壟溝覆膜對烤煙生長發育及產量品質性狀的影響

普 匡,陳 旭,楊加珍

(1. 玉溪農業職業技術學院，云南 玉溪 653106；2.新平縣農業局，云南 新平 653400；3.云南省農業科學院生物技術與種質資源研究所, 云南 昆明 650205)

【研究意義】盡管吸煙對健康有害及強烈的反吸煙壓力，但吸煙的認知效應仍是消費者的重要增強劑[1]；中國是世界上最大的機械卷煙市場，2015年中國吸煙者超過3.15億人[2]。云南省是中國最大的優質烤煙產區，移栽期至團棵期干旱是云南煙草產量和品質的主要限制因子，壟溝覆膜種植是增強烤煙大田生長期抗旱能力及提升煙葉內在品質的核心技術。【前人研究進展】烤煙地膜覆蓋具有保持土壤水分、改善土壤、防治病蟲草害、促進生長發育、提高土壤的溫度及養分利用率等作用[3]，而土壤和煙葉中污染物鄰苯二甲酸酯含量與地膜覆蓋年限呈顯著正相關[4]。煙葉高含鉀量能改善其香味和芳香值，具有彈性、韌性和含油量豐富，嫁接對煙草鉀含量和植株生長有促進作用[5]。云南海拔高、無霜期短的地區廣泛應用地膜覆蓋栽培技術可解決烤煙移栽期干旱、降雨量少及土壤墑情差的問題[6]。目前，以提高煙株根系活力和抗旱能力為目標的膜覆蓋技術以普通覆膜、膜下小苗移栽[7]、M型寬壟雙行覆膜[8]為主，普通覆膜因地膜阻隔、降雨量小不能滿足煙株根系需水量，雨后煙壟內土壤含水量明顯低于未蓋膜的土壤；盡管蓋膜前壟體土壤含水量少蓋膜后減少土壤水分蒸發量，但蓋膜后比不蓋膜干旱嚴重[9-10]；烤煙膜下小苗移栽技術降雨時也不能直接進人壟體；M型寬壟雙行覆膜技術，煙墑壟頂開溝雙行面積大，雨水聚集于煙株周圍少，對干旱及灌溉條件差的地區影響大。因此，為能匯聚更多的雨水為煙株所用，提出了壟溝覆蓋種植模式。國內學者以云南煙區不同烤煙品種煙葉化學成分、同品種的煙草化學成分地區特征研究為主，以云南烤煙主產區主栽品種的 K326、紅花大金元和云煙87的中部煙葉樣品1804個，揭示了煙葉糖堿比及鉀氯比較高、昭通冷涼煙區K326和云煙87煙葉糖含量低而總氮、煙堿和石油醚含量較高；滇南溫暖煙區煙葉鉀氯比含量較高[11]；曲靖煙區土壤有效硫含量與煙葉硫含量呈極顯著正相關，煙葉硫含量增加而鉀含量先增后減、氯含量先降后增的變化趨勢[12]。云南19個縣(市、區) K326煙葉化學成分將云南煙區劃分4區，以高鉀低堿區、高糖低氯區煙葉品質較好[13]。【本研究切入點】云南煙區海拔較高、移栽期氣溫高及干旱，成熟前期氣溫和日照時數較低、成熟后期降雨量較大可能是導致云南煙葉多酚含量較高的原因[14]。針對烤煙移栽期至團棵期干旱問題生產中采用的普通覆膜、膜下小苗移栽及M型寬壟雙行覆膜降雨小時因薄膜阻隔不能被煙根吸收，有關壟溝覆蓋種植模式對烤煙生長發育、產量及其品質性狀的影響國內外未見報道。【擬解決的關鍵問題】針對優質烤煙MSK326品種比較4種覆膜種植模式，通過對烤煙農藝性狀、光合特性、產量效益、物理性狀、化學成分及感官質量共54個性狀的系統檢測評吸研究，明確在云南高海拔及移栽期旱條件下壟溝覆蓋種植模式對促進煙草生長發育及提升煙葉產量及品質的影響。

1 材料與方法

1.1 供試材料

烤煙品種：MSK326是以MSG28為供體親本和K326為輪回親本經6代回交轉育而成，是目前國內煙質最好的烤煙品種之一[15]；該不育系煙葉桔黃色、油分足、彈性好、煙堿含量較高、香氣量足、質好、味道醇和[15]。

1.2 試驗設計

田間試驗在烤煙適宜生長期5-10月在云南省玉溪市新平縣老廠鄉太橋村李永福家的烤煙田里進行，海拔1650 m，前作為小麥。試驗采用隨機區組設計，共4個處理：處理1，壟溝覆膜是在常規地膜覆蓋的理墑基礎上，在壟頂正中央開一條寬15 cm，深10 cm的溝，再進行貼壟體覆蓋地膜；處理2, M型寬壟雙行覆膜是在理墑時，把相鄰的兩墑合并為一墑，移栽后再進行地膜半覆蓋，兩行煙株之間留有積水溝；處理3, 膜下小苗移栽是在地膜覆蓋栽培基礎上，把較小的煙苗移栽后罩在膜下，生長15～20 d左右，把煙株拉出膜面繼續生長；處理4(CK), 普通覆膜是指烤煙成苗后移栽到大田進行地膜覆蓋，破膜后煙苗在地膜上繼續生長。4次重復，種植規格：單壟株行距：0.5 m×1.2 m。

1.3 測定項目和方法

1.3.1 農藝性狀 團棵期、旺長期和封頂期分別在各小區選取10株煙株，參照《YC/T 142-2010，煙草農藝性狀調查測量方法》，測定其株高、莖圍、節距、有效葉、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積等，取平均數。

1.3.2 產值及產量統計 分小區進行采收、烘烤、交售、計算產量和產值。

1.3.3 化學成分分析及感官品質評價 總糖：水提取-斐林試劑滴定法[16]；還原糖：水浸提-葸酮比色法[16]；總氮：凱氏定氮法[17]； 全鉀：火焰光度法[17]；蛋白質：間接測定法[16]；Cl：銀量-莫爾法[16]；煙堿：紫外分光光度法[16]。取樣品后，把煙葉去梗，切絲制成單料煙，按《單料煙內在質量評析指導書》進行評吸鑒定。

感官品質評價:感官評吸采用暗評方式，參照《YC/T138-1998煙草及煙草制品 感官評價方法》標準，7人1組，評吸后將各評委的評吸結果綜合成文字進行描述。

1.4 數據分析

采用Excel、SAS 9.0進行數據處理和差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同覆膜模式對煙株農藝性狀的影響

從表1可見，煙株7個農藝性狀除了最大葉長外，均表現為打頂期>旺長期>團棵期，以株高差異最大。各處理間團棵期有效葉片數、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積的差異均達極顯著水平；旺長期全部7個性狀差異均達極顯著水平；打頂期株高、有效葉片數、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積差異均達極顯著水平。

表1 不同覆膜種植模式對煙株農藝性狀的影響

2.1.1 團棵期 從表1可知，團棵期株高以處理1最高，處理1、處理2、處理3間無顯著差異，但與處理4(CK)差異極顯著；莖圍以處理1最高，與處理2、處理3、處理4(CK)差異極顯著，處理2與處理3差異顯著；節距以處理1最高，與處理2、處理3、處理4(CK)差異極顯著，處理2與處理3無顯著差異，但與處理4(CK)差異極顯著；有效葉片數、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積以處理1最高，各處理間均達到極顯著差異；從田間長勢來看，處理1的煙株具有生長整齊一致，生長勢強，葉色濃綠等特點，綜合表現最好。

2.1.2 旺長期 旺長期的株高、莖圍、節距、有效葉片數、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積以處理3最高，各處理間均達到極顯著差異。

2.1.3 打頂期 打頂期株高、有效葉片數、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積以處理1最高，且各處理間差異極顯著；莖圍以處理1最高，與處理2、處理3、處理4(CK)差異極顯著，處理2與處理3、處理4(CK)有極顯著差異，處理3與處理4(CK)差異顯著；節距以處理1最高，各處理間差異不顯著。

2.2 不同覆膜模式對煙株光合特性的影響

表2 不同覆膜模式對煙株光合特性的影響

從表2可見，處理1煙株的氣孔導度、胞間 CO2濃度、凈光合速率、蒸騰速率最高，均極顯著高于處理4(CK)，分別提高7.00 %、8.08 %、12.22 %、4.46 %；氣孔導度、胞間CO2濃度、凈光合速率各處理間達極顯著差異；蒸騰速率處理1、處理2與處理3、處理4(CK)差異極顯著，處理1與處理2差異顯著，處理3與處理4(CK)無顯著差異。

2.3 不同覆膜模式對烤煙產量及產值的影響

從表3可見，烤煙的產量、上等煙比例、中等煙比例、中上等煙比例、均價和產值處理1最高，其中烤煙產量、產值分別比處理4(CK)增長5.53 %、8.58 %；烤煙的產量、上等煙比例、中等煙比例、中上等煙比例、均價和產值各處理間達極顯著差異；中等煙比例各處理間差異不顯著。

表3 不同覆膜種植模式對烤煙產量及產值的影響

2.4 不同覆膜模式對煙葉物理性狀的影響

從表4可知，處理1煙葉的開片率、葉片厚、單葉質量、平衡含水率和物理特性指數最高，含梗率最低；煙葉開片率處理1與處理2、處理3、處理4(CK)差異顯著，處理2、處理3及處理4(CK)間差異不顯著；煙葉單葉質量處理1與處理2、處理3、處理4(CK)差異顯著，處理2、處理3及處理4(CK)間差異不顯著。物理特性指數大小為處理1>處理2>處理3>處理4(CK)，其中處理1與處理2、處理3、處理4(CK)差異顯著，處理4(CK)與處理2、處理3間差異顯著，處理2與處理3差異不顯著；表明處理1種植模式的物理特性指數最高，其次是處理2的種植模式。含梗率、葉片厚、平衡含水率和葉面密度各處理間差異不顯著。

表4 不同覆膜種植模式的煙葉物理性狀

2.5 不同覆膜種植模式對煙葉化學成分的影響

從表5可知，4種覆膜種植模式以處理1中部煙葉的總糖、還原糖、鉀、糖堿比和鉀氯比最高，總氮、煙堿、氯、蛋白質和氮堿比最低；而處理4(CK)中部煙葉的總氮、煙堿、氯、蛋白質和氮堿比最高，總糖、還原糖、鉀、糖堿比和鉀氯比最低。總的看來，壟溝覆膜中部煙葉的各項化學成分更趨于平衡，煙葉內在品質更趨于協調。

表5 不同覆膜種植模式對中部煙葉主要化學成分含量的影響

2.6 不同覆膜種植模式對烤煙感官質量的影響

從表6可知，C3F煙葉4種覆膜種植模式感官評吸總分排序為處理1>處理2>處理3>處理4(CK)，處理4(CK)與處理1、處理2、處理3差異顯著。處理1的烤煙評吸總分最高為57.2，比處理4(CK)的53.8分增長6.32 %。4種覆膜種植模式中處理1(壟溝覆膜烤煙)的香氣質、香氣量、雜氣、透發性、柔細度及甜度等為最高, 處理4(CK)這6個指標則最低；而處理4(CK)的余味和處理3的刺激性則最高。

表6 不同覆膜種植模式的烤煙感官評吸質量的影響

3 討 論

3.1 4種覆膜模式煙株農藝性狀及光合性狀差異較大

農藝性狀既是煙株生長發育內在生命活動規律及光合特性的展示，又是不同覆膜種植模式烤煙長勢外觀評價的重要指標[18]； 4種覆膜種植模式下MSK326煙株的6個農藝性狀表現均為打頂期>旺長期>團棵期，以株高差異最大。團稞期、旺長期及打頂期的有效葉片數、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積、氣孔導度、胞間 CO2濃度、凈光合速率等均以壟溝覆膜種植模式最高，4種覆膜種植模式間差異均達極顯著水平，莖圍間差異均達極顯著或顯著水平；旺長期和打頂期的株高4種覆膜種植模式間差異均達極顯著或顯著水平，團棵期和旺長期節距間差異均達極顯著或顯著水平。這些研究結果表明,烤煙生長發育過程中除打頂期的節距外，團棵期、旺長期和打頂期的7個農藝性狀及4個光合性狀壟溝覆膜種植模式均極顯著高于普通覆膜種植模式，顯示壟溝覆膜種植模式改善煙田環境、提高4個光合性狀,提高凈光合速率 12.22 %，有利于煙株個體發育。普通覆膜有增溫保墑效果，氧化—生物雙降解地膜還有增加土壤有機質的作用及解決白色污染[19], 而壟溝覆膜種植模式不僅具有普通覆膜種植模式的優點外,還有增強光合特性及促進生長發育及提升煙葉產量、品質的作用。

3.2 4種覆膜種植模式煙葉的產量效益差異較大而物理性狀差異不大

煙葉物理性狀是煙葉質量評價的重要內容，是遺傳、生態和栽培技術相互作用的結果[20]。膜下小苗移栽與普通覆膜移栽煙葉品質差異顯著[21]，4種覆膜種植模式以壟溝覆膜煙葉的產量和品質及其物理11個性狀最高，而含梗率最低；4種覆膜種植模式間產量、上等煙、中上等煙比例、均價、產值均達極顯著差異；以壟溝覆膜的烤煙產量(2950.4 kg/hm2)、產值最高(83 081.8元/hm2)，分別比普通覆膜烤煙增長5.53 %和8.58 %。膜下小苗移栽的產量、產值、上等煙比例、均價等指標均比普通覆膜增加均達極顯著水平[22],分別提高了12.88 %、17.61 %、7.95 %、3.88 %。

3.3 壟溝覆膜中部煙葉的綜合性狀好及其應用前景廣闊

云南羅平煙葉產區K326的膜上移栽深度30 cm及培土有利于提高煙葉產質量、優化煙葉結構及減少病蟲害[23];K326以適熟處理初烤煙葉產質量最大、內在化學成分最協調、感官評吸質量最高[24]。M型寬壟雙行覆膜比單壟單行種植模式提高烤后煙葉的還原糖、總糖、鉀含量及增產、節本增效[8]，在4種覆膜種植模式中壟溝覆膜煙株的7個農藝性狀(株高、莖圍、節距、有效葉片數、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積)、4個光合性狀(氣孔導度、胞間CO2濃度、凈光合速率、 蒸騰速率)、6個產量效益性狀(產量、上等煙比例、中等煙比例、中上等煙比例、均價、產值)、5個物理性狀(開片率、葉片厚、單葉質量、平衡含水率、物理特性指數)及中部煙葉的5個化學成分(總糖、還原糖、鉀、糖堿比、鉀氯比)及6個感官品質(香氣質、香氣量、雜氣、透發性、柔細度及甜度)均最高；烤煙評吸總分最高(57.2)，比普通覆膜增長6.32 %，中部煙葉化學成分及內在品質更加協調。M品類卷煙與大多數其他品類卷煙間在2-甲基吡嗪、3-甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶、2,5-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡啶、2-甲基喹啉共7種香氣成分存在顯著性差異[25]。研究結果壟溝覆膜對提升煙草產量、品質及其經濟效益具有重要的經濟意義及較高的實用價值。

4 結 論

(1)MSK326煙株4種覆膜種植模式間差異極顯著,7個農藝性狀均為打頂期>旺長期>團棵期, 而煙株3個生長發育階段農藝性狀及光合性狀11個的壟溝覆膜種植模式均極顯著高于普通覆膜覆蓋種植模式，顯示壟溝覆膜種植模式改善煙田環境和提高凈光合速率，有利于煙株個體發育。

(2) 4種覆膜種植模式以壟溝覆膜煙葉的產量和品質及其物理11個性狀最高含梗率最低,產量、上等煙、中上等煙比例、均價、產值差異極顯著;以烤煙壟溝覆膜的產量、產值最高。膜下小苗移栽的產量、產值、上等煙比例、均價等指標均比普通覆膜增加均達極顯著水平。

(3) 在4種覆膜種植模式中壟溝覆膜煙株的7個農藝性狀、5個光合性狀、6個產量效益性狀、5個物理性狀及中部煙葉的5個化學成分及6個感官品質均最高；烤煙評吸總分最高，中部煙葉化學成分及內在品質更加協調。