李澤明,肖欽之,王凱歌,張 慎
(永州市煙草公司,湖南 永州 425000)
品種是決定煙葉質量和產量的重要因素,優良的品種是生產優質煙葉的前提,培育優質、抗病、豐產新品種是烤煙育種工作者所追求的目標[1-2]。優質煙葉不僅受氣候環境、土壤類型、栽培措施、烘烤技術和病蟲害等因素的制約,也受自身品種特性影響[3-5]。
湘南煙區位于湖南西南部,包含永州、郴州等地,產區煙葉香型風格特征屬于南嶺丘陵生態區-焦甜醇甜香型,具有焦甜香突出、醇甜香較為明顯、甜香香韻豐富的特點。得益于適宜的生態環境條件,該產區的煙葉產量高、質量好,廣受各大工業企業的喜愛,但是主要栽培品種為云煙87,品種較為單一[6]。為了更好滿足工業企業品牌發展和特色優質煙葉開發的多樣性需求,依據當地生態特點、耕作制度、生產方式等,在永州開展新品系適應性試驗,對引進的4 個新品系和2 個當地主栽品種進行田間比較試驗,分析供試材料的農藝性狀、抗病性、外觀質量、化學成分、經濟性狀,并引用一種多指標綜合模糊品種適應性評價方法,旨在篩選出彰顯永州焦甜醇甜香型特色的新品系。
供試烤煙品種為SY15215、09-18-3、HKDN-2、20619、K326(CK1)和云煙87(CK2),其親源組合及供種單位見表1。
表1 參試品種(系)
2018—2019 年在湖南永州市道縣梅花鎮社灣村(111.60°E,25.61°N)進行試驗。試驗地選擇有代表性、前茬作物一致、土壤肥力均勻、地面平整、排灌方便、肥力中上等水平、上年非茄科作物的地塊。
試驗地移栽行距120 cm,株距50 cm,每小區栽90 株。試驗采用隨機區組設計,3 次重復,周圍設保護行3 行。各品種(系)在2017 年12 月15 日、2018 年12 月16 日播種,漂浮育苗,剪葉2 次,挑選長勢基本一致的煙苗進行適時移栽。肥料采用煙草專用基肥70 kg/667 m2,追肥(復合肥,N+P2O5+K2O ≥42%)30 kg/667 m2、提苗肥(復合肥,N+P2O5+K2O ≥30%)7.5 kg/667 m2、硫酸鉀20 kg/667 m2、富鉀餅肥30 kg/667 m2。
1.3.1 植物學性狀參考YC/T142—2010 相關準則和要求,對參試4 個品種(系)及2 個對照品種的植物學性狀進行記錄,分階段觀測和記錄品種株系在大田期植物學性狀。
1.3.2 農藝性狀及生育期調查于烤煙打頂后10 d 在每小區隨機抽取10 株煙株進行調查并記錄,采烤結束后記錄各品種的大田生育期。
1.3.3 抗性調查每個小區域定20 株,在病蟲害高發期定點調查各品種發病株數。按照以下病害統計方法。一般病害病情指數=∑(病級×該級病葉數)/(總葉片數×4)×100。煙草花葉病病情指數按公式(1)計算。
式中,DI表示病情指數,X表示百株中的病株數,T表示單株留葉數,H表示每株無癥葉平均數。
1.3.4 原煙外觀質量從各品系中抽取C3F 煙葉樣品,分別稱取1 kg,組織5 名專家,采用總分100 分制,對成熟度、顏色、光澤、油份、葉片結構和葉片厚度6 個指標分別賦100 分,依次賦予單個指標權重25%、15%、15%、15%、15%和15%,根據各指標打分計算權重分數進行評價。
1.3.5 主要化學成分及可用性指數從各個小區處理中選取中部葉10 片,測定總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯等煙葉化學成分含量。采用流動分析儀測定煙葉的總糖、還原糖、煙堿、總氮、氯含量,煙葉鉀含量則采用火焰光度法測定[7]。參考鄧小華等[8]建立隸屬函數關系,將所選樣品主要化學成分指標測出的原始數據進行數值轉換,數值范圍為0.1~1,然后進行賦值。采用模糊分析法綜合計算主要化學成分可用性指數(Chemical Components Usability Index,CCUI)[8-9],CCUI 數值越大,表明煙葉工業可用性越好。利用主成分分析法對其賦予不同的權重,分別對煙葉總糖、還原糖、煙堿、總氮、鉀、氯賦予權重14.4%、15.9%、27.8%、10.4%、24.6%和6.9%,采用加權指數計算化學成分可用性指數(CCUI)。
式中,Nij和Wij分別表示第i 個樣本、第j 個指標的標準化值和權重系數。
1.3.6 經濟性狀經濟性狀測試方法采用國家煙葉等級標準GB2635—1992,并對烤后煙葉進行評級。每個小區單獨采烤,并計算產量、產值、均價,上等煙比例和中上等煙比例。參考李迪秦等[9]方法,運用效果測度模型和指數法構建經濟效果指數(Economic Character Index,ECI),ECI 越大,其經濟性狀越好。
1.3.7 煙葉ECI、外觀質量評價指標及CCUI 綜合性
評價依據卷煙企業及專家對煙葉ECI、外觀質量評價指標和CCUI 的模糊分析和綜合評價,參考鄧小華等[8-10]、李迪秦等[9-10]方法對煙葉主要經濟性狀指標、外觀質量和主要化學成分的權重賦值,分別為35%、30%、35%。
綜合各品種2 a 重復數據取平均值。采用Excel 2016 和DPS 9.01 進行數據處理與分析。
由表2 可知,供試品種株型除20619 表現為筒形外,其余品種均表現為塔形,葉型均表現為長橢圓形。葉色方面,09-18-3 表現為黃綠色,其余品種均表現為綠色。莖葉角度以HKDN-2、20619 和云煙87 較大。成熟特性方面,各品種均表現為分層落黃,SY15215和K326 田間整齊度較整齊,其余表現整齊。在生長勢方面,苗期SY15215、09-18-2、HKDN-2 和K326表現較好,生長勢強,團棵期20619 生長勢強,旺長期SY15215、HKDN-2 、20619 和K326 生長勢強。
表2 供試烤煙品(系)種植物學特征
由表3 可知,HKDN-2 和云煙87 株高顯著高于SY15215、09-18-3 和K326。SY15215、09-18-3 和HKDN-2 的有效葉數顯著高于其余供試品種,所有供試材料的有效葉數均高于K326 和云煙87。莖圍方面HKDN-2 顯著高于其余供試品種。在節距的比較中,SY15215 節距顯著高于其余供試品種,云煙87 表現較差,與其他品種差異顯著。在葉面積方面,HKDN-2 腰葉最長,顯著高于SY15215、20619 和K326,SY15215 腰葉最寬,顯著高于其余供試品種。生育期方面以K326 最長,為123 d,其次為HKDN-2,生育期為120 d,SY15215 和09-18-3 生育期最短,均為116 d。
表3 供試烤煙品種(系)農藝性狀及生育期
調查顯示,供試品種主要病害為黑脛病、氣候性斑點病和花葉病。由表4 可知,SY15215 和20619 連續2 a 都出現黑脛病、氣候性斑點病和花葉病。09-18-3和HKDN-2 出現了氣候性斑點病和花葉病,未發生黑脛病,2 個供試品種對于黑脛病抗性優于對照品種。
表4 供試烤煙品種(系)病情指數
2018 年供試品種黑脛病病情指數最高的是K326,09-18-3 和HKDN-2 沒有發現黑脛病;氣候性斑點病病情指數最高是09-18-3,最低的是K326;花葉病病情指數最高的SY15215,09-18-3 和HKDN-2 均優于對照品種。
2019 年供試品種黑脛病病情指數最高的是SY15215,09-18-3 和HKDN-2 未發現黑脛??;氣候性斑點病病情指數最高的HKDN-2,最低的是20619;花葉病病情指數最高的K326,4 個供試材料均低于對照品種。
由表5 可知,原煙C3F 等級煙葉,外觀質量評表現為HKDN-2=20619 >云煙87 >K326 >SY15215 >09-18-3。原煙外觀質量HKDN-2 和20619 好于其他品種。烘烤后煙葉表現,HKDN-2 和20619 煙葉無掛灰現象,SY15215 和09-18-3 均有不同程度的掛灰現象??偟膩砜矗琀KDN-2 和20619 煙葉的烘烤性好于對照品種。
表5 供試品種烤煙C3F 原煙外觀質量評價 (分)
煙葉化學成分是影響烤煙內在質量的主要因素,其值能夠表征煙葉香型風格特征,焦甜香型煙葉具有較低的糖含量以及較高的鉀含量[6]。由表6 可知,參試品種總糖和還原糖含量范圍在適宜范圍內,均以K326 最高,顯著高于SY15215、09-18-3、HKDN-2 和20619;總氮均在適宜范圍內,以云煙87 為最高,含量均顯著高于其他處理;參試品種煙堿范圍以SY15215為最高,顯著高于其他供試品種;鉀含量以HKDN-2最高,其次是20619,二者鉀含量均顯著高于其他參試品種,其中HKDN-2 鉀含量較其他品種高出0.12~0.55 個百分點;氯含量以09-18-3 最高,云煙87最低。糖堿比在8~10 較為適宜,各參試品種糖堿比適宜范圍略微偏低;氮堿比接近于1 較為適宜,供試品種最接近于1 的是09-18-3,顯著高于其他品種;鉀氯比大于4 為適宜,供試品種均高于適宜比值,最高為HKDN-2??捎眯灾笖底罡叩氖荋KDN-2,其次是20619,最差的是SY15215。
表6 供試烤煙品種(系)化學成分及可用性指數
由表7 所知,在產量上,HKDN-2 表現較好,為135.29 kg,顯著高于其他品種,20619 的產量與云煙87 相當,09-18-3 的平均產量最低,僅為123.14 kg/667m2;在產值上,HKDN-2 產值最高,為3 871.99元/667m2;在均價上,20619 最高,為28.90 元/kg,極顯著高于其他供試品種,而SY15215、09-18-3 在均價上均低于對照;在上等煙比例上,20619 上等煙比例達60.00%,HKDN-2 達55.58%,高于K326 和云煙87;在中上等煙比例上,20619 具有最高的上中等煙比例,達97.43%,HKDN-2 與20619 相當。經濟效果指數最高的20619,排名第一,其次是HKDN-2,2個供試品種均顯著高于其他品種。
表7 供試烤煙品種(系)主要經濟性狀
對不同品種烤后煙葉C3F 主要經濟性狀指標、外觀質量評價和化學成分可用性指數進行模糊評價,由表8 可知,HKDN-2 的綜合得分最高,排名第一,其次是20619 且與第一名分數差距不大,SY15215 和09-18-3 均低于2 個對照品種。結果表明與當地常規種植的烤煙品種相比較,HKDN-2 和20619 的生態適應性更好。
表8 不同品種煙葉主要經濟性狀指標、外觀質量評價及CCUI 綜合評價 (分)
研究結果表明,HKDN-2 和20619 綜合排名優于本地2 個主栽品種,在湘南煙區適應性更好。2018 和2019 年氣候相對較好,觀察和統計結果能較好反映出品種特性??緹煹纳飳W性狀和產質量有較為密切的關系[11]。HKDN-2 和20619 生長勢強,成熟落黃特性較好,成熟程度一致,整體田間表現較好,生育期適中,烘烤特性好,烤后煙葉原煙外觀質量較好的特點。試驗地所在湘南地區病害較多,尤其以花葉病和黑脛病發病率較高,對供試材料病害抗性有一定要求[12],而HKDN-2 和20619 與主栽品種在抗病性方面具有優勢。
化學成分是煙葉內在質量的表征[13-14],湘南地區屬于南嶺丘陵生態區,雨水和光照充足,產區煙葉總糖和還原糖含量較低,總氮含量也屬于偏低,鉀含量較高,氯含量較低[6],焦甜醇甜香型煙葉具有較低的糖含量以及較高的鉀含量[15]。所有供試品種的總糖和還原糖含量偏低,總氮偏高,氯偏低。其中,HKDN-2 和20619 的CCUI 高于對照,具有更好的化學成分,其結果基本符合羅登山等[6]對南嶺丘陵生態區煙葉風格特征研究。在主要經濟性狀方面,HKDN-2 和20619 綜合表現最好,無論在產量、產值、均價及上等煙比例上均比K326 和云煙87 更好,產值最高的是HKDN-2;20619 有最高上等煙比例和均價,ECI 表現排名第一。