焦甜香型烤煙優化施肥模式研究

蔡 毅,向金友,程智敏,謝 冰,黃 勝,楊 蘋,楊懿德,唐 明,楊 洋,易 蔓,繞在生

(1.四川省宜賓市農業科學院,四川 宜賓 644600;2.四川省煙草公司 宜賓市公司,四川 宜賓 644000)

焦甜香型烤煙優化施肥模式研究

蔡 毅1,向金友2,程智敏1,謝 冰2,黃 勝1,楊 蘋1,楊懿德2,唐 明1,楊 洋2,易 蔓2,繞在生2

(1.四川省宜賓市農業科學院,四川 宜賓 644600;2.四川省煙草公司 宜賓市公司,四川 宜賓 644000)

采用三因素二次D-飽和最優設計,通過田間試驗,研究了焦甜香型烤煙品種云煙97的優化施肥模式。結果表明：氮、磷、鉀肥施用量主要影響烤后煙葉的產量、產值和感官質量;在產值達到40000元/hm2以上條件下,優化施肥量為N 91.60～100.78 kg/hm2、P2O5177.40～193.17 kg/hm2、K2O 212.38～247.75 kg/hm2;在感官質量評分75分以上條件下,優化施肥量為N 88.80～101.00 kg/hm2、P2O5189.21～205.80 kg/hm2、K2O 236.27～269.89 kg/hm2。綜合考慮煙葉香型特色和煙葉質量,四川省宜賓市焦甜香型烤煙的最優施肥量為N 91.60～100.78 kg/hm2、P2O5189.21～193.17 kg/hm2、K2O 236.27～247.75 kg/hm2。

烤煙;焦甜香;氮；磷；鉀;產值;施肥；優化

品種、生態條件和栽培技術是影響煙葉風格特色的主要因素[1]。研究表明云煙97為具有焦甜香型風格的烤煙品種[2-3]。特色煙葉的分布表現出明顯的地域性,與氣候[4-5]、土壤類型[6-7]等有關。施肥是重要的栽培技術措施之一,但迄今針對特色煙葉的施肥技術研究較少,且這方面的研究主要集中在施氮量[9-10]、追肥時間[11]等。模型分析被廣泛應用于優化施肥研究中,其中D飽和設計在最佳生產措施的選擇方面具有較強的實用性[12],被應用于棗梨[13]、桔梗[14]、黃精[15]等。筆者在四川省宜賓市典型焦甜香型煙葉產區,采用三因素二次D-飽和最優設計,研究了氮、磷、鉀肥對烤煙生長、產量、質量和煙葉風格的影響,并提出了優質焦甜香型烤煙優化施肥模式,旨在為提高焦甜香型烤煙的產量和質量提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

四川省宜賓市興文縣仙峰鄉群魚村,海拔1200 m。

1.2 試驗材料

試驗田土壤為黃壤,中等肥力。參試烤煙品種為“云煙97”。供試肥料種類:煙草專用復合肥(N∶P2O5∶K2O=10∶15∶25)、煙草專用追肥(N∶P2O5∶K2O=12.5∶0∶22.5)、過磷酸鈣(含P2O512%)、硫酸鉀(含K2O 50%)。

1.3 試驗設計

本試驗采用氮(x1)、磷(x2)、鉀(x3)二次D-飽和最優設計方案(見表1),共設計10個處理,每個處理重復3次,隨機區組排列,每小區種植50株烤煙。

表1 氮、磷、鉀肥配比二次D-飽和最優設計方案

1.4 觀察測定項目

1.4.1 農藝性狀調查 在成熟期，每個處理選擇5株煙株，調查自然株高、葉片長寬、葉片數、節距和莖粗等。

1.4.2 經濟性狀調查 按照烤煙分級標準分級，并計算上、中、下等煙葉的重量,統計各處理的烤煙產量、產值、均價、上等煙比例等。

1.4.3 煙葉評價 取中部煙葉1 kg進行化學成分分析和感官評吸。

1.5 數據處理方法

用EXCEL和DPS軟件對試驗數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 農藝性狀

從煙株的成熟期農藝性狀(表2)可以看出,不同處理間表現出差異,以處理7和處理8的綜合農藝性狀最好,說明適宜的N、P、K施用量有利于烤煙的營養均衡,促進烤煙生長。

2.2 經濟性狀

煙葉經濟性狀的統計結果(表3)表明,各處理的產量、產值、均價、煙葉等級等經濟性狀差異較大,其中處理10的煙葉產量最高,處理7的煙葉產值和均價最高,處理8的上中等煙葉比例最高。

表2 不同處理的烤煙農藝性狀

表3 不同處理的烤煙經濟性狀

2.3 煙葉化學成分

從表4可以看出：煙葉總糖和還原糖含量總體上隨著施氮量的增加而降低；煙堿和總氮含量總體上隨施氮量的增加而增加;煙葉含鉀量與鉀肥施用量呈顯著正相關。綜合評價：以適氮中高磷高鉀肥處理的煙葉化學成分協調性更好。

2.4 感官質量評價

烤煙感官質量評價標準如下：(1)香氣質：好，15～13分；較好，12～10分；中等，9～7分；較差，0～7分;(2)香氣量:足，20～18分；較足，17～15分；尚足，14～12分；有，11～10分；較少，0～9分;(3)余味:舒適，25～22分；較舒適，21～18分；尚舒適，17～14分；欠舒適，13～10分；差，0～10分;(4)雜氣:微有，18～16分；較輕，15～13分；有，12～10分；略重，9～7分；重，0～7分;(5)刺激性:輕，12～11分；微有，10～9分；有，8～7分；略大，6～5分；大，0～5分;(6)燃燒性:強，5分；較強，4分；中等，3分；較差，2分；熄火，0分;(7)灰色:白色，5分；灰色，3分；黑灰，2分。按上述烤煙感官質量評價標準對中部煙葉感官質量進行打分、評價，結果(表5)表明：施用量和氮磷鉀配比對煙葉香氣風格無影響,主要影響香氣質和香氣量等感官質量；處理8和處理7的綜合評價總分居前2位,分別為77.2和76.6,說明以適氮中磷高鉀處理的煙葉感官質量較好,焦甜香風格可以得到充分彰顯。

表4 不同處理煙葉的主要化學成分含量 %

表5 不同處理煙葉的感官質量和香氣風格

2.5 回歸分析

2.5.1 統計分析模型的建立 以表1中氮、磷、鉀的編碼值為自變量,分別建立了烤煙產量y1、產值y2和感官質量y3與氮、磷、鉀施用量之間的回歸方程:

y1=2182.03+115.33x1+44.01x2+22.22x3+48.28x12-62.62x22-62.71x32+35.00x1x2-13.92x1x3+3.29x2x3；

y2=46186.04-3906.58x1-151.16x2+1535.08x3-5781.54x12-4495.11x22-1041.11x32-278.99x1x2+970.15x1x3+230.99x2x3；

y3=77.55-2.66x1+0.85x2+2.27x3-4.32x12-2.00x22-2.86x32-0.91x1x2-0.55x1x3+0.56x2x3。

第一個回歸方程經檢驗，F=55279.08,P=0.0033,調整后的相關系數Ra=0.999990。

2.5.2 因子的主次分析 根據上述模型中回歸系數絕對值的大小判斷各因素的重要程度。從烤煙產量來看,氮、磷、鉀對產量的作用均為正效應,影響順序為氮>磷>鉀。從烤煙產值來看,鉀對產值的作用為正效應,而氮和磷為負效應,影響順序為氮>鉀>磷。從煙葉感官質量來看,磷和鉀對煙葉質量的作用為正效應,氮為負效應,影響順序為氮>鉀>磷。

2.5.3 氮磷鉀優良組合方案的選擇 在側重產值和感官質量的基礎上綜合考慮,篩選出不同條件下的優良組合。用4個編碼值(-1、-0.2912、0.1925、1)組成43=64個組合,分別代入上述回歸方程中。由表6可以看出,當產值高于40000 元/hm2時,優化施肥量為氮(N)91.60～100.78kg/hm2、磷(P2O5)177.40～193.17kg/hm2、鉀(K2O)212.38～247.75kg/hm2。由表7可以看出,當感官質量評分高于75分時,優化施肥量為氮(N)88.80～101.00kg/hm2、磷(P2O5)189.21～205.80kg/hm2、鉀(K2O)236.27～269.89kg/hm2。根據產值和感官質量綜合分析,優化施肥方案為氮(N)91.60～100.78kg/hm2、磷(P2O5)189.21～193.17kg/hm2、鉀(K2O)236.27～247.75kg/hm2。

3 討論

徐照麗等[9]對云煙97的施肥量進行研究后得出,最適施氮量為8g/株。曹文華等[11]在攀枝花研究云煙97后得出每公頃最優施肥量：N90kg,P2O5105kg,K2O375kg。本試驗得出烤煙品種云煙97在四川宜賓的最適施氮量為91.60～100.78kg/hm2。在不同地區,同一烤煙品種的最適施肥量表現出差異,這與土壤和生態條件不同有關,因此施肥必須因地制宜。

有研究表明,氮磷鉀配比影響煙葉中可溶性總糖[13]、石油醚提取物和中性致香物質等含量[14];施磷能顯著提高煙葉巨豆三烯酮含量,對香氣質量起著至關重要的作用[15];增施鉀肥可明顯提高上部葉各類中性致香物質總量[16]。本研究結果表明,磷和鉀對煙葉質量的作用為正效應,施肥量和氮磷鉀配比影響煙葉的香氣質和香氣量。不同氮磷鉀用量下烤煙的評吸香型不一樣,只有在適宜的氮、磷、鉀施用量下才能表現出其特有的香型[17]。本研究表明,施肥量和氮磷鉀配比對煙葉香氣風格的彰顯度有一定的影響。這可能是因為不同基因型烤煙氮素的代謝積累有較大差別,不同基因型烤后煙葉的中性香氣基礎物質總量不一致[18，21]。

表6 烤煙目標產值達40000元/hm2以上時各因素的取值頻率分析結果

表7 烤煙感官質量評分達75分以上時各因素的取值頻率分析結果

特色煙葉生產不僅要保證煙葉的產量和質量,更要保證煙葉的特色得到充分彰顯。施磷能顯著提高煙葉的巨豆三烯酮含量[16],增施鉀肥可明顯提高上部葉各類中性致香物質總量[17]。針對煙葉香氣的施肥研究表明,總糖含量隨施 N 量的增加而減少[18]；氮磷鉀配比影響煙葉中可溶性總糖含量[19]、石油醚提取物含量和中性致香物質含量[20]。本研究得出,云煙97在適氮中高磷高鉀施肥水平下焦甜香風格最突出。

4 結論

氮對烤煙產量和產值的影響最顯著,鉀對產值表現出正效應；氮與磷、鉀對產量的互作效應大,氮、磷和鉀兩兩之間對煙葉產值互作效應大。

在低氮中磷鉀或中低氮高磷高鉀施肥處理下,煙株株高、莖圍、節距、葉面積和有效葉數等農藝性狀表現最好。

適氮中高磷高鉀處理的煙葉化學成分協調性較好,煙葉質量較好,焦甜香風格特色明顯。宜賓市煙區焦甜香型烤煙的優化施肥方案為N 91.60～100.78 kg/hm2、P2O5189.21～193.17 kg/hm2、K2O 236.27～247.75 kg/hm2,N∶P2O5∶K2O為1∶(1.88～2.11)∶(2.34～2.70)。

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(責任編輯:黃榮華)

Study on Optimum Fertilization Mode for Burnt-sweet-aroma-style Flue-cured Tobacco

CAI Yi1, XIANG Jin-you2, CHENG Zhi-min1, XIE Bing2, HUANG Sheng1, YANG Ping1,YANG Yi-de2, TANG Ming1, YANG Yang2, YI Man2, RAO Zai-sheng2

(1. Yibin Academy of Agricultural Sciences in Sichuan Province, Yibin 644600, China;2. Yibin Tobacco Company of Sichuan Province, Yibin 644000, China)

The optimum fertilization mode for burnt-sweet-aroma-style flue-cured tobacco variety Yunyan 97 was studied through field test by adopting three-factor quadratic D-saturate optimal design. The results showed that the application rate of nitrogen, phosphorus and potassium fertilizer mainly affected the yield, output value and sensory quality of flue-cured tobacco. Under the condition that the output value exceeded 40000 yuna/hm2, the optimal fertilizer application rates were N 91.60～100.78 kg/hm2, P2O5177.40～193.17 kg/hm2, and K2O 212.38～247.75 kg/hm2. Under the condition that the score of sensory quality evaluation exceeded 75, the optimal fertilizer application rates were N 88.80～101.00 kg/hm2, P2O5189.21～205.80 kg/hm2, and K2O 236.27～269.89 kg/hm2. Comprehensively considering the aroma-style characteristics and sensory quality of tobacco leaf, we thought that the optimum fertilizer application rates for burnt-sweet-aroma-style flue-cured tobacco in Yibin city of Sichuan province were N 91.60～100.78 kg/hm2, P2O5189.21～193.17 kg/hm2, and K2O 236.27～247.75 kg/hm2.

Flue-cured tobacco; Burnt-sweet-aroma style; Nitrogen; Phosphorus; Potassium; Output value; Fertilization; Optimization

2017-02-16

宜賓市科技計劃項目“烤煙焦甜香型煙葉形成機理與配套關鍵技術研究”。

蔡毅(1986─),女,助理研究員,主要從事烤煙育種與栽培研究。

S572.062

A

1001-8581(2017)06-0058-05