移栽方式與覆膜顏色互作對山地烤煙生長及品質的影響

魏爍果 王曉麗 王發展 徐銳 何雨晴 金伊楠 韓丹 許自成

摘要：【目的】研究移栽方式與覆膜顏色互作對烤煙前期生長、烤后煙產質量的影響，為解決中高海拔山區烤煙生長前期低溫冷害難題及山區烤煙的優質高產提供科學依據。【方法】選取湖北省襄陽市1000 m海拔山區，以云煙87為材料進行大田裂區試驗，分析2種移栽方式（井窖式和大穴式）與4種覆膜顏色（白膜、黑膜、轉光膜和配色膜）互作對覆膜期膜下土壤溫度，揭膜時煙株農藝性狀、干物質積累量，烤后煙煙葉物理特性、化學成分及經濟性狀的影響。【結果】覆膜期間，移栽方式與覆膜顏色互作可幫助煙株抵御低溫，減少冷害，在相同移栽方式條件下，以白膜和轉光膜的膜下土壤溫度較高。揭膜時，煙株的各項農藝性狀、根莖葉干物質積累量均受移栽方式與覆膜顏色互作的影響，以井窖式+轉光膜處理的表現較好，其煙株株高、莖圍、節間距、有效葉片數、有效葉面積分別為71.50 cm、6.87 cm、6.04 cm、13.67片、970.22 cm2，根、莖、葉干物質積累量分別為3.67、3.65和35.20 g。移栽方式與覆膜顏色互作顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）影響了烤后煙煙葉的物理特性（單葉重、含梗率、開片度和葉面密度）、化學成分（還原糖含量、鉀含量、氯含量和鉀氯比）及經濟性狀（上等煙比例、產量、均價和產值），且除烤后煙鉀含量外，其余各項指標均以井窖式+轉光膜處理的最好。【結論】井窖式+轉光膜處理可提高覆膜期間膜下土壤溫度，促進煙株生長，改善烤后煙物理特性，協調烤后煙化學成分，進而提高烤后煙經濟效益，是適宜山區烤煙的移栽模式。

關鍵詞： 烤煙;移栽方式;覆膜顏色;互作;生長;品質

中圖分類號： S572? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼： A

文章編號：2095-1191（2019）10-2169-09 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of interaction between transplanting method and film color on the growth and quality of flue-cured tobacco in mountainous areas

WEI Shuo-guo1， WANG Xiao-li2， WANG Fa-zhan1， XU Rui2，

HE Yu-qing1， JIN Yi-nan1， HAN Dan1， XU Zi-cheng1*

（1College of Tobacco Science，Henan Agricultural University， Zhengzhou? 450002，China; 2Xiangyang Branch of Hubei Tobacco Company， Xiangyang， Hubei? 441003， China）

Abstract：【Objective】The effects of interaction between transplanting mode and film color on tobacco growth and flue-cured tobacco quality were studied to solve the problem of cold chilling injury for tobacco at early growth stage in mountainous areas and production of high-quality flue-cured tobacco in mountainous areas. 【Method】The 1000 m high mountain area in Xiangyang， Hubei was selected，and Yunyan 87 was used as the material to carry out the field cracking test. Effects of interactions between two kinds of transplanting methods（well type and large point type） and four kinds of film colors （white film，black film，light film and color matching film） on soil temperature under the film during the filming period，the agronomic traits of the tobacco plants，the dry matter accumulation，the physical properties，chemical composition，coordination and economic traits of the tobacco leaves after film uncovering were analyzed. 【Result】During the film mulching，the interaction between the transplanting method and the color of the film could help the tobacco plants resist low temperature and reduce chilling injury. Under the same transplanting mode，the temperature of the soil was high when the white film and the light-transfer film were used. When the film was uncovered，the agronomic traits and dry matter accumulation of roots and stems of tobacco plants were affected by the interaction between transplanting mode and film color，and the performance of J-Z（well type+transfer film） was fine. Preferably，the plant height，stem circumference，pitch，effective leaf number and effective leaf area of the tobacco plant were 71.5 cm，6.87 cm，6.04 cm，13.67 leaves，and 970.22 cm2，respectively，and the dry matter accumulation of roots，stems and leaves were 3.67，3.65，and 35.2 g，respectively. The interaction between transplanting method and film color significantly（P<0.05） or extremely（P<0.01）? affected the physical properties（single leaf weight，stalk rate，opening degree and leaf density index） of roasted tobacco leaves，and the reducing sugar content in chemical composition and coordination（potassium content，chlorine content and potassium-chlorine ratio） and economic traits（proportion of superior tobacco，yield，average price and output value index）.? And all the indicators except the potassium content of the physical properties of the tobacco after baking were the best in well type + transfer film treatment. 【Conclusion】Well-type + light-transfer film treatment can increase the temperature of the soil under the film during the filming process，promote the growth of tobacco plants，improve the physical properties of the roasted tobacco，coordinate the chemical composition of the roasted tobacco，and improve the economy of the roasted tobacco. These benefits are suitable for tobacco transplanting in mountainous areas.

Key words： flue-cured tobacco; transplanting method; film color; interaction; growth; quality

0 引言

【研究意義】山區海拔高氣溫低，煙草在山區種植前期（還苗期、伸根期）相比平原面臨著更嚴重的低溫冷害難題，而且煙草是喜光喜溫作物，低溫冷害除影響煙株前期的正常生長發育外，還會影響烤后煙葉的產質量（劉國順，2003）。采取不同的移栽方式或不同顏色地膜進行覆蓋栽培均可改變煙草前期生長小氣候，有利于煙株抵御低溫冷害。移栽方式中，井窖式是通過“打、搖、轉、埋”四步來進行移栽的方式，其特點是在保留膜下小苗移栽技術的優勢基礎上提高移栽效率;大穴式則是利用“溫室效應”原理，在早春低溫季節，人工營造溫暖空間，改善幼苗生長環境。覆膜栽培是烤煙生產中常見的改善土壤水、熱狀況，活化土壤養分，提高土壤養分利用率的栽培措施，不同的覆膜顏色因對光照的吸收反射不同而直接影響覆膜栽培的效果（Li et al.，2004;羅付香等，2012;Lin et al.，2018）。在實際生產中，采用合適的移栽方式或覆膜顏色雖然有利于平原地區抵御煙草生長前期的低溫冷害，但很難解決中高海拔山區煙草生長前期的低溫冷害問題（郭漢華等，2005;胡小曼等，2011;邱雪柏等，2015）。因此，研究移栽方式與覆膜顏色雙因素互作對煙草生育前期的影響，尋找既可解決山區低溫冷害問題，又可保證烤后煙煙葉產質量的農藝措施，對探究適合山區的煙草移栽模式具有重要指導意義。【前人研究進展】前人對于移栽方式與覆膜顏色均已有研究（許志強等，2012;邱雪柏等，2015;靳志麗等，2016），但多為單因素試驗。在不同移栽方式方面，郭漢華等（2005）研究表明，大穴式移栽較常規移栽可有效防御低溫和冷害，減少烤煙的早花、少葉現象;劉杰等（2013）研究表明，井窖式移栽較常規移栽更利于煙草的快速生長;邱雪柏等（2015）研究表明，井窖式移栽較正常移栽可有效提高15 cm土層土壤平均溫度與煙草生長前期的煙株農藝性狀;林葉春等（2015）研究表明，井窖式移栽較常規移栽提高了煙草株高、增大了煙葉最大葉長和葉寬;靳志麗等（2016）研究表明，大穴式移栽可有效調節烤煙的碳氮代謝關鍵酶、改良烤后煙的內在品質。在覆膜顏色方面，孫在軍等（2008）研究表明，煙草種植中覆蓋雙轉光膜（紫外線轉430 nm藍光和640 nm紅光）具有顯著增溫效果，可加強煙株在非飽和光強下的光合作用，促進煙株生長發育;路海東等（2016）研究表明，黑膜對土溫的增溫效果低于白膜。此外，余偉等（2015）通過不同移栽方式與地膜覆蓋配合的方法，解決了攀枝花地區前期干旱和后期降雨量過大對烤煙生長不利的難題;侯方舟（2017）研究不同覆蓋物與移栽期互作對烤煙的影響，解決了湖南稻連作煙區在煙稻茬口連接時煙葉成熟度不夠的難題;吳薇等（2018）研究移栽方式與施氮量的互作，得出了能顯著影響烤煙碳氮代謝產物、碳氮代謝關鍵酶活性及烤煙產質量的適宜移栽方式與施氮量互作處理，為陜西煙區優質煙葉生產提供了參考。【本研究切入點】目前關于移栽方式（井窖式、大穴式）與覆膜顏色（白膜、黑膜、轉光膜、配色膜）互作對烤煙生長及品質影響的報道較少，特別是針對煙草生長前期極易發生低溫冷害的中高海拔山區進行移栽方式和覆膜顏色雙因素互作的研究尚無報道。【擬解決的關鍵問題】選取湖北省襄陽市1000 m海拔山區，以不同移栽方式為主區因素，以不同顏色地膜覆蓋為副區因素，研究移栽方式與覆膜顏色互作對煙草前期生長和烤后煙產質量的影響，為解決中高海拔山區烤煙生長前期低溫冷害難題及山區烤煙的優質高產提供科學依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗地概況

試驗于2018年在湖北省襄陽市南漳縣薛坪鎮覓水洞村（東經111°26′～112°9′、北緯31°13′～32°1′）進行。試驗地屬長江中上游煙草適宜種植區，亞熱帶季風性氣候，春季70 d、夏季80 d、秋季70 d、冬季145 d，年平均氣溫15.4～15.6 ℃，年均降水量1000～1200 mm，降水時間主要集中于煙草大田生長后期，前期降水較少。試驗地土壤基礎養分含量為堿解氮137.90 mg/kg，有效磷28.35 mg/kg，速效鉀342.82 mg/kg，有機質27.92 g/kg，pH 6.87。試驗地地勢平坦，肥力均勻一致，排灌條件良好。

1. 2 試驗材料

采用當地主栽煙草品種云煙87，壟高20 cm，膜下小苗移栽。試驗所用井窖式移栽的井窖直徑5 cm、深度20 cm，大穴式為直徑15 cm、深度10 cm的圓穴;試驗所用地膜（寬×厚=90 cm×0.008 mm，恩施材料廠）分別為白膜、黑膜、配色膜（中間白色部分膜寬20 cm，兩邊黑色部分膜寬35 cm）和轉光膜（轉光膜采用母料法，所用轉光劑為Eu（Ⅲ）-配合物;紫外光轉為紅光，激發光譜260～380 λex/nm，發射光譜600～630 λem/nm，主峰位置612 λ/nm）（張頌培等，2003）。

1. 3 試驗方法

試驗采取兩因素裂區設計。主區因素為不同移栽方式，分別為井窖式（J）和大穴式（D）;副區因素為不同顏色地膜覆蓋，分別為白膜（B）、黑膜（H）、配色膜（P）和轉光膜（Z）。試驗共8個處理，每處理3次重復，共24個試驗小區，每小區80株烤煙（4行），株距0.5 m，行距1.2 m，小區面積48.5 m2，移栽時間為4月28日，地膜覆蓋時間40 d（移栽后16～46 d的煙草根系快速生長期），采收結束時間為9月7日。施純氮 52.5 kg/ha，氮磷鉀比為1∶1.5∶5，施用肥料包括煙草專用復合肥（N∶P2O5∶K2O=1∶1∶2），過磷酸鈣（P2O5=14%），硫酸鉀（K2O=45%），餅肥（N=3%）。試驗區周圍設保護行，不同地膜與不同重復間設隔離行，除移栽方式與覆膜顏色外，其他田間管理措施均保持一致。具體試驗設計見表1。覆膜期間平均氣溫為16.38～26.45 ℃，低于煙草前期生長適宜溫度22.00～28.00 ℃（劉國順，2003），符合低溫條件。覆膜期間具體氣溫變化見圖1。

1. 4 測定項目及方法

1. 4. 1 膜下土壤溫度的測量 針對膜下小苗移栽的特點，在移栽至揭膜前（移栽后40 d內），利用套組曲管地溫計在兩株烤煙中間對壟體15 cm深處的土壤溫度進行測量，每日14：00測量一次，測量時每小區測量3次取平均值。單獨起壟測量壟體15 cm處土壤溫度作為對照（CK）。

1. 4. 2 煙株農藝性狀的測量 每處理選擇具有代表性煙株10株掛牌標記，按照YC/T 142—2010《煙草農藝性狀調查方法》測量煙株在揭膜時的株高、有效葉片數、莖圍、節間距、最大葉長和最大葉寬等農藝性狀，并計算有效葉面積，有效葉面積（cm2）=葉片長×葉片寬×0.6345。

1. 4. 3 煙株干物質積累量測定 揭膜時，取每處理掛牌標記10株烤煙，將根、莖、葉分開后用清水反復沖洗干凈，然后在105 ℃下殺青30 min，經75 ℃烘干后測定干物質積累量。

1. 4. 4 烤后煙葉物理特性測定 每小區選取10片C3F等級煙葉，測定其物理特性。以皮尺測量煙葉基葉長，計算開片度，開片度（%）=葉寬/葉長×100;采用平衡水分稱重法測定單葉重;采用稱重法測定含梗率;采用打孔鋁盒稱重法測定葉面密度。

1. 4. 5 烤后煙葉化學成分測定 選取1.5 kg C3F等級煙葉，烘干研磨，過40目篩，用于常規化學成分測定。煙葉的水溶性總糖和還原糖含量采用DNS法測定（陳勇等，2011），煙堿含量采用比色法測定（李維莉等，2012），鉀含量采用火焰光度計法測定（陳偉華等，2010），氯含量采用滴定法測定（孔浩輝等，2008）。同時計算鉀氯比等相關比值。

1. 4. 6 烤后煙葉經濟性狀測定 各小區單獨計產，并根據GB 2635—1992《烤煙》對烤后煙葉進行分級，確定烤煙的上等煙比例、產量、均價和產值，其中產值按當年當地收購價計算。

1. 5 統計分析

采用Excel 2013和SPSS 22.0對試驗數據進行統計分析，并進行Duncan’s新復極差法多重比較，利用Excel 2013制圖。

2 結果與分析

2. 1 移栽方式與覆膜顏色互作對烤煙膜下土壤溫度的影響

由圖2可知，不同移栽方式條件下，井窖式處理（平均溫度24.17 ℃）與大穴式處理（平均溫度23.98 ℃）膜下土壤溫度接近，以井窖式處理膜下平均土壤溫度略高;相同移栽方式條件下，從移栽后第2 d起，與黑膜和配色膜處理相比，白膜和轉光膜處理的膜下土壤溫度明顯提升，且提升趨勢在整個覆膜期持續存在，即覆膜顏色會持續影響覆膜期間的膜下土壤溫度;整個覆膜期間以井窖式+白膜（J-B）處理平均膜下土壤溫度（26.00 ℃）最高，以大穴式+黑膜（D-H）處理平均膜下土壤溫度（22.65 ℃）最低，二者的平均溫差為3.35 ℃。CK的平均膜下土壤溫度為20.93 ℃，與井窖式+白膜（J-B）處理的平均溫差為5.07 ℃，與大穴式+黑膜（D-H）處理的平均溫差為1.76 ℃，即互作處理相比CK在覆膜期可平均增溫1.76～5.07 ℃。

2. 2 移栽方式與覆膜顏色互作對烤煙農藝性狀的影響

由表2可知，不同移栽方式條件下，井窖式處理較大穴式處理煙株的株高、莖圍、節間距、有效葉片數和有效葉面積均值分別增加5.65%、8.39%、1.27%、13.33%和4.79%，其中井窖式處理煙株有效葉片數極顯著高于大穴式處理（P<0.01，下同）;相同移栽方式條件下，不同覆膜顏色間株高、莖圍、節間距和有效葉面積均差異極顯著，以轉光膜處理各項農藝性狀最佳;移栽方與覆膜顏色的互作以井窖式+轉光膜（J-Z）處理各項農藝性狀較好，揭膜時其株高、莖圍、節間距、有效葉片數和有效葉面積分別為71.50 cm、6.87 cm、6.04 cm、13.67片和970.22 cm2。

2. 3 移栽方式與覆膜顏色互作對烤煙干物質積累量的影響

由表3可知，不同移栽方式條件下，井窖式處理較大穴式處理煙株根、莖和葉的干物質積累量分別增加6.19%、4.40%和3.99%，且兩種移栽方式下的根、莖和葉干物質積累量差異極顯著;相同移栽方式下，不同覆膜顏色間煙株根、莖和葉的干物質積累量差異極顯著，以轉光膜處理表現最佳;移栽方式與覆膜顏色互作條件下，處理間葉干物質積累量差異顯著（P<0.05，下同），根干物質積累量差異極顯著，各部位干物質積累量均以井窖式+轉光膜（J-Z）處理互作效果較好，揭膜時其根、莖和葉干物質積累量分別為3.67、3.65和35.20 g。

2. 4 移栽方式與覆膜顏色互作對烤后煙葉物理特性的影響

由表4可知，不同移栽方式下，井窖式處理烤后煙單葉重極顯著高于大穴式處理，而含梗率極顯著低于大穴式處理。相同移栽方式條件下，烤后煙物理特性以轉光膜處理表現較好，主要表現為葉長較長，開片度較好，單葉重增加，含梗率降低，葉面密度增厚;移栽方式與覆膜顏色互作條件下，處理間開片度差異顯著，單葉重、含梗率和葉面密度差異極顯著，其中葉長和含梗率以井窖式+轉光膜（J-Z）處理較好，開片度和單葉重以大穴式+轉光膜（D-Z）處理較好，葉面密度以大穴式+配色膜（D-P）處理較高，整體表現以井窖式+轉光膜（J-Z）處理最好。

2. 5 移栽方式與覆膜顏色互作對烤后煙葉化學成分的影響

一般認為，優質烤后煙葉主要化學成分含量應為：總糖含量達18%～22%、還原糖含量達16%～18%、煙堿含量為1.5%～3.5%、鉀含量>2.0%、氯含量為0.3%～0.8%、鉀氯比>4、還原糖/煙堿為8～12、還原糖/總糖>0.9（劉國順，2003）。由表5可知，不同移栽方式下，井窖式處理改善了烤后煙葉各項化學成分，總糖、還原糖、煙堿、鉀和氯含量較大穴式處理分別增加4.34%、4.55%、1.62%、10.14%和25.00%，其中井窖式處理烤后煙葉氯含量整體處于適宜水平，大穴式處理烤后煙葉氯含量偏低;相同移栽方式下，烤后煙葉的總糖、還原糖、煙堿和氯含量均以轉光膜表現較好，鉀含量以配色膜較高;移栽方式與覆膜顏色互作條件下，處理間烤后煙葉的鉀含量差異顯著，還原糖和氯含量差異極顯著，其中總糖、還原糖、煙堿和氯含量均以井窖式+轉光膜（J-Z）處理互作表現較好，鉀含量以井窖式+配色膜（J-P）和大穴式+配色膜（D-P大穴式+配色膜）處理較高，整體上以井窖式+轉光膜（J-Z）處理的各項化學成分指標最優，其總糖、還原糖、煙堿、鉀和氯含量分別為28.87%、26.39%、2.73%、2.41%和0.37%。

不同移栽方式下，大穴式處理較井窖式處理烤后煙葉鉀氯比提高13.51%，井窖式處理較大穴式處理烤后煙葉還原糖/煙堿增加2.97%，兩者烤后煙葉還原糖/總糖比值一致;相同移栽方式下，以配色膜烤后煙葉鉀氯比最高，以轉光膜處理烤后煙葉還原糖/煙堿、還原糖/總糖比值最好;移栽方式與覆膜顏色互作條件下，處理間烤后煙葉鉀氯比差異極顯著，以大穴式+配色膜（D-P）處理鉀氯比最高，而烤后煙葉還原糖/煙堿、還原糖/總糖均以井窖式+轉光膜（J-Z）處理表現最佳。

2. 6 移栽方式與覆膜顏色互作對烤后煙經濟性狀的影響

由表6可知，不同移栽方式下，井窖式處理上等煙比例、產量、均價和產值極顯著提高，較大穴式處理分別增加7.42%、11.69%、0.97%和13.29%;相同移栽方式下，烤后煙經濟性狀以轉光膜表現最佳;移栽方式與覆膜顏色互作條件下，處理間烤后煙上等煙比例、產量、均價和產值差異極顯著，以井窖式+轉光膜（J-Z）處理各項烤后煙經濟性狀最佳，其上等煙比例、產量、均價和產值分別為33.70%、1670.57 kg/ha、20.06元/kg和33503.29元/ha。

3 討論

不同移栽方式會對膜下土壤溫度產生不同影響。本研究結果表明，移栽方式與覆膜顏色互作下，覆膜期間膜下15 cm土壤溫度平均增加1.76～5.07 ℃，可有效減少前期低溫對煙草生長的影響，與郭漢華等（2005）大穴式較常規移栽可防御低溫及邱雪柏等（2015）井窖式移栽較常規移栽可提高膜下土壤溫度的研究結果一致。其中，在不同移栽方式下，井窖式與大穴式的膜下土壤溫度差異不明顯，以井窖式處理膜下平均土壤溫度略高;在相同移栽方式下，白膜和轉光膜處理膜下土壤溫度較配色膜和黑膜處理膜下土壤溫度高，與路海東等（2016）、王紅麗等（2016）對玉米和馬鈴薯研究中得出的黑膜對土壤溫度的增溫效果低于白膜的結果相似。不同顏色地膜溫度的差異是白膜、轉光膜與黑膜、配色膜對光線的吸收反射不一致導致;另外，轉光膜和白膜處理對于膜下土壤溫度的提高效果接近，與孫在軍等（2008）研究的雙轉光膜（紫外線轉紅光、藍光）增溫效果高于白膜的結果存在差異，究其原因可能是本研究所用轉光膜（紫外線轉紅光）與孫在軍等（2008）試驗所用的轉光膜（紫外線轉紅光、藍光）不同導致其對光線的轉換不同，從而對膜下土壤溫度的影響不同。

羅會斌等（2012）研究表明，地膜井窖式小苗移栽較常規小苗移栽還苗期短3 d，可有效提高煙株的鮮重、干重、莖圍和節間距;李茜等（2015）研究發現，井窖式膜上移栽可促進烤煙生長發育，使煙株的生育期提前5～7 d;王遠等（2016）研究表明，高海拔山區紫外線輻射高是制約優質烤煙質量提升的重要因素，而時向東等（2013）、孟霖等（2015）的研究均表明，紅光可促進煙株生長。以上研究結果表明，井窖式可促進煙株生長，縮短生育期，而紫外線轉紅光，既能解決高海拔山區紫外輻射高抑制煙株生長的難題，又可增加紅光進而促進煙株生長。本研究結果同樣表明，在移栽方式與覆膜顏色互作條件下，以井窖式+轉光膜處理烤煙各項農藝性狀、根莖葉干物質積累量表現最佳，井窖式+轉光膜處理一方面可促進煙株還苗期和伸根期生長，使煙株更快更壯進入旺長期，另一方面，轉光膜（紫外線轉紅光）可減少高海拔山區紫外線對煙株生長的抑制作用，轉成紅光對煙株生長起到促進作用。

前人研究表明，煙葉采收時的干物質積累量、田間長勢等會影響烤后煙煙葉的物理特性、化學成分含量及協調性、經濟性狀，從而影響烤煙的品質與產量（韓富根等，2010;葉為民等，2013;任志廣等，2017;王行等，2017）。本研究結果也表明，烤后煙的物理特性、化學成分及其協調性、經濟性狀均受移栽方式與覆膜顏色互作的影響，與揭膜時的煙株農藝性狀，根、莖、葉干物質積累量結果一致，其中互作對烤后煙物理性狀中單葉重、含梗率、開片度和葉面密度，化學成分中還原糖含量、鉀含量、氯含量和鉀氯比，經濟性狀中上等煙比例、產量的影響均達顯著或極顯著水平，且除烤后煙鉀含量外各項指標均以井窖式+轉光膜處理的互作效果較好，可改善烤后煙煙葉的物理特性，協調其化學成分含量，提高烤后煙的經濟性狀。

4 結論

井窖式+轉光膜處理可提高覆膜期間膜下土壤溫度，促進煙株生長，改善烤后煙物理特性，協調烤后煙化學成分，進而提高烤后煙經濟效益，是適宜山區烤煙的移栽模式。

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（責任編輯 王 暉）