120 cm行距下不同株距對烤煙品種干物質與氮鉀養分積累的影響

陳克玲劉楊夏春謝強張遠蓋張永輝徐傳濤王飛羅水平蔡憲杰許成悅馬興華

(1.青島農業大學農學院，山東 青島 266109；2.中國農業科學院煙草研究所/農業農村部煙草生物學與加工重點實驗室，山東 青島 266101；3.中國煙草總公司四川省公司，四川 成都 610000；4.四川省煙草公司瀘州市公司，四川 瀘州 646000；5.上海煙草集團有限責任公司，上海 200082)

在作物生產中，株距是群體結構變化的起點，與個體的生長發育、群體的光合利用率以及產量高低密切相關，是生產中重要的因素之一[1，2]。株距可以通過調控作物的株型特征和各器官的生長發育，進而影響根系的養分吸收、莖稈的運輸分配、葉片的儲存，合理的株距配置能使作物株型和源-流-庫的關系更為協調[3]。

烤煙合理的株行距是提高田間管理效率和實現烤煙高產優質的重要途徑[4-6]。研究表明，不同株距對煙苗群體結構、光合特性、根系構型等相關的形態和生理指標均能產生顯著影響[7]。在大田生長期隨著株距的減小，烤煙的有效葉數、莖圍、腰葉長、寬呈遞減趨勢，群體的葉面積、地上部干物質積累和冠層光截獲量均增高[8-10]。但是當株距超過閾值，冠層光截獲量過高，會削弱下層葉的光照，使下層葉片的光能轉換效率降低，群體光合效率下降，最終使得烤煙產值、均價和上等煙比例均呈顯著下降趨勢[11，12]。桑應華等[13]研究發現，在云南省昭陽區特定的自然條件下云煙87的最佳株距為45 cm，可使烤煙化學成分較為協調，多酚總量及感官評價質量多為最優，具有較高的經濟效益和利用價值。Zhang等[14]在江西省撫州煙區研究發現，綜合施氮量、產量、質量、產值等因素，K326適宜的株距為50 cm。

由于不同烤煙品種的生長特性不同，對株距的要求就不盡相同[15]，因此必須從具體條件出發，根據烤煙的品種特性、自然條件和土壤肥力等因素合理配置株距，以達到優質適產的目的。因此本試驗選取烤煙品種中川208和云煙87為材料，在四川瀘州煙區進行不同株距處理，研究其對不同烤煙品種株型特征、干物質積累和養分積累的影響，為烤煙群體結構調整和烤煙栽培措施優化提供技術依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況及材料

試驗于2019年在四川省瀘州市古藺縣大寨苗族自治鄉大寨村(海拔1 052 m)進行。試驗地區多丘陵，屬亞熱帶濕潤季風性氣候，年平均氣溫17.3℃，年日照時數1 200 h，無霜期280 d，年均降水920 mm，光熱資源充沛，雨熱同期，屬適宜種煙區。試驗地為砂質粘壤土，耕層土壤主要理化性質:pH值5.98，全氮2.29 g/kg、堿解氮205.0mg/kg、速效磷61.7 mg/kg、速效鉀134.0 mg/kg。

供試烤煙品種為云煙87、中川208，由四川省煙草公司瀘州市公司提供。

1.2 試驗設計

試驗采用裂區設計，其中主區為品種，副區為株距。株距分別設60 cm(D1)、50 cm(D2)、40 cm(D3)3個水平，行距統一為120 cm。每處理重復3次，共18個小區。每小區種8行。小區面積為9.6 m×10 m＝96 m2。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 株型特征 平頂期選擇長勢一致的煙株，每小區取3株，測量其葉長、葉寬。

1.3.2 干物質積累量 平頂期每小區取煙株5株，分為根系、莖稈、葉片于105℃殺青30 min，75℃烘干至恒重，測定干物質量。

1.3.3 植株氮、鉀含量測定 分別測定根系、莖稈、葉片的氮、鉀含量。采用全自動凱氏定氮儀(FOSS KJELTEC 8400，丹麥)測定氮含量，采用火焰光度計法測定鉀含量[16]。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2016對數據進行整理和作圖，SPSS 19.0軟件進行方差分析，采用LSD法比較處理間的差異顯著性(P＜0.05)。

2 結果與分析

2.1 株距對不同烤煙品種葉長、葉寬的影響

由圖1可以看出，隨株距減小，兩品種煙株葉長、葉寬逐漸減小，以D3處理減幅明顯，其中云煙87葉長、葉寬分別比D1減小4.1%和9.9%，中川208葉長、葉寬分別比D1減小7.8%和12.9%。品種間比較發現，不同株距處理下中川208葉長、葉寬均高于云煙87，但差異不顯著，其中D1處理下中川208葉寬較云煙87增大12.7%。

圖1 株距對平頂期不同烤煙品種葉長、葉寬的影響

2.2 株距對不同烤煙品種干物質積累量的影響

由圖2可以看出，隨株距減小，云煙87總干物質積累量降低，D1和D2處理間無顯著差異，但D3處理較D1降低10.6%；各器官中，受株距影響最大的是莖稈，D3莖稈干物質積累量較D1顯著降低16.9%。中川208總干物質積累量隨株距的變化趨勢與云煙87類似，D1和D2處理下的總干物質積累量無顯著差異，但D3較D1降低5.6%；各器官中，受株距影響最大的是根系，D3處理根系干物質積累量較D1顯著降低20.6%。品種間比較發現，中川208受株距的影響較云煙87小，D3處理下總干物質量和莖稈干物質量二者差異達顯著水平。

圖2 株距對平頂期不同烤煙品種干物質積累的影響

2.3 株距對不同烤煙品種各器官氮素含量的影響

由圖3可以看出，平頂期云煙87根系氮素含量隨株距減小而降低，D3較D1處理顯著低30.7%；中川208根系氮素含量隨株距減小先下降后上升，但處理間無顯著差異。品種間比較，除D3處理下無顯著差異外，D1、D2處理下云煙87根系氮素含量均顯著高于中川208。

圖3 株距對平頂期不同烤煙品種各器官氮素含量的影響

云煙87莖稈氮素含量表現為D1＞D3＞D2，但處理間無顯著差異；中川208莖稈氮素含量隨株距減小而增加，其中D3較D1處理增加12.7%，但差異不顯著。品種間比較，不同株距處理下兩品種間無顯著差異。

云煙87葉片氮素含量隨株距減小而增加，D3較D1處理顯著增加15.0%，D1和D2處理間無顯著差異；中川208葉片氮素含量各處理間無顯著差異。品種間比較，不同處理下云煙87氮素含量均顯著高于中川208。

2.4 株距對不同烤煙品種各器官氮素積累量的影響

由圖4可以看出，平頂期云煙87根系氮素積累量隨株距減小而降低，D3較D1、D2處理分別顯著降低43.6%和37.1%；中川208根系氮素積累量隨株距減小而降低，D3較D1和D2處理分別降低19.4%(P＜0.05)和5.7%。品種間比較，D1和D3處理無顯著差異，D2處理下云煙87根系氮素積累量顯著高于中川208。

圖4 株距對平頂期不同烤煙品種各器官氮素積累量的影響

隨株距減小，云煙87莖稈氮素積累量降低，但處理間無顯著差異；中川208莖稈氮素積累量隨株距減小而增加，處理間也無顯著差異。品種間比較，不同株距處理下兩品種無顯著差異。

云煙87葉片氮素積累量隨株距減小而增加，D3較D1處理顯著增加21.5%，D1和D2處理間無顯著差異；中川208葉片氮素積累量隨株距減小而無顯著變化。品種間比較，不同株距處理下云煙87葉片氮素積累量均顯著高于中川208。

就整株而言，不同株距處理對云煙87和中川208的氮素積累量均無顯著差異。品種間比較，除株距50 cm處理下差異顯著外，其他株距處理均無顯著差異。

2.5 株距對不同烤煙品種各器官鉀素含量的影響

由圖5可以看出，平頂期云煙87根系鉀素含量表現為D2＞D1＞D3，其中D3較D1、D2處理分別顯著降低17.0%和19.5%；中川208根系鉀素含量隨株距減小而降低，但處理間無顯著差異。品種間比較，除D3處理下無顯著差異外，D1和D2處理下云煙87根系鉀素含量均顯著高于中川208，且中川208受株距的影響較云煙87小。

圖5 株距對平頂期不同烤煙品種各器官鉀素含量的影響

云煙87莖稈鉀素含量表現為D3處理顯著低于D1和D2；中川208莖稈鉀素含量則為D3處理顯著高于D1和D2。品種間比較，僅D3處理下云煙87莖稈鉀素含量顯著低于中川208，D1、D2處理則表現為云煙87高于中川208，但差異未達顯著水平。

云煙87和中川208葉片鉀素含量隨株距減小均無顯著性差異。但品種間比較，D1處理下云煙87葉片鉀素含量比中川208高11.62%，D2、D3處理下則表現為云煙87葉片鉀素含量低于中川208，但差異未達顯著水平。

2.6 株距對不同烤煙品種各器官鉀素積累量的影響

由圖6可以看出，云煙87根系鉀素積累量隨株距減小而降低，其中D3處理較D1和D2顯著降低33.7%和32.9%；中川208根系鉀素積累量隨株距減小而降低，但處理間無顯著差異。品種間比較，不同株距處理下兩品種間無顯著差異。

圖6 株距對平頂期不同烤煙品種各器官鉀素積累量的影響

云煙87莖稈鉀素積累量表現為D3顯著低于其他株距處理；中川208莖稈鉀素積累量隨株距減小而增加，處理間無顯著差異。品種間比較，D3處理下云煙87莖稈鉀素積累量顯著低于中川208，其他株距處理下無顯著差異。

就葉片和整株而言，云煙87和中川208鉀素積累量隨株距減小均無顯著差異，品種間也無顯著差異。

3 討論

在烤煙生長過程中，葉片長和寬能夠直接反映烤煙的生長狀況，對煙株干物質積累、煙葉外觀和感官質量有重要影響[17]。夏體淵等[18]研究表明，打頂7天后，株行距對最大葉長寬和烤煙干物質合成和積累有顯著影響。本研究表明，云煙87和中川208葉長、葉寬均隨株距減小而減小，但差異不顯著。這與李巧艷等[4]的研究結果相似:不同密度處理的農藝性狀各指標間差異均不顯著，但有一定的變化規律，株行距的變化對農藝性狀有一定的影響。朱佩等[5]也得出相似結論，認為烤煙株高、莖圍、葉數、葉長、葉寬等農藝性狀表現受遺傳效應的影響具有穩定性，因而不同株距對烤煙農藝性狀雖有一定影響，但影響不大。

干物質在植株內的積累最終影響產量的形成[19]。繆志建[20]研究認為，株距小的烤煙各器官干物質積累量低于株距大的。本研究結果顯示，云煙87莖稈干物質積累與中川208根系干物質積累受D3株距處理影響較大。這可能與株距對品種株型的可調性與可塑性相關，沈杰等[21]的研究也表明密度對不同品種的影響不同。

氮和鉀對植物的生長發育起著關鍵作用。對于烤煙而言，氮含量直接影響煙葉內在化學成分的協調，而鉀含量對煙葉燃燒性、香吃味以及卷煙制品的安全性有著重要影響[22-24]。株行距可以通過調控群體水、光、熱資源的時空分配來影響煙株的養分吸收、利用與分配[25]。沈杰等[26]在四川省瀘州市古藺觀文煙區，對云煙99進行株距調控試驗，結果表明，隨株距減小，煙株總養分吸收量和葉片養分吸收量持續增加，而葉片養分含量呈先升高后降低的變化趨勢。朱佩等[5]在皖南煙區研究不同株距對云煙97養分吸收影響的結果表明，適當減小株距可以增加葉片氮、磷及鉀素積累量。本試驗結果顯示，隨株距減小，云煙87葉片氮素含量和積累量不斷增加，鉀素含量和積累量呈先降低后升高的變化趨勢；中川208葉片氮素含量和積累量呈先降低后升高的變化趨勢，鉀素含量和積累量呈先升高后降低的變化趨勢。這與前人的研究結果不同，可能是由于不同的烤煙品種特性與不同的自然條件共同作用的結果。在春玉米上的研究顯示，在不同種植區域內，一定密植條件下春玉米會產生適應性變化，即通過調整養分元素的積累與分配可以更好地滿足作物生長發育[27]。

4 結論

本研究通過對不同株距條件下兩個烤煙品種株型特征、干物質積累量、養分積累量的分析表明:120 cm行距下，云煙87種植株距60 cm時，葉長、葉寬值最大，干物質積累較多，葉片氮素含量適宜，葉片鉀素含量和積累量最高，是較適宜的株距設置；中川208種植株距50 cm時，葉長和葉寬值雖不最大，但葉片和整株干物質積累量最高，葉片氮含量合適，鉀素含量和積累量最高，為適宜的株距設置。