鄭登峰 熊 晶 文德鋒 韋順秀 胡 錦 劉仁祥 劉金亮 高煥曄③
(1 貴州省煙草公司畢節市公司 貴州畢節551700;2 貴州大學煙草學院 貴州貴陽550025)
煙草在中國分布廣泛,年種植面積和總產量均居世界首位[1],是中國重要的經濟作物之一,雖然在種植業結構中占比不到0.7%,但經濟價值較大,對國家發展和煙農致富有重大意義。
烤煙的種植密度和施肥量是影響煙草生長發育和產量質量的重要因素,同時,也是有效控制煙草產量、質量的關鍵手段。適當的施氮量、合理的種植密度和單株留葉數是獲得理想產 量和 優質 煙葉 的基 礎[2-3]。尹 冬 等[4]、劉云等[5]研究發現,隨著施氮量的增加,烤煙的生育期隨之增加。增施氮肥,煙株初期生長較快,可提前進入團棵期,但煙株成熟期變慢,大田生育期延長;施氮達到一定量時,密度小的煙株比密度大的煙株前期生長得快,頂葉成熟期較晚,但腳葉成熟期與密度無關。
留葉是調節煙葉營養水平的重要手段,對烤煙的農藝性狀有重要的作用。曹務棟等[6]的研究表明,留葉數與大田生育長短呈一定的正相關關系。劉國[7]的研究表明:煙株的株高、莖圍、有效葉片數、節距、產量等隨施氮量的增加而增大,隨密度的增加有減少的趨勢。申宴斌等[8]、張黎明等[9]研究發現,留葉數與株高有明顯的正相關關系,當主莖留葉數一定時,適當增加煙杈的留葉數可增加煙株的高度;留葉數對莖圍、節距的作用較小但對下部葉長和葉寬的作用較大,留葉較多時,下部葉長且寬,葉面積較大。覃瀟等[10]研究指出:上部葉和下部葉的單葉重與種植密度呈負相關,中部葉與種植密度呈正相關;中下部葉的葉長受密度的影響較大;同時上中部葉的葉寬受密度的作用也較大,隨種植密度的增加,呈先增加后減少的趨勢。
烤煙的施肥量、密度及留葉數對烤煙產量質量均有顯著的作用。李樹利等[11]在朝陽煙區的研究發現,留葉數、施氮量和密度都會影響烤煙的經濟性狀,其中留葉數是影響產量、產值的首要因素,密度次之,施氮量最小。楊學書等[12]研究發現,‘云煙87’增施氮肥,可顯著增加烤煙的產量、產值、均價、上等煙比例等,隨著施氮量的增加,呈先增加后減少的變化趨勢。黃敏[13]研究表明,種植密度與各經濟指標均有極顯著的相關性,留葉數對產量顯著相關,施氮量對產值、上等煙比例影響較大。本試驗主要研究適宜‘云煙87’的最佳施肥量、種植密度和留葉數組合,以達到降低生產成本、增加經濟效益、提高煙葉質量、高產高效的目的,為‘云煙87’在威寧煙區優化栽培技術提供參考。
烤煙品種為‘云煙87’。肥料為煙草專用肥(其中N∶P2O5∶K2O=9∶13∶22)。
田間試驗于2018 年在畢節市威寧縣黑石頭鎮進行,該鎮屬亞熱帶季風濕潤氣候區,年均溫度16℃,年降水量626 mm,無霜期191 d。試驗地地勢平整、排灌方便、肥力中上等且較均勻,上一年度未栽種烤煙或茄科作物、上一種煙季節未發生青枯病、黑脛病及根結線蟲病等病蟲害。
試驗設置施肥量、種植密度和留葉數3 個因素,采用三因素二次飽和D-最優設計,共設10 個處理,3 次重復,30 個小區,小區規格為4 行區,行距為1.1 m,固定小區面積40 m2。肥料分基肥和追肥2 次施用,其中基肥占70%,追肥30%。施肥量、密度、留葉數三因素二次飽和D-最優設計方案見表1。
1.3.1 生育進程
移栽后觀察和記錄各處理的生育時期, 包括移栽期、團棵期、現蕾期、腳葉成熟期、腰葉成熟期、頂葉成熟期,以月-日表示。

表1 施肥量、密度、留葉數三因素二次飽和D-最優設計方案
1.3.2 農藝性狀
分別于煙株團棵期、現蕾期每處理選取5株具有代表性、長勢相對均衡的煙株,按煙草行業標準YC/T 142-2010,測量煙株農藝性狀。包括株高、莖圍、莖高、出葉數、最大葉長和葉寬、單株葉面積,取平均值。
1.3.3 經濟性狀
將每處理成熟煙葉掛牌采收,掛牌綁竿,掛牌烘烤,單獨存放,并按42 級烤煙國家標準(GB 2635-92)由基地單元主檢定級、稱重,按2018 年煙葉收購價統計各處理畝產量、畝產值、均價、上等煙率、中上等煙率等烤煙經濟性狀指標。
試驗數據采用Excel 2010、DPS7.05 和design expert 11.0 統計軟件,結合降維法、因素互作、頻數統計法、貢獻率進行統計分析。
由表2可知,‘云煙87’不同處理生育進程中,移栽期時間相同,之后進入各生育時期的時間有所差別。
各處理進入團棵期的時間存在差異,且最大相差4 d;各處理進入現蕾期階段的時間存在差異,且最大相差5 d;各處理進入腳葉成熟期階段的時間存在差異,但相對較小,最大相差3 d,處理3和處理7 腳葉最先成熟,處理2 的腳葉最晚成熟;各處理進入腰葉成熟期的時間相同。各處理進入頂葉成熟期的時間存在差異,最大相差4 d;不同處理中處理2 的單株施肥量最高,進入團棵期最早,煙株成熟期最晚,延遲了煙株的大田生育期。
2.2.1 對團棵期的影響
由表3可知,處理1的煙株最高,為16.74 cm,處理7 的株高最矮,為10.34 cm,處理1 株高比處理7 增加6.40 cm,增加比例為61.9%;處理1與處理6、處理8、處理9 間均差異不顯著,處理2 與處理3~10 間差異均不顯著。
處理1 的最大葉長、最大葉寬分別為32.84、14.84 cm,處理5 的最大葉長、最大葉寬分別為23.50、8.62 cm,處理1 最大葉長比處理5 增加9.34 cm,增加比例為39.7%,處理1 最大葉寬比處理5 增加6.22 cm,增加比例為72.2%。表明在一定范圍內,種植密度與煙葉葉長、葉寬有一定關系。處理1 與處理5 的最大葉長、最大葉寬均存在顯著差異。
處理1 單株葉面積最大,為1 160.81 cm2,處理4 單株葉面積最小,為531.10 cm2,兩者間差異顯著。處理1 與處理8 間差異不顯著,但與其它處理均達顯著差異。
2.2.2 對現蕾期的影響
煙株到達現蕾期后,煙株生長速度逐漸減緩,如不進行煙株的打頂,煙株就會進入生殖生長,營養生長減弱,不利于收獲煙葉。由表4可知,煙株的株高為56.80~97.84 cm,處理4 與其它處理間均存在差異顯著。

表2 不同處理云煙87的大田生育進程

表3 不同處理團棵期的農藝性狀
處理2 煙株莖高最大,為91.04 cm,處理4 最小,為45.74 cm,兩個處理相差45.30 cm。處理1 與其它各處理間株高差異均不顯著。
煙株的莖圍在一定程度上表明煙株的健壯情況,處理2 莖圍最大,為7.94 cm;處理4 莖圍最小,為5.77cm。處理4 與處理2、處理8 均達顯著性差異水平。處理4與其它處理間出葉數均達顯著性差異水平;出葉數最多也不超過20 片葉,說明煙株的出葉數除了與烤煙的品種有關,還與烤煙的栽培技術有關。
煙株的最大葉長、葉寬分別為64.82~55.02 cm、22.24~17.60 cm。處理2 最大葉長最大,處理4 最??;處理1 最大葉寬最大,處理4 最小。處理4 與處理5、處理2 間最大葉長均存在顯著差異;處理4 與處理1、處理2、處理8、處理9、處理10 間最大葉寬均存在顯著差異。處理2 的單株葉面積最大,為11 700.17 cm2,各處理間煙株的單株葉面積差異均不顯著。
由表5 可知,不同處理煙葉產量為102.31~124.18 kg/667m2,其中,處理9 最高,處理4 最低。處理6產值最高,為2 570.72元/667m2,處理4 最低,為1 857.20 元/667m2。上等煙率為28.06%~43.63%。處理7中上等煙率最高,為90.12%,處理4最低,為78.04%。
對各處理煙葉的產量、均價和產值進行降維法、因素互作、頻數統計法和貢獻率分析,各處理間的產量、均價和產值差異顯著。以施肥量(純氮)、密度和留葉數的編碼值為自變量,產量、均價和產值為因變量,通過最小二乘法建模,各數學模型均達顯著(α=0.05),失擬合均不顯著。對模型進行解析,結果表明,施肥量、密度和留葉數3 個因素均有顯著影響,3 個因素對均價、產量和產值的貢獻度均為3.00、3.00和3.00。

表4 不同處理現蕾期農藝性狀

表5 不同處理煙葉經濟性狀
由表6 可知,本試驗產值表現為|A2|>|A1|>|A3|,說明種植密度是影響產值的首要因素,其次是施肥量(純氮),作用最小的是留葉數。所以,確定適宜的種植密度是現階段威寧煙區‘云煙87’栽培獲得高產的首要因素。
由表6 二元系數可得到|A1A3|>|A2A3|>|A1A2|,說明3 個因素互作對產值有一定的影響。施肥量(純氮)與留葉數的互作效應對產值的影響最大,且為正效應,其次為種植密度和留葉數、施肥量(純氮)和種植密度的互作效應。
利用降維法將表6 數學模型中任意2 個自變量定義為0,分析另一個自變量與各經濟性狀指標的關系。由圖1 可知,均價隨著施肥量、密度和留葉數的增加呈先升高后降低的變化趨勢;產量隨著施肥量的增加而增加,隨著密度的增加而逐漸降低,隨著留葉數的增加而呈先增加后降低的變化趨勢;產值隨著施肥量和留葉數的增加而呈先增加后降低的趨勢,隨著密度的增加而逐漸降低。將上述各數學模型中的任意一個自變量定義為0,得另2 個自變量互作對各經濟性狀指標關系,如圖2~4 所示。
對上述各經濟性狀指標的數學模型進行統計頻數法選優,獲得均價大于21.00 元/kg(n =28)時, 95% 置信區間分別為: 施肥量(純氮):-0.16 ~0.13,密度:-0.57~-0.21,留葉數:-0.13~0.16;獲得產量大于120 kg/667m2(n =20)時的95%置信區間分別為:施肥量(純氮):0.81~0.99,密度:-0.67~-0.08,留葉數:0.05~0.55;獲得產值大于2 450 元/667m2(n =29) 時的95% 置信區間分別為:施肥量(純氮):0.39~0.68,密度:-0.66~-0.34,留葉數:0.08~0.44。

圖1 施肥量、密度和留葉數對經濟性狀的影響

圖2 施肥量、密度和留葉數對均價的影響

圖3 施肥量、密度和留葉數對產量的影響
施肥量和密度對烤煙的生育進程有一定的影響。本試驗中,單株施肥量最多(88.9 g/株)、密度最?。? 000 株/667m2)的處理2,提前進入團棵期,煙葉成熟期變慢,大田生育期延遲。這與孫敬釗[1]、劉云[5]等的研究結果一致。
團棵期階段,處理1 的株高最高(16.74 cm)。本試驗株高整體偏矮,最大葉長、葉寬也偏小,這可能是由于一方面煙株移栽后遇天氣干旱缺水,導致煙株矮小;另一方面是由于煙株生長前期肥料沒有發揮作用,導致煙株矮小。
現蕾期階段,處理2 煙株的株高(97.84 cm)、莖高(91.04 cm)、出葉數(20片)、莖圍(7.94 cm)、最大葉長(64.82 cm)、單株葉面積(11 700.17 cm2)均達到最大;種植密度為1 000~1 400 株/667m2,株高隨單株施純氮量的增加而增加,這與前人[14]研究結論一致。處理4 的株高、莖高、最大葉長、葉寬等農藝性狀較低,經觀察發現,處理4在田間生長期間煙株有根結線蟲病,導致煙株長相長勢弱。

圖4 施肥量、密度和留葉數對產值的影響

表6 經濟性狀回歸模型的各指標回歸系數
烤煙的經濟性狀的產量、均價和產值等指標直接影響煙農的經濟收入,進而影響農民種煙的積極性。本試驗中,施肥量、密度和留葉數對‘云煙87’的產量、產值和均價均有顯著的影響,其中種植密度是影響產值的首要因素,其次是施肥量(純氮),作用最小的是留葉數;施肥量、密度和留葉數3 個因素的互作效應對烤煙的產值也有一定的影響。這與徐敏[15]、劉仁祥[16]等的研究結果存在差異??赡苁枪┰嚨钠贩N、氣候條件及水肥條件不同所致,同時也說明在不同生態條件下,不同品種所需要的栽培技術不同,應進行針對性分析。因本試驗只進行1 年,還需重復性實驗,且不同地塊的肥力有一定差異,因此,本試驗結論僅供參考。
綜上所述,從烤煙的生育進程、農藝性狀和經濟性狀綜合考慮,處理9的綜合性狀較好。