密度、施氮量和留葉數對烤煙品種豫煙11號產質量的影響

張景華+武云杰+侯冰清+王林+戚瑩+張小全+肖佳冰+楊鐵釗

摘要： 為探究豫煙11號的適宜栽培措施，提高豫煙11號的產量和質量，設置了密度、施氮量和留葉數對豫煙11號的農藝性狀、經濟性狀和化學成分影響的L9（34）正交試驗。結果表明：密度對農藝性狀和經濟性狀的影響最大，施氮量對節距和葉寬的影響最大，留葉數對農藝性狀和經濟性狀的影響最小，但對化學成分的影響較大；綜合各指標來看，豫煙11號在豫西種植密度為1 112株/667 m2、施氮量為5.0 kg/667 m2、留葉數為20～22張時株高、葉寬、產量、產值和均價均達到最大值，化學成分相對協調，鉀含量較高。

關鍵詞： 烤煙；密度；施氮量；留葉數；生長發育；產量；品質

中圖分類號： S572.04 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）03-0128-04

隨著卷煙市場上低焦油卷煙產品的逐漸增加，降焦保香成為卷煙生產的追求和目標，因此作為中式卷煙的核心原料，濃香型特色煙葉成了彌補卷煙降焦后香氣不足的關鍵[1]，在保證濃香型特色煙葉內在質量良好的前提下，同時提高其產量，成為了煙草栽培工作的重點。大量研究表明，合理的群體結構是獲得適宜產量和保證煙葉質量的重要條件[4-5]。種植密度不同會導致田間煙株的有效截光面積、群體光合效能和田間微氣候等發生改變[2]，從而影響煙株的個體發育和群體結構[3]。煙草對氮比較敏感，氮素過多或過少均不利于煙草品質的形成和產量的提高[6-10]。留葉數直接影響煙株打頂后以氮肥為代表的養分供給和分配，通過改善通風透光條件可優化煙株生長環境進而提升煙葉產量和品質[11-14]。因此，確定合適的種植密度、施氮量和留葉數是確保煙草產量與品質兼優的關鍵。豫煙11號是河南農業大學以“MSK326” 為母本，自選高香氣烤煙品系“8306”為父本配制的高香氣品種，2013年通過全國品種審定委員會審定，該品種以香氣足、香氣質佳著稱，是卷煙工業優質調香烤煙品種。以高香氣為出發點培育新品種，是卷煙“減害降焦”戰略的一大突破點，因此深入挖掘豫煙11號的配套栽培技術具有重要意義。為了掌握豫煙11號的生長規律及其配套推廣技術，最大限度地發揮該品種的特色優勢，提高其產量和品質。本研究通過田間小區試驗，研究了密度、施氮量和留葉數對豫煙11號農藝性狀、經濟性狀和化學成分的影響，探討豫煙11號在豫西地區最優的烤煙栽培措施組合，為指導當地煙葉生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

試驗于2014年在河南省三門峽市盧氏縣杜關鎮郭家村進行，供試土壤類型為棕壤土，土壤肥力中等。前茬作物烤煙，供試品種為豫煙11號。海拔1 052 m，有機質含量 2.13%，堿解氮含量120.5 mg/kg，速效磷18.6 mg/kg，速效鉀189.45 mg/kg，土壤pH值7.56。

1.2 試驗設計

試驗按3因素3水平設置，3個因素分別為密度（M）、施氮量（N）、留葉數（L）。密度（M）的水平設置分別為M1：925株/667 m2、M2：1 112株/667 m2、M3：1 235株/667 m2；施氮量（N）的水平設置分別為N1：3.5 kg/667 m2、N2：5.0 kg/667 m2、N3：6.5 kg/667 m2；留葉數（L）的水平設置分別為L1：18張、L2：20張、L3：22張。試驗采用正交設計 L9（34），共計9個處理組合（見表1、表2），每個處理組合重復3次，共27個區，四周設保護行，采用隨機區組排列。小區采用5行區，每小區55.00 m2（1.1 m×10 m×5），行距固定為1.10 m，氮磷鉀肥按N ∶ P ∶ K=1 ∶ 2 ∶ 3的比例施用，磷肥用重鈣基施，鉀肥用硫酸鉀追施。5月19日進行移栽。烤煙各生產環節嚴格按照當地優質煙葉生產技術標準進行管理。

1.3 測定內容及方法

1.3.1 農藝性狀測定 按照YC/T 142—1998《煙草農藝性狀調查方法》進行農藝性狀的調查，測定并記錄煙株的株高、莖圍、節距、有效葉片數、腰葉長和腰葉寬，重復10次。

1.3.2 經濟性狀測定 各處理的初烤后中部和上部煙葉按照42級國標分級，單獨統計各等級煙葉的質量，以2014年當地的煙葉收購價格計算產值，統計各處理各等級煙葉比例，級外煙不計產。

1.3.3 化學成分測定 總糖含量測定采用蒽酮比色法；總氮含量測定采用過氧化氫-硫酸消化法；煙堿含量測定采用紫外分光光度法；鉀含量的測定采用火焰分光光度法；氯含量的測定采用銀量法[15]。

1.3.4 數據分析 采用Excel 2003、SPSS 19.0統計軟件對試驗數據進行方差分析和極差法多重比較，并對產量和產值進行回歸方程分析。

2 結果與分析

2.1 各處理對烤煙農藝性狀的影響

由表3、表4可知，株高、節距、葉長和葉寬均隨密度和施氮量的增加呈現先增加后減小的趨勢，其中株高和葉長隨留葉數的增加而增加，而葉寬隨留葉數的增加而減小；莖圍隨密度和留葉數的增加而減小，隨施氮量的增加呈現先增加后減小的趨勢。株高和葉寬均以處理T5最高，說明密度為 1 112株/667 m2、施氮量為5.0 kg/667 m2、留葉數為22張時，煙葉開片較好，長勢較旺。莖圍、節距和葉長均以T2處理最高，說明密度為925株/667 m2、施氮量為5.0 kg/667 m2、留葉數為20張時，煙葉長勢較旺，葉片發育良好。除節距以外，T5與T4、T7和T8的各農藝性狀均達到顯著水平。綜合田間長勢來看，T5的農藝性狀表現出較大的優勢，T4、T6和T9表現也相對較好，說明密度為1 112株/667 m2、施氮量為 5.0 kg/667 m2、留葉數為20或22張時，其田間長勢表現突出，葉片個體發育良好。

2.2 各處理對烤煙經濟性狀的影響

由表5、表6可知，除產值隨留葉數的增加而增加外，產量、產值、均價和上等煙比例均隨著密度、施氮量、留葉數的增加呈現先增加后減小的趨勢。T5即密度為1 112株/667 m2、施氮量為5.0 kg/667 m2、留葉數為22張的產量達 174.00 kg/667 m2，產值為3 222.58元/667 m2、均價為 18.46元/kg，均達到最高值。其中 T4的上等煙比例較高，為 28.29%。T5與T1和T9之間的產量、產值和均價的差異達到了顯著水平，說明中密度、中施氮量和中留葉數相對于低密度、低施氮量和低留葉數顯著提高煙葉的產量、產值和均價，有利于經濟質量的顯著提高。綜合經濟性狀來看，T5、T8和T4的經濟性狀表現較好。

表7對各處理烤煙產量和產值二次多項式進行回歸分析，得到密度、施氮量和留葉數對產量和產值的回歸方程，其決定系數R2分別為0.651和0.999，說明回歸方程與實際產量擬合度為65.1%，與產值擬合度為99.9%。說明可以通過回歸方程計算不同密度、施氮量和留葉數條件下各自的產量和產值。

2.2 各處理對烤煙化學成分的影響

煙葉化學成分及其比值是評價煙葉內在質量的基礎，也是煙葉香吃味質量的內在反映[16]。煙葉中的水溶性總糖和還原糖是決定煙氣醇和度的主要因素，當烤煙水溶性總糖含量在18%～22%、還原糖含量在16%～20%范圍時，煙葉品質好、葉片柔軟、有彈性、色澤鮮亮[17-19]。由表8可看出，各處理還原糖和總糖含量偏高，T2、T5和T6還原糖含量較接近適宜范圍；優質烤煙總氮含量要求為1.5%～3.0%，總氮含量低吃味平淡，本試驗中除T3外均處于適宜范圍；煙堿含量與勁頭密切相關，適宜范圍為1.5%～3.5%。各處理均處于適宜范圍；含鉀量和煙葉的燃燒性、陰燃保火力和色澤呈正相關：煙葉鉀含量較高，可提高煙葉的持火力，提高煙支燃燒效率，降低煙氣中的焦油和一氧化碳含量，提高卷煙燃吸的安全性，各處理的鉀含量和氯含量均處于適宜范圍，其中T5和T6的鉀含量較高。就化學比值而言，各處理均符合優質煙葉的標準。綜合各化學指標來看，除鉀外，化學成分在處理之間存在顯著差異，其中處理T5和T6化學成分總體上均處于適宜水平，說明密度為1 112株/667 m2、施氮量為5.0 kg/667 m2、留葉數為22張時煙葉內在品質較好，化學成分相對較協調。同處理下煙葉各化學成分的平均值和極差見表9。

3 小結與討論

通過試驗各因素的極差比較表明，株高、莖圍、葉長、產量、產值、均價的極差均是RM>RN>RL，上等煙比例和氯含量的極差均是RM>RL>RN；對節距、葉寬、和鉀氯比的極差RN>RM>RL，而氮堿比的極差RN>RL>RM；留葉數對農藝性狀和經濟性狀的影響最小，但還原糖、總氮、煙堿、鉀和糖堿比的極差RL>RM>RN，總糖的極差RL>RN>RM。這說明從農藝性狀、經濟性狀和化學成分出發，當前生產上推廣豫煙11號時，應將密度作為第一要素考慮，適當增加密度，但密度不宜過大；其次考慮控制適宜施氮量，施氮量過高或過低都不利于豫煙11號的生長和發育；打頂時控制留葉數適當增加，但不宜過多。

毛家偉等研究表明，豫西烤煙密度以1 112株/667 m2為宜[20]。本試驗結果表明，除莖圍隨密度的增加而減小以外，其余農藝性狀和經濟性狀均隨密度的增加呈現先增加后減小的趨勢，其中密度為1 112株/667 m2 時，株高、葉寬、產量、產值和均價達最大值。周厚發等研究也認為密度過大或過小，煙株個體發育和群體結構之間矛盾突出，產量質量不平衡，只有密度適當，才能促進生長發育，同時提高產量和質量，增加生產效益[21]。

本試驗結果表明，各項農藝性狀和經濟性狀均隨施氮量的增加呈現先增加后減小的趨勢，其中施氮量為 5.0 kg/667 m2 時，農藝性狀和經濟性狀各指標均達最大值，這與張翔等研究的在豫西煙區，以施氮量5.0 kg/667 m2表現最優的結果[22]一致。許多研究表明施氮量在一定范圍內適度增加能促進煙葉的發育，對產量和產值增加有促進作用，而施氮量過多會抑制碳氮代謝，煙葉中干物質的積累受阻，導致產量和產值下降[23-25]。

本試驗表明，留葉數對各指標的影響不一，其中株高、葉長、產值隨留葉數的增加而增加，莖圍和葉寬隨留葉數的增加而減小，產量、均價和上等煙比例隨留葉數的增加呈現先增加后減小的趨勢，其中留葉數為20和22張時各指標達最大值。結合相關研究[26]表明留葉數過多時影響葉片開片，同時田間空氣流通減弱，降低了光合作用，不利于營養物質的積累，留葉過少，單株分配的氮素含量過多，造成煙葉品質下降。而留葉數對產量和產值的影響不同可能是因為留葉數過多時葉片偏薄，單葉質量減小，葉面積減小，導致產量降低，但是這些對產值沒有產生不利影響。就化學成分而言，密度、施氮量和留葉數對各指標影響趨勢比較復雜，不盡相同，但是綜合來看，留葉數為20片時各化學成分處于適宜范圍，且相互之間較協調。

綜合各項指標來看，處理T5即密度為1 112株/667 m2、施氮量為5.0 kg/667 m2、留葉數為22張時，株高、葉寬、產量、產值和均價達最大值，其他指標也都處于較高水平，各化學成分均處于適宜范圍，各指標含量之間較協調。這表明豫煙11 號在豫西煙區種植時應適當增加密度、合理施用氮肥、適當增加留葉數。綜合豫煙11號的田間長勢、主要農藝性狀、主要經濟性狀和化學成分，初步認為豫煙11號在豫西最優的栽培措施組合為：密度1 112株/667 m2、施氮量為 5.0 kg/667 m2、留葉數為20～22張，建議在生產中進行示范應用和推廣。

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