起壟高度對湘西山地烤煙生長發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量的影響

張震 楊艷東 張黎明 王新發(fā) 高衛(wèi)鍇 任天寶 劉國順

摘要?根據(jù)湖南省永順縣氣候和土壤特點(diǎn)，研究不同起壟高度對烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量的影響，探索試驗(yàn)區(qū)域最優(yōu)的起壟高度，為優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，不同的壟高明顯影響煙株、煙葉根系和葉片的生長發(fā)育，并且會影響烤煙的化學(xué)成分。適當(dāng)增加起壟高度能夠增加煙株根系體積和干鮮比。壟高30 cm處理旺長期和成熟期的主要農(nóng)藝性狀較優(yōu);壟高30、40 cm處理的烤后樣的化學(xué)成分和致香物質(zhì)較佳;增加起壟高度可以提高烤煙產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)收入。

關(guān)鍵詞?壟高;烤煙;根系;產(chǎn)質(zhì)量

中圖分類號?S572文獻(xiàn)標(biāo)識碼?A

文章編號?0517-6611（2019）22-0015-03

Abstract?Based on the climate and soil characteristics of Yongshun County in Hunan Province， we studied the effects of ridging height on the growth， yield and quality of fluecured tobacco， and explored the optimal ridging height， so as to provide theoretical basis for highquality tobacco production. Results showed that ridging height significantly affected the growth and development of tobacco plant， tobacco root and leaf， and influenced the chemical composition of fluecured tobacco.Appropriate increase of ridging height increased the root volume and dryfresh ratio of tobacco plant. Treatment of 30 cm ridging height showed relatively better major agronomic characters at vigorous growth period and mature period. Treatments of 30 and 40 cm ridging height showed optimal chemical components and aroma substances of fluecured tobacco. Increasing ridging height enhanced the yield and economic income of fluecured tobacco.

Key words?Ridging height;Fluecured tobacco;Root system;Yield and quality

壟作是一種保護(hù)性耕作方法，也是目前我國烤煙栽培的主要形式和煙草生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1]。深根壟作改變了土壤的理化性質(zhì)，為根系生長提供了良好的條件。對烤煙而言，根系不僅有支撐、吸收水分和營養(yǎng)物質(zhì)的功能，也是合成營養(yǎng)物質(zhì)的重要器官。起壟高度對烤煙不定根數(shù)量的影響不同，其煙草生長發(fā)育及品質(zhì)均有差異。起壟過低則煙葉不定根較少，減產(chǎn)降質(zhì);起壟過高則費(fèi)時(shí)費(fèi)力，增加投入成本[2]。土壤是煙株賴以生長發(fā)育的基本條件，土層的厚薄直接影響到煙株根系的生長和發(fā)育[3]。壟高的變化在很大程度上影響煙株的生長發(fā)育[4]，由于過去的耕作習(xí)慣，一般煙地的耕層不足20 cm，有的煙地耕層甚至只有15～16 cm，遇到3～5 d的晴朗天氣土壤就會變得很干燥，因此抗旱能力很差，間接影響根系對養(yǎng)分的吸收[5]。研究發(fā)現(xiàn)，起壟有利于烤煙對養(yǎng)分的吸收，烤后煙葉質(zhì)量好、產(chǎn)量高、經(jīng)濟(jì)效益高[6];如果起壟高度過大，煙草在生長發(fā)育前期會受到抑[7]。

合理設(shè)置起壟高度是煙株保持其品質(zhì)特征和產(chǎn)量的重要因素[8]。鑒于此，筆者探討高海拔地區(qū)烤煙不同起壟高度對烤煙生長發(fā)育及品質(zhì)的影響，旨在為湘西烤煙生產(chǎn)基地制定最佳的起壟高度提供科學(xué)依據(jù)。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在湖南湘西縣西元示范基地進(jìn)行，該地海拔為1 000 m左右，試驗(yàn)地排灌方便，地勢平坦，前作無病蟲害。供試土壤容重110.80 g/m3，土壤含水率55.20%。

1.2?試驗(yàn)材料

供試烤煙品種為云煙87。

1.3?試驗(yàn)方法

田間栽培管理措施按項(xiàng)目要求結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)技術(shù)方案實(shí)施。試驗(yàn)處理分別為：CK（不起壟）、T1（起壟高度20 cm）、T2（起壟高度30 cm）、T3（起壟高度40 cm）。試驗(yàn)采用大田小區(qū)設(shè)計(jì)，每個(gè)小區(qū)約60株，平行3壟，共計(jì)12壟，隨機(jī)區(qū)組排列。

1.4?測定項(xiàng)目

1.4.1?烤煙農(nóng)藝性狀的測定。

在每個(gè)小區(qū)各壟隨機(jī)固定5株有代表性的健康煙株，分別于烤煙旺長期和成熟期對其農(nóng)藝性狀進(jìn)行觀測，包括株高、莖圍、有效葉片數(shù)、最大葉長、寬的測定。

1.4.2?烤煙根系干鮮比的測定。根系干鮮比的公式為

根系干鮮比=根系干重根系鮮重

1.4.3?烤后煙葉樣品采集及常規(guī)化學(xué)成分的測定。

照烤煙42級國標(biāo)進(jìn)行分級，然后取樣，取X2F，C3F，B2F進(jìn)行測定分析，采用連續(xù)流動法測烤后樣的總氮、總糖、鉀、氯和煙堿含量。

1.4.4?烤后煙中性致香物質(zhì)的定性定量分析。

中性致香物質(zhì)提取及定性定量分析采用HP5890-5972氣-質(zhì)聯(lián)用儀。取20 g粉末狀樣品→水蒸氣蒸餾→二氯甲烷萃取→無水硫酸鈉干燥有機(jī)相→60 ℃水浴濃縮至1 mL左右即得煙葉精油。經(jīng)前處理制得的分析樣品，由GC/MS鑒定結(jié)果和NIST02庫檢索定性。

1.4.5?烤煙經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

烘烤結(jié)束后分小區(qū)對烤煙產(chǎn)、質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)測定。

1.5?數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS 20進(jìn)行多重比較。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同處理對烤煙主要農(nóng)藝性狀的影響

在旺長期對農(nóng)藝性狀調(diào)查后發(fā)現(xiàn)（表1），各處理之間葉片數(shù)無顯著差異;T1處理的株高與T3處理存在顯著差異，其余各處理之間無顯著差異;對照CK的莖圍與T2、T3處理均存在顯著性差異，T1與CK、T2、T3處理差異不明顯;CK、T1處理的葉長與T2和T3處理均存在顯著性差異，CK和T1、T2和T3處理之間無顯著性差異;對照葉寬與T2、T3處理均存在顯著性差異。葉長、葉寬、莖圍和葉片數(shù)均以T2處理最高。

成熟期各處理單株葉數(shù)無明顯差異;煙株株高之間無顯著性差異，且相差不大;CK處理的莖圍與T3處理存在顯著性差異;CK葉長與T2處理存在顯著性差異;T1與T2處理葉寬存在顯著性差異。各處理中葉長、葉寬、株高和葉片數(shù)均以T2處理最高。

2.2?不同處理對烤煙根系干鮮比的影響

從表2可以看出，T2和T3處理的干鮮比相等且大于T1和CK處理，而且T2和T3處理的根系體積也明顯高于CK和T1處理，這說明T2和T3處理根系的干物質(zhì)積累較多，根系較發(fā)達(dá)。

2.3?不同處理對烤煙化學(xué)成分的影響

前人研究結(jié)果表明，優(yōu)質(zhì)煙葉中還原糖含量為14%～18%，總糖含量為18%～22%，煙堿含量為1.5%～3.5%，總氮含量為1.4%～2.7%，鉀含量大于2%，氯含量小于1%。

從表3可以看出，還原糖在上、中部葉的含量適宜。煙堿含量各處理之間差別不是很明顯，但下部葉煙堿含量明顯低于中部和上部葉的煙堿含量，上部葉煙堿含量最高達(dá)3.89%。氯含量各處理間差異不明顯，數(shù)值都比較接近。中部葉T2、T3處理鉀含量均高于CK和T1處理，且均大于2.0%，其中中部葉T2處理鉀含量達(dá)2.88%，但T2處理的總糖含量較高中部和下部均大于24.00%，其中中部葉T2處理總氮含量也較高，在下部葉和上部葉中則含量較為適宜。

2.4?不同處理對烤后煙（C3F）中性致香物質(zhì)的影響

2.4.1?對棕色化反應(yīng)產(chǎn)物的影響。

棕色化產(chǎn)物中含有許多使人愉快的香氣，對卷煙的香氣、吃味都有良好的影響。棕色化產(chǎn)物中的吡咯和呋喃類物質(zhì)具有可可香味，可以增加煙氣的香、吃味。從表4可以看出，各處理棕色化反應(yīng)產(chǎn)物總量均高于對照，說明起壟可以提高烤后煙葉的棕色化反應(yīng)產(chǎn)物總量，但隨著壟高的增高對棕色化反應(yīng)產(chǎn)物總量的提高沒有產(chǎn)生進(jìn)一步的促進(jìn)效果。

2.4.2?對苯丙氨酸類降解產(chǎn)物的影響。

烤煙中的苯丙氨酸類香氣物質(zhì)主要是芳香族氨基酸降解產(chǎn)物，包括苯甲醛、苯甲醇（醇香）、苯乙醛（含有玫瑰花香）和苯乙醇，這些都是煙草中含量豐富的香味成分[9]。從表5可以看出，T1處理的苯丙氨酸類降解產(chǎn)物略微高于對照，不同處理苯丙氨酸類降解產(chǎn)物由高到低依次為T3、T2、T1、CK，其中T2和T3處理非常接近，這說明在一定范圍內(nèi)隨著壟高的增加，苯丙氨酸類降解產(chǎn)物含量提高，但達(dá)到一定程度后則增加不再明顯。

2.4.3?對類胡蘿卜素降解產(chǎn)物的影響。

類胡蘿卜降解產(chǎn)物占煙草香味物質(zhì)的相當(dāng)大一部分，烤煙調(diào)制和醇化后95%的類胡蘿卜素將會分解形成不同的香味物質(zhì)[10]，同時(shí)還包括很多降解產(chǎn)物，其中不少化合物是烤煙中關(guān)鍵的致香成分。從表6可以看出，T2、T3處理類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量均高于T1處理和對照，各處理類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量大小關(guān)系為T3處理>T2處理>CK，說明一定起壟高度可以增加烤后煙葉中的類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量。

2.5?不同處理對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀影響

從表7可以看出，T2處理的產(chǎn)量最高，達(dá)2421.62 kg/hm2，其次是T1、T3處理和CK。因此，在相同情況下不同壟高處理對于烤煙的產(chǎn)量影響較大。其中，T2和T3處理烤煙的上中等煙比例、產(chǎn)值、均價(jià)也最高，分別為93.8%、62 405.15元、25.77元和92.2%、58 140.30元/hm2、24.85元/kg，與CK、T1處理差異較大。

3?結(jié)論與討論

不同壟高對烤煙生長和壟體土壤有影響[11]。土層土壤溫度隨時(shí)期變化而增加，壟體土壤溫度隨壟高增加而降低，壟體土壤含水率隨時(shí)間的推移而增加，這符合烤煙在大田生長的規(guī)律，壟體越高表層土壤含水率越低，而壟體土層越深土壤含水率也越低[12]，對煙株的生長發(fā)育影響越大[9]。

研究結(jié)果表明，適當(dāng)增加起壟高度能夠提高煙株根系體積和干鮮比[12]。該試驗(yàn)還比較了旺長期和成熟期2個(gè)時(shí)期的主要農(nóng)藝性狀，結(jié)果顯示壟高30 cm處理效果最佳，旺長期葉長、葉寬、莖圍和葉片數(shù)均以壟高30 cm處理最高，成熟期各處理中葉長、葉寬、株高和葉片數(shù)均以30 cm處理最高，但和壟高40 cm處理差異不大。

對烤后樣的化學(xué)成分和致香物質(zhì)分析表明，中部葉起壟高度30、40 cm處理的鉀含量均高于不起壟和起壟高度20 cm處理，且均大于2.00%，其中中部葉起壟高度30 cm處理鉀含量達(dá)2.88%;但起壟高度30 cm處理的總糖含量比高中部和下部葉大于24.00%，其中中部葉起壟高度30 cm處理總氮含量也較高。致香物質(zhì)的研究結(jié)果表明，隨著壟高的增高，苯丙氨酸類降解產(chǎn)物和類胡蘿卜素降解產(chǎn)物有增加的趨勢，但沒有明顯的差異。產(chǎn)量分析表明，增加起壟高度可以提高烤煙產(chǎn)量和收入。其中以壟高40 cm處理收入最高，但與壟高30 cm處理相差不大。

雖然壟高40 cm處理在某些性狀方面優(yōu)于壟高30 cm處理，但差異不大。由于起壟費(fèi)時(shí)費(fèi)力，影響根系發(fā)育對養(yǎng)分的吸收，所以綜合分析得出壟高30 cm處理最適宜湘西地區(qū)烤煙種植，對烤煙的品質(zhì)影響最好，可以取得最大效益。

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