不同種植密度對黔江煙區(qū)烤煙生長發(fā)育及品質的影響

孫九喆，周思如，常騰騰，張學杰，單曉鵬，劉義梅，張賀翠，朱利泉

（1.河南中煙有限責任公司，河南鄭州 450000；2.西南大學農學與生物科技學院，重慶北碚 400715；3.重慶市黔江煙草分公司，重慶黔江 409000）

煙草是我國重要經濟作物之一，其種植面積和總產量均居世界第一位[1-2]。近年來，許多烤煙基地試圖通過大幅增加種植量來提升產量，結果不僅沒有實現(xiàn)增產，甚至還影響了煙葉品質[3]，如重慶市黔江區(qū)水市鄉(xiāng)的煙葉生產就存在這種情況。因地制宜設置不同的種植密度，篩選出最適宜的種植密度，對提高烤煙產量、品質和經濟價值具有十分重要的現(xiàn)實意義。密度是改善煙株光照條件、促進煙葉生長發(fā)育、協(xié)調群體與個體矛盾、提高產質量和平衡二者關系的重要因素之一，合理的種植密度可以提高烤煙的產量和品質，實現(xiàn)最好的經濟效益[4-6]。煙草是通過植株間養(yǎng)分競爭、光照競爭響應種植密度的變化來影響根、莖、葉生長發(fā)育進程與光合性能，從而影響干物質積累分配與煙葉化學成分，最終對烤后煙葉的經濟價值造成較大影響[7]。種植密度過高會減少作物接收陽光、土壤水分和肥料，最終導致植株矮小、發(fā)育不健全，同時使烤后煙葉的香味減少、勁頭不足。朱佩等[4]、曹陽等[8]研究認為，適當降低種植密度可以增多有效葉，并增加株高、莖圍、最大葉面積，但如果種植密度過低則會直接影響煙葉產量。

設置適宜的煙株種植密度，使烤煙在產量和質量間達到平衡，這對于工業(yè)上生產煙葉具有現(xiàn)實的指導意義。種植密度與當?shù)氐淖匀画h(huán)境條件和土壤狀況密切相關，因此必須因地制宜，通過試驗論證分析來確定合理的種植密度。為探尋重慶市黔江區(qū)水市鄉(xiāng)地區(qū)優(yōu)質烤煙生產的適宜種植密度，在前期研究初步確定1 000～1 100株/667 m2的基礎上，進一步精確設置了3個種植密度進行單因素試驗，能有效提高烤煙的感官質量和經濟效益。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗烤煙品種為云煙87。

1.2 試驗地點

試驗地位于重慶市黔江區(qū)水市鄉(xiāng)，在水市鄉(xiāng)選擇地勢平坦、土壤肥力中等、保水保肥能力較好的地塊（育苗場）開展大田小區(qū)試驗。

1.3 試驗設計

試驗田標記為育苗場，土壤質地為重壤土，pH值為5.25，有機質含量為26.0 g·kg-1，堿解氮含量為206.7 mg·kg-1，有效磷含量為33.2 mg·kg-1，速效鉀含量為385.0 mg·kg-1，氯含量為38.7 mg·kg-1。張兆揚等[9]、鄭旭川等[10]和鄭登峰等[11]研究發(fā)現(xiàn)，云煙87 在不同地區(qū)的適宜種植密度在1 000～1 100株/667 m2。本試驗根據此范圍，設置了1 100/667 m2、1 050/667 m2、1 000株/667 m2等3種種植密度，探究重慶黔江地區(qū)適宜的烤煙種植密度，即煙株移栽行距固定為115 cm，設置移栽株距分別為52 cm、55 cm、58 cm 的3個處理（見表1），每個處理重復3次。每處理單個小區(qū)面積為60 m2，6行，四周設保護行。

表1 種植密度試驗設計

1.4 測定項目

1.4.1 生育期和農藝性狀調查

調查不同處理的煙株生育期；同時調查葉數(shù)，測定株高、莖圍、最大葉片長、最大葉片寬，計算葉片最大葉面積等農藝性狀。

1.4.2 化學成分和經濟性狀測定

煙葉樣品105 ℃殺青30 min，50 ℃烘干至恒重，去梗粉碎。煙堿含量用GC-MS法測定，總氮含量用凱氏定氮法測定[5]，鉀含量使用火焰光度法測定，氯含量使用硫酸浸提法測定，還原糖含量用DNS 顯色法測定，水溶性總糖含量用蒽酮比色法測定。最后統(tǒng)計分析各處理煙葉收購后的經濟效益。

1.5 數(shù)據處理

采用Excel 2019 和SPSS 25.0 統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據進行單因素方差顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同種植密度對煙葉生育期的影響

3 個處理進入頂葉成熟期存在差異，其他生育期不存在差異（見表2），主要表現(xiàn)為T1、T2處理較早進入頂葉成熟期，大田生育期比T3處理短2 d。

表2 三種種植密度處理的煙葉生育期

2.2 不同種植密度對煙葉農藝性狀的影響

3種種植密度下煙葉農藝性狀的調查結果見表3?？梢钥闯?，3 個處理的株高和莖圍雖然不存在顯著差異，但種植密度對煙株的株高和莖圍還是有一定影響，即株高隨種植密度增大而增加，表現(xiàn)T1處理的株高最高，為129.33 cm；T1、T2處理的莖圍顯著高于T3，表現(xiàn)出T2最大，為8.11 cm；表明在本試驗設置的密度梯度中，密度大的煙株株高和莖圍均較大。3 個處理間的葉片性狀不存在顯著差異，在中部葉片的葉長表現(xiàn)為T2處理優(yōu)于T1、T3處理，葉寬表現(xiàn)為T1處理優(yōu)于T2、T3處理，最大葉面積上T1優(yōu)于T2、T3處理，T1的最大葉面積為1 753.12 cm2，分別比T2、T3處理大4.45%、11.34%。成熟期的株高與種植密度之間是正相關的關系，即隨著種植密度的增大，株高也會增加，T1、T2處理下的葉片長勢及葉片狀態(tài)更加符合優(yōu)質煙葉的要求。

2.3 不同種植密度對烤煙化學成分的影響

化學成分是判斷烤后煙葉內在品質高低的重要指標，烤后優(yōu)質煙葉化學成分標準如下[12-13]：煙堿含量上部葉在2.5%～3.8%，中部葉2%～2.8%，氮含量1.5%～3.5%，鉀含量≥1.5%，還原糖含量16%～30%，氯適宜含量為≤0.8%，總糖20%～35%，糖堿比上部葉為6～10，中部葉為8.5～13.5，兩糖比≥0.65，氮堿比0.6～1.0。

3 個種植密度處理的烤煙后葉片中煙堿、總氮、鉀、氯、還原糖、水溶性總糖含量等測定結果見表4?？梢钥闯?，上部煙葉均表現(xiàn)為橘黃色二級煙（B2F），中部煙葉均表現(xiàn)為橘黃色三級煙（C3F）。T2上部葉、T3中部葉的煙堿含量最高，分別為2.64%、2.33%；T2中部葉、下部葉氮含量均最高，分別為2.25%、1.92%，屬于優(yōu)質煙葉的指標范圍；不同處理間鉀含量呈現(xiàn)出隨種植密度增大而減小的趨勢，可見低密度煙株之間的種內競爭較小，有助于鉀元素吸收；上部葉和中部葉的氯含量均小于0.2%，且都呈現(xiàn)出T3＞T2＞T1的趨勢，說明在一定范圍內隨著種植密度降低，烤煙氯含量呈現(xiàn)上升趨勢；T1上部葉和T2中部葉的還原糖含量最高，且其還原糖含量都屬于優(yōu)質煙葉還原糖含量范圍，分別為16.55%和16.95%；T3的煙葉總糖含量在上部葉和中部葉中均為最高。各個處理的糖堿比都在優(yōu)質煙葉標準內；在一定范圍內，兩糖比反映了煙葉的成熟度和烘烤過程中的質量控制情況，其比值與種植密度之間呈現(xiàn)出正相關關系，其隨著密度增大而增大；氮堿比反映了煙葉的生長發(fā)育和成熟狀況，在上部葉中氮堿比隨著密度增大而增大。

表4 三種種植密度對烤煙化學成分的影響

根據試驗結果，T1上部葉的煙堿含量和糖堿比不在優(yōu)質煙葉范圍內；T2上部煙葉的還原糖含量、兩糖比和中部煙葉的兩糖比不在優(yōu)質煙葉范圍內；T3上部煙葉的煙堿含量、還原糖含量、糖堿比、兩糖比和中部煙葉的還原糖含量、兩糖比均不符合優(yōu)質煙葉的標準。綜合考慮認為T1、T2處理的化學成分及其協(xié)調性優(yōu)于T3處理。

2.4 不同種植密度對烤煙經濟性狀的影響

3種種植密度下烤煙的經濟性狀測定結果見表5。可以看出，產值從高到低為T1＞T3＞T2，每公頃產值為49 284.18～51 894.29 元，其中T1處理的總產值最高，比T2處理高5.30%，比T3處理高2.88%；T1處理的煙葉均價最高（18.59 元），上中等煙比例最高（0.85）。綜合分析各項指標，T1處理的總產值最高。

表5 三種種植密度對烤煙經濟性狀的影響

3 小結與討論

農藝性狀是煙株生長發(fā)育過程中內在協(xié)調性好壞最直接的外在表現(xiàn)。本試驗表明，種植密度對于煙株的株高、莖圍并不存在顯著影響，但有一定的影響，以T1處理的株高最高，T3處理的株高最低。申洪濤等認為，隨著種植密度的降低，煙株的株高、莖圍和煙葉最大葉面積均顯著增加[14]；畢文榮等認為隨著種植密度的增大，葉面積系數(shù)呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢[6]；肖艷松等認為，隨著種植密度的增大，葉面積系數(shù)增大[15]，而在本試驗設置的種植密度下，表現(xiàn)出株高、葉片面積隨著密度增大而增加?？梢钥闯?，隨著種植密度的增大，表現(xiàn)出不同的變化趨勢，這是因為兩者設計的密度處理不一樣所致[12]，應該結合各自的密度梯度來具體分析，更加體現(xiàn)了適宜的密度對于煙葉生長發(fā)育的影響；另一方面，說明在不同的地區(qū)，由于土壤和水質等因素的不同，其促進煙葉生長發(fā)育的適宜種植密度存在一定的偏差，這需要在當?shù)剡M行大田試驗后來確定。

煙葉化學成分是決定煙葉品質的內在因素，直接影響煙葉的感官評吸質量[13]。本試驗通過分析3 個處理的煙葉化學成分指標，認為T1、T2處理烤后煙葉更接近優(yōu)質煙葉范圍，總體化學成分協(xié)調性好。大量研究表明[12-14]，煙葉氮含量隨著密度增大而減小，這與本試驗得出結論一致。

賀凌霄等研究結果顯示，豫煙6 號的產量、產值隨種植密度的增大而增加[16]，這和本文育苗場試驗點的產值與密度之間的關系一致。本試驗結果表明，T1處理的煙株長勢優(yōu)于其他處理，且化學成分協(xié)調性好，產值最高，均價高，實現(xiàn)了經濟價值的最大化。由于2021 年重慶黔江地區(qū)雨水嚴重，在一定程度上可能影響了試驗結果，因此在之后的烤煙試驗設計中，需要綜合幾年來的降水情況和施肥情況做進一步研究。

本文從農藝性狀、化學成分和經濟性狀等3 個方面分析評價了不同種植密度處理對烤煙產量、品質及其特征的影響。結果表明：烤煙在高密度處理下，群體優(yōu)勢顯著，其中T1處理的農藝性狀最佳，表現(xiàn)為株高和最大葉面積最佳；T1、T2處理的化學成分及協(xié)調性優(yōu)于T3處理；T1處理的產值最高，均價最高，經濟效益最好。綜合各項指標考慮，認為重慶黔江地區(qū)的云煙87在行株距115 cm×52 cm栽培模式下能夠獲得較高的經濟效益。可在本試驗基礎上結合移栽期、施肥量等其他栽培措施，開展進一步的試驗研究，以改善栽培措施，提高煙葉產量，提升烤煙生產效益。