密度、施氮量和留葉數(shù)對(duì)烤煙品種豫煙11號(hào)產(chǎn)質(zhì)量的影響

張景華+武云杰+侯冰清+王林+戚瑩+張小全+肖佳冰+楊鐵釗

摘要： 為探究豫煙11號(hào)的適宜栽培措施，提高豫煙11號(hào)的產(chǎn)量和質(zhì)量，設(shè)置了密度、施氮量和留葉數(shù)對(duì)豫煙11號(hào)的農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀和化學(xué)成分影響的L9（34）正交試驗(yàn)。結(jié)果表明：密度對(duì)農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀的影響最大，施氮量對(duì)節(jié)距和葉寬的影響最大，留葉數(shù)對(duì)農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀的影響最小，但對(duì)化學(xué)成分的影響較大；綜合各指標(biāo)來看，豫煙11號(hào)在豫西種植密度為1 112株/667 m2、施氮量為5.0 kg/667 m2、留葉數(shù)為20～22張時(shí)株高、葉寬、產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價(jià)均達(dá)到最大值，化學(xué)成分相對(duì)協(xié)調(diào)，鉀含量較高。

關(guān)鍵詞： 烤煙；密度；施氮量；留葉數(shù)；生長發(fā)育；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號(hào)： S572.04 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2016）03-0128-04

隨著卷煙市場上低焦油卷煙產(chǎn)品的逐漸增加，降焦保香成為卷煙生產(chǎn)的追求和目標(biāo)，因此作為中式卷煙的核心原料，濃香型特色煙葉成了彌補(bǔ)卷煙降焦后香氣不足的關(guān)鍵[1]，在保證濃香型特色煙葉內(nèi)在質(zhì)量良好的前提下，同時(shí)提高其產(chǎn)量，成為了煙草栽培工作的重點(diǎn)。大量研究表明，合理的群體結(jié)構(gòu)是獲得適宜產(chǎn)量和保證煙葉質(zhì)量的重要條件[4-5]。種植密度不同會(huì)導(dǎo)致田間煙株的有效截光面積、群體光合效能和田間微氣候等發(fā)生改變[2]，從而影響煙株的個(gè)體發(fā)育和群體結(jié)構(gòu)[3]。煙草對(duì)氮比較敏感，氮素過多或過少均不利于煙草品質(zhì)的形成和產(chǎn)量的提高[6-10]。留葉數(shù)直接影響煙株打頂后以氮肥為代表的養(yǎng)分供給和分配，通過改善通風(fēng)透光條件可優(yōu)化煙株生長環(huán)境進(jìn)而提升煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)[11-14]。因此，確定合適的種植密度、施氮量和留葉數(shù)是確保煙草產(chǎn)量與品質(zhì)兼優(yōu)的關(guān)鍵。豫煙11號(hào)是河南農(nóng)業(yè)大學(xué)以“MSK326” 為母本，自選高香氣烤煙品系“8306”為父本配制的高香氣品種，2013年通過全國品種審定委員會(huì)審定，該品種以香氣足、香氣質(zhì)佳著稱，是卷煙工業(yè)優(yōu)質(zhì)調(diào)香烤煙品種。以高香氣為出發(fā)點(diǎn)培育新品種，是卷煙“減害降焦”戰(zhàn)略的一大突破點(diǎn)，因此深入挖掘豫煙11號(hào)的配套栽培技術(shù)具有重要意義。為了掌握豫煙11號(hào)的生長規(guī)律及其配套推廣技術(shù)，最大限度地發(fā)揮該品種的特色優(yōu)勢(shì)，提高其產(chǎn)量和品質(zhì)。本研究通過田間小區(qū)試驗(yàn)，研究了密度、施氮量和留葉數(shù)對(duì)豫煙11號(hào)農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀和化學(xué)成分的影響，探討豫煙11號(hào)在豫西地區(qū)最優(yōu)的烤煙栽培措施組合，為指導(dǎo)當(dāng)?shù)責(zé)熑~生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及材料

試驗(yàn)于2014年在河南省三門峽市盧氏縣杜關(guān)鎮(zhèn)郭家村進(jìn)行，供試土壤類型為棕壤土，土壤肥力中等。前茬作物烤煙，供試品種為豫煙11號(hào)。海拔1 052 m，有機(jī)質(zhì)含量 2.13%，堿解氮含量120.5 mg/kg，速效磷18.6 mg/kg，速效鉀189.45 mg/kg，土壤pH值7.56。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)按3因素3水平設(shè)置，3個(gè)因素分別為密度（M）、施氮量（N）、留葉數(shù)（L）。密度（M）的水平設(shè)置分別為M1：925株/667 m2、M2：1 112株/667 m2、M3：1 235株/667 m2；施氮量（N）的水平設(shè)置分別為N1：3.5 kg/667 m2、N2：5.0 kg/667 m2、N3：6.5 kg/667 m2；留葉數(shù)（L）的水平設(shè)置分別為L1：18張、L2：20張、L3：22張。試驗(yàn)采用正交設(shè)計(jì) L9（34），共計(jì)9個(gè)處理組合（見表1、表2），每個(gè)處理組合重復(fù)3次，共27個(gè)區(qū)，四周設(shè)保護(hù)行，采用隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)采用5行區(qū)，每小區(qū)55.00 m2（1.1 m×10 m×5），行距固定為1.10 m，氮磷鉀肥按N ∶ P ∶ K=1 ∶ 2 ∶ 3的比例施用，磷肥用重鈣基施，鉀肥用硫酸鉀追施。5月19日進(jìn)行移栽。烤煙各生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理。

1.3 測定內(nèi)容及方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀測定 按照YC/T 142—1998《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法》進(jìn)行農(nóng)藝性狀的調(diào)查，測定并記錄煙株的株高、莖圍、節(jié)距、有效葉片數(shù)、腰葉長和腰葉寬，重復(fù)10次。

1.3.2 經(jīng)濟(jì)性狀測定 各處理的初烤后中部和上部煙葉按照42級(jí)國標(biāo)分級(jí)，單獨(dú)統(tǒng)計(jì)各等級(jí)煙葉的質(zhì)量，以2014年當(dāng)?shù)氐臒熑~收購價(jià)格計(jì)算產(chǎn)值，統(tǒng)計(jì)各處理各等級(jí)煙葉比例，級(jí)外煙不計(jì)產(chǎn)。

1.3.3 化學(xué)成分測定 總糖含量測定采用蒽酮比色法；總氮含量測定采用過氧化氫-硫酸消化法；煙堿含量測定采用紫外分光光度法；鉀含量的測定采用火焰分光光度法；氯含量的測定采用銀量法[15]。

1.3.4 數(shù)據(jù)分析 采用Excel 2003、SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和極差法多重比較，并對(duì)產(chǎn)量和產(chǎn)值進(jìn)行回歸方程分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響

由表3、表4可知，株高、節(jié)距、葉長和葉寬均隨密度和施氮量的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，其中株高和葉長隨留葉數(shù)的增加而增加，而葉寬隨留葉數(shù)的增加而減小；莖圍隨密度和留葉數(shù)的增加而減小，隨施氮量的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)。株高和葉寬均以處理T5最高，說明密度為 1 112株/667 m2、施氮量為5.0 kg/667 m2、留葉數(shù)為22張時(shí)，煙葉開片較好，長勢(shì)較旺。莖圍、節(jié)距和葉長均以T2處理最高，說明密度為925株/667 m2、施氮量為5.0 kg/667 m2、留葉數(shù)為20張時(shí)，煙葉長勢(shì)較旺，葉片發(fā)育良好。除節(jié)距以外，T5與T4、T7和T8的各農(nóng)藝性狀均達(dá)到顯著水平。綜合田間長勢(shì)來看，T5的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢(shì)，T4、T6和T9表現(xiàn)也相對(duì)較好，說明密度為1 112株/667 m2、施氮量為 5.0 kg/667 m2、留葉數(shù)為20或22張時(shí)，其田間長勢(shì)表現(xiàn)突出，葉片個(gè)體發(fā)育良好。

2.2 各處理對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表5、表6可知，除產(chǎn)值隨留葉數(shù)的增加而增加外，產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)和上等煙比例均隨著密度、施氮量、留葉數(shù)的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)。T5即密度為1 112株/667 m2、施氮量為5.0 kg/667 m2、留葉數(shù)為22張的產(chǎn)量達(dá) 174.00 kg/667 m2，產(chǎn)值為3 222.58元/667 m2、均價(jià)為 18.46元/kg，均達(dá)到最高值。其中 T4的上等煙比例較高，為 28.29%。T5與T1和T9之間的產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價(jià)的差異達(dá)到了顯著水平，說明中密度、中施氮量和中留葉數(shù)相對(duì)于低密度、低施氮量和低留葉數(shù)顯著提高煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價(jià)，有利于經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的顯著提高。綜合經(jīng)濟(jì)性狀來看，T5、T8和T4的經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)較好。

表7對(duì)各處理烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值二次多項(xiàng)式進(jìn)行回歸分析，得到密度、施氮量和留葉數(shù)對(duì)產(chǎn)量和產(chǎn)值的回歸方程，其決定系數(shù)R2分別為0.651和0.999，說明回歸方程與實(shí)際產(chǎn)量擬合度為65.1%，與產(chǎn)值擬合度為99.9%。說明可以通過回歸方程計(jì)算不同密度、施氮量和留葉數(shù)條件下各自的產(chǎn)量和產(chǎn)值。

2.2 各處理對(duì)烤煙化學(xué)成分的影響

煙葉化學(xué)成分及其比值是評(píng)價(jià)煙葉內(nèi)在質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是煙葉香吃味質(zhì)量的內(nèi)在反映[16]。煙葉中的水溶性總糖和還原糖是決定煙氣醇和度的主要因素，當(dāng)烤煙水溶性總糖含量在18%～22%、還原糖含量在16%～20%范圍時(shí)，煙葉品質(zhì)好、葉片柔軟、有彈性、色澤鮮亮[17-19]。由表8可看出，各處理還原糖和總糖含量偏高，T2、T5和T6還原糖含量較接近適宜范圍；優(yōu)質(zhì)烤煙總氮含量要求為1.5%～3.0%，總氮含量低吃味平淡，本試驗(yàn)中除T3外均處于適宜范圍；煙堿含量與勁頭密切相關(guān)，適宜范圍為1.5%～3.5%。各處理均處于適宜范圍；含鉀量和煙葉的燃燒性、陰燃保火力和色澤呈正相關(guān)：煙葉鉀含量較高，可提高煙葉的持火力，提高煙支燃燒效率，降低煙氣中的焦油和一氧化碳含量，提高卷煙燃吸的安全性，各處理的鉀含量和氯含量均處于適宜范圍，其中T5和T6的鉀含量較高。就化學(xué)比值而言，各處理均符合優(yōu)質(zhì)煙葉的標(biāo)準(zhǔn)。綜合各化學(xué)指標(biāo)來看，除鉀外，化學(xué)成分在處理之間存在顯著差異，其中處理T5和T6化學(xué)成分總體上均處于適宜水平，說明密度為1 112株/667 m2、施氮量為5.0 kg/667 m2、留葉數(shù)為22張時(shí)煙葉內(nèi)在品質(zhì)較好，化學(xué)成分相對(duì)較協(xié)調(diào)。同處理下煙葉各化學(xué)成分的平均值和極差見表9。

3 小結(jié)與討論

通過試驗(yàn)各因素的極差比較表明，株高、莖圍、葉長、產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)的極差均是RM>RN>RL，上等煙比例和氯含量的極差均是RM>RL>RN；對(duì)節(jié)距、葉寬、和鉀氯比的極差RN>RM>RL，而氮堿比的極差RN>RL>RM；留葉數(shù)對(duì)農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀的影響最小，但還原糖、總氮、煙堿、鉀和糖堿比的極差RL>RM>RN，總糖的極差RL>RN>RM。這說明從農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀和化學(xué)成分出發(fā)，當(dāng)前生產(chǎn)上推廣豫煙11號(hào)時(shí)，應(yīng)將密度作為第一要素考慮，適當(dāng)增加密度，但密度不宜過大；其次考慮控制適宜施氮量，施氮量過高或過低都不利于豫煙11號(hào)的生長和發(fā)育；打頂時(shí)控制留葉數(shù)適當(dāng)增加，但不宜過多。

毛家偉等研究表明，豫西烤煙密度以1 112株/667 m2為宜[20]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，除莖圍隨密度的增加而減小以外，其余農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀均隨密度的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，其中密度為1 112株/667 m2 時(shí)，株高、葉寬、產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價(jià)達(dá)最大值。周厚發(fā)等研究也認(rèn)為密度過大或過小，煙株個(gè)體發(fā)育和群體結(jié)構(gòu)之間矛盾突出，產(chǎn)量質(zhì)量不平衡，只有密度適當(dāng)，才能促進(jìn)生長發(fā)育，同時(shí)提高產(chǎn)量和質(zhì)量，增加生產(chǎn)效益[21]。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，各項(xiàng)農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀均隨施氮量的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，其中施氮量為 5.0 kg/667 m2 時(shí)，農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀各指標(biāo)均達(dá)最大值，這與張翔等研究的在豫西煙區(qū)，以施氮量5.0 kg/667 m2表現(xiàn)最優(yōu)的結(jié)果[22]一致。許多研究表明施氮量在一定范圍內(nèi)適度增加能促進(jìn)煙葉的發(fā)育，對(duì)產(chǎn)量和產(chǎn)值增加有促進(jìn)作用，而施氮量過多會(huì)抑制碳氮代謝，煙葉中干物質(zhì)的積累受阻，導(dǎo)致產(chǎn)量和產(chǎn)值下降[23-25]。

本試驗(yàn)表明，留葉數(shù)對(duì)各指標(biāo)的影響不一，其中株高、葉長、產(chǎn)值隨留葉數(shù)的增加而增加，莖圍和葉寬隨留葉數(shù)的增加而減小，產(chǎn)量、均價(jià)和上等煙比例隨留葉數(shù)的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，其中留葉數(shù)為20和22張時(shí)各指標(biāo)達(dá)最大值。結(jié)合相關(guān)研究[26]表明留葉數(shù)過多時(shí)影響葉片開片，同時(shí)田間空氣流通減弱，降低了光合作用，不利于營養(yǎng)物質(zhì)的積累，留葉過少，單株分配的氮素含量過多，造成煙葉品質(zhì)下降。而留葉數(shù)對(duì)產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響不同可能是因?yàn)榱羧~數(shù)過多時(shí)葉片偏薄，單葉質(zhì)量減小，葉面積減小，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，但是這些對(duì)產(chǎn)值沒有產(chǎn)生不利影響。就化學(xué)成分而言，密度、施氮量和留葉數(shù)對(duì)各指標(biāo)影響趨勢(shì)比較復(fù)雜，不盡相同，但是綜合來看，留葉數(shù)為20片時(shí)各化學(xué)成分處于適宜范圍，且相互之間較協(xié)調(diào)。

綜合各項(xiàng)指標(biāo)來看，處理T5即密度為1 112株/667 m2、施氮量為5.0 kg/667 m2、留葉數(shù)為22張時(shí)，株高、葉寬、產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價(jià)達(dá)最大值，其他指標(biāo)也都處于較高水平，各化學(xué)成分均處于適宜范圍，各指標(biāo)含量之間較協(xié)調(diào)。這表明豫煙11 號(hào)在豫西煙區(qū)種植時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加密度、合理施用氮肥、適當(dāng)增加留葉數(shù)。綜合豫煙11號(hào)的田間長勢(shì)、主要農(nóng)藝性狀、主要經(jīng)濟(jì)性狀和化學(xué)成分，初步認(rèn)為豫煙11號(hào)在豫西最優(yōu)的栽培措施組合為：密度1 112株/667 m2、施氮量為 5.0 kg/667 m2、留葉數(shù)為20～22張，建議在生產(chǎn)中進(jìn)行示范應(yīng)用和推廣。

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