10个烤烟品种在宣威东北部植烟区的生态适应性
2020-02-01张军刚杨美丽夏荣帅周玉思张加研潘义宏
张军刚,杨美丽,夏荣帅,杨 森,周玉思,王 瑛,张加研,廖 勇,潘义宏*
(1.云南省烟草公司 曲靖市公司,云南 曲靖 652300; 2.西南林业大学 化学工程学院,云南 昆明 650224)
优良的烤烟品种是生产优质烟叶原料的基础,烤烟生长环境及生产技术均要通过烤烟品种才能影响烟叶的产质量[1]。相关研究表明,烤烟品种具有较为稳定的遗传特性,其对烟叶品质的影响达60%以上,对产量的影响为20%~35%[2-3]。生态环境决定烟叶质量特色,烤烟品种彰显烟叶质量特色[4],不同的生态环境条件对烟叶产质量具有较大影响[5-7],烤烟品种若不能适宜当地生态环境,将造成“良种不良”的结果。因此,只有烤烟种植区域特定的生态环境与适宜的烤烟品种有机结合,才能最大程度发挥烤烟品种的品质和经济效益[8-11]。牛莉莉等[12]对4个浓香型烤烟品种(系)在南阳烟区的适应性进行评价。杜卫民等[13]从农艺性状、烟叶品质等方面研究8个烤烟品种(系)在广元烟区的适应性。孙玉晓等[14]从农艺性状、经济效益入手,评价6个烤烟新品种在宣恩县的适宜性。目前,未见从烤烟品种生态适应性以及市场适宜性等方面综合评价烤烟品种在滇东北不同生态烟区的相关研究报道。云南宣威作为全国烟叶产量最大的县级烟区,年生产烟叶约3万t,是全国烟叶原料需求最旺烟区,烟叶以清香型和清甜香型为主[15]。宣威烟区海拔落差较大,降雨和气温差别也较大,立体气候明显。烟区常年种植的云烟87和云烟100等烤烟品种面临品种退化、病害增加及产质量下降等问题,严重制约烟区发展。鉴于此,针对宣威东北部生态烟区,以云烟301、云烟100及中川208等10个烤烟品种为研究对象,从烤烟农艺性状、主要病害发病率、常规化学成分、含梗率、感官质量及经济效益等方面进行系统分析和评价,筛选适宜宣威东北部生态烟区的烤烟品种,明确生态环境与烤烟品种的互作效应,以期为后续配套技术研究与推广奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2019年在宣威市东北部杨柳乡可渡村开展,海拔1 583 m,土壤类型为黄壤,近6年烤烟生育期(4—9月)平均降雨量为831.44 mm,平均气温为19.64℃。同类型烟区有宣威双河、阿都、乐丰及普立等东北部烟区。试验地土壤养分:pH 6.08,有机质14.95 g/kg,碱解氮101.77 mg/kg,速效磷37.23 mg/kg,速效钾251.86 mg/kg。
1.2 材料
烤烟品种:云烟87、云烟97、云烟100、云烟105、云烟301、云烟116、云烟119、云烟121、中川208和云烟123,共计10个烤烟品种,中川208种源由中国农业科学院烟草研究所提供,其他烤烟品种由云南省烟草农业科学研究院提供。
1.3 方法
1.3.1 试验设计 以烤烟品种为试验对象,设10个处理,3次重复,采用随机排列,共30个小区,小区面积0.033 hm2,相邻烤烟品种间设置2垄作为隔离带,合计1.0 hm2,种植规格为0.6 m×1.2 m。烤烟基肥为烟草专用复合肥(N∶P2O5∶K2O为14∶10∶24)和商品有机肥(总养分≥5.0%,有机质≥85%),用量均为600 kg/hm2;烤烟移栽15 d后,按硝酸钾(N∶P2O5∶K2O为13.5∶0∶44.5)150 kg/hm2进行追肥。烤烟田间管理按云南省烟草公司曲靖市公司企业标准Q/QYC 1.52—2009进行。烟叶采收后按烤烟品种审定的烘烤特性对10个品种进行分类装炉,对不同品种烤烟进行分类烘烤。
1.3.2 指标测定
1) 农艺性状指标。参照YC/T 142—2010规定,调查不同烤烟品种打顶后7天烟株的农艺性状。调查项目:有效叶数、株高、茎围、叶长和叶宽。并计算叶面积系数。
叶面积系数=平均叶长×平均叶宽×0.634 5。
2) 烟株发病率。参照GB/T23222—2008规定,分别于烤烟移栽后15 d、30 d、45 d和60 d分别调查各烤烟品种黑胫病、普通花叶病、赤星病、野火病等烟草主要病害的病株数,并计算各处理烟株的平均发病率。
3) 烤后烟叶经济性状指标。烟叶烘烤回潮后,按照GB 2635—1992规定进行分级测产,调查和统计各处理烟叶的等级,单叶重、均价、产量、中上等烟比例以及产值等经济效益。
4) 常规化学成分。分别选取各处理B2F和C3F烟叶3.0 kg作为烟叶样品用于综合品质的检测分析。包括烟叶总糖、氯离子、钾离子、还原糖、总氮和总植物碱等6项指标的含量,采用YC/T 217—2007和YC/T 159~162—2002 连续流动法 进行检测。参照文献[16]的方法,根据烟叶化学成分指数和得分(I)划分5个等级,即:高(I≥0.75分)、较高(0.65分≤I<0.75分)、中(0.55分≤I<0.65分)、较低(0.45分≤I<0.55分)和低(I<0.45分)。
5) 烟叶含梗率。取经过48 h平衡水分后的30片代表性初烤烟叶,称重,剔除主脉,烟梗称重,计算烟叶含梗率。
烟叶含梗率=(主脉重量/烟叶总重)×100%
6) 烟叶感官评吸。将各处理烟叶切丝后卷制成单料烟,经过48 h水分平衡后,由7名持证评吸专家按照YC/T 138—1998标准中“9分制”方法对烟气的刺激性、浓度、余味、燃烧性、香气质、香气量、灰色、杂气和劲头等指标进行打分,计算平均值。
烟叶感官评吸质量参照《中国烟草种植区划》采用赋值权重指数和法进行评价[16],指数和得分除以9,换算成1分制。烟叶常规化学成分采用模糊数学隶属函数的数据模型进行评价[17],指数和得分除以100,换算成1分制。
1.4 数据统计与分析
采用SPSS 21.0进行统计分析和方差分析,采用Duncan法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 各烤烟品种的田间农艺性状
从表1看出,封顶后7 d各烤烟品种的主要农艺性状存在一定差异。
2.1.1 单叶面积 各品种的单叶面积为0.073 3~0.093 3 m2,以中川208最大,为0.093 3 m2;云烟121其次,为0.089 5 m2;云烟119最小,为0.073 3 m2,各品种间差异不显著。
2.1.2 茎围 各品种的茎围为6.38~7.75 cm,以中川208和云烟105相对最大,分别为7.75 cm和7.74 cm,显著高于云烟100和云烟116,与其他品种间差异不显著。云烟100最小,为6.38 cm,显著低于除云烟116外的其余品种,其余品种间差异不显著。
表1 不同烤烟品种的主要农艺性状
2.1.3 株高 各品种的株高为93.00~117.33 cm,以云烟105最高,为117.33 cm;显著高于云烟100、云烟123、云烟121和云烟97,与其他品种差异不显著。中川208和云烟301其次,分别为115.67 cm和115.33 cm;显著高于云烟100和云烟123,与其他品种差异不显著。云烟100和云烟123最低,分别为94.33 cm和93.00 cm,与云烟119、云烟97和云烟121间差异不显著。
2.1.4 有效叶数 各品种的平均有效叶数为19.00~22.67片,以云烟105和云烟87最高,均为22.67片,且显著高于云烟97、云烟100和云烟121,与其他品种差异不显著;中川208、云烟301、云烟123和云烟116次之,均为22.00片,显著高于云烟100,与其他品种差异不显著;云烟100最低,为19.00片,显著低于除云烟119、云烟97和云烟121外的其余品种。
总体看,封顶后7 d烤烟农艺性状和田间长势以云烟105、中川208和云烟301较优,云烟100、云烟123和云烟121的田间表现较差。
2.2 不同烤烟品种田间主要病害的发生率
从表2看出,烤烟各品种田间4种主要病害发生情况存在差异。
2.2.1 黑胫病 各品种黑胫病田间发病率为云烟87>云烟121>云烟100=云烟116>云烟97=云烟119=云烟301=云烟123=云烟105>中川208。其中,以云烟87发病率最高,为1.95%,其次是云烟121,发病率为1.56%,二者差异不显著,但均显著高于云烟97、云烟119、云烟301、云烟123、云烟105和中川208;中川208的发病率最低,为0.39%,显著低于其他烤烟品种;其余烤烟品种间差异不显著。
2.2.2 普通花叶病 各品种普通花叶病田间发病率为云烟301>中川208=云烟116>云烟87=云烟97=云烟119=云烟100=云烟121>云烟123=云烟105。其中,以云烟301发病率较高,为1.95%,显著高于其他品种;中川208和云烟116其次,发病率为1.56%,二者差异不显著;云烟105和云烟123发病率最低,均为0.78%,显著低于云烟301、中川208和云烟116;其余品种间差异不显著。
2.2.3 赤星病 各品种赤星病田间发病率为云烟100>云烟119>云烟116>云烟123>云烟121=云烟97>云烟87>云烟301>云烟105=中川208。其中,以云烟100发病率较高,为5.08%,云烟119其次,为4.30%,二者差异不显著,但均显著高于除云烟116和云烟123外的其他品种;中川208、云烟301和云烟105的发病率较低,分别为1.95%、2.34%和1.95%,三者差异不显著,但均显著低于其余品种;其余品种间差异不显著。
表2 不同烤烟品种主要病害的发生率
2.2.4 野火病 各品种野火病田间发病率为云烟119>云烟97=云烟121=云烟105>云烟100>云烟87=云烟301=云烟116>中川208>云烟123。其中,以云烟119发病率较高,为2.34%,其次是云烟97、云烟121和云烟105,均为1.95%,四者差异不显著,但均显著高于除云烟100外的其他品种;云烟123的发病率最低,仅0.39%,显著低于除中川208外的其余品种;其余品种间差异不显著。综合看,中川208、云烟123和云烟105的整体抗病性优于其他烤烟品种,而云烟87、云烟121及云烟119的抗病性较差。
2.3 各品种烟叶的含梗率
从表3看出,烟叶含梗率总体上按部位从下至上呈逐步降低趋势。下部烟叶含梗率为33.32%~38.71%,以中川208最高,达38.71%;云烟87其次,为37.20%;云烟301最低,为33.32%。中部叶含梗率为31.62%~36.61%,以云烟119最高,为36.61%;云烟121其次,为35.87%;云烟301最低为31.62%。上部叶含梗率为24.15%~30.01%,以云烟119品种最高,为30.01%;云烟123其次,为28.35%;云烟97最低,为24.15%。各品种不同部位烤烟平均含梗率为30.24%~34.53%,以云烟97和云烟301的平均含梗率较低,其次是云烟100、云烟105、云烟87、云烟123、云烟116和中川208,而云烟119含梗率较高。
表3 10个品种不同部位烟叶的含梗率
2.4 各品种烟叶的常规化学成分
从表4看出10个品种上、中、下部位烟叶化学成分含量存在一定差异。
2.4.1 下部烟叶 各品种下部烟叶化学成分指数和得分为0.54~0.87分,除云烟119(0.59分)和云烟121(0.54分)外,其余品种下部烟叶化学成分指数和得分均>0.65分,处于“较高-高”水平。
表4 10个品种不同部位烟叶的常规化学成分
2.4.2 中部烟叶 各品种中部烟叶化学成分指数和得分为0.46~0.76分,除云烟87、云烟100、云烟301、云烟119和云烟121等5个烤烟品种化学成分指数和得分均>0.65分,处于“较高-高”水平外,其余品种指数和得分<0.60分,处于“较低-中等”水平。
2.4.3 上部烟叶 各品种上部烟叶化学成分指数和得分为0.41~0.66分,仅有云烟87、云烟97、云烟100、云烟301和中川208等5个品种指数和得分均>0.55分,达“中等”水平,其余品种均在“低-较低”水平。
从指数和得分看,各品种3个部位烟叶化学成分指数和综合平均得分为0.56~0.69分,其中,云烟100、云烟97、云烟87的化学协调性最优,平均指数和得分分别为0.69分、0.66分和0.69分,处于“较高”水平,其他烤烟品种烟叶化学成分平均指数和得分为0.56~0.64分,均处于“中等”水平。
2.5 各品种不同部位烟叶的感官质量
从表5看出10个品种感官质量评价存在差异。
2.5.1 X2F烟叶 各品种X2F烟叶指数和得分为0.69~0.76分,依次为云烟121>中川208=云烟301=云烟97=云烟100>云烟116>云烟105>云烟87>云烟123=云烟119。
2.5.2 C3F烟叶 各品种C3F烟叶指数和得分为0.68~0.78分,依次为云烟105>云烟121>云烟301=云烟119>云烟87>云烟97>云烟123>云烟116>云烟100>中川208。
2.5.3 B2F烟叶 各品种B2F烟叶指数和得分为0.67~0.76分,依次为云烟116=中川208>云烟87>云烟123>云烟105>云烟119=云烟301=云烟100>云烟97>云烟121。
各品种3个部位烟叶感官评吸质量指数和得分为0.71~0.74分,差异不大。结合专家评吸描述可知,云烟301、云烟116、云烟105、云烟121、云烟87和中川208较优,主要特征表现为香气较好,透发,量较足,浓度较浓,刺激性稍小,杂气稍显枯焦,余味干净。云烟97、云烟100、云烟119和云烟123相对较差,主要特征表现为香气质尚好,量稍欠足,香气略显淡薄,浓度稍浓,余味稍涩,劲头稍显。
表5 10个品种不同部位烟叶的感官质量
2.6 各品种烟叶的经济效益
从表6看出,10个烤烟品种经济性状存在一定差异。
2.6.1 上等烟比例 各品种上等烟比例为48.74%~64.73%,依次为中川208>云烟105>云烟116>云烟121>云烟97>云烟87>云烟301>云烟119>云烟100>云烟123。
2.6.2 中上等烟比例 各品种中上等烟比例为77.18%~85.00%,依次为中川208=云烟105>云烟116>云烟121>云烟87>云烟97>云烟100>云烟119>云烟123>云烟301。
2.6.3 产量 各品种产量为1 755.00~2 803.5 kg/hm2,依次为中川208>云烟121>云烟301>云烟105>云烟123>云烟97>云烟100>云烟87>云烟119>云烟116。
2.6.4 产值 各品种产值为52 080.45~87 833.7元/hm2,依次为中川208>云烟121>云烟105>云烟301>云烟97>云烟123>云烟87>云烟100>云烟116>云烟119。
总体看,10个品种的经济效益以中川208最好,上等烟比例、中上等烟比例、产量和产值均最高;其次为云烟105、云烟121和云烟301,产量和产值均较高;云烟123中上等烟叶比例低;云烟116和云烟119产量低,产值也偏低。
表6 10个品种烟叶的经济效益
3 结论与讨论
研究结果表明,云烟301、云烟105和中川208的大田长势表现较好,病害发生率低,经济性状较优,生态适应性最好;同时云烟301的含梗率较低、化学成分和感官质量综合分值较高,烟叶品质较优,市场适应性最好。因此,云烟301可适合在宣威东北部烟区进行示范和推广种植,但注意加强烟草花叶病的预防和防治;云烟105和中川208可优化配套生产和烘烤技术,提升烟叶品质,再进一步示范和规模种植。
烤烟不同品种具有特定的生态适应区域,只有将品种特性与生态条件及栽培措施有机结合,才能有效发挥品种潜力[18-19]。因此,在一定的自然条件下选择适宜品种,并搭配合理技术手段,充分发挥其生态、生产和市场适应性[20],该品种才能被当地种植户接受并大面积推广应用,满足中式卷烟对特色优质烟叶原料的需求。从生态适应性看,农艺性状、病虫害抗性和经济性状是烟叶优产优质的基础。云烟105、中川208和云烟301的田间长势长相较好、病害较轻和经济性状较优,说明其总体生态适应性较强。其中,云烟105表现丰产稳定性好,适应性较广,与吴兴富等[21]的研究结果一致;同时,在云南滇西地区具有较好的种植表现[22-23]。中川208兼顾良好的田间抗病性和经济性状,适宜在西南和华中烟区种植,适应性较强,与张玉等[24]的研究结果较一致。云烟301虽然生态适应性整体较强,但是普通花叶病的发病率显著高于其他品种,故选择种植云烟301时需加强花叶病的预防和防治,减小烟叶产量损失。
从市场适应性看,烟叶品质是品种、生态和栽培等因素综合作用的结果,是评价品种适应性和反映市场需求的重要指标。烟叶含梗率影响烟叶加工性能,卷烟机的运行效率和卷烟产品的质量,一般含梗率低的烟叶,有效利用率高[25]。云烟97和云烟301的平均含梗率较低,说明其有效利用率高。烟叶常规化学成分和烟叶感官质量是评价烟叶内在质量的重要指标,二者间存在一定的联系[26]。研究结果表明,云烟97和云烟100下部烟叶的化学成分和感官质量综合评价分值均较高;上部烟叶以中川208和云烟87的较高;中部烟叶的化学成分综合评价分值以云烟121、云烟119、云烟301、云烟100和云烟87较高,感官评价分值以云烟105和云烟121较高,中川208的化学成分和感官质量综合评价分值均较低。与张新龙等[27-28]不同品种不同部位的烟叶主要化学成分与感官质量的关联程度不完全相同的研究结果相似,两者之间具有复杂的关系。因此,将不同品种3个部位烟叶的化学成分和感官质量指数和得分求平均值分析可知,3个部位烟叶化学成分指数和综合平均得分为云烟87=云烟100>云烟97>云烟301>云烟116>中川208>云烟119=云烟123>云烟121>云烟105;3个部位烟叶感官质量指数和综合平均得分排序为云烟301=云烟105>中川208=云烟87=云烟116=云烟121>云烟97=云烟100=云烟119=云烟123。因此,综合烟叶含梗率、化学成分和感官质量分析,云烟301的含梗率较低、化学成分和感官质量综合分值较高,在一定程度上反映了云烟301的市场适应性较优。
优良品种的选育和推广是生产特色优质烟叶的前提。鉴于此,建议宣威东北部烟区对筛选出的适宜品种,遵循“多点少面积”的原则进行边示范边研究,充分发挥宣威东北部烟区的生态优势,彰显当地独特的烤烟品种风格特色,保障当地烟叶生产可持续发展以及卷烟工业企业对烟叶原料的需求,再进行规模化的推广种植[29-30]。