密度与有机氮水平互作对长沙烟区烤烟产质量的影响

刘天波1，，段淑辉1，，李建勇，杨坤，钟越峰，黎栋，裴晓东

（1湖南省烟草科学研究所，长沙410004；2长沙市烟草公司，湖南长沙410010）

密度与有机氮水平互作对长沙烟区烤烟产质量的影响

刘天波1，2，段淑辉1，2，李建勇2，杨坤2，钟越峰2，黎栋2，裴晓东2

（1湖南省烟草科学研究所，长沙410004；2长沙市烟草公司，湖南长沙410010）

为寻求适合长沙烟区烤烟生长的最佳种植密度和有机氮水平组合，进行了密度与有机氮水平互作对烤烟产质量的影响研究。结果表明，低密低有机氮处理株高最高，为116.20 cm，高密低有机氮处理最大叶面积最大，达到1633.30 cm2；低密中有机氮处理的有效叶数最多，达到14.65片；增加密度会显著降低烟叶烟碱含量，低密中有机氮水平处理烟叶化学成分最为协调。本试验条件下，低密度高有机氮水平综合经济效益表现最好，产量和产值最高，分别达到2225.1 kg／hm2和42 844.5元／hm2。

烤烟；种植密度；有机氮；产量；质量；长沙烟区

烟草是一种重要的经济作物，烟叶品质及产量直接影响烟农、烟草企业和消费者的利益［1］。在烟草栽培措施中，品种、环境及调制措施相同情况下，种植密度和有机肥施用量对烤烟生长、产量、质量具有重要影响［2，3］。研究表明，种植密度是协调烤烟群体与个体矛盾，平衡产量和质量关系的重要因素之一，可通过影响植株营养状况、烟草生长的田间小气候等多方面影响烟叶产质量［4］。以往研究中关于有机肥对烟草产量及内在品质影响的研究很多［5～8］，但大多侧重于种植密度、施氮量和有机肥单个因子对烤烟农艺性状和品质的影响［9～11］，对种植密度和有机肥互作对烟草产量及内在品质影响的研究很少。因此，从有机氮水平出发，研究种植密度和有机氮互作对烟草产质量的影响很有必要。近年来，湖南省长沙市在浏阳市大围山基地探索生态烟叶开发，为高档卷烟提供原料保障。为此，以长沙生态烟叶开发的栽培模式为依托，开展不同种植密度和有机氮水平对烤烟产质量的影响研究，以期找出最优组合模式，从而获取最佳经济产量和品质，为指导烤烟生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在湖南省浏阳市大围山镇中岳村生态烟叶示范园进行。试验田土壤为水稻土，前作为水稻，土壤肥力均匀、地面相对平整、排灌方便、肥力水平中等，0～20 cm土层的pH为5.82，土壤肥力特性：有机质38.24 g／kg，碱解氮165.48 mg／kg，有效磷33.47 mg／kg，速效钾204.13 mg／kg，交换性钙10.76 mg／kg，交换性镁1.41 mg／kg。

1.2 试验材料

供试烤烟品种‘G80’，为当地生态烟叶主栽特色品种。

农家肥：由浏阳金岳烟农合作社提供，有机氮含量为0.35%。

生物有机肥：由长沙浩博生物技术有限公司提供，有机氮含量为2.4%。

菜籽饼肥：由湖南泰谷生物科技股份有限公司提供，有机氮含量为5.0%。

生物炭：由河南农业大学提供，有机氮含量为0.4%。

腐植酸：由北京澳佳生态农业股份有限公司提供，有机氮含量为4.0%。

提苗肥：由云南云叶化肥股份有限公司提供，无机氮含量20.0%。

硝酸钾：由云南云叶化肥股份有限公司提供，无机氮含量13.5%。

硫酸钾：由广东米高化工有限公司提供，钾含量50%。

1.3 试验设计

试验采用裂区设计，设种植密度和有机氮水平2个因素，密度（D）为主区，有机氮水平（N）为副区。各处理随机排列，3次重复，小区面积50 m2（5行区）。密度设2个水平，分别为D1.16 500株／hm2（低密度），D2.18 000株／hm2（高密度）；有机氮纯氮用量设置依据有机肥用量和其他有机肥组合，分别设低（N1.112.2 kg／hm2）、中（N2.166.2 kg／hm2）、高（N3.189.0 kg／hm2）和极高（N4.213.0 kg／hm2）4个水平，具体见表1。有机肥全部用作基肥，在移栽前一次性施完。每个处理用提苗肥30 kg／hm2、硝酸钾150 kg／hm2、硫酸钾225 kg／hm2作为追肥。试验共8个处理，共24个小区，具体处理组合为：T1.D1N1；T2.D1N2；T3.D1N3；T4.D1N4；T5.D2N1；T6.D2N2；T7.D2N3；T8.D2N4。田间栽培管理措施按项目要求结合当地生产技术方案实施。

表1 不同有机氮水平有机肥用量（kg／hm2）

1.4 测定项目

（1）农艺性状。在成熟期（打顶后第10天）测量农艺性状，每个处理选取长势较为一致的10株烟，测量烟株的株高、有效叶数、茎围、最大叶叶绿素含量、最大叶叶面积（0.6345×（叶长×叶宽））；每株烟自下而上分别标记第4位叶、10位叶和16位叶为下部叶、中部叶和上部叶，测量其长和宽。测定方法参考《YCT142－2010烟草农艺性状调查测量方法》。

（2）经济性状。统一按国家42级分级标准分级（烤烟GB2635－1992），价格按当地当年收购价格统计。统计各处理烤后全部原烟（包括样品）的各个等级比例、重量、价格等。分别计算产量、均价、产值、上中等烟比例等。

（3）化学成分测定。所有烟叶全部调制结束后，每个处理选取X2F、C3F、B2F烟叶各3 kg，用于常规化学成分评价。烟叶中总糖、还原糖、烟碱、钾、氯化学成分测定采用文献［12］的方法。

1.5 数据处理

利用SPSS18.0软件对各项性状的表型数据进行统计分析，用Duncan法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 密度和有机氮水平互作对烤烟农艺性状的影响

由表2可知，各处理间株高和茎围无显著差异，各处理间无明显变化规律；低密中有机氮处理有效叶数最多，达到14.65片，高密低有机氮处理最大叶面积较大，达到1633.30 cm2。密氮互作对株高、有效叶数、茎围影响不显著，对最大叶面积影响显著。

表2 各处理烟株的农艺性状

2.2 种植密度和有机氮水平互作的烟叶化学成分分析

由表3可知，低密度下，极高有机氮水平处理上部叶还原糖、总糖、钾和氯的含量均最高，中有机氮水平的烟碱含量最高。高密度下，低有机氮水平上部叶总糖、还原糖以及钾的含量较其他施肥方案高，高有机氮水平的烟碱含量高于其他3个有机氮水平处理，但这3个水平烟碱含量的差异不显著。密度对钾含量影响不显著，密氮互作对还原糖、总糖、烟碱、氯、钾含量影响极显著。

表3 各处理上部叶（B2F）的化学成分（%）

（续表3）

由表4可知，相同密度下，中部叶还原糖和总糖在高和极高有机氮水平下较高；烟碱在高和极高有机氮水平下较低，在低有机氮水平下，氯含量低；在相同有机氮水平下，高密度还原糖、总糖、氯含量较低密度低，烟碱和钾含量高。密度对钾含量影响不显著，密氮互作对还原糖、总糖、烟碱、氯含量影响极显著，对钾含量不显著。

表4 各处理中部叶（C3F）的化学成分（%）

由表5可知，低密度下，中有机氮水平下部叶还原糖、总糖的含量最高，极高有机氮水平处理的烟碱含量最高，中有机氮水平处理烟碱含量最低。高密度下，高有机氮水平处理下部叶总糖、还原糖的含量较其他有机氮水平高，中有机氮水平处理烟碱含量最高，高有机氮水平处理最低，低有机氮水平处理钾含量最高，氯含量最低。有机氮水平对钾含量差异不显著，密氮互作对各处理影响极显著。

表5 各处理下部叶（X2F）的化学成分（%）

2.3 种植密度和有机氮水平互作对经济性状的影响

由表6可知，各处理产量存显著性差异，在同一密度下，随着有机氮水平提高，产量相应提高；低密度下，各处理产值存显著性差异，均价无显著性差异，但高密度下产值无显著性差异，均价有显著性差异。在相同有机氮水平下，不同密度产量、产值存在显著性差异，低密度产量、产值较高。密度、有机氮水平对各处理产量、产值、中上等烟比例、均价影响差异不显著，密氮互作对各处理差异极显著。不同密度间相比，低密度处理的综合表现更好；不同有机氮水平相比，高氮水平综合经济效益表现最好，产量和产值最高；从密度和施肥互作效应来看，低密高氮产值整体表现最好。

表6 各处理经济性状比较

3 讨论

种植密度和有机肥对烤烟产质量产生显著影响，种植密度影响烤烟群体结构，进而影响到烤烟群体的光能利用和干物质生产［13，14］。烤烟主要经济性状是衡量施氮量和种植密度及其互作效应的主要指标，密度、施氮量及二者互作对烤烟品质产生显著影响［15～17］。本研究结果表明，一定范围内随有机氮水平增加，种植密度相对减少更有利于烟株个体发育尤其是大田后期生长，农艺性状表现更优更稳定，与唐先干、张喜峰等研究结果一致［18，19］。各有机氮水平均有利于提高烟叶的钾含量，极高有机氮水平在烟叶内在物质方面并不占优，因此有机氮水平要适当。有研究认为，有机肥的施用不宜过多，合适的有机无机肥配比才能促进烤烟品质的提高［20，21］。

大量研究结果表明，施用生物有机肥可以提高烤烟的产量。施用菜枯、茶枯、烟草有机肥等提高了土壤的透气性，可以提高烟田土壤有机质含量，更利于烤烟生长［22］。使用腐殖酸、牛粪、谷壳灰等烤烟用有机肥，显著提高烟叶产量、产值、中上等烟比例和均价水平，烟叶经济效益明显提高［23～25］。有机肥用量在一定范围内，对烤烟生长及产量、产值具促进作用，超过阈值就会起阻碍作用，同时要以烤烟种植密度为前提［26～28］。因此，选择合理的有机氮水平和密度，协调好个体与群体的关系，以保证高产值、高品质。本试验的结果表明，高密低氮处理产量和产值最低，这可能与其有效叶片数少有关，但其最大叶面积显著高于其余各处理。有机氮水平对产值、均价的影响小于种植密度，当密度为18 000株／hm2时，产值随着有机氮水平变化，无显著性差异，当密度为16 500株／hm2，各处理均价无显著性差异。总体来看，随着有机氮水平的提高，烤烟的产量显著提高，但产值和均价并未同时提高，在低密度下，产值随着有机氮水平增加而增加，均价比高密度下高，因此，烤烟稀植有利于产值和均价的提高。在本研究条件下，低密高有机氮水平产值最好，在一定范围内，种植密度效应大于有机氮效应，这可能与有机氮缓效性和转化为无机氮的效率有关［29］。

有机肥对烤烟生长和烟叶质量具有积极意义，今后将进一步优化有机肥料的施用量及施用方法，深入研究有机肥对烟叶内在品质的影响，不断提高有机肥的综合效益。

4 结论

本研究结果表明，高有机氮水平处理农艺性状最优，不同密度间相比，低密度处理的综合表现更好；不同有机氮水平相比，高有机氮水平综合经济效益表现最好，产量和产值最高。中有机氮水平化学成分最为协调，低密高氮水平经济性状最优，可兼顾烟叶产量和产值。综合来看，本试验条件下，低密度高有机氮水平综合经济效益表现最好，产量和产值最高，分别达到2225.1 kg／hm2和42 844.5元／hm2。

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Interaction Effects of Planting Density and Organic Nitrogen Rate on Yield and Quality of Flue－cured Tobacco in Changsha

LIU Tianbo1，2，DUAN Shuhui1，2，LIJianyong2，YANG Kun2，ZHONG Yuefeng2，LIDong2，PEIXiaodong2

（1 Tobacco Research Institute of Hunan Province，Changsha，Hunan 410004，China；2 Changsha Tobacco Company，Changsha，Hunan 410010，China）

In order to find out the optimum planting density and organic nitrogen level for flue－cured tobacco growing in Changsha area，the effects of density and organic nitrogen levels on the yield and quality of flue－cured tobaccowere studied.Results showed that the plant heightwas 116.20 cm at treatment of low density and low organic nitrogen，which was the highest.The largest leaf area was 1633.30 cm2at the treatment of the highest density and low organic nitrogen，which was themaximum.The leaf number at treatment of low density and medium organic nitrogen was 4.65 leaves，which was themost.The nicotine contentof tobacco leaveswas significantly reduced by increasing density.The chemical components of tobacco leaveswere the best at treatment of low density and medium organic nitrogen.Under the conditions of this experiment，the comprehensive economic benefitwas the best at treatment of low density and high organic nitrogen，and the yield and output value were the highest，which reached 2225.1 kg／hm2and 42 844.5 Yuan／hm2，respectively.

flue－cured tobacco；planting density；organic nitrogen；yield；quality；flue－cured tobacco；Changsha

S572.048

A

1001-5280（2017）02-0146-06

10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.02.11

2017 01 09

刘天波（1983－），男，农艺师，研究方向：烟草栽培与生理研究，Email：tianboliu＠126.com。

长沙市烟草专卖局（公司）科技项目（csyc－ny－20120013）。