烟草轻简高效栽培技术研究——Ⅲ.M型宽垄双行种植模式对烟草生长及产质量的影响<br/>

烟草轻简高效栽培技术研究——Ⅲ.M型宽垄双行种植模式对烟草生长及产质量的影响

2011-07-31王树林史万华刘好宝邢小军王全贞靳义荣张琼芬

中国烟草科学 2011年5期

王树林，史万华，刘好宝*，宋俊，邢小军，王勇，焦蓉，王全贞，侯娜，白岩，靳义荣，张琼芬

（1.农业部烟草类作物质量控制重点开放试验室，中国农业科学院烟草研究所，青岛 266101；2.中国农业科学院研究生院，北京 100081；3.四川省烟草公司凉山州公司，四川西昌 615000）

虽然我国植烟规模趋于稳定，但烟叶生产存在的诸多问题，如劳动强度大、用工多、机械化作业效率低、难度大等仍没得到很好地解决，已成为制约我国烟叶生产可持续发展的瓶颈。一方面单垄单行种植模式实际操作费工费时、劳动强度大、作业效率不高，不利于机械化的推广；另一方面单垄单行种植模式也存在农业生产实际投入大、单位土地面积的经济效益不高、烟叶质量不稳定等问题。因此，探寻一种既能节工降本又能提高烟叶产质量的种植模式是当前急需解决的重要问题之一。在这种背景下，M型宽垄双行区域轮作种植模式[1]应运而生，该种植模式是针对目前我国烟叶生产现状存在的问题而发展起的一种新的种植模式。虽然其在南雄晒黄烟的生产中也有一定的应用，但研究还欠深入，在烤烟生产中也未曾有报道。本研究通过垄型的变化对不适宜农机的农艺进行改进，为农艺与农机的有效结合奠定基础，同时在提高烟叶产量的基础上，进一步提高烟叶质量，实现烟叶生产的轻简高效化。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试烤烟品种为云烟85，土壤类型为黄壤，土壤质地疏松，地块平整，灌排方便；有机质1.79 g/kg、碱解氮138.19 mg/kg、速效磷36.44 mg/kg、速效钾97.28 mg/kg。

1.2 试验设计

田间试验于2010年5—10月在四川省凉山州烟草公司技术推广中心进行。试验设4个处理，（1）CK：单垄单行地膜覆盖，团棵期（移栽后第35天）揭膜培土；（2）M型宽垄双行地膜半幅覆盖，团棵期揭膜培土；（3）M型宽垄双行稻草覆盖，稻草用量6 000 kg/hm2；（4）M型宽垄双行地膜半幅覆膜、中间盖稻草，稻草用量 1 500 kg/hm2。垄高均为25 cm。单垄单行垄基宽75 cm；M型宽垄双行垄基宽 140 cm。5月 12日移栽，施纯氮 90 kg/hm2，m(N):m(P2O5):m(K2O) =1:1:3，种植规格为110 cm×55 cm；7月10日在M型宽垄双行垄沟种豌豆。除试验因素外，其他管理措施严格按照《凉山州优质烤烟生产技术规程》进行。

1.3 测定项目与方法

烟草农艺性状调查方法参照标准 YC/T142—1998进行。烟叶进入收获期后，适时采收与科学调制，采摘烘烤按照优质烟叶采摘的原则，叶色相近，成熟度一致的烟叶进行采收，采用密集式烤房，三段五步式烘烤工艺。每个小区单独采收，单独编竿，单独烘烤，单独分级、计产，并按照国标 42级制进行分级，分别计算产量、上等烟、上中等烟比例和经济效益。

在烤烟团棵期和现蕾期，每小区分别选择生长整齐且有代表性的烟株3棵，作为一个样品，单独存放，并于105 ℃下杀青30 min，70 ℃烘至恒重，分别称重。

分级取样后每个小区分别取上、中、下3个部位的烟叶2.0 kg，送农业部烟草产业产品质量监督检验测试中心进行烟叶化学成分（还原糖、总糖、总植物碱、总氮、K2O和Cl-）含量的测定。

1.4 数据分析方法

数据统计分析主要运用SAS 9.0进行，方差分析采用邓肯多重范围比较法（α=0.05）。

2 结果

2.1 烟株生长发育

2.1.1 团棵期农艺性状从表1可以看出，团棵期M型宽垄双行种植模式的株高、有效叶片数、最大叶长、最大叶宽、叶面积也都达到单垄单行种植模式的效果，但方差分析之间没有显著差异；从田间长势来看，M型宽垄双行种植模式的烟株具有生长整齐一致，生长势强，叶色浓绿等特点。

2.1.2 旺长期农艺性状从表1可以看出，旺长期株高M型宽垄双行稻草覆盖、M型宽垄双行地膜半幅与稻草二元覆盖种植模式的表现最好，且显著高于单垄单行种植模式；有效叶片数M型宽垄双行地膜半幅与稻草二元覆盖种植模式最多，为 14.4片，比单垄单行种植模式多1.2片；最大叶长M型宽垄双行种植模式均显著大于单垄单行种植模式；旺长期M型宽垄双行地膜半幅与稻草二元覆盖种植模式的烟株生长整齐、叶色浓绿，综合表现最好。

表1 不同种植模式对团棵期、旺长期烟株农艺性状的影响Table 1 Effects of cropping patterns on tobacco agronomic characters in rosette stage and growth stage

2.1.3 打顶期农艺性状从表2看出，M型宽垄双行种植模式的有效叶片数、株高也都达到单垄单行种植模式的效果；上部叶最大叶长、最大叶宽是M型宽垄双行地膜半幅与稻草二元覆盖种植模式的表现最好，均显著高于单垄单行种植模式；上部叶叶面积是M型宽垄双行种植模式比单垄单行种植模式平均增大26.19%；中部叶叶面积是M型宽垄双行稻草覆盖种植模式的表现最好，比单垄单行种植模式增大14.17%；单叶重是M型宽垄双行地膜半幅与稻草二元覆盖种植模式比单垄单行种植模式提高6.64%。相关分析表明，烟株中部叶叶长、上部叶叶长均与净光合速率存在显著相关关系，相关系数分别为0.611、0.645。

表2 不同种植模式对打顶期烟株农艺性状的影响Table 2 Effects of cropping patterns on tobacco agronomic characters in rosette stage

2.2 烟株光和特性

从表3可以看出，M型宽垄双行种植模式烟株的气孔导度、胞间CO2浓度、净光合速率均显著高于单垄单行种植模式，其中净光合速率比单垄单行种植模式平均提高 12.84%；M 型宽垄双行种植模式烟株的蒸腾速率与单垄单行种植模式的蒸腾速率相当，方差分析结果没有达到显著差异。

表3 不同种植模式对烟株光和特性的影响Table 3 Effects of cropping patterns on photosynthesis characteristics

2.3 烟株干物质积累

从表4可以看出，团棵期M型宽垄双行种植模式的烟株干物质积累与单垄单行种植模式的干物质积累量相当，现蕾期M型宽垄双行种植模式烟株的干物质积累也达到常规栽培的效果。从田间长势来看，M型宽垄双行地膜半幅与稻草二元覆盖种植模式的烟株田间表现最好。相关分析表明，现蕾期干物质积累量与净光合速率程显著相关关系，相关系数为0.703。

表4 不同种植模式烟株干物质积累Table 4 Effects of cropping patterns on tobacco dry matter accumulation

2.4 经济效益

从表5看出，上等烟比例M型宽垄双行地膜半幅与稻草二元覆盖种植模式的最高；上中等烟比例M 型宽垄双行种植模式显著高于单垄单行种植模式，均在84%以上；M型宽垄双行种植模式比单垄单行种植模式平均增产 149.5 kg/hm2，产值增加 3 233元/hm2，其中M型宽垄双行地膜半幅覆盖与稻草二元覆盖种植模式的产值最高；M型宽垄双行种植模式采用地膜半幅覆盖，比单垄单行种植模式节省22.2%的地膜，节省成本150元/hm2，同时节省25%的盖膜用工，每个用工按凉山当地50元/个计算，可节省375元/hm2，套种豌豆增收2 193.57元/hm2。综合以上分析，M型宽垄双行种植模式比单垄单行种植模式平均节本增效5 426.57元/hm2。

2.5 烟叶化学成分

从表6看出，M型宽垄双行种植模式的总糖、还原糖、钾含量均高于单垄单行种植模式，对总碱、总氮等也有一定的降低作用，对氯没有明显影响。其中 M 型宽垄双行稻草覆盖种植模式提高烟叶含钾量的效果最明显，比单垄单行种植模式提高19.84%；M型宽垄双行种植模式烟叶质量各项指标均在优质烟叶的适宜范围内，而且糖碱比、钾氯比等派生值更加协调，对提高烟叶质量有重要意义。

表5 不同种植模式经济效益Table 5 Economic benefit of different cropping patterns

表6 不同种植模式处理对中部叶主要化学成分含量的影响Table 6 Effects of cropping patterns on main chemical component contents of tobacco leaves

3 讨论

3.1 农艺性状

在生长发育过程中，烟株的内在生命活动规律可以通过农艺性状体现[2]。在一定含水量范围内，肥效一般是随土壤水分含量的增加而提高的，同时水分也是在一定的肥力要素配合下，才能更好地发挥作用[3]。M型宽垄双行种植模式通过扩大垄体保持较高的含水量，达到以水调肥的效果，使土壤养分含量比单垄单行种植模式更稳定，同时扩大有效养分供应面积，从而为烟株生长发育创造了更适宜的环境[4]，因此M型宽垄双行种植模式的叶长、叶宽、叶面积都优于单垄单行种植模式，表现出较强的生长势。

3.2 光和特性

烟株的生长发育以及产质量的形成最终取决于个体与群体的光合作用[5]。M型宽垄双行种植模式改善田间通风透光条件，加快空气流通速度，增强空气交换能力，从而提高了光和利用率[6]，有利于发挥个体优势，干物质的积累增多，为优质丰产奠定了基础。本研究条件下，M型宽垄双行种植模式的净光合速率显著高于单垄单行种植模式，而且现蕾期烟株干物质积累与光合速率程显著相关关系，这与孙海林等[7]的研究结果一致。

3.3 产量构成

烟叶产量的构成由单位面积上的株数、单株叶片数和单叶重 3部分组成，即产量 = 单叶重量×单株叶数×单位面积上的株数[8]。本研究中，M型宽垄双行种植模式与单垄单行种植模式的密度相同，单株叶片数增加了 0.37片，单叶重平均增加0.35g，因此产量显著高于单垄单行种植模式，且在优质适产的范围内。化学成分分析也表明，M型宽垄双行种植模式化学成分更加协调，明显提高烟叶含钾量，为该模式的推广应用提供了理论依据。

3.4 机械化效果

单垄单行种植模式存在机械化作业难度大、效率低等问题。M型宽垄双行种植模式通过对现有农机具的相关尺寸进行调整，或稍加改进就能满足机械化作业的要求，有利于实现农机与农艺的有机结合；机械化作业一次起垄可以完成两垄烟，进一步节省燃油能耗，降低劳动强度，减少了因多次作业对土壤的碾压产生土壤板结等问题；操作行较宽便于机械化覆膜、机械化施药、机械化采收等田间操作，也不会损伤烟株，对于解决因田间操作带来病害传播问题具有重要意义。