增密減葉措施對烤煙生長、光合特性及產(chǎn)質(zhì)量的影響

摘要：為了提高優(yōu)質(zhì)煙葉的比例和煙草原料的工業(yè)利用率，在四川省廣元煙區(qū)以云煙87品種為對象，采用種植密度和留葉數(shù)兩因素隨機區(qū)組試驗，旨在闡明不同種植密度和留葉數(shù)對烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，適當(dāng)增加烤煙種植密度減少留葉數(shù)時，烤煙能完成正常生長發(fā)育，且相較于其他處理在葉片發(fā)育上具有顯著優(yōu)勢；在中、低密度和中、低留葉數(shù)處理下，煙葉光合能力更強；在M2密度和L2留葉數(shù)水平下，烤煙在均價和中、上等煙比例上取得較好表現(xiàn)，產(chǎn)值最高。此外，適當(dāng)增密減葉措施降低了烤后葉片煙堿含量，提高了還原糖、總糖含量及糖堿比，化學(xué)成分更為協(xié)調(diào)，煙葉評吸質(zhì)量具有顯著優(yōu)勢。綜合分析認(rèn)為，在四川省廣元煙區(qū)采用種植密度18 750株/hm2、留葉數(shù)16～18片/株時煙葉質(zhì)量較好。

關(guān)鍵詞：種植密度； 留葉數(shù)； 烤煙； 生長； 光合特性； 產(chǎn)質(zhì)量

中圖分類號：S572 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2024）10-0068-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.10.012 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Abstract： In order to improve the proportion of high-quality tobacco leaves and the industrial availability of tobacco raw materials， Yunyan 87 was studied in Guangyuan tobacco-growing area of Sichuan Province， and two factors of planting density and number of leaves were used to design a randomized block experiment， aiming to clarify the effects of different planting density and the number of leaves on the yield and quality of flue-cured tobacco. The results showed that when the planting density of flue-cured tobacco was increased appropriately and the number of leaves was decreased， flue-cured tobacco could achieve normal growth and development， and compared with other treatments， flue-cured tobacco had significant advantages in leaf development； under medium and low density and medium and low number of leaves， the photosynthetic capacity of tobacco leaves was stronger； under M2 density and L2 leaves， flue-cured tobacco achieved better performance in average price， and the proportion of medium and high-grade tobacco， and the output value was the highest. In addition， the appropriate increase in density and decrease in the number of leaves left reduced the nicotine content of leaves after roasting， increased the content of reducing sugar， total sugar and sugar-base ratio， and the chemical composition was more coordinated， which had a significant advantage in tobacco quality evaluation. According to comprehensive analysis， the tobacco quality in Guangyuan tobacco growing area， Sichuan Province was better when the planting density was 18 750 plants/hm2 and the number of leaves left was 16～18 leaves per plant.

Key words： planting density； number of leaves left； flue-cured tobacco； growth； photosynthetic characteristics； yield and quality

烤煙是全球重要的經(jīng)濟(jì)作物，其生長和產(chǎn)量直接關(guān)系到煙葉質(zhì)量和煙農(nóng)的植煙經(jīng)濟(jì)效益。在煙葉的生長過程中，葉面積和葉片密度對光合作用和生物量積累具有重要影響。增密減葉措施作為通過調(diào)整植株間距和葉片數(shù)量來控制葉片密度的方法，被廣泛應(yīng)用于烤煙生產(chǎn)中。在煙草生產(chǎn)中，種植密度對大田烤煙的有效截光面積、群體光合效能、田間微氣象有重要影響，從而影響烤煙的產(chǎn)量與品質(zhì)［1］。而留葉數(shù)則直接影響煙株打頂后干物質(zhì)的生產(chǎn)與分配，留葉數(shù)過多會造成葉小、葉薄、內(nèi)含物質(zhì)不充實，使煙葉品質(zhì)下降；留葉數(shù)過少又會導(dǎo)致上部葉煙堿含量過高，煙葉葉片厚而粗糙，煙氣刺激性大，煙葉化學(xué)成分不協(xié)調(diào)，煙葉內(nèi)在品質(zhì)和工業(yè)可用性降低［2］。適度的增密減葉措施可以提高煙葉的生長速率和質(zhì)量，但過度增密可能會導(dǎo)致植株競爭激烈，進(jìn)而抑制烤煙生長和產(chǎn)量［3］。因此，為塑造四川省廣元煙區(qū)烤煙理想株型，仍需進(jìn)一步試驗篩選適宜的增密減葉措施。本研究通過探究不同的增密減葉措施對烤煙生長、光合特性及產(chǎn)質(zhì)量的影響，以期為四川省廣元煙區(qū)烤煙中棵煙生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)，從而制定合理的增密減葉策略，以提高烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量，實現(xiàn)煙葉的高質(zhì)穩(wěn)產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗品種為云煙87。供試肥料為復(fù)合肥（N-P2O5-K2O：10-15-25）、有機肥（有機質(zhì)≥30%，總養(yǎng)分≥4%），底肥施煙草專用復(fù)合肥料（N-P2O5-K2O：10-15-25）、商品有機肥（N-P2O5-K2O：3-2-1.5）、油枯（油菜子壓榨去油后殘渣制成的一類有機肥）（N-P2O5-K2O：2-2-2）；追肥施硝酸鉀（N-K2O：13.5-44.5）、煙草專用追肥（N-P2O5-K2O：4-8-30）。

1.2 試驗地點

試驗于2022年6—10月在四川省廣元市普安鎮(zhèn)烤煙試驗基地（32°17′15″N，105°31′29″E）進(jìn)行，土壤類型為紫色鈣質(zhì)土，土壤質(zhì)地為壤土，植煙地塊肥力中等。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用種植密度（M）和留葉數(shù)（L）兩因素隨機區(qū)組設(shè)計，種植密度（M）設(shè)置3個水平：M1為16 650株/hm2（120 cm×55 cm）、M2為18 450株/hm2（120 cm×45 cm）、M3為20 250株/hm2（110 cm×45 cm）；單株有效留葉數(shù)（L）設(shè)置3個水平：L1為14～16片/株、L2為16～18片/株、L3為18～20片/株，共9個處理，重復(fù)3次，每個小區(qū)面積為0.015 hm2。以上處理施氮量均為97.5 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶1.5∶3，基追比=6∶4，移栽后60 d確定各處理的留葉數(shù)，其他栽培管理措施保持一致。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 烤煙農(nóng)藝性狀調(diào)查 試驗分別在烤煙移栽后75、90 d測定各處理的生物學(xué)性狀和株型特征參數(shù)，每個處理調(diào)查5株（選取代表性煙株），調(diào)查株高（指地面到植株最高處的垂直距離）、有效葉數(shù)（實際采收的葉數(shù)，大田期長度以不小于5 cm為有效）、最大葉片長和寬、莖粗（在株高近地端1/3處測量莖的周長）、最大葉面積（最大葉片面積=最大葉長×最大葉寬×0.634 5，其中0.634 5為烤煙葉面積指數(shù)）。

1.4.2 烤煙葉片葉綠素相對含量測定 在烤煙移栽后30 d和60 d，在每個處理測定點兩側(cè)煙壟上選取5株煙株（代表性煙株）進(jìn)行調(diào)查。使用SPAD-502PLUS葉綠素儀（日本Konica Minolta公司制造）測定葉片的葉綠素相對含量，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.4.3 烤煙葉片光合特性測定 于烤煙移栽后75 d，各處理選取有代表性植株各5株，采用美國LI-6400型便攜式光合測定儀分別測定最大葉片凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、蒸騰速率（Tr）、胞間CO2濃度（Ci）等光合參數(shù)。測定時間為晴天上午9：00—11：00，測定葉位為烤煙功能葉片。

1.4.4 烤煙經(jīng)濟(jì)性狀測定 烤煙統(tǒng)一單收、單采、單烤，采烤結(jié)束后，調(diào)查每個處理的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例、中等煙比例，記錄數(shù)據(jù)。

1.4.5 烤煙品質(zhì)指標(biāo)測定 烤煙采烤結(jié)束后，每個處理采集C3F等級煙葉樣品1.5 kg，測定煙葉常規(guī)化學(xué)成分（包括總糖、還原糖、總氮、煙堿、總鉀、水溶性氯等指標(biāo)）；感官評吸質(zhì)量參照中國煙草種植區(qū)劃建立的烤煙感官質(zhì)量綜合評價方法，由四川中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心進(jìn)行煙葉感官質(zhì)量測定?？偡?香氣質(zhì)×20%+香氣量×35%+雜氣×20%+刺激性×10%+余味×15%。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel、SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理措施對煙株農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 移栽后75 d 由表1可知，移栽后75 d，在同一留葉數(shù)處理下，隨密度增大烤煙株高無明顯變化，烤煙最大葉長、最大葉寬和最大葉面積呈減小趨勢，各處理下莖圍無顯著差異；在同一密度處理下，隨留葉數(shù)的增加烤煙株高呈增高趨勢，在M1處理下莖圍隨留葉數(shù)增多呈先增后減趨勢，M2、M3處理下莖圍隨留葉數(shù)的增加呈下降趨勢，最大葉面積隨留葉數(shù)增加呈下降趨勢。這說明留葉數(shù)是烤煙株高的主要影響因素，密度大、留葉數(shù)多均不利于烤煙葉片生長。

2.1.2 移栽后90 d 由表2可知，移栽后90 d，在同一留葉數(shù)處理下，L1、L3處理隨著密度增大株高呈增長趨勢，在L1、L2處理下最大葉面積隨密度增大而呈先增后減趨勢，均在M2處理取得最大值且顯著高于M3處理，L2、L3處理下最大葉長、最大葉寬及最大葉面積隨密度增大而減??；在同一密度處理下，莖圍無明顯變化規(guī)律且各處理間無較大差異，最大葉寬、最大葉面積隨著留葉數(shù)的增加呈先增后減趨勢，均在L2處理取得各密度水平下最大值，而最大葉長隨著留葉數(shù)的增加呈減少趨勢。這說明該試驗中M2處理為相對適宜的密度水平且在L2留葉數(shù)處理下農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較好。

2.2 不同處理措施對烤煙葉片葉綠素相對含量的影響

2.2.1 移栽后30 d 由表3可知，在移栽后30 d，在同一留葉數(shù)處理下，L1、L3處理隨著種植密度的增加，烤煙的葉綠素相對含量呈增長趨勢，在M3密度處理下達(dá)到最高，L2留葉數(shù)處理下葉綠素相對含量呈先增后減趨勢。在同一密度處理下，M1、M2處理葉綠素相對含量隨留葉數(shù)增加呈先增后減趨勢，在L2留葉數(shù)處理下達(dá)到最高值。

2.2.2 移栽后60 d 在移栽后60 d，在同一留葉數(shù)處理下，L1、L2處理隨著種植密度的增加，葉綠素相對含量逐漸降低，即M1>M2>M3，在L3留葉數(shù)處理下，隨種植密度的增大葉綠素相對含量呈先增后減趨勢。在同一密度處理下，M1、M2葉綠素相對含量隨著留葉數(shù)的增加而減小，M3葉綠素相對含量隨留葉數(shù)增多呈先減后增趨勢（表3）。

2.3 不同處理措施對烤煙葉片光合特性的影響

2.3.1 不同處理措施對煙葉凈光合速率的影響 由圖1可知，移栽后75 d，同一留葉數(shù)處理下，隨著密度增大，烤煙凈光合速率呈先增后減趨勢，M2L2處理的凈光合速率最大，其次為M2L1處理，且兩處理與其他處理間差異顯著；在同一密度M3處理下，烤煙葉片的凈光合速率較低，其中M3L3處理的凈光合速率最低，在M2處理下，凈光合速率隨留葉數(shù)增加呈先增后減趨勢，且顯著高于M3處理，即M2>M1>M3。這說明過高或過低的種植密度都不利于凈光合速率的提高，而M2相較于其他密度處理更為適宜。

2.3.2 不同處理措施對煙葉氣孔導(dǎo)度的影響 由圖2可知，移栽后75 d，同一留葉數(shù)處理下，L1、L3留葉數(shù)水平隨密度增加而增大，L2留葉數(shù)水平隨密度增大呈先增后減趨勢；M1L1處理氣孔導(dǎo)度最低且與M2L2、M3L3處理之間差異顯著，M2L2處理氣孔導(dǎo)度最大并與M3L3處理相近；其余各處理間差異均不顯著。

2.3.3 不同處理措施對煙葉蒸騰速率的影響 由圖3可知，移栽后75 d，在相同留葉數(shù)L1、L2水平下，蒸騰速率隨密度增大呈下降趨勢。在L3水平下，隨密度增大呈先減后增趨勢。M1L1處理蒸騰速率最大，除與M2L3處理之間差異顯著外，與其余處理之間差異均不顯著；在同一密度處理下，隨著留葉數(shù)的增加，蒸騰速率呈下降趨勢，M2L3處理蒸騰速率最小。

2.3.4 不同處理措施對煙葉胞間CO2濃度的影響 由圖4可知，在移栽后75 d，在同一留葉數(shù)下，胞間CO2濃度隨密度的增加而增加，M3L3處理胞間CO2濃度最高。在同一密度處理下，隨著留葉數(shù)的增加，M1、M3水平下胞間CO2濃度呈先減少后增加的趨勢，在M1水平下的各處理胞間CO2濃度顯著低于M3水平下處理，M1L2處理胞間CO2濃度最低且與M3L1、M2L2、M3L2、M2L3、M3L3處理之間差異顯著。

2.4 不同處理措施對煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表4可知，在同一留葉數(shù)處理下，隨著密度的增加，烤煙產(chǎn)量增加，烤煙產(chǎn)值呈先增加后減少的趨勢，上等煙比例呈下降趨勢，而中等煙比例隨著密度的增加整體呈上升趨勢；在同一密度處理下，M1、M3密度下烤煙中等煙比例隨留葉數(shù)增加呈先減少后增加趨勢，在M1、M2密度下，烤煙產(chǎn)值隨留葉數(shù)增加呈先增加后減少的趨勢。M1L1處理的上等煙比例最高，達(dá)53.5%，M3L3處理的中等煙比例最高，達(dá)43.1%，M2L2處理的產(chǎn)值最高，達(dá)73 090.80元/hm2。各處理中，M2L2處理的產(chǎn)值最高，且中上等煙比例均處于各處理中較好水平。

2.5 不同處理措施對煙葉化學(xué)成分的影響

由表5可知，在同一留葉數(shù)處理下，烤煙還原糖、總糖及糖堿比隨種植密度的增加呈升高趨勢，同一密度處理下，還原糖、總糖隨留葉數(shù)的增加呈升高趨勢，M3L3處理還原糖、總糖含量最高，M1L1處理還原糖、總糖含量最低；同一留葉數(shù)處理下，鉀、總氮、煙堿含量隨密度增大呈下降趨勢，同一密度處理下，鉀含量隨留葉數(shù)增加呈先增后減趨勢，總氮含量隨留葉數(shù)增加呈先減后增趨勢，煙堿含量隨留葉數(shù)增加呈減少趨勢，M3L3處理鉀含量最高，M1L1處理總氮、煙堿含量最高。M1L1、M2L1、M1L2、M1L3處理糖堿比偏低，M1L1、M3L2、M1L3處理鉀氯比偏低，M1L1、M1L2、M1L3處理總糖含量在適宜范圍內(nèi)，其余各處理總糖含量均偏高，煙堿、總氮、氯、鉀含量整體較適宜。

2.6 不同處理措施對烤后煙葉感官質(zhì)量評價的影響

由表6可知，在同一留葉數(shù)處理下，M2密度處理的香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、余味及總分整體上優(yōu)于其他處理，在同一密度處理下，在M1、M2密度處理下隨著留葉數(shù)的增加，總分呈先增后減趨勢，在M3密度處理下隨留葉數(shù)增加總分呈先減后增趨勢。M2L2處理的香氣質(zhì)、香氣量、雜氣的得分明顯高于其他處理，總分最高，為5.825分，M1L3處理的香氣質(zhì)、雜氣、余味得分相較于其他處理偏低，總分最低，為4.785分。

3 討論

在生長發(fā)育進(jìn)入旺長期后，煙株間密度越大，葉片重疊加劇，相互遮蔽以爭奪光氣資源［4］，通風(fēng)透光變差，導(dǎo)致葉片光合作用效率降低，減少了根系養(yǎng)分運輸，使得根系發(fā)育不良，煙株根系對養(yǎng)分吸收和合成能力減弱，進(jìn)而影響了葉片的發(fā)育。本研究表明，移栽后75 d，M1處理相較于M3處理，最大葉面積有顯著差異，移栽后90 d，中、低留葉數(shù)處理下，最大葉面積隨密度增大呈先增后減趨勢，M2L2處理下取得最大葉面積，中、高留葉數(shù)處理下，最大葉面積整體隨密度增大而減小。這與前人［5，6］的研究結(jié)果密度越大越不利于烤煙葉片發(fā)育相一致。

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的重要物質(zhì)，它在煙草中的含量和狀態(tài)直接影響到煙草的生長、發(fā)育以及最終的品質(zhì)。本研究表明，種植密度與留葉數(shù)對葉綠素積累有明顯的影響，過高的種植密度和過多的留葉數(shù)會導(dǎo)致植株之間的擁擠，降低光線的穿透，不利于二氧化碳的吸收，從而限制了光合作用的進(jìn)行和葉綠素的合成。在移栽后60 d，低密低留葉數(shù)處理，葉片間間隙較大利于葉綠素積累，葉綠素相對含量較高，其中M1L1、M2L1處理的葉綠素含量較高。

光合作用是植物生長發(fā)育和產(chǎn)量、質(zhì)量形成的基礎(chǔ)［7］。在不同種植密度和留葉數(shù)的相互作用下，對產(chǎn)量、產(chǎn)值和中上等煙比例均有顯著影響。氣孔是植物葉片與外界進(jìn)行氣體交換的主要通道，其數(shù)量和開閉程度對植物葉片的光合作用和蒸騰作用具有重要調(diào)節(jié)作用［8］。氣孔導(dǎo)度的變化直接影響光合速率和蒸騰速率，進(jìn)而對葉片組織的特性和煙葉品質(zhì)產(chǎn)生影響［9］。蒸騰作用是植物體內(nèi)水分代謝的關(guān)鍵生理過程，受植物形態(tài)的限制，并受到外界多種因素的影響。蒸騰速率是影響凈光合速率的重要生理因素［10］。本研究表明，在同一留葉數(shù)處理下，隨著種植密度增加，烤煙凈光合速率先增后減，氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度整體呈增長趨勢，蒸騰速率整體呈下降趨勢，在同一密度水平下，隨著留葉數(shù)增加凈光合速率和氣孔導(dǎo)度呈先增后減趨勢，蒸騰速率呈減小趨勢，胞間CO2濃度整體隨留葉數(shù)增多而增大，總體而言，中、低密度和留葉數(shù)光合處理能力更強一些。高密高留葉數(shù)會加重?zé)熑~群體間的葉片相互遮蔽，而不利于葉片進(jìn)行光合作用。

適度的栽植密度和留葉數(shù)有助于植株獲得充足的光能和二氧化碳，促進(jìn)葉綠素的合成和干物質(zhì)積累，從而改善煙葉的色澤和質(zhì)感。不同種植密度和留葉數(shù)的相互作用對產(chǎn)量、產(chǎn)值和中上等煙比例均有顯著影響。增加種植密度可以通過增加單位面積上的有效株數(shù)來提高產(chǎn)量，而每株留葉數(shù)主要通過影響中上等煙比例來影響產(chǎn)值。本研究表明，當(dāng)種植密度、留葉數(shù)過低或過高時，烤煙容易取得最高上等煙比例或最高中等煙比例，但整體產(chǎn)值偏低。當(dāng)種植密度為M2，留葉數(shù)為L2處理時，中上等煙比例達(dá)到協(xié)調(diào)水平且取得較好產(chǎn)量，產(chǎn)值最高。

密度和留葉數(shù)對烤后煙葉內(nèi)在化學(xué)成分和感官質(zhì)量有明顯影響。本研究表明，在同一留葉數(shù)處理下，低密度烤煙糖堿比、鉀氯比相較于其他處理偏低，M2、M3密度總糖含量相對較高；在中、低密度處理下，糖堿比隨留葉數(shù)增加呈先增后減趨勢，在L1、L2留葉數(shù)處理下能取得更為適宜的化學(xué)成分。綜合來看，在M2密度處理和L2留葉數(shù)處理下能取得較好且協(xié)調(diào)的化學(xué)成分，獲得良好的感官質(zhì)量。

4 小結(jié)

栽植密度和留葉數(shù)對烤煙的品質(zhì)有重要影響，主要是通過改變養(yǎng)分（尤其是氮肥）的分配和供給狀況以及改善通風(fēng)和透光條件來實現(xiàn)［11，12］。適當(dāng)?shù)脑灾裁芏群土羧~數(shù)可以影響煙草植株的養(yǎng)分吸收和利用效率，進(jìn)而影響煙葉的養(yǎng)分含量和化學(xué)成分，從而對煙葉中質(zhì)體色素、化學(xué)成分和香氣物質(zhì)含量等產(chǎn)生積極影響。本研究表明，在四川省廣元煙區(qū)，以適當(dāng)增密減葉，采用種植密度18 450株/hm2、留葉數(shù)16～18片栽培模式，有利于優(yōu)化煙株的群體結(jié)構(gòu)，提高烤煙產(chǎn)值、中上等煙比例，同時改善烤煙中部煙葉的香氣品質(zhì)和化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性。

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收稿日期：2023-09-26

基金項目：中國煙草總公司四川省公司科技計劃項目（SCYC202211）

作者簡介：葛嘉雪（1998-），女，四川眉山人，在讀碩士研究生，研究方向為作物科學(xué)，（電話）17361019042（電子信箱）2543877615@qq.com；通信作者，何佶弦（1988-），男，四川廣元人，助理農(nóng)藝師，碩士，主要從事煙草栽培研究工作，（電子信箱）181060703@qq.com。