田间摘除不适用鲜烟叶数量和时期对上部烟叶物理性状的影响

李伟，邹凯，周清明，于庆涛，李海林*，罗伟，戴勇强，雷天义(.湖南农业大学农学院，湖南 长沙408；.湖南省烟草公司邵阳市公司，湖南 邵阳4000；3.中国烟草中南农业试验站，湖南 长沙 408)



田间摘除不适用鲜烟叶数量和时期对上部烟叶物理性状的影响

李伟1,3，邹凯2，周清明1，于庆涛2，李海林1*，罗伟1，戴勇强2，雷天义2
(1.湖南农业大学农学院，湖南 长沙410128；2.湖南省烟草公司邵阳市公司，湖南 邵阳422000；3.中国烟草中南农业试验站，湖南 长沙 410128)

摘 要：采用正交试验设计，运用极差分析、方差分析、综合评价方法研究了邵阳烟区不适用鲜烟叶的田间摘除叶片数和时期对上部烟叶物理性状的影响。结果表明：摘除下部叶片数量主要影响烤烟上部烟叶的开片度、叶片厚度、平衡含水率、叶质重；摘除下部叶片数和摘除时期以及摘除顶叶片数主要影响烤烟上部烟叶的单叶重和含梗率。邵阳烟区稻田烤烟优化烟叶结构以打顶时摘除下部2片烟叶和倒数第1烤时摘除顶部1片烟叶为最佳。

关 键 词：田间不适用鲜烟叶；摘除叶片数；摘除时期；上部烟叶物理性状

投稿网址：http://xb.ijournal.cn

田间摘除不适用鲜烟叶是优化烟叶等级结构和部位结构的关键[1–2]。宋淑芳等[3]、潘广为等[4]、周国柱等[5]、王建波等[6]提出了不同地区优化烟叶结构的最佳留叶数，为16～21片。黄一兰等[7]研究了打顶时间与留叶数对烤烟产量和质量及内在化学成分的影响，认为以留叶18～20片为最佳。陈志敏等[8]、胡向丹等[9]、黄夸克等[10]研究了湖南省张家界、贵州省黔西南州、云南省曲靖市等烟区旱地不适用鲜烟叶田间处理方法。这些研究主要集中在优化烟叶结构对烤烟生长发育和经济性状的影响，较少涉及对烤烟上部烟叶物理性状的影响。笔者研究邵阳稻田烤烟区田间摘除不适用鲜烟叶数量和时期对烤烟上部烟叶物理性状的影响，以期为邵阳烟区特色优质烟叶的开发和提高优质烟叶有效供给能力提供参考。

1　材料与方法

1.1材料

烤烟品种为云烟87。

1.2试验设计

试验于2013年在湖南省邵阳县河伯单元河边村现代烟草农业核心示范区进行。烟田土壤pH为6.39，有机质含量37.35 g/kg，碱解氮含量164.25 mg/kg，有效磷含量14.85 mg/kg，速效钾含量86.40 mg/kg。试验设4因素、2～3个水平。4因素分别为下部叶摘除片数(A)、下部叶摘除时期(B)、顶叶摘除片数(C)、顶叶摘除时期(D)。各因素的水平设置分别为：下部叶摘除1片叶(A1)、2片叶(A2)；下部叶摘除时期设现蕾期(B1)、打顶时(B2)、打顶后10 d(B3)；顶叶摘除1片叶(C1)、2片叶(C2)；顶叶摘除时期设倒数第1烤(D1)、倒数第2烤(D2)、倒数第3烤(D3)。为减少试验次数，选用L9(34)正交试验表安排试验，另加1个对照(不进行顶叶和下部叶摘除，CK)。优化烟叶结构处理组合为：A1B1C1D1、A1B2C1D2、A1B3C2D3、A2B1C2D3、A2B2C1D1、A2B3C1D2、A2B1C1D2、A2B2C2D3、A2B3C1D1。随机排列10个小区，每小区200株烤烟。4月5日移栽，5月28日打顶，常规栽培烤烟留叶20片。其余田间管理按照邵阳市优质烤烟栽培技术标准执行。

1.3测定项目及方法

按照GB 2635—92标准, 选取具有代表性的上部B2F等级烟叶，参照文献[11–12]的方法，测定烤烟上部烟叶开片度、单叶重、含梗率、叶片厚度、平衡含水率、叶质重。

1.4统计分析方法

采用Excel和SPSS统计软件进行数据处理和统计分析[13]。采用综合评分法[14]对不同处理进行综合评价。采用灰色局势决策中的效果测度方法[15]对烟叶物理特性指标进行无量纲化处理。开片度采用上限效果测度模型；含梗率采用下限效果测度模型；单叶重、叶片厚度、叶质重、平衡含水率采用适中效果测度模型，参考文献[16–19]的结果，单叶重、叶片厚度、叶质重、平衡含水率适中值分别为13 g、110 μm、120 g/m2、15%。利用主成分分析计算出开片度、单叶重、含梗率、叶厚、平衡含水率、叶质重的权重分别为15.63%、15.54%、18.68%、18.68%、12.52%、18.96%。采用烟叶物理特性指数(physical properties index，PPI)作为烟叶物理特性综合评价依据，其值越大，物理特性越好。

2　结果与分析

2.1不同处理的上部烟叶的物理性状

对烤后烟叶物理性状(表1)进行计算分析，结果表明，与对照相比，优化烟叶结构处理烤烟开片度增幅为2.99%～15.09%，以A2B3C1D2处理组合最高；单叶重增幅为1.71%～9.45%，以A2B1C2D3处理组合最高；含梗率变幅为–14.86%～10.44%，其中，A1B1C1D1、A1B3C2D3、A2B1C2D3处理组合的烤烟含梗率高于对照，其他处理组合低于对照；叶片厚度增幅为5.49%～22.64%，以A1B2C1D2处理组合最大；烤烟平衡含水率变幅为–5.33%～3.66%，其中，A1B1C1D1、A2B3C1D2、A2B1C1D2处理组合的烤烟平衡含水率高于对照，其他处理组合低于对照；叶质重增幅为1.19%～13.17%，以A2B1C2D3处理组合最重。

表1　不同处理的烤后烟叶的物理性状Table 1　Physical properties of flue-cured tobacco leaves in different treats

2.2不同处理对上部烟叶物理性状影响的极差分析

极差分析结果(表2)表明，影响烤烟开片度的因素大小依次为B、D、A、C，摘除下部叶片时期为主要因素，顶叶摘除时期为重要因素，下部烟叶和顶叶摘除片数为次要因素。A因素较优水平为A2，B因素较优水平为B1，C因素较优水平为C1，D因素较优水平为D3。

影响单叶重的因素大小依次为B、D、C、A，摘除下部叶片时期是影响单叶重的主要因素，顶叶摘除时期和顶叶片数为重要因素，摘除下部叶为次要因素。上部烟叶单叶重以相对较轻为好，A、B、C、D因素较优水平分别为A1、B3、C1、D1。

影响含梗率的因素大小依次为A、B、D、C，摘除下部叶片数是影响含梗率的主要因素，下部叶摘除时期为重要因素，顶叶摘除时期和顶叶摘除片数为次要因素。含梗率要求越小越好，A、B、C、D因素较优水平分别为A2、B2、C1、D2。

影响叶片厚度的因素大小依次为D、B、C、A，顶叶摘除时期是影响叶片厚度的主要因素，下部叶摘除时期为重要因素，摘除下部叶片数和顶叶摘除片数为次要因素。上部烟叶的厚度以相对较薄为好，A、B、C、D因素较优水平分别为A2、B3、C2、D1。

影响平衡含水率的因素大小依次为D、B、A、C，顶叶摘除时期是影响平衡含水率的主要因素，下部叶摘除片数和摘除时期为重要因素，顶叶摘除片数为次要因素。上部烟叶的平衡含水率以相对较高为好，A、B、C、D因素较优水平分别为A2、B1、C1、D2。

影响叶质重的因素大小依次为B、D、C、A，下部叶摘除时期为影响叶质重的主要因素，顶叶摘除时期为重要因素，摘除下部叶片数和顶叶摘除片数为次要因素。上部烟叶的叶质重以相对较轻为好，A、B、C、D因素较优水平分别为A1、B3、C1、D1。

表2　不同处理的烤后烟叶物理性状的极差Table 2　Range analysis of physical properties of flue-cured tobacco leaves in different treats

2.3不同处理对上部烟叶物理性状影响的方差分析

不考虑因素交互作用，仅分析4个因素的主效应，表3为优化烟叶结构处理的上部烟叶物理性状的方差分析结果。烤烟开片度、叶片厚度、平衡含水率、叶质重的方差分析结果表明，只有A因素间差异极显著，说明摘除下部叶片数是影响烤烟开片度、叶片厚度、平衡含水率、叶质重的主要因素。烤烟单叶重、含梗率的方差分析结果表明，A因素间差异极显著，B和C因素间差异显著，说明摘除下部叶片数为影响烤烟单叶重、含梗率的主要因素，其次为下部叶摘除时期和摘除顶叶片数。

表3　不同处理烤后烟叶物理性状的方差Table 3　Variance analysis of physical properties of flue-cured tobacco leaves in different treats

2.4不同处理对上部烟叶物理性状影响的综合评价

综合评价结果见表4。物理特性指数从大到小的处理组合依次为A2B2C1D1、A2B3C1D2、A2B1C1D2、A2B2C2D3、A2B3C1D1、A2B1C2D3、 A1B3C2D3、A1B2C1D2、A1B1C1D1， A2B2C1D1处理组合为相对较优组合。说明优化烟叶结构以摘除下部2片烟叶和顶部1片烟叶、下部烟叶摘除时期在打顶期、顶部烟叶摘除时期在倒数第1烤为好。

表4　不同处理烤烟物理特性无量纲值和物理特性指数Table 4　Dimensionless value of physical properties and index of physical properties of flue-cured tobacco leaves in different treats

3　结论和讨论

正交试验的方差分析结果表明，优化烟叶结构后，影响烤烟物理特性的主要因子是摘除下部烟叶片数，这是由邵阳烟区的烤烟大田期间的生长环境所决定的。邵阳烟区烤烟的中、后期降雨多，打顶后，摘除下部2片低脚烟叶，有利于降低田间湿度和增加烟田通风透光能力，增强烟叶光合作用，减少病虫为害，从而为上部烟叶充分发育和正常成熟打下良好基础。

邵阳烟区烟叶优化结构最佳方法是打顶时摘除下部2片烟叶和倒数第1烤时摘除顶部1片烟叶，这与邵阳烟区的烤烟生产实际情况是相符的。邵阳稻田烤烟受大田前期低温阴雨影响，团棵期不明显，旺长期短。过早摘除下部烟叶(现蕾期)将会减少进行光合作用的叶面积，过迟摘除(封顶后10 d)对降低田间湿度作用不大，以打顶时摘除下部2片烟叶为最好。邵阳稻田烤烟一般留叶数在20片左右，顶部烟叶开片较好，过多摘除顶部烟叶(2片)，会使烟叶产量下降；过早摘除顶部烟叶，会使上部烟叶绿叶数减少，光合作用随之降低，影响上部烟叶充分发育和成熟。

正交试验主要分析方法包括极差(直观)分析和方差分析。极差分析法计算量小、简便、直观，但只考虑了因素、水平，而不能估计试验误差。方差分析可将因素、水平和试验误差对试验结果的影响区分开来考虑，可进一步了解分析精度。方差分析可以体现因素影响的显著性水平，极差分析不能判定该结果是误差引起还是试验因素导致的结果，对试验分析以方差分析结果为准。在实际的正交试验分析中，极差分析与方差分析结果可能不一致，如本研究中，极差分析中影响烤烟物理性状的主要因素是摘除下部烟叶时期，或摘除顶叶时期，或摘除下部烟叶叶片数，而方差分析中摘除下部烟叶片数差异达显著水平，且F值最大，是主要影响因素，因此，本研究中，判定影响烤烟上部烟叶物理性状的主要因素是依据方差分析结果，即为摘除下部烟叶片数。

评价烟叶物理特性的指标较多，如开片度，要求越大越好，但含梗率要求越小越好，而单叶重和叶片厚度等则要求接近目标值为好，因此，在分析多指标试验时需统筹兼顾，寻找使各指标都较理想的处理组合。对烤烟开片度、单叶重、含梗率、叶片厚度、平衡含水率、叶质重的最佳处理组合各不相同，必须进行综合判定，采用综合评分法和综合平衡法[20]。综合平衡法虽然能清晰反映各因素对指标的影响，但在综合平衡时往往较为困难，也无法解决复杂的多指标问题。综合评分法只要给出评分方法，一般情况下分析计算和判断较为方便、直观[21]。本研究尝试采用效果测度模型对数据进行归一化处理，再采用加权指数和法求得综合评分，即物理特性指数。依据物理特性指数高低进行判断，寻找最优组合，使复杂问题得以简化。

参考文献：

[1] 雷天义．邵阳市烟叶结构优化的意义及措施[J]．现代农业科技，2012(1)：356–358．

[2] 唐国强，刘坚志．优化烟叶等级结构，提高优质烟叶有效供给能力[J]．中国种业，2011(S2)：13–14．

[3] 宋淑芳，陈建军，周冀衡．留叶数对烤烟品质形成的影响[J]．中国烟草科学，2012，33(6)：39–43．

[4] 潘广为，向炳清，孔伟，等．高海拔地区烟草留叶数对烤烟产量、质量的影响[J]．湖北农业科学，2013，52(14)：3338–3341．

[5] 周国柱，薛超群，张永红，等．栽培因素对烤烟经济性状的效应分析[J]．烟草科技，2001(1)：41–43．

[6] 王建波，周清明，张光利，等．邵阳稻田烤烟留叶数研究[J]．作物杂志，2014(5)：105–109．

[7] 黄一兰，王瑞强，王雪仁，等．打顶时间与留叶数对烤烟产质量及内在化学成分的影响[J]．中国烟草科学，2004，25(4)：18–22．

[8] 陈志敏，彭业敏，许忠元，等．优化烟叶结构对烟叶产量及质量的影响[J]．湖南农业科学，2012(12)：19–20．

[9] 胡向丹，彭宇，马莹，等．兴烟1号烟叶结构优化探讨[J]．作物研究，2013(S1)：54–56．

[10] 黄夸克，马彦清，李祖红，等．田间不适用鲜烟叶的消化时期与消除叶片数对烟叶经济性状的影响[J]．中国农学通报，2013，29(4)：163–167．

[11] 邓小华，陈冬林，周冀衡，等．湖南烤烟物理性状比较及聚类评价[J]．中国烟草科学，2009，30(3)：63–68．

[12] 邓小华．湖南烤烟区域特征及质量评价指标间的关系研究[D]．长沙：湖南农业大学，2007．

[13] 王苏斌，郑海淘，邵谦谦，等．SPSS统计分析[M]．北京：机械工业出版社，2003．

[14] 申忠，邓小华，韩敏，等．种植密度及留叶数对津引品种KRK26主要经济性状的影响[J]．中国农学通报，2011，27(19)：268–271．

[15] 刘思峰，党耀国，方志耕，等．灰色系统理论及其应用[M]．北京：科学出版社，2004：229–233．

[16] 邹凯，肖志翔，邓小华，等．邵阳主产烟县气候生态适宜性研究[J]．云南农业大学学报(自然科学版)，2014，29(2)：278–284．

[17] 周冀衡，朱小平，王彦亭，等．烟草生理与生物化学[M]．合肥：中国科学技术大学出版社，1996．

[18] 尹启生，陈江华，王信民，等．2002年度全国烟叶质量评价分析[J]．中国烟草学报，2003(增刊)：59–70．

[19] 彭新辉，邓小华，易建华，等．气候和土壤及其互作对烟叶物理性状的影响[J]．烟草科技，2010(2)：48–54．

[20] 胡建军，周冀衡，柴家荣，等．多指标正交试验数据的优化分析及应用[J]．中国烟草学报，2008，14(2)：9–14．

[21] 苑玉凤．多指标正交试验分析[J]．湖北汽车工业学院学报，2005，19(4)：53–56．

责任编辑：罗慧敏英文编辑：罗 维

Effects of the number of field inapplicable fresh leaves removed and the removing period on physical properties of upper leaves of flue-cured tobacco

Li Wei1,3, Zou Kai2, Zhou Qingming1, Yu Qingtao2, Li Hailin1*, Luo Wei1, Dai Yongqiang2, Lei Tianyi2
(1.College of Agronomy, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China; 2.Shaoyang Tobacco Company of Hunan Province, Shaoyang, Hunan 422000, China; 3.China Tobacco Mid-South Agricultural Experimental Station, Changsha 410128, China)

Abstract:To identify the optimum number and period for removing the field inapplicable fresh leaves, range analysis, variance analysis and comprehensive evaluation way of orthogonal experiment design method were employed to study the influence of different number of the removed field inapplicable fresh leaves and the period of removing on physical properties of upper leaves of flue-cured tobacco. The results showed that the number of the lower leaves removed was the key factor for the degree of leaf opening, thickness of leaf, balance water ratio and weight per unit leaf area of the upper leaves of flue-cured tobacco; the number of the removed lower leaves, the removing period for the lower leaves and the number of the removed top leaves were the key factors for the weight per leaf and stem ratio of the upper leaves of flue-cured tobacco. The optimal model for structure optimization of flue-cured tobacco in Shaoyang was removing 2 lower tobacco leaves at the time of tobacco topping and removing 1 top tobacco leaves at the time of the first roast from the bottom.

Keywords:the field inapplicable fresh tobacco leaves; the number of tobacco leaves removed; removing period; physical properties of upper leaves of flue-cured tobacco

中图分类号：S572.01

文献标志码：A

文章编号：1007−1032(2016)02−0142−05

收稿日期：2015–04–07 修回日期：2015–10–27

基金项目：湖南省科学技术厅项目(2013NK3073)；邵阳市烟草公司项目(SY13–15KY01)

作者简介：李伟(1978—)，男，河南邓州人，博士研究生，高级农艺师，主要从事烟叶生产管理与栽培生理研究，hnyclw@163.com；*通信作者，李海林，高级实验师，主要从事烟叶栽培生理研究，t13875906147@163.com