不同栽培方式對畢節市山地煙葉生長及品質的影響

羅貞寶，謝 麗，胡如忠，趙 玉，董安瑋，吳學巧

（貴州省煙草公司畢節市公司，貴州畢節 551700）

畢節市地處貴州省西北部、云貴高原東部，年產煙葉6 000 萬～6 500 萬kg，是貴州省第一大煙區，也是全國十大煙區之一。有機煙葉生產是以特色優質煙葉為基礎，開發的更高階段的卷煙原料產品，對于生產環境、生產技術和產品安全性要求均高于無公害煙葉和綠色煙葉。有機煙葉就是指在煙葉生產過程中不使用化學合成的農藥、化肥等物質，以及基因工程產物，按照有機生產認證標準進行生產，滿足高端卷煙品牌原料需求的高安全性、高香氣、高品質煙葉[1-7]。有機栽培方式的初烤煙葉具有組織結構疏松、油分足、香氣量足質好等特點[8-11]。

隨著人們生活水平的提高和環境意識的增強，有機產品越來越受到消費者的青睞，以有機方式開展煙葉生產，對于滿足市場對高質量煙葉原料的需求，具有重要意義[12-20]。貴州省畢節市東部煙區屬貴州蜜甜香山地生態煙葉生產區域，是全國多家卷煙工業企業的優質煙葉原料基地單元。為此，筆者開展了畢節山地蜜甜香型有機煙葉生長及品質影響試驗，以期為理解有機煙葉生長發育機理，大力推廣有機煙葉生產方式，改善煙區環境，提升煙葉質量，保障工業企業所需高檔煙葉原料提供理論和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

本試驗設在貴州省畢節市金沙縣桂花鄉試驗地，海拔920 m。試驗地土壤中硝態氮含量42.5 mg·kg-1、氨態氮含量135.5 mg·kg-1、總氮含量2.52 g·kg-1、有效磷含量28.5 mg·kg-1、有效鉀含量362.5 mg·kg-1、pH值6.45、有機質含量26.8 g·kg-1。

1.2 試驗品種

供試烤煙品種為K326。

1.3 試驗設計

采取單因素隨機區組試驗設計，設置2 個處理。1）常規栽培方式處理（CK），不施用有機肥。2）有機栽培方式處理（T），施用120 kg 酒糟有機肥。每個處理重復3 次，共6 個小區。每個小區各安排120 m2面積，地塊屬同一農戶所有，前作相同，煙地基礎肥力一致。煙地周圍3 km 內無工業企業排放的廢水、廢氣、粉塵污染，有潔凈水源，森林覆蓋率達45%以上，與周邊農作物之間隔離帶達8 m 以上。各個處理均采取單行壟、底肥條施、起壟覆膜后移栽。各處理起壟高度均為30 cm，統一實施井窖式移栽。

1）常規栽培方式處理（CK）采取分次施肥，施肥數量和方式為：底肥為35 kg 烤煙專用基肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=10∶10∶22]條施；提苗肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=15∶8∶7]2.5 kg，在移栽時兌水250 kg 作為定根水施用；追肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=13∶0∶26]20 kg，在移栽后30 d 兌水100 kg 施用。2）有機栽培方式處理（T）采取酒糟有機肥作基肥一次性條施。酒糟有機肥中有機質含量83%、全氮含量3.7%、P2O5含量1.5%、K2O含量1.2%、水分含量7.8%、pH值5.5。

1.3 樣品分析

1.3.1 田間農藝性狀與光合特性測定

從移栽當日起，每隔15 d 測定煙株最大葉長、最大葉寬、莖高和莖圍等農藝性狀，觀察煙株在生育期中的長勢變化。同時，使用乙醇浸提法測定葉片中的葉綠素含量，使用光合儀測定煙株中部葉的凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率。光合測定結束后，挖取煙株（注意保留完根系），記錄葉片數。將煙株清洗干凈，按根、莖、葉切開，分別測定鮮重；在105 ℃烘箱中殺青15 min，65 ℃下烘干至恒重，分別稱量干重，測定干物質積累量。

1.3.2 化學成分分析

從常規栽培方式處理（CK）和有機栽培方式處理（T）的烤后煙中，按照國家標準《烤煙》（GB 2635—92），取上部葉B2F 等級、中部葉C3F 等級、下部葉X2F 等級各5 kg 作為試驗樣本。采用流動分析法分析測定各處理烤后煙葉的總氮、煙堿、總糖、還原糖、鉀、氯等化學成分指標。采用氣質聯譜儀（GC-MS）選擇離子掃描（SIM）內標相對定量法分析煙葉中的中性致香成分。

1.3.3 經濟效應分析

依據國家標準《烤煙》（GB 2635—92）進行分級，計產計值。

2 結果與分析

2.1 不同栽培方式煙株的農藝性狀分析

從表1可知，2種不同栽培方式下煙株農藝性狀在移栽后60～75 d 達到最大值，移栽后75～90 d 的農藝性狀變化不顯著，其中CK 煙株的最大葉長、最大葉寬、最大葉片面積、莖高和莖圍均高于T 處理，分別高出13.5 cm、6.1 cm、511.4 cm2、5.5 cm 和2.9 cm。干重呈現持續增長的變化趨勢，移栽后30～75 d 增長迅速，移栽后90 d 至采收結束期間CK 的干重變化不顯著，而T 處理的煙株在移栽后75 d 至采收結束期間的干重仍呈現增加趨勢。采收完畢時，常規栽培煙株干重較有機栽培高出41.34 g·株-1。從不同生長時間段的干物質積累強度來看，CK 的干物質積累主要在移栽后30～75 d，T 處理主要在移栽后30～90 d 都有較高的干物質積累強度，全生育期的干物質積累強度表現為常規栽培＞有機栽培。

表1 不同栽培方式下煙株農藝性狀與干物質積累

總體來看，常規栽培方式處理（CK）的全株干重明顯高于有機栽培，而T 處理在移栽后75 d 至采收結束期間干物質積累強度高于CK。這說明在煙株生長后期，有機栽培方式可以持續提供氮素以供煙株生長，保持較高的干物質積累強度。

2.2 不同栽培方式下煙葉的光合特性分析

從表2 可知，在煙株中部葉片的光合色素含量方面，2 個處理均呈現先逐漸上升后持續下降的趨勢，在移栽后45～60 d 內大幅度增長，且有機栽培方式處理的增長幅度大于常規栽培方式處理。移栽后60 d 光合色素含量達到最大值，有機栽培方式處理煙葉的總葉綠素、葉綠素a 和葉綠素b 含量分別高于常規栽培方式處理0.187 μg·g-1、0.123 μg·g-1和0.154 μg·g-1，但類胡蘿卜素含量略低于常規栽培方式處理。移栽后60～90 d 內，有機栽培方式處理的光合色素含量大幅度下降，整體表現為常規栽培方式處理煙葉中的光合色素含量均高于有機栽培方式處理。移栽后90 d，2個處理煙葉的光合色素含量趨于一致。

表2 不同栽培方式下中部煙葉光合色素含量的動態變化 單位：μg·g-1

2 種栽培方式下的凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率均呈先升高后下降的變化趨勢。從圖1 中可以看出，凈光合速率與氣孔導度的變化規律基本一致：CK 處理與T 處理的凈光合速率和氣孔導度在移栽后45 d 達到最大值，移栽后45～90 d 的凈光合速率隨煙株生育進程逐漸降低，凈光合速率的最大值分別為24.06 μmolCO2·m-2·s-1和22.85 μmolCO2·m-2·s-1，氣孔導度的最大值分別為0.61 molH2O·m-2·s-1和0.57 mol H2O·m-2·s-1。整體來說，在移栽后30～60 d 內，CK的凈光合速率高于T；移栽后60～90 d 的凈光合速率表現出T大于CK。蒸騰速率的最大值則出現在移栽后60 d，之后蒸騰速率開始下降，其中常規移栽方式的蒸騰速率下降幅度較大。總的來說，在移栽后30～75 d 的蒸騰速率表現為CK 高于T，到移栽后75～90 d的蒸騰速率表現為T高于CK。

圖1 不同栽培模式下煙葉光合作用指標的動態變化

2.3 不同栽培方式下初烤煙葉化學成分分析

從表3 可知，有機栽培下煙葉中煙堿和還原糖含量均低于常規栽培，鉀、氯含量均高于常規栽培。此外有機栽培的中上部葉片中總糖含量增加，上部葉片的總氮與蛋白質含量。有機栽培模式下初烤煙葉的煙堿含量明顯低于常規煙葉的煙堿含量，說明有機栽培模式煙葉安全性更高；此外，上、中、部位的有機煙葉的鉀、氯含量均高于常規煙葉，說明有機栽培模式下生長的煙葉燃燒性更好。整體來看，有機栽培模式種植使上部煙葉的整體品質提升。

表3 不同栽培方式下初烤煙葉化學成分含量 單位：%

從表4可以看出，有機栽培方式處理的中部煙葉類胡蘿卜素類降解產物的含量較CK的含量低0.49 mg·g-1，上部煙葉中類胡蘿卜素類降解產物的產生較于CK 的含量高1.13，有機栽培方式處理下的煙株的類胡蘿卜素降解產物的含量整體提高；2 種栽培方式下煙株的中部葉片的類西柏烷類降解產物、焦糖化產物類降解產物和乙酰基吡咯含量差異不大，有機栽培方式處理下的上部煙葉中相關降解產物的含量顯著增加；有機栽培方式處理下，上部煙葉的苯丙氨酸類降解產物顯著降低。總體而言，有機栽培方式處理的中部煙葉致香成分總量與常規栽培方式處理的總量差異不顯著，但可較大幅度地提高上部煙葉的致香成分總量。

表4 不同移栽方式煙葉酸性致香成分分析

2.7 不同栽培方式煙葉經濟效益分析

通過對畢節市金沙縣有機煙葉及常規煙葉經濟性狀統計（表5）可以看出，有機煙葉單位面積產量、產值略低于常規煙葉。有機煙葉煙草按照上等煙1.4 元·kg-1的比例進行補貼，每667 m2補貼金額為210.57元。在物資投入方面，煙農均按照300元∕667 m2購買物資，但有機煙葉實際有機肥用量略高于常規煙葉，總體計算煙農種煙凈收益發現種植有機煙葉的凈收益較種植常規煙葉降低了285.75 元∕667 m2。因此，推廣有機煙葉應考慮煙農收益問題，在推廣初期給予物資費用減免等政策。

表5 有機煙葉與常規煙葉經濟效益匯總分析

3 結論與討論

常規栽培方式處理的煙株的生物學性狀優于有機栽培方式處理，從而獲得了較高的生物學產量。常規栽培方式處理和有機栽培方式處理煙葉的葉長最大值都出現在移栽后75 d。常規栽培方式處理和有機栽培方式處理煙葉的葉寬最大值分別出現在移栽后60 d 和45 d。最大葉面積的最大值均出現在移栽后60 d。常規栽培方式處理和有機栽培方式處理煙株的莖高、莖圍均隨生育進程逐漸增大，分別于移栽后60 d 和75 d達到最大。移栽后60～90 d 的煙株莖高變化不顯著，這主要是因為煙株打頂，莖高變化不大；移栽后75 d由于煙株衰老成熟，莖圍基本不變。常規栽培方式處理煙株的干物質快速積累期在移栽后45～75 d，有機栽培方式處理在移栽后45～90 d，這與有機肥料肥效較持久有很大關系。常規栽培方式處理煙株的干物質積累速率移栽后30～75 d 高于有機栽培方式處理，移栽后75 d 至采收完畢，有機栽培方式處理則大于常規栽培方式處理，二者干物質積累峰值均出現在移栽后45～60 d。說明有機栽培方式處理的后期具有較好的持續供氮能力，保持較高的干物質積累強度。

煙株K326品種在2種栽培方式下，中部煙葉的光合色素含量、凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率均呈先升后降的變化趨勢。光合色素含量和蒸騰速率的最大值均出現在移栽后60 d；凈光合速率和氣孔導度的最大值均出現在移栽后45 d。凈光合速率和氣孔導度在移栽后30～60 d 表現為CK＞T，移栽后60～90 d 表現為CK＜T。蒸騰速率在移栽后30～75 d表現為CK＞T，移栽后75～90 d 表現為CK＜T。表明在氮素用量相同的情況下，增施有機肥可改善煙株后期的光合性能，與前面的干物質積累速率差異相吻合。

本試驗研究表明，有機栽培方式處理煙葉的煙堿、總氮和蛋白質含量均明顯低于常規栽培方式處理煙葉，有機栽培方式處理煙葉的鉀、氯含量均高于常規栽培方式處理煙葉。這表明有機栽培方式改善了土壤環境，改變了煙株碳氮營養平衡，對于降低煙葉煙堿、改善煙葉質量具有重要意義。有機栽培方式處理（T）與常規栽培方式處理（CK）比較可以看出：2 種栽培方式下的中部煙葉香氣物質含量差異不顯著，有機栽培方式較大幅度地提高上部煙葉致香成分總量。綜合考慮，在致香成分含量總量方面，有機栽培方式是可以提高煙葉整體致香成分含量的。

常規煙葉產量為138.08 kg∕667 m2，產值是3 563.84元∕667 m2，有機煙葉產量為118.30 kg∕667 m2，產值是3 067.52 元∕667 m2。有機煙葉煙草按照上等煙1.4 元·kg-1的比例進行補貼，每667 m2補貼金額為210.57 元。在物資投入方面，有機煙葉和常規煙葉生產煙農均按照300 元∕667 m2購買物資（有機煙葉實際由于有機肥用量增加物資略高于常規煙葉），常規煙葉煙農種煙凈收益3 263.84 元∕667 m2，有機煙葉種植煙農種煙凈收益為2 978.09 元∕667 m2，有機煙葉較常規煙葉低285.75 元∕667 m2。從數據上分析，有機煙葉生產在剛開始時，由于產量較低，影響單位面積煙葉產值，但隨著連年種植，增施有機肥，煙葉產值有上升的趨勢。

開展有機煙葉生產，為產區特色煙葉開發提供了一個新的渠道。畢節市金沙縣在有機煙葉生產過程中，通過開展有機煙葉與有機高粱種植配套輪作，實現了產區煙田土壤環境的改善和用地養地的結合。同時，為大力發展有機煙葉，金沙縣煙草部門指導煙農作業合作社建立了酒糟有機肥生產工場，實現了酒糟的變廢為寶，改善了產區的生態環境，產生了良好的經濟效益與社會效益。