施氮量和杈煙留葉數(shù)及打頂時期對白肋煙產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

戢 飛,文 濤,陳成立,吳寶成,張 方,段孝林,李仕杰,羅 芳,徐 臘

(1.恩施州煙草公司 建始縣煙草專賣局,湖北 建始 445300;2.湖北省煙草公司 恩施州公司,湖北 建始 445300)

0 引言

【研究意義】白肋煙因其組織疏松,香氣量足,彈性好,填充力高,燃燒性強(qiáng)等特性,是構(gòu)成混合型卷煙的重要原料[1-3],優(yōu)質(zhì)的白肋煙則是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)混合型卷煙的先決條件[4]。近年來,白肋煙生產(chǎn)受行業(yè)政策和市場需求影響而呈“平穩(wěn)-降速-平緩波動”發(fā)展趨勢[5]。隨著國外市場需求量上升,國內(nèi)白肋煙市場逐步回暖,白肋煙上部葉和頂葉特有的香氣量足、勁頭大等特點更符合混合型卷煙原料適配率,其市場需求量正在發(fā)生變化[6]。在當(dāng)前市場需求主導(dǎo)原料生產(chǎn)的大背景下,各地白肋煙產(chǎn)區(qū)鼓勵煙農(nóng)蓄留杈煙,從而導(dǎo)致煙農(nóng)隨意增施氮肥,提前打頂、增加杈煙留葉數(shù),進(jìn)而影響上部煙葉品質(zhì),工業(yè)可用性隨之下降。因此,研究不同措施對白肋煙的影響有利于卷煙工業(yè)的發(fā)展。【前人研究進(jìn)展】已有研究表明,增加單株留葉數(shù)能顯著提高煙葉產(chǎn)量[7]。但留葉數(shù)超過適宜范圍,葉面積系數(shù)增大,導(dǎo)致煙草群體通風(fēng)透光能力差,從而影響煙草葉片生長發(fā)育,限制光合作用,降低煙葉品質(zhì)[8-10]。另外,施氮量和打頂時期也是煙葉生產(chǎn)過程中影響煙葉品質(zhì)的重要因素[11]?！狙芯壳腥朦c】目前尚未見關(guān)于合理蓄留杈煙與施氮量、打頂時期等因素對煙草有協(xié)同作用的報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過開展田間正交試驗,從市場需求和工業(yè)可用性角度出發(fā),探明施氮量、杈煙留葉數(shù)及打頂時期三因素對白肋煙上部煙品質(zhì)的影響,為當(dāng)?shù)匕桌邿熞?guī)范生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020年在建始縣高坪鎮(zhèn)麻札坪村進(jìn)行,試驗田土壤為黃壤,pH 6.14,有機(jī)質(zhì)18.50 g/kg,全氮1.31 g/kg,速效氮102.42 mg/kg,速效磷33.14 mg/kg,速效鉀40.79 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試白肋煙品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N鄂煙1號,種源來自湖北省煙草種子技術(shù)推廣中心。

1.3 試驗設(shè)計

對施氮量(A)、杈煙留葉數(shù)(B)、打頂時期(C)三因素進(jìn)行L9(34)正交試驗,設(shè)置3次重復(fù),共27個小區(qū),隨機(jī)區(qū)組排列,試驗因素及水平設(shè)計見表1;小區(qū)面積66.7 m2,株行距120 cm×55 cm。N∶P2O5∶K2O質(zhì)量比為1︰1︰2。施肥時,80%復(fù)合肥、生物有機(jī)肥和磷肥作為基肥在移栽前條施,硝酸鉀和硫酸鉀作追肥分別于栽后7 d和30 d追施,剩余20%復(fù)合肥及硝銨磷肥于打頂后5 d以內(nèi)作杈煙追肥穴施。其他農(nóng)事操作嚴(yán)格按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。

表1 白肋煙施氮量、杈煙留葉數(shù)和打頂時期三因素的正交試驗設(shè)計Table 1 The orthogonal experimental design for different factor combinations of nitrogen application rate,remained leaves and topping stage of burley tobacco

1.4 測定項目及方法

1.4.1 農(nóng)藝性狀 根據(jù)《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》(YC/T 142—1998)進(jìn)行農(nóng)藝性狀調(diào)查,指標(biāo)包括株高、莖圍、節(jié)距、最大葉長、最大葉寬和最大葉面積。

1.4.2 經(jīng)濟(jì)性狀 根據(jù)《白肋煙》(GB/T 8966—2005)分級標(biāo)準(zhǔn)和當(dāng)年煙葉收購價格進(jìn)行計產(chǎn)計值和統(tǒng)計上等煙率。

1.4.3外觀質(zhì)量評價和化學(xué)成分 取B2F和杈煙調(diào)制后樣品送往恩施州煙草公司科技中心進(jìn)行外觀質(zhì)量評價和化學(xué)成分測定,根據(jù)《煙草和煙草制品化學(xué)成分連續(xù)流動法》(YC/T 159～162—2002)測定煙葉的煙堿、總糖、還原糖、氯和鉀含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010、SPSS 22.0對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、顯著性檢驗和極差法多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理煙株的農(nóng)藝性狀

由表2看出,施氮量是莖圍、節(jié)距、最大葉長和最大葉面積的主要影響因子,杈煙留葉數(shù)是最大葉寬的主要影響因子,打頂時期是株高的主要影響因子。

由表3看出,農(nóng)藝性狀指標(biāo)均以T9處理最高,其株高、最大葉長、最大葉寬和最大葉面積與各處理間差異顯著,其莖圍與T1～T7處理間差異顯著,其節(jié)距與T1、T2、T3、T5和T6處理間差異顯著,說明,T9的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)出較大優(yōu)勢,其田間長勢表現(xiàn)突出。綜合田間長勢看,施氮量為337.5 kg/hm2、杈煙留葉數(shù)為12片、打頂方式為現(xiàn)蕾期時,煙葉長勢較旺,煙葉開片較好。

表2 各處理煙草農(nóng)藝性狀的邊際值及極差Table 2 Marginal value and range of agronomic traits of different burley tobacco treatments

表3 各處理煙草的農(nóng)藝性狀 Table 3 Agronomic traits of burley tobacco plants under different treatments

2.2 不同處理煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀

由表4可知,施氮量是產(chǎn)量和產(chǎn)值的主要影響因子,杈煙留葉數(shù)是均價和上等煙比例的主要影響因子。

由表5可知,T9的產(chǎn)量最高,與其他處理差異顯著;T8的產(chǎn)值最高,與其他處理差異顯著;T8的均價最高,與T3、T5、T6、T9差異顯著;T6的上部煙率最高,與T1、T3、T4、T7、T8差異顯著。綜合經(jīng)濟(jì)性狀看,T8、T9和T6的經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)較好,說明,高施氮量、杈煙留葉數(shù)為9片或12片和現(xiàn)蕾初期或現(xiàn)蕾打頂相對于中、低高施氮量和杈煙留葉數(shù)為6片、初花打頂顯著提高煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價和上等煙率,有利于經(jīng)濟(jì)性狀的顯著提高。

表4 各處理煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的邊際值及極差Table 4 Marginal value and range of economic traits of different burley tobacco treatments

表5 各處理煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀Table 5 Economic traits of burley tobacco plants under different treatments

2.3 不同處理煙葉的外觀質(zhì)量

由表6可知,上部葉T1、T3、T4、T7的葉面表現(xiàn)為稍皺,T2、T5、T6、T8、T9表現(xiàn)為展,杈煙T1表現(xiàn)為皺,其余處理表現(xiàn)為稍皺;上部葉各處理的葉面結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為尚疏松,杈煙T1、T2、T3、T4、T6、T9的葉面表現(xiàn)為尚疏松,其余處理表現(xiàn)為稍密;上部葉各處理的顏色表現(xiàn)為淺紅棕,杈煙T1、T2、T3、T5、T6的顏色表現(xiàn)為淺紅棕,其余處理表現(xiàn)為紅棕;上部葉各處理的光澤T3處理表現(xiàn)為中,其余處理表現(xiàn)為亮,杈煙T1、T2、T5、T6、T7、T8的顏色表現(xiàn)為中,T3、T4表現(xiàn)為稍暗,T9表現(xiàn)為亮;上部葉各處理的身份T4、T7、T8表現(xiàn)為適中-稍厚,其余處理現(xiàn)為適中,杈煙T2、T3的身份表現(xiàn)為適中,其余處理表現(xiàn)為稍厚;上部葉和杈煙成熟度均表現(xiàn)為成熟。綜合外觀質(zhì)量看,T9和T6的外觀質(zhì)量表現(xiàn)較好?？梢?施氮量高、杈煙留葉數(shù)較多和推遲打頂時期有利于提高白肋煙的外觀質(zhì)量。

表6 各處理煙葉的外觀質(zhì)量Table 6 Appearance quality of tobacco leaves under different treatments

2.4 不同處理煙葉的化學(xué)成分

由表7可知,施氮量是上部葉和杈煙煙堿含量、上部葉總糖含量和杈煙鉀含量的主要影響因子,杈煙留葉數(shù)是杈煙總糖含量、上部葉氯含量和鉀含量的主要影響因子,打頂時期對杈煙氯含量影響較大。

由表8可知,上部葉煙堿T4含量最高,T3最低,適宜煙堿范圍為5.5%左右,T1、T2、T3、T5、T7和T9為適宜處理;總糖含量整體偏高,上部葉總糖T2含量最高,T9最低,而適宜總糖范圍低于1%,故T9為適宜處理;上部葉氯T8含量最高,T3最低,而氯含量適宜范圍低于1%,故T2、T3、T7和T9為適宜處理;上部葉鉀T7含量最高,T2最低,適宜鉀適宜含量為2.00%～3.75%,T2、T5和T9適宜處理;可見,T9的上部葉化學(xué)成分較協(xié)調(diào)。杈煙煙堿含量整體偏高,T8最高,T9最低,T3、T9煙堿含量適宜;總糖含量整體偏高,杈煙總糖T4含量最高,T2最低,T1、T2、T5、T6、T7、T9總糖適宜;杈煙氯T8含量最高,T2最低,T2、T9氯含量適宜;杈煙鉀T7含量最高,T4最低,T1、T2、T4、T6鉀含量適宜;可見,T9處理的杈煙化學(xué)成分較為協(xié)調(diào)。綜合各化學(xué)指標(biāo)看,施氮量高、杈煙留葉數(shù)較多和現(xiàn)蕾打頂,有利于白肋煙上部葉和杈煙內(nèi)在品質(zhì)形成,化學(xué)成分相對較協(xié)調(diào)。

表7 各處理煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的邊際值及極差 Table 7 Marginal value and range of internal chemical components of different burley tobacco treatments %

表8 各處理煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的差異 Table 8 Difference in internal chemical components of different burley tobacco treatments %

3 討論

施氮量、留葉數(shù)和打頂是煙葉生產(chǎn)中重要的栽培技術(shù)措施,合理的施氮量、留葉數(shù)和打頂時期是煙草農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中調(diào)節(jié)產(chǎn)量和品質(zhì)矛盾的有效方式,通常用來進(jìn)行個體與群體結(jié)構(gòu)調(diào)控[12-13]。在煙草大田生長中的不同農(nóng)藝措施與煙株的生長和葉片的發(fā)育密切相關(guān),均影響煙株的株型和農(nóng)藝性狀。適宜的栽培方式有利于煙株發(fā)揮個體優(yōu)勢,影響煙株對光合有效輻射的截獲與吸收,良好的群體結(jié)構(gòu)使煙葉空間排列趨于合理,并協(xié)調(diào)植株源庫關(guān)系,暢通同化物的運輸[14]。研究結(jié)果表明,施氮量和打頂方式是農(nóng)藝性狀的主要影響因素,高施氮量、留葉數(shù)的增加和現(xiàn)蕾打頂對調(diào)節(jié)煙株群體結(jié)構(gòu)有較大優(yōu)勢,改善煙葉光合碳同化能力,葉片個體發(fā)育良好。

適宜的施氮量、留葉數(shù)和打頂方式對產(chǎn)量和產(chǎn)值增加有促進(jìn)作用,是提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量的重要條件。研究結(jié)果表明,施氮量和杈煙留葉數(shù)是經(jīng)濟(jì)性狀的主要影響因素,高施氮量、杈煙留葉數(shù)為9片或12片和現(xiàn)蕾初期或現(xiàn)蕾打頂相對于中、低施氮量和杈煙留葉數(shù)為6片、初花打頂顯著提高煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價和上等煙率,有利于經(jīng)濟(jì)性狀的顯著提高。煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值隨氮肥使用量的增加呈增加趨勢,而產(chǎn)值提高主要是煙葉產(chǎn)量提高的結(jié)果[15]。由于白肋煙寬大株型,肥料需求量大,特別是氮素需求量,為保證杈煙營養(yǎng)供應(yīng),滿足其生長發(fā)育的需要,導(dǎo)致土壤中氮素殘留量增大,打頂后煙株生殖生長停止,加之土壤氮素供應(yīng),提前打頂?shù)臒熤瓿掷m(xù)營養(yǎng)生長,葉片易出現(xiàn)貪青晚熟現(xiàn)象[6]。因此,在高施氮量的基礎(chǔ)上,可以適當(dāng)增加杈煙留葉數(shù)改變?nèi)~片營養(yǎng)元素的分配和積累,有利于提高白肋煙大田群體肥料利用率、充分消耗土壤中的養(yǎng)分,從而提高外觀質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益,改善調(diào)制后煙葉等級結(jié)構(gòu)[16]。

煙葉內(nèi)在品質(zhì)主要受栽培措施等因素的影響,適宜的施氮量促進(jìn)煙葉碳氮代謝平衡、田間成熟度優(yōu),致香物質(zhì)含量高[17];留葉數(shù)可以通過影響田間小氣候、光合作用面積、蒸騰速率等方面,間接影響煙葉產(chǎn)質(zhì)量[18];不同的打頂方式調(diào)節(jié)煙株的庫源關(guān)系,影響煙葉氮代謝酶類活性,改善煙葉調(diào)制后常規(guī)化學(xué)成分[19]。研究結(jié)果表明,施氮量和杈煙留葉數(shù)是上部葉、杈煙化學(xué)成分的主要影響因素,施氮量高、現(xiàn)蕾打頂、杈煙留葉數(shù)較多,白肋煙上部葉和杈煙內(nèi)在品質(zhì)較佳,化學(xué)成分相對較協(xié)調(diào)。而工業(yè)企業(yè)對建始白肋煙的質(zhì)量要求為上部葉和杈煙煙堿含量在5.5%左右,總糖含量<1%,氯含量<1%,鉀含量在2.00%～3.75%,常規(guī)化學(xué)成分均在此范圍的僅T9(施氮量為375 kg/hm2、留葉數(shù)為12片、打頂時期為現(xiàn)蕾期)。這與隨著施肥量的增加,轉(zhuǎn)化酶、硝酸還原酶活性提高,碳代謝的高峰推遲,導(dǎo)致延緩氮代謝向碳代謝轉(zhuǎn)化,煙葉中總糖和還原糖含量下降,煙堿含量升高有關(guān)[20-21]。

4 結(jié)論

施氮量為375 kg/hm2、留葉數(shù)為12片、打頂時期為現(xiàn)蕾期時,烤煙主要農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀的綜合表現(xiàn)較優(yōu),各化學(xué)成分相對協(xié)調(diào),且均處于適宜范圍。因此,該方式是鄂煙1號在建始煙區(qū)最優(yōu)的栽培措施組合,建議在生產(chǎn)中進(jìn)行示范應(yīng)用和推廣。