移栽期和采收期对豫中烤烟上六片叶发育期温度指标的影响
2019-09-10高真真刘扣珠史宏志等
高真真 刘扣珠 史宏志 等
摘 要:為研究不同移栽期和采收期对豫中烟区上六片烟叶生育期温度因子的影响,确定适宜移栽期和采收期,以中烟100为材料,设置不同移栽期和采收期处理,使气候因子在烤烟上六片叶生育期重新配置。随着移栽期的后移,上六片叶生长期、成熟期及全生育期>0 ℃积温、>10 ℃积温、气温日较差、>20 ℃天数、最高温>30 ℃天数整体均呈逐渐降低趋势,上六片烟叶生长期的均温、>20 ℃积温都以4月25日移栽的处理相对较高;在上六片烟叶成熟期,移栽期于5月5日前对应不同采收期的均温都在25 ℃以上,而5月15日移栽在采收期延迟12 d时均温最低,为24.6 ℃。采收期推迟,均温逐渐降低,气温日较差、最高温>30 ℃天数变化不明显,各积温指标表现为升高趋势,以延迟12 d达到最高,其中成熟期>20 ℃有效积温在不同采收期的变化范围为187.88~313.3 ℃,5月5日前移栽延迟6~12 d,>20 ℃有效积温均可达到240 ℃以上,变化范围为242.48~313.3 ℃。在上六片烟叶生长过程中,均温、气温日较差、最高温>30 ℃天数受移栽期的影响大于采收期,积温、>20 ℃天数则与采收期关系密切,在5月5日之前移栽条件下,延迟采收时均温下降不明显,但积温不断增加。
关键词:移栽期;采收期;上六片叶;温度
中图分类号:S572.01 文章编号:1007-5119(2019)01-0049-09 DOI:10.13496/j.issn.1007-5119.2019.01.007
Abstract: In order to study the effects of different transplanting and harvesting time on the temperature factors for the development of the upper six leaves in the central tobacco-growing area of Yuzhong, a field experiment with different transplanting and harvesting dates was designed using the tobacco variety Zhongyan100. The aim of this study is to make the climatic factors such as light, temperature and water reconfigured during the growth period of upper six flue-cured tobacco leaves and to provide a theoretical basis for analyzing the temperature index of the upper six slices formed in Yuzhong and determine the appropriate transplanting and harvesting time. The results showed that: with the shift of transplanting time, during the upper six leaf growth period, the last six leaf mature period, and the whole growth period, >0 ℃ accumulated temperature, >10 ℃ accumulated temperature, daily temperature range, >20 ℃ days, the highest temperature>30 ℃ days showed a gradual decrease trend. The average temperature of the upper six leaf growing season and the accumulated temperature of >20 ℃ were all relatively higher with the April 25 transplanting treatment. The daily temperature range gradually increased during the last six leaf mature period and the harvest time was postponed. The average temperature gradually decreased. Diurnal temperature difference, the maximum temperature> 30 ℃ days did not change significantly. The other meteorological factors as a whole showed an increasing trend. In the process of the growth of the top six leaves, the average temperature, daily temperature range, and the maximum temperature were effected by the transplanting time greater than the harvesting time, and the accumulated temperature, >20 ℃ days was closely related to the harvesting time.
Keywords: transplanting time; harvesting time; upper six leaves; temperature
烤烟适宜的移栽期和采收期是生产优质烟叶的重要环节[1-6],烤烟移栽期和采收期不同,烟株各生育阶段所处的温度、光照和降水量等气候条件也有差异,进而影响烟叶的产量、质量和风格特色[7-9]。在诸多气候因子中,温度与烟叶质量和风格特色的形成密切相关,成熟期温度是决定烟叶香型表现的决定因素,成熟期日均温、成熟期地温和全生育期积温较高、昼夜温差较小是浓香型产区的共同特征[10]。豫中烟区是生产优质浓香型烟叶的典型产区,烟叶全生育期温度较高,热量丰富,是中国优质浓香型烟叶的典型代表,尤其是在特定生态条件下发育而成的烟株上部的高成熟度上六片烟叶,具有香气浓郁芬芳、吃味醇厚丰富、焦油量/烟碱较低、安全性高的特点,近年来受到河南中烟等工业企业的青睐,在高端卷烟品牌建设中发挥了重要作用。但由于上六片烟叶生产标准体系尚未建立,上六片烟叶生产尚存在一定的盲目性,限制了上部叶质量和可用性的进一步提升和有效利用,因此科学建立优质上六片烟叶形成的生态标准和技术标准是当务之急。国内关于不同移栽期对烤烟生长及产量、品质的影响研究较多[11-13],但移栽期和采收期对上六片烟叶发育期间温度因子的调节效应及优质上六片烟叶生产的温度指标等方面罕有报道。本试验旨在通过分析调整移栽期和采收期后上六片烟叶发育期间温度因子的变化,筛选出影响上六片烟叶质量风格的关键温度指标,为建立优质上六片烟叶形成的生态指标奠定基础。
1 材料与方法
1.1试验地点
试验于2015—2017年在河南省襄城县王洛镇进行,选取土壤肥力中等且肥力均匀的地块,按照当地的栽培措施进行施肥和灌溉,前茬作物为小麦,供试品种为当地主栽品种中烟100。
1.2 试验设计
本试验采用两因素完全随机设计,设计4个移栽期和4个采收期共16个处理,每个处理3次重复,取3年平均数据。试验处理组合见表1。当地传统的移栽期和采收期分别为4月25日,8月26日左右。行间距为1.2 m×0.55 m,密度1019株/667 m2,每个处理栽烟100株。成熟采收后,采用当地常规的烘烤方式。采集样品为每个处理的上六片烟叶。试验中详细记载烟株每一片烟叶的出现日期,以叶片长度2 cm作为1片新叶,打顶以后留好上六片叶,并将上六片烟叶第1片出现日期定为上六片叶出现期,准确记录打顶日期以及上六片烟叶大小不再变化时的定长日期。本试验中以上六片烟叶基本色为黄绿色,叶面2/3以上落黄,主脉发白,有成熟斑时作为早收6天的采收标准;以上六片烟叶的顶叶达到以黄为主,主脉全白发亮和侧脉的大部分(2/3以上)发白时作为正常采收的标准,之后每隔6 d采收1次,共延迟12 d。烤烟整株留叶数根据当地常规采收方式正常留叶一般为18~22片。
文中>0 ℃、>10 ℃、>20 ℃有效积温的计算方法为K=N(T-C)(K为总积温,N为天数,T为日平均温度,C为基点温度)。烟草为喜温作物,一般来说生长期温度在20 ℃以下很少有烟草种植,烟草在22~28 ℃生长良好,20 ℃也能顺利生长,但在20 ℃以下,烟草就生长不良,因此规定>20 ℃積温(20 ℃即为基点温度)是烟草能够正常生长的有效积温。
1.3 气象数据来源及处理方法
生育期的记载是依据YC/Y142—2010来进行记载。在烟田安装澳作生态仪器有限公司的HOBO/NRG 小型气象监测站采集气象数据,设置监测频率为每4分钟测量1次,记录频率为每小时1次,记录每小时测得的15个数值的平均值。
1.4 数据统计方法
用SPSS 22.0软件,采用方差分析和LSD法比较上六片烟叶生育期温度因子受移栽期和采收期的影响程度,利用线性回归以及非逐步线性回归等方法采用3次重复数据分别建立移栽期和采收期与上六片烟叶生育期温度因子的关系,采用Excel和Origin 7.5进行数据处理和绘图。
2 结 果
2.1 移栽期和采收期对上六片叶生育期的影响
不同移栽期和采收期处理组合对烤烟上六片烟叶生育期的影响情况见表2,由表2可知,随着移栽期的推迟,烤烟上六片叶的出现期、定长期以及采收期发生时间都持续向后推迟。移栽时间每推迟6 d,上六片烟叶出现日期以及定长日期与上一个移栽期相比间隔时间不断缩短,相应的上六片叶生长期和全生育期天数整体呈现不断减少的趋势,可能是因为后期温度较高,制造和积累了较多的光合产物,加速了烟株的生长。上六片叶成熟日期变化不明显,正常成熟时间需要31~32 d,上六片叶采收日期每推迟6 d,相应的成熟日期以及全生育期增加6 d。
2.2 移栽期和采收期对烤烟上六片叶温度因子的影响及互作分析
由表3可知,在上六片叶生长期,>0 ℃积温、>10 ℃积温、气温日较差、>20 ℃天数、最高温>30 ℃天数均随移栽期的推迟不断降低,>20 ℃积温表现为先升高后降低,以4月25日移栽处理的>20 ℃有效积温最高为234.96 ℃,5月15日的移栽处理最低为226.55 ℃;生长期的均温随移栽期变化趋势不明显,以5月15、4月25移栽处理的均温相对较高。
随着移栽期的后移(图1),上六片叶成熟期的均温、各积温指标均不断降低,其中移栽期在5月5日前对应不同采收期的均温都在25 ℃以上,而5月15日移栽在延迟12 d时均温最低,为24.6 ℃;随着移栽期推迟,上六片叶成熟期气温日较差逐渐升高,>20 ℃天数变化不明显,均在40~41 d范围内;随着采收期推迟,上六片叶成熟期均温不断降低,最高温>30 ℃天数较为稳定,各积温指标、气温日较差等不断升高,并在延迟到12 d时达到最大,在延迟12 d时,>20 ℃积温为313.3 ℃。综上分析,在5月5日前移栽条件下,延迟采收6~12 d,可保证上六片叶成熟期均温在25 ℃以上,>20 ℃有效积温在240 ℃以上。
上六片叶全生育期气候指标整体都随着移栽期的后移表现为下降趋势(图2);采收期推迟,均温逐渐降低,气温日较差、最高温>30 ℃天数变化不明显,各积温指标、>20 ℃天数整体表现为升高趋势,5月5日移栽前,>20 ℃有效积温在延迟6~12 d时变化范围为473.7~547.53 ℃。
双因素方差分析表明(表4),移栽期和采收期对烤烟上六片叶成熟期、全生育期各温度指标均达到极显著水平,移栽期对均温、最高温>30 ℃天数的影响大于采收期,对>0 ℃、>10 ℃积温的影响小于采收期,烤烟上六片叶采收期和移栽期对>20 ℃积温的影响程度差别不大。成熟阶段烤烟上六片叶的采收期对气温日较差的贡献率较大,为53.13%(该因素均方与总均方的比值×100%)[14],而全生育阶段移栽期对气温日较差的贡献率达到99.44%。除>20 ℃天数以外,两者交互对其他气象指标的影响均达到极显著水平。
对试验因素进行水平编码(表5),由表6的决定系数可知模型与实测值拟合程度较高,可拟合试验结果进而采用逐步回归分析不同移栽期和采收期对烤烟生育期温度的影响大小和关系密切程度(表6、7)。结果表明除气温日较差外,移栽期和采收期对烤烟上六片叶成熟期各温度因子的影响都达到极显著水平,均温与采收期和移栽期呈现极显著负相关,而其他温度因子则与移栽期呈极显著负相关,与采收期呈极显著正相关;各积温指标与上六片叶采收期关系较为密切,而均温、最高温>30 ℃天数则受移栽期的影响较大。
在烤烟上六片叶全生育期,>0 ℃积温、>10 ℃积温、>20 ℃积温、>20 ℃天数都与移栽期呈极显著负相关,与采收期呈极显著正相关;除均温、最高温>30 ℃天数受移栽期影响较大外,各积温指标都与上六片叶采收期关系密切;气温日较差与移栽期和采收期都呈现极显著负相关,且与移栽期相关性较大(偏相关系数为-0.9949)。
烤烟上六片叶不同生育阶段,除最高温>20 ℃天数、最高温>30 ℃天数外,各温度因子都受到移栽期和采收期的交互作用。综合来看,上六片叶延迟采收需要配合相对较早的移栽期以保证上六片叶发育期间温度条件得到充分满足。
3 讨 论
适宜的移栽期和采收期是烤烟生长发育过程中的重要环节,关系到烟叶的产量和品质[15]。通过调整移栽期和成熟采收期,可使烟叶生长发育处于较适宜的条件,实现各生育期之间光温水等气候因子的最佳匹配状态[11]。本试验结果表明,除>20 ℃天数、最高温>30 ℃天数外,上六片叶生长的各温度指标都受到移栽期和采收期交互作用的显著影响。移栽期和采收期过早、过晚都会影响烤烟大田期的温度因子,这与杨园园等[16]、彭世逞等[17]的研究结果相似,因此适当调节移栽期和采收期实现上六片叶田间温度因子的优化配置对进一步提高烤烟上六片叶的可用性有重大意义。
烟叶生长期间的温度变化对烟叶风格和品质的影响尤为重要,随移栽期和采收期的改变,烟叶质量风格表现出不同的变化趋势。李天福等[18]研究表明7—8月份的气温对烟叶香吃味的貢献较大,史宏志等[10]认为成熟期较高的均温,是浓香型烟叶的典型特征,典型浓香型烟叶的形成一般需要成熟期温度达到25 ℃以上,低于25 ℃浓香型风格弱化,因此适当提早移栽期可以保证烟叶成熟期有较高的温度条件,促进浓香型特色的彰显。本试验表明在上六片叶成熟期随着移栽期的推迟,上六片叶日均温呈下降趋势,移栽期在5月5日前对应不同采收期的均温都在25 ℃以上,而5月15日移栽在延迟12 d时均温最低,为24.6 ℃。因此适当提早移栽期增加上六片叶成熟期的均温对上六片烟叶浓香型特色的锻造起到关键性作用;相关分析显示,在上六片叶成熟期,最高温>30 ℃天数与移栽期呈极显著负相关,移栽期后移,最高温>30 ℃天数呈下降趋势,而采收期延迟,最高温>30 ℃天数变化较小,进一步说明移栽期的推迟可能会导致烤烟浓香型典型性的下降。在本试验范围内,延迟采收期则不影响烤烟浓香型烟叶的典型性。方差分析显示,积温受采收期的影响大于移栽期,且与采收期呈极显著正相关。在上六片叶成熟期,>20 ℃有效积温在不同采收期的变化范围为187.88~313.3 ℃,5月5日前移栽延迟6~12 d,>20 ℃有效积温均可达到240 ℃以上,变化范围为242.48~313.3 ℃,采收期延迟,>20 ℃积温不断增加。高成熟度是上六片烟叶质量的核心,与烟叶的色香味密切相关[19]。一定范围内适当推迟采收,不仅能够改善烟叶的外观质量[20],更能提高其内在品质[21]。因此适当延迟采收期,增加>20 ℃有效积温可提高上六片烟叶的成熟度增加其可用性。烤烟在整个生育期的气温日较差受移栽期的影响较大且随着移栽期的后移整体呈现下降的趋势,以较晚移栽的处理5月15最低,上六片烟叶在生长期、成熟期气温日较差(不同采收期的均值)的变化范围分别为8.96~10.6 ℃,8.36~8.64 ℃,成熟期气温日较差总体较小符合浓香型烟区气温日较差小的特点。鉴于以上分析,优质上六片烟叶的产生受移栽期和采收期交互作用影响显著,适当提早移栽期,延迟采收期可能有利于提高烟叶成熟期温度,增加>20 ℃有效积温,进而促进上六片叶质量提升和浓香型特色彰显。关于移栽期和采收期对上六片烟叶质量和品质影响的机理将会进一步进行研究。
4 结 论
豫中烟区上六片叶生长期间温度因子的变化与移栽期和采收期密切相关。均温、气温日较差、最高温>30 ℃天数受移栽期的影响大于采收期,而活动积温、有效积温受采收期的影响较大,通过调整移栽期和采收期可以显著影响烤烟上六片叶的温度因子,进而影响烟叶的质量和风格特色,5月5日之前移栽条件下均温都在25 ℃以上,延迟采收时均温下降不明显,上六片烟叶浓香型特色不受影响,但积温不断增加,烟叶质量得到不断提升。
参考文献
[1]向德恩,时鹏,申国明,等. 不同移栽期对恩施烤烟产量和质量的影响[J]. 中国烟草科学,2011,32(S1):57-62.
XIANG D E, SHI P, SHEN G M, et al. Effects of different transplanting periods on the yield and quality of flue-cured tobacco in Enshi[J]. Chinese Tobacco Science, 2011, 32(S1): 57-62.
[2]鹿莹,梁晓芳,管恩森,等. 移栽时间对烤烟光合特性、产量和品质的影响[J]. 中国烟草科学,2014,35(1):48-53.
LU Y, LIANG X F, GUAN E S, et al. Effect of transplanting time on photosynthetic characteristics, yield and quality of flue-cured tobacco[J]. Chinese Tobacco Science, 2014, 35(1): 48-53.
[3]胡鐘胜,杨春江,施旭,等. 烤烟不同移栽期的生育期气象条件和产量品质对比[J]. 气象与环境学报,2012,28(2):66-70.
HU Z S, YANG C J, SHI X, et al. Comparison of meteorological conditions, yield and quality of flue-cured tobacco at different growth stages[J]. Journal of Meteorology and Environment, 2012, 28(2): 66-70.
[4]黄一兰,李文卿,陈顺辉,等. 移栽期对烟株生长、各部位烟叶比例及产、质量的影响[J]. 烟草科技,2001(11):38-40.
HUANG Y L, LI W Q, CHEN S H, et al. Effect of transplanting period on the growth of tobacco plants, the ratio of tobacco leaves at various parts, and the yield and quality of tobacco [J]. Tobacco Science and Technology, 2001 (11): 38-40.
[5]刘德玉,李树峰,罗德华,等. 移栽期对烤烟产量、质量和光合特性的影响[J].中国烟草学报,2007(3):40-46.
LIU D Y, LI S F, LUO D H, et al. Effect of transpla nting period on yield, quality and photosynthetic characteristics of flue-cured tobacco[J]. Chinese Journal of Tobacco, 2007(3): 40-46.
[6]李进平,谢志坚,涂书新,等. 烤烟烟碱合成及其氮素来源与移栽期和氮肥的关系研究[J]. 植物营养与肥料学报,2010,16(3):714-719.
LI J P, XIE Z J, TU S X, et al. Study on the relationship between nicotine synthesis and nitrogen source, transplanting date and nitrogen fertilizer in flue-cured tobacco[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2010, 16(3): 714-719.
[7]邵丽,晋艳,杨宇虹,等. 生态条件对不同烤烟品种烟叶产质量的影响[J]. 烟草科技,2002(10):40-45.
SHAO L, J Y, YANG Y H, et al. Effects of ecological conditions on tobacco yield and quality of different flue-cured tobacco varieties[J]. Tobacco Science and Technology, 2002(10): 40-45.
[8]鲁永新,王恩超,张映翠,等. 楚雄州烤烟的种植生态区划[J]. 烟草科技,2009(2):57-60.
LU Y X, WANG E C, ZHANG Y C, et al. Planting ecological division of fluecured tobacco in Chuxiong Prefecture[J]. Tobacco Science & Technology, 2009(2): 57-60.
[9]李进平,高友珍. 湖北省烤烟生产的气候分区[J]. 中国农业气象,2005(4):48-53.
LI J P, GAO Y Z. Climate division of flue-cured tobacco production in Hubei Province [J]. Chinese Journal of Agrometeorology, 2005(4): 48-53.
[10]史宏志,刘国顺. 浓香型特色优质烟叶形成的生态基础[M]. 北京:科学出版社,2016.
SHI H Z, LIU G S. The ecological basis of the characteristics of Luzhou-flavored high-quality tobacco
[M]. Beijing: Science Press, 2016.
[11]张喜峰,张立新,高梅,等. 不同移栽期对陕南烤烟氮钾含量、光合特性及经济性状的影响[J]. 中国烟草科学,2013,34(4):20-24.
ZHANG X F, ZHANG L X, GAO M, et al. Effects of different transplanting periods on nitrogen and potassium contents, photosynthetic characteristics and economic traits of flue-cured tobacco in southern Shaanxi[J]. Chinese Tobacco Science, 2013, 34(4): 20-24.
[12]陈永明,陈建军,邱妙文. 施氮水平和移栽期对烤烟还原糖及烟碱含量的影响[J]. 中国烟草科学,2010,31(1):34-36,40.
CHEN Y M, CHEN J J, QIU M W. Effects of nitrogen application rate and transplanting date on reducing sugar and nicotine content of flue-cured tobacco[J]. Chinese Tobacco Science, 2010, 31(1): 34-36, 40
[13]杨亚,朱列书,朱静娴,等. 移栽期对烤烟生长发育及品质的影响[J]. 作物研究,2011,25(2):179-183.
YANG Y, ZHU L S, ZHU J Y, et al. Effect of transplanting Period on growth, development and quality of flue-cured tobacco[J]. Crop Research, 2011, 25(2): 179-183.
[14]蓋钧镒 T [M]. 北京:中国农业出版社,2000:109-110.
GAI J Y. Test statistical method[M]. Beijing: China Agriculture press, 2000: 109-110.
[15]郭月清. 烤烟栽培技术[M]. 北京:金盾出版社,1992.
GUO Y Q. Tobacco cultivation techniques [M]. Beijing: Jindun Press, 1992.
[16]杨园园,穆文静,史宏志,等. 调整烤烟移栽期对各生育阶段气候状况的影响[J]. 江西农业学报,2013,25(9):47-52.
YANG Y Y, MU W J, SHI H Z, et al. Adjusting the influence of transplanting period of flue-cured tobacco on the climate of each growth stage[J]. Acta Agriculturae Jiangxi, 2013, 25(9): 47-52.
[17]PENG S Z, WU Y, GUAN Y, et al. Effects of different transplanting and harvesting periods on yield and quality of flue-cured tobacco[J]. Agricultural Science & Technology, 2016, 17(5): 1255-1260.
[18]李天福,王彪,杨焕文,等. 气象因子与烟叶化学成分及香吃味间的典型相关分析[J]. 中国烟草学报,2006(1):23-26.
LI T F, WANG B, YANG H W, et al. Canonical correlation analysis of meteorological factors and chemical components of tobacco leaves and aroma and taste[J]. Chinese Journal of Tobacco Sciences, 2006(1): 23-26.
[19]蔡宪杰,王信民,尹启生. 成熟度与烟叶质量的量化关系研究[J]. 中国烟草学报,2005,11(4):42-46.
CAI X J, WANG X M, YIN Q S. The quantitative relationship between maturity and tobacco quality [J]. Chinese Journal of Tobacco Science, 2005, 11(4): 42-46.
[20]李章海,王东胜. 不同成熟度烟叶的烤后性状观察[J].中国烟草,1988(2):28-30.
LI Z H, WANG D S. Observe the roasted characters of different maturity tobacco leaves [J]. Chinese Tobacco. 1988(2): 28-30.
[21]席元肖,刘阳,李锋,等. 不同外观烤烟类胡萝卜素及其降解产物含量的差异分析[J]. 烟草科技,2012(3):67-74.
XI Y X, LIU Y, LI F, et al. Difference analysis of carotenoids and their degradation products in flue-cured tobacco with different appearances [J]. Tobacco Science and Technology, 2012 (3): 67-74.