普洱煙區氮肥運籌及株距對烤煙品種云煙116產量和質量的影響

張璽謝晉黃浩高仁吉魯超周意霖梁增發王維

（1廣東中煙工業有限責任公司，510385，廣東廣州；2云南省煙草公司普洱市景東縣分公司，676200，云南普洱；3華南農業大學農學院，510642，廣東廣州）

煙葉的生產受栽培措施、生態環境和品種等諸多自然或人為因素的影響[1]，作為栽培措施的施氮量、氮肥基追比例及種植密度是影響煙株生長發育和產質量形成的重要因素[2]。氮素是煙株生長發育所有必需營養元素中限制煙草生長和品質的首要因子[3-4]，煙株整體形態的構建、產量的高低以及質量的優劣均受氮素影響[5]，只有合理的供應才能增加煙葉產量，促進優質煙葉的形成[6-7]。氮素適量適時供應很重要，樊紅柱等[8]研究指出，不同的氮肥基追比例會影響烤煙對氮素的吸收與轉化，氮肥用于基肥比例較大時，由于前期煙株較小不易被吸收利用，因而氮素易流失，進而影響到烤煙旺長期氮素的供給，而高追氮比例會影響煙株的前期發育，無法為烤煙產質量的形成打下堅實的基礎[9]。密度也是烤煙大田種植中必須關注的重要因素之一，其主要通過影響植株養分吸收和營養分布狀況對煙株群體干物質生產及積累起作用[10-12]。

普洱煙區植煙年份較長，種植品種以云煙85和云煙87為主。但近些年隨著生態條件的變化，從煙株田間表現，如長勢及抗病性等方面來看，出現了品種退化、產質量下降和抗病性減弱等問題。因此，本研究從云南普洱的生態條件出發，通過對新品種云煙116開展氮用量、氮肥基追比例和植煙密度的3因素L9(34)無交互正交試驗，探討氮素運籌和植煙密度對烤煙新品種產量及內在化學指標協調性的影響，為確立相應的配套栽培技術提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況與材料

試驗于2019-2020年在云南省普洱市景東彝族自治縣安定鎮沙拉村（100°43'E，24°42'N）進行。試驗所在地區平均海拔1640m，年均氣溫為15.3℃～20.2℃，年均降雨量為1300～1600mm，年均日照時數為1884～2188h。供試土壤基本理化性狀pH 5.85、有機質2.64%、全鉀2.79%、堿解氮137.91mg/kg、速效磷22.28mg/kg、速效鉀202.94mg/kg。供試品種云煙116由云南省煙草農業科學研究院提供。

1.2 試驗設計

本試驗設置3個試驗因素，均為3個水平。因素1為施氮量（A），分別為112.5（A1）、127.5（A2）和142.5kg/hm2（A3）；因素2為氮肥基追比例（B），分別為3:7（B1）、5:5（B2）和7:3（B3）；因素3為株距（C），分別為0.45（C1）、0.50（C2）和0.55m（C3），固定行距1.20m。試驗采用正交優化法，試驗組合如表1所示，田間小區隨機排列，重復3次，試驗田塊四周設保護行。本試驗采用碳酸氫銨（17.72%）和硝酸鉀（N:K2O=13.5:44.5）調節施氮量，二者純氮用量相等，即銨態氮與硝態氮的比例為5:5，除改變施氮量外，不同處理間的純P2O5和K2O施用量與當地用量保持一致（P2O5:K2O=1:3.12），不足部分分別用過磷酸鈣和硫酸鉀補足。基肥在移栽前7～10d開溝條施，追肥分3次等量對水澆施，分別在移栽后7、15和25d施入，施肥均勻一致。其余管理措施按優質煙葉生產技術規范進行。同項操作均在同一天內完成。

表1 試驗正交表Table 1 Orthogonal test table

1.3 測定項目與方法

1.3.1 經濟性狀 按小區編竿掛牌烘烤，初烤煙葉下桿后，根據烤煙分級標準（GB 2635-1992）對煙葉進行分級，統計其產量、產值、均價和上中等煙比例，單位面積產量和產值由小區數據折算。

1.3.2 烤后煙葉常規化學成分 取烤后中桔三（C3F）煙葉，測定其淀粉、水溶性總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀和氯等常規化學成分含量。采用碘顯色法測定淀粉含量，采用苯酚-硫酸法測定水溶性總糖含量，采用3,5-二硝基水楊酸（DNS）比色法測定還原糖含量，采用凱氏定氮法測定總氮含量，分別采用蒸餾-紫外分光光度法和火焰分光光度法測定煙堿和鉀含量，采用連續流動法測定氯。以上方法參考文獻[13]和[14]。

1.3.3 感官質量評價 將煙葉樣品去梗切絲，制成單料中支卷煙，由廣東中煙工業有限責任公司評吸專家，按照標準方法（YC/T 138-1998）對香氣質、香氣量、濃度、勁頭、雜氣、刺激性和余味等指標進行評價。

1.4 數據處理

采用SPSS和Excel對數據進行整理分析，并用Origin繪圖。參考文獻[15]的化學成分指標賦值法，對烤后煙葉進行化學品質綜合評定（表2），其中，最佳化學指標范圍參照廣東中煙普洱基地單元化學成分需求設定值，各化學成分指標相應的權重由綜合相關分析法和層次分析法計算結果確定，用Excel對分值范圍與指標范圍進行等比例取值建立線性模型，將試驗測得化學指標數據代入公式獲得對應分值。最后采用指數和法對烤煙內在化學成分的綜合協調性進行評價，計算公式：P=∑Pi×Ci。

表2 烤煙化學成分指標賦值方法（C3F）Table 2 The method of assigning values for chemical composition indexes of flue-cured tobacco(C3F)

P為烤煙化學成分質量分值，Pi為第i個化學成分指標的量化分值，Ci為第i個化學成分指標的權重。

與化學成分評分相同，感官質量量化分值亦采用指數和法進行計算（表3），計算公式：M=(∑Ni×Oi)×11.1。

表3 感官質量賦值方法Table 3 Sensory quality evaluation method

式中，M為烤煙感官綜合質量分值，Ni為第i個感官質量指標的量化分值，Oi為第i個感官質量指標的權重[16]。

2 結果與分析

2.1 不同處理對煙葉經濟性狀的影響

由表4可知，不同處理間產量無顯著性差異。產值最高的是A1B2C2處理，其與A1B1C1和A3B2C1處理差異不顯著，但與其他處理均存在顯著性差異。均價最高的也是A1B2C2處理，該處理與A1B1C1和A2B1C2處理差異不顯著，與其他處理均存在顯著性差異。上中等煙比例最高的是A1B1C1處理，其次是A1B2C2處理，最低的是A3B1C3處理，最高處理比最低處理提高43.55%。

表4 不同處理經濟性狀Table 4 Economic indicators in different treatments

由圖1可知，不同試驗因素的極差除產量表現為RA＞RB＞RC外，產值、均價以及上中等煙比例均表現為RC＞RA＞RB，即對于產量而言，3個試驗因素的重要性依次是施氮量、氮肥基追比例和株距，而產值、均價和上中等煙比例，試驗因素的影響力均表現為株距＞施氮量＞氮肥基追比例。此外，產量、產值、均價以及上中等煙比例4大指標數值越大，表現越優異，所以產量指標、施氮量、氮肥基追比例以及株距的最優水平分別為A3、B2和C3，產值、均價以及上中等煙比例最優水平均依次為A1、B2和C2。綜合可知，產量最優組合為A3B2C2處理，產值、均價以及上中等煙比例最優組合均為A1B2C2處理。

圖1 經濟性狀直觀分析-因素水平均值圖Fig.1 Intuitive analysis of economic traits-factor level average graphs

2.2 不同處理對煙葉常規化學成分含量的影響

云南優質煙葉化學成分的指標要求為總氮與煙堿均為1.5%～3.5%，糖15%～35%，鉀1.5%～6%，淀粉4%～6%，糖堿比以接近10為宜，氮堿比0.8～1.0，鉀氯比≥4[17]。從表5可知，在9個處理中，烤后煙葉內在化學成分協調性總分較高的依次為A1B2C2和A1B1C1處理，施氮量最低，追肥比例適中。從單個指標來看，除氮堿比不在云南優質烤煙化學成分適宜范圍內外，其余指標均在適宜范圍內。總分最低的是A2B3C1處理，其次是A3B3C2處理，施氮量較高，追肥比例最高。說明在普洱煙區降低施氮量，適當增加氮肥作為追肥的比例對云煙116烤后煙葉內在化學成分的協調性更有利。

表5 不同處理常規化學成分的含量及分值Table 5 Contents and scores of routine chemical indicators in different treatments

2.3 不同處理對C3F煙葉感官評吸質量的影響

按照評吸方法規定，勁頭和濃度作為煙葉的風格特征，不計入評吸總分。由表6可知，勁頭方面，分值最高的是A1B2C2處理，其次是A3B3C2處理，其余處理分值相同，均為6.50；濃度方面，分值最大的是A3B3C2處理，為7.00，比A1B1C1、A2B1C2、A2B3C1及A3B1C3處理高出7.7%。對于感官質量評分來說，A1B2C2和A2B2C3處理烤后煙葉評吸總分分別排第一和第二，其香氣量足，余味突出，評吸總分最低的是A3B3C2處理。表明施氮量過高、追肥比例過大以及密度較小均不利于云煙116形成優質煙葉。

表6 不同處理烤后煙葉感官評吸質量（C3F）Table 6 Sensory evaluation of smoking quality of flue-cured tobacco leaves in different treatments(C3F)

2.4 煙葉的化學成分協調性綜合得分與感官評吸綜合得分統計分析

從表7可知，PA、PB和PC均小于0.05，即施氮量、氮肥基追比例和株距對云煙116烤后煙葉的化學成分協調性均有顯著性影響，且影響程度表現為施氮量＞氮肥基追比例＞株距。R值表示極差，可反映試驗因素的主次關系，極差越大，試驗因素的主效應越強，化學成分方面表現為RA＞RB＞RC，即不同的試驗因素對云煙116化學成分協調性得分的影響程度表現為施氮量＞氮肥基追比例＞株距。K*值則反映各試驗因素對應水平上的綜合表現，對比各因素水平K*值可知，A1＞A3＞A2，B2＞B1＞B3，C2＞C3＞C1，因此3個試驗因素對應的最優水平分別是A1、B2和C2，最優試驗組合為A1B2C2處理。感官評吸綜合得分方面，方差分析數據表明，PA、PB和PC均小于0.05，直觀分析數據顯示，極差為RB＞RA＞RC，即影響感官質量的主導因素為氮肥基追比例，K*值方面，A1＞A2＞A3，B2＞B1＞B3，C2＞C3=C1，因此3個試驗因素對應的最優水平同樣分別是A1、B2和C2，最優試驗組合為A1B2C2處理。

表7 化學成分協調性綜合得分與感官評吸綜合得分的統計分析Table 7 The statistical analysis of the comprehensive score of chemical composition coordination and the comprehensive score of sensory quality

2.5 綜合分析與優化

從表8可知，由于不同指標所對應的主導試驗因素和最優試驗組合并不完全統一，為尋求最佳的施氮量、氮肥基追比例以及株距組合，需要對主導因素和最優組合進行綜合分析與優化。主導因素方面，產量、產值、均價以及上中等煙比例4個作為經濟性狀的子指標，統一歸為經濟性狀，經濟性狀內A和C因素出現的次數分別為1和3，因此經濟性狀的主導因素是C，即株距。化學成分指標和感官質量指標是與經濟性狀平行的評價指標，三大評價指標的主導因素依次為因素A、B和C，即施氮量、氮肥基追比例和株距分別是影響云煙116化學成分、感官質量以及經濟性狀的主要因素。最優組合方面，A1B2C2處理出現次數最多，且A3B2C2處理并未出現在已實施的9個試驗組合之中，因此最優組合選擇A1B2C2處理，即施氮量為112.5kg/hm2，氮肥基追比例為5:5，株距保持0.50m的適中水平為最優組合。

表8 不同指標主導因素及最優組合統計Table 8 Different index leading factors and optimal combination statistics

3 討論

云煙116是2016年全國煙草品種審定委員會審定通過并推廣的品種，該品種以中間材料8610-711為母本、單育2號為父本進行雜交，經系譜選擇培育而成，具有較廣的適應性，適宜在我國南方煙區種植[18]。本試驗采用3因素L9(34)正交試驗研究了施氮量、氮肥基追比例及株距對普洱煙區云煙116產質量的影響，結果顯示，對于經濟性狀而言，施氮量是影響產量的主導因素，施氮量越高，產量越大，而產值、均價以及上中等煙比例的主導因素則是株距。對于內在化學成分協調性綜合得分以及感官質量評吸綜合得分而言，其主導因素是施氮量。綜合分析得出的最優試驗組合為A1B2C2處理，即施氮量為112.5kg/hm2，氮肥的基追比例為5:5，株距為0.50m，在此條件下云煙116的經濟性狀、化學成分協調性以及感官質量表現最優異。

氮素是煙株生長發育不可或缺的元素之一，而株距則是協調個體與群體關系的關鍵因素，二者的配合對烤煙產質量的形成至關重要。本研究結論與程智敏等[19]和汪代斌等[20]的減氮并適當增密有利于云煙116株型為產質量提高的結論一致。探其原因，云煙116株式塔型，葉長橢圓形，葉角度中等，田間長勢較強，因此株距不宜過小，避免植株間水肥競爭加劇，加之普洱以山地為主，海拔較高，光照較強，故株距過大則不利于光照資源的充分利用。此外云煙116耐肥性偏弱[18]，普洱煙區植煙土壤堿解氮含量屬于高級別，氮含量豐富，因此烤煙種植可適當減少施氮量，以避免氮素過多，導致煙株徒長。

煙株對氮素的需求存在規律性，表現為伸根期需求量少，旺長期需求量增加，因此氮素適時供應至關重要。梁瓊月等[21]研究認為，氮肥基追比例為5:5時提質效果最佳，而基追比例降低則會導致煙葉的產量與感官質量下降；馬興華等[22]利用N15同位素示蹤技術進行了不同氮肥基追比例田間試驗，結果表明，增加追肥比例提高了煙葉感官質量，追肥比例為50%時是兼顧生態效益和經濟效益的最佳氮肥運籌方式，本研究結果與之類似。研究[23-24]表明，降雨集中易造成施入土壤氮素徑流損失及其向深層土壤淋溶量加大，普洱煙區屬亞熱帶季風氣候區，降雨集中，若基肥比例偏大，未被及時利用的氮素易被淋溶導致其大量流失，不利于煙株前期的生長發育；而追肥比例偏大，后期氮素供應充足，導致中上部葉落黃變緩，氮合成代謝不能及時向分解代謝轉換，影響光合產物和香氣前體物質降解與轉化，造成煙葉品質下降。因此氮肥基追比例為5:5時能有效提高云煙116的產量和質量。

4 結論

綜上所述，普洱煙區云煙116應當嚴格控制氮肥用量，施純氮112.5kg/hm2，用量比主栽品種云煙87低7.5～15.0kg/hm2為宜，氮肥基追比例可適當調整，降低基肥比例，增加追肥比例，最佳比例為5:5，行距為1.20m，株距為0.50m，此條件下云煙116的經濟性狀和綜合品質表現最佳。