徐宗昌 杜秀春 徐海波 楊偉 杜運政 王月堂 劉曉 劉寶宜 劉劍 李義強



摘要:為探索移栽后早期去頂芽的效用,試驗設置移栽后3、5、7、9、14天進行去頂芽處理,研究其對煙草生長發育和烤后煙葉產質量的影響。結果表明,移栽后去頂芽能夠明顯改善煙株農藝性狀并提高烤后煙葉產質量。各處理煙株移栽后44天左右地上部和根鮮重與對照相比差異不大,平頂期后略高于對照,但葉長、葉寬和莖圍較對照明顯提高。烤后各部位煙葉煙堿含量均比對照降低,化學成分更加協調。移栽后7~9天去頂是最佳處理時間,烤后煙葉產量較對照平均增加127.42 kg/hm2、每公頃產值增加6 575.36元。因此認為煙苗移栽后7~9天去頂是一種能夠改善煙草農藝性狀、提高烤后煙葉產質量的栽培措施。
關鍵詞:烤煙;去頂芽;農藝性狀;生長發育;產質量
中圖分類號:S572.01文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2020)03-0042-06
Abstract In the study, different topping time set as 3, 5, 7, 9 and 14 days after transplanting was set to explore their effects on growth and development of tobacco and yield and quality of flue-cured tobacco. The results showed that topping after transplanting could significantly improve the agronomic traits of tobacco and the yield and quality of flue-cured tobacco. The fresh weight of roots and overground part of tobacco under different treatments had no significant differences compared with the control when topping at about 44 days after transplanting,but slightly increased after flat top stage, while the leaf length, leaf width and stem circumference significantly improved. The nicotine content of different parts of flue-cured tobacco were lower than that of the control, but more coordinated in chemical components. The best topping time was 7~9 days after transplanting, the corresponding average yield and output value of flue-cured tobacco increased by 127.42 kg/hm2 and 6 575.36 yuan/hm2, respectively. Therefore, topping at 7~9 days after transplanting was a potential cultivation measure, which could improve tobacco agronomic traits and the yield and quality of flue-cured tobacco.
Keywords Flue-cured tobacco; Topping; Agronomic traits; Growth and development; Yield and quality
煙草是以葉片為主要收獲對象的經濟作物,提高煙葉品質是煙草育種栽培的首要目標。在煙草眾多栽培措施中,打頂是一項獨特且重要的栽培手段[1]。花期打頂能夠杜絕煙株生殖生長,改變原有的庫源關系,有利于營養物質往葉片輸入,促進煙葉生長,并且能夠增強煙堿合成能力、提高煙葉產量和烤后煙葉理化品質[2,3]。花前打頂培育杈煙是煙草栽培早期遭受逆境環境脅迫挽救產量的一種有效手段,甚至在肥力過大地塊主動培育杈煙還能起到放肥增產增質的目的[4]。關于留杈方式、杈煙留葉數、生長時間及其煙葉品質等方面已有不少研究[5-7]。但目前煙草生產均采用花期打頂,杈煙作為輔助措施在實際生產中較少使用。且有關正常生長大田煙苗早期主動進行去頂留杈的研究尚未見報道。
煙草生產中,我們團隊在雹后煙田偶然發現移栽不久的煙株幼苗失去頂心后,其基部腋芽發育而成的非主莖杈煙田間形態建成與普通煙株有所差別,但烤后煙葉理化性質也更加協調。因而本試驗以此為切入點,研究移栽后去頂時間對煙株后期長勢、產量產值以及品質的影響,以期豐富煙草栽培措施,促進煙葉生產和農戶增收。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗于2018年在青島市膠州里岔鎮煙草種植區(36°3′30″N、119°46′43″E)進行。溫帶季風氣候,5—9月均溫23.33 ℃,月均降水量322.08 mm。試驗地為壤質土,地勢平坦,四周無遮擋,排灌條件良好。其土壤pH=5.46,有機質含量867 g/kg,速效氮57.00 mg/kg,速效磷44.54 mg/kg,速效鉀121.97 mg/kg。供試烤煙品種為魯煙1號。
1.2 試驗設計
試驗采用完全隨機區組設計,重復3次。試驗只設移栽后去頂芽時間1個變量,即移栽后第3、5、7、9、14天共5個時間點去除苗株頂芽,以未去頂芽為對照(CK)。去頂芽:用鋒利小刀將頂芽芽心完全剔除即可。為排除邊際效應等因素對試驗結果的影響,試驗地塊選擇煙田的中心地帶。小區面積55 m2。每個處理100株煙苗,平均分布在兩行煙壟上,每行50株。煙草種植行株距為1.1 m×0.5 m。
1.3 田間管理
按照青島煙區田間管理辦法,試驗煙田氮磷鉀肥施用比例為m(N)∶[KG-*2/3]m(P2O5)∶[KG-*2/3]m(K2O)=1∶[KG-*2/3]1∶[KG-*2/3]2.5。[JP]煙草專用肥(“太陽島”牌,規格為NPK=10-10-20,施用量450 kg/hm2)、有機肥(腐熟豆餅肥,含氮量5%~7%,施用量225 kg/hm2)作為基肥起壟前條施。煙苗于5月5日移栽,移栽25天后追施二元復合肥(含硝態氮13.5%,硝酸鉀45%),追施量為75 kg/hm2。田間病蟲害雜草防治等常規農事操作按照行業相關要求統一進行。
1.4 取樣、測定項目及方法
于最后一個去頂處理(即移栽14天)后第2天開始,調查各處理煙株幼苗新葉發育狀況和植株長勢并采集照片。移栽后分別于21、29、44、59、74天(即最后一個去頂處理后7、15、30、45、60天),對各處理地上部和根鮮重進行測量,每處理取樣10株。煙草農藝性狀根據行業標準在成熟期調查[8],包括株高、莖圍、葉長、葉寬等,每處理隨機調查10株。烤后煙葉按照GB 2635—1992分級標準進行煙葉分級,統計煙葉產量、上中等煙比例,并按當年指導收購價統計均價、產值等經濟學性狀。各處理選初烤煙葉B2F、C3F和X2F三個等級各2 kg按照王毅等[9]的方法進行化學成分分析。
1.5 數據分析
用Microsoft Excel軟件進行試驗數據處理和做圖,采用SPSS軟件進行差異顯著性分析。
2 結果與分析
2.1 去頂芽對煙株苗期長勢的影響
田間生長調查發現,與對照相比,煙株新葉發育隨去頂時間先后表現出明顯延遲,煙葉大小呈現一定的規律性(圖1A~1F)。移栽煙苗去頂后第3天可見新葉長出,第5天新葉即可長到小拇指指甲大小(圖1D、1F),生長速率較快。去頂后長出的新葉葉片較厚、呈橢圓形,新葉生長10天左右可明顯看出葉尖角度較對照變鈍(圖1A、1B),新葉葉尖角度在115°~135°之間,而對照葉尖角度在80°~90°之間。到團棵期時處理組和對照的葉尖角度差異縮小,處理組葉尖角度在130°左右,而對照在115°左右(圖1G、1H)。團棵期初,處理組葉片絨毛較對照明顯密集(圖1I、1J)。
2.2 不同時間去頂芽對煙株生物量的影響
從圖2可以看出,處理組地上部鮮重的增長隨生長時間延長逐漸增加,生長初期各處理地上部鮮重顯著低于對照,至移栽后44天左右與對照基本持平;移栽44天后對照與各處理地上部鮮重差異不大,但移栽后7天和9天去頂處理分別在栽后74天和59天時地上部鮮重較對照顯著增加。此外,移栽后去頂越早的處理其首次所測地上部鮮重相比對照占比就越高,如移栽后3天去頂處理煙株其地上部鮮重是對照的75%,而移栽后14天去頂處理是對照的45%(圖2A、2I)。隨著生長時間延長,這種趨勢逐漸降低(圖2A、2C、2E、2G、2I)。
去頂操作對煙株根鮮重的影響要比地上部小。各個處理根鮮重只在首次測量時顯著低于對照,但其鮮重基本都為對照的90%左右;從第2次測量(移栽后29天)開始后各個處理組根鮮重與對照持平,甚至移栽后7天去頂處理的煙株其根鮮重在移栽59天時顯著高于對照(圖2B、2D、2F、2H、2J)。
2.3 不同時間去頂芽對煙株生長發育的影響
田間農藝性狀調查結果(表1)表明,去頂各處理煙株株高、莖圍、葉長及葉寬隨去頂時間延后都表現出先升高后下降趨勢。合適的去頂時間能夠增加煙株的株高、莖圍及葉長、葉寬,移栽后7、9天去頂處理的煙株株高、上/下部葉葉長/寬以及莖圍大都較其它處理和對照有明顯增長。
2.4 烤后煙葉產量產值和中上等煙比例分析
由表2可以看出,各處理組隨去頂時間延遲在產量、產值、上等煙比例上表現出先上升后下降狀況,但均較對照有所提高。移栽后7天去頂處理產量最高,較對照增產6.9%,差異顯著;其上等煙比例也最高,較對照顯著提高8.1%,中上等煙比例較對照略高;其煙葉產值也最高,其次為移栽后9天去頂處理,其產值分別比對照提高139%和10.8%,差異達顯著水平。
2.5 烤后煙葉內在化學成分分析
對去頂處理和對照的烤后煙葉化學成分(表3)進行分析,可以看出,隨著去頂處理時間的延后,上、中、下部葉的煙堿含量基本呈逐漸降低趨勢。除移栽后14天去頂處理烤后煙葉各部位煙堿含量偏低外,對照和其它各處理各部位煙葉的煙堿含量基本處于適宜范圍內,尤其以移栽后第7天和第9天去頂處理的煙堿含量最符合當地煙葉質量標準。鉀氯比指標以對照和移栽后第14天去頂處理各部位煙葉比值偏低,其它處理基本在適宜范圍之內。此外,糖堿比、兩糖比和氮堿比各處理和對照之間沒有明顯的變化趨勢,各指標也基本處于當地煙葉質量指標適宜范圍之內。因此綜合認為,移栽后第7天至第9天去頂芽,各部位烤后煙葉的化學成分會更加協調。
3 討論
烤煙是以煙葉質量做為首要栽培目標的特殊經濟作物。煙堿和總氮含量是反映煙葉內在和感官質量的主要因子[10],因此煙葉生產中諸多栽培應用措施均是圍繞提升煙葉內在成分的協調而展開的。一般認為優質煙葉的適宜煙堿含量在22%~2.8%,總氮含量在1.5%~3.5%,總糖含量在18%~22%,鉀氯比大于2.5[11, 12]。在實際生產中,煙葉質量受煙草品種、生態環境、栽培措施、田間管理、烘烤加工等因素影響較大。但對固定地區的某個煙草品種而言,栽培方式是影響其產質量的主要因素。在眾多的栽培方式中,打頂方式和時期能夠對煙草田間生長、農藝性狀表現以及產質量產生重要影響[13-15]。比如,煙堿在根部合成后通過木質部運輸到地上部分并儲存在煙葉中[16],解瑩瑩[17]研究表明打頂能夠明顯促進煙堿積累的原因在于打頂后養分向根部運輸,促進根系產生更多的新根合成煙堿并向上運輸導致煙葉內煙堿含量升高。本研究中,在移栽前兩周內各時間節點進行去頂操作,烤后煙葉各部位煙堿含量均較多且有所降低,其中以第7天和第9天去頂煙葉的煙堿含量更接近優質煙葉標準。這很可能是由于前期去頂操作改變了煙草生長節奏,其地上和地下形態建成與普通煙株有所差異導致的。但生長后期去頂操作的各處理煙株根系重量與對照相比并沒有明顯差異,這說明處理組煙葉煙堿含量的降低并非由于根系減少合成量少而導致的;另一方面,處理組煙葉葉長和葉寬均比對照長,其中以第7天和第9天去頂處理的煙葉表現最為明顯,進而煙葉面積也較對照明顯擴大,在根系合成煙堿能力基本一致的情況下葉面積的擴大稀釋了煙堿的分布,這可能就是處理組煙堿含量減低以及其它各種化學成分更加協調的主要原因。卜令鐸等[18]在研究赤霉素對上部煙葉開片影響中指出,噴施赤霉素能夠有效促進上部煙葉開片,通過葉面積的提高從而降低上部煙葉的煙堿含量。齊永杰等[19]研究根區施用不同生物有機肥對煙草產質量影響的結果表明,煙堿含量高的處理其煙葉面積較煙堿含量低的處理組顯著降低。這些研究結果與本研究中煙堿含量降低的原理基本一致,因此在煙葉生產中通過一定措施提高煙葉面積是降低煙堿含量的一種有效手段。并且隨著煙葉面積提高和內在化學物質成分的協調,煙葉的產量和質量也得到共同提升,從而增加煙葉產值。