高。

3? 小結(jié)與討論

農(nóng)藝性狀是煙株生長發(fā)育過程中內(nèi)在協(xié)調(diào)性好壞最直接的外在表現(xiàn)。本試驗(yàn)表明，種植密度對于煙株的株高、莖圍并不存在顯著影響，但有一定的影響，以T1處理的株高最高，T3處理的株高最低。申洪濤等認(rèn)為，隨著種植密度的降低，煙株的株高、莖圍和煙葉最大葉面積均顯著增加[14];畢文榮等認(rèn)為隨著種植密度的增大，葉面積系數(shù)呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢[6];肖艷松等認(rèn)為，隨著種植密度的增大，葉面積系數(shù)增大[15]，而在本試驗(yàn)設(shè)置的種植密度下，表現(xiàn)出株高、葉片面積隨著密度增大而增加。可以看出，隨著種植密度的增大，表現(xiàn)出不同的變化趨勢，這是因?yàn)閮烧咴O(shè)計(jì)的密度處理不一樣所致[12]，應(yīng)該結(jié)合各自的密度梯度來具體分析，更加體現(xiàn)了適宜的密度對于煙葉生長發(fā)育的影響;另一方面，說明在不同的地區(qū)，由于土壤和水質(zhì)等因素的不同，其促進(jìn)煙葉生長發(fā)育的適宜種植密度存在一定的偏差，這需要在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行大田試驗(yàn)后來確定。

煙葉化學(xué)成分是決定煙葉品質(zhì)的內(nèi)在因素，直接影響煙葉的感官評吸質(zhì)量[13]。本試驗(yàn)通過分析3個(gè)處理的煙葉化學(xué)成分指標(biāo)，認(rèn)為T1、T2處理烤后煙葉更接近優(yōu)質(zhì)煙葉范圍，總體化學(xué)成分協(xié)調(diào)性好。大量研究表明[12-14]，煙葉氮含量隨著密度增大而減小，這與本試驗(yàn)得出結(jié)論一致。

賀凌霄等研究結(jié)果顯示，豫煙6號的產(chǎn)量、產(chǎn)值隨種植密度的增大而增加[16]，這和本文育苗場試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)值與密度之間的關(guān)系一致。本試驗(yàn)結(jié)果表明，T1處理的煙株長勢優(yōu)于其他處理，且化學(xué)成分協(xié)調(diào)性好，產(chǎn)值最高，均價(jià)高，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)價(jià)值的最大化。由于2021年重慶黔江地區(qū)雨水嚴(yán)重，在一定程度上可能影響了試驗(yàn)結(jié)果，因此在之后的烤煙試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，需要綜合幾年來的降水情況和施肥情況做進(jìn)一步研究。

本文從農(nóng)藝性狀、化學(xué)成分和經(jīng)濟(jì)性狀等3個(gè)方面分析評價(jià)了不同種植密度處理對烤煙產(chǎn)量、品質(zhì)及其特征的影響。結(jié)果表明：烤煙在高密度處理下，群體優(yōu)勢顯著，其中T1處理的農(nóng)藝性狀最佳，表現(xiàn)為株高和最大葉面積最佳;T1、T2處理的化學(xué)成分及協(xié)調(diào)性優(yōu)于T3處理;T1處理的產(chǎn)值最高，均價(jià)最高，經(jīng)濟(jì)效益最好。綜合各項(xiàng)指標(biāo)考慮，認(rèn)為重慶黔江地區(qū)的云煙87在行株距115 cm×52 cm栽培模式下能夠獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。可在本試驗(yàn)基礎(chǔ)上結(jié)合移栽期、施肥量等其他栽培措施，開展進(jìn)一步的試驗(yàn)研究，以改善栽培措施，提高煙葉產(chǎn)量，提升烤煙生產(chǎn)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 張獻(xiàn)忠.廢次煙末中煙草香味物質(zhì)提取、應(yīng)用及生物活性[D].杭州：浙江大學(xué)，2013.

[2]? 董華芳，羅茂萍，陳雨峰，等.新型葉面肥對烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)量質(zhì)量的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，59（12）：64-67.

[3]? 蔡赫.密度對烤煙生長發(fā)育及烘烤特性的影響分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（8）：128-129.

[4]? 朱佩，申國民，張繼光，等.種植密度對烤煙養(yǎng)分吸收與煙葉質(zhì)量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（21）：23-26.

[5]? 拓陽陽，李斌，孫學(xué)永，等.種植密度與施氮量互作對烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（11）：38-40.

[6]? 畢文榮，吳永明，劉彥中，等.不同種植密度對烤煙產(chǎn)質(zhì)量及葉綠素含量的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，35（S1）：1-4.

[7]? 劉繼坤.種植密度對烤煙品種NC55生長發(fā)育的影響及機(jī)制[D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2018.

[8]? 曹陽，鐘俊周，文國宇，等.種植密度對烤煙生長發(fā)育及烘烤特性的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（28）：35-37.

[9]? 張兆揚(yáng)，李佳穎，汪孝國，等.烤煙新品系延安1號在豫西煙區(qū)的生態(tài)適應(yīng)性研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020（10）：24-27.

[10] 鄭旭川，孫現(xiàn)超，張帥，等.餅肥施用量與種植密度對“云煙87”品質(zhì)的影響[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2021，46（2）：56-61.

[11] 鄭登峰，熊晶，文德鋒，等.栽培技術(shù)對“云煙87”田間生長及產(chǎn)量質(zhì)量的影響[J].熱帶農(nóng)業(yè)工程，2019，43（4）：1-8.

[12] 邵維曉，孫艷萍，黃永旺，等.種植密度對烤煙生理生態(tài)特性及產(chǎn)量質(zhì)量的影響研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2014（16）：13-14.

[13] 羅寶雄.種植密度、氮肥用量及留葉數(shù)綜合調(diào)控措施對烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[D].南寧：廣西大學(xué)，2017.

[14] 申洪濤，張富生，李冬，等.不同前茬和種植密度對牡丹江烤煙生長及產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].作物雜志，2020（2）：105-111.

[15] 肖艷松，李曉燕，李圣元，等.種植密度對旱地烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)量、質(zhì)量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（9）：3723-3724.

[16] 賀凌霄，張謙，彭玉富，等.種植密度、施氮量和留葉數(shù)對烤煙生長特性及產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2020，41（2）：40-45.

收稿日期：2021-09-29

基金項(xiàng)目：黃金葉卷煙原料生產(chǎn)技術(shù)體系研究與構(gòu)建（A20201NY01-1305）。

作者簡介：孫九喆（1973—），男，河南柘城人，本科，工程師，主要從事卷煙原料研究。E-mail： 1197035930@qq.com。

*為通信作者，E-mail： 1073936024@qq.com。