不同栽培方式对毕节市山地烟叶生长及品质的影响

2022-05-30罗贞宝谢丽胡如忠赵玉董安玮吴学巧

南方农业·上旬 2022年9期

罗贞宝　谢丽　胡如忠　赵玉　董安玮　吴学巧

摘要为了明确有机栽培方式对烤烟生长及品质的影响，以K326烤烟品种为研究对象，研究常规与有机栽培方式对贵州省毕节市山地烟株生长发育、生理生化指标、烟叶质量的影响。结果表明：1）2种栽培方式下植株干重随生长发育过程表现出明显的Logistic生长曲线，常规栽培方式的生物积累量大，但是后期有机栽培方式的生物量增加显著。2）2种栽培方式下中部烟叶的光合色素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均呈先升后降的变化趋势。常规栽培烟叶的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均表现出前期（30～60 d）高于有机栽培烟叶、后期（60～90 d）低于有机栽培烟叶的趋势。3）有机栽培烟叶的烟碱、总氮和蛋白质含量均明显低于常规栽培烟叶，有机栽培烟叶的上部叶和中部叶烟碱含量均顯著低于常规栽培烟叶，烟株碳氮营养平衡得到改善。4）有机栽培方式的中部烟叶致香成分总量略低于常规栽培方式，但有机栽培方式可较大幅度提高上部烟叶致香成分总量。综上所述，有机栽培方式可以改善提高烟叶（特别是上部叶）的品质。

关键词有机烟叶;生长发育;烟叶质量;栽培方式;贵州省毕节市

中图分类号：S572 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.17.024

毕节市地处贵州省西北部、云贵高原东部，年产烟叶6 000万～6 500万kg，是贵州省第一大烟区，也是全国十大烟区之一。有机烟叶生产是以特色优质烟叶为基础，开发的更高阶段的卷烟原料产品，对于生产环境、生产技术和产品安全性要求均高于无公害烟叶和绿色烟叶。有机烟叶就是指在烟叶生产过程中不使用化学合成的农药、化肥等物质，以及基因工程产物，按照有机生产认证标准进行生产，满足高端卷烟品牌原料需求的高安全性、高香气、高品质烟叶[1-7]。有机栽培方式的初烤烟叶具有组织结构疏松、油分足、香气量足质好等特点[8-11]。

随着人们生活水平的提高和环境意识的增强，有机产品越来越受到消费者的青睐，以有机方式开展烟叶生产，对于满足市场对高质量烟叶原料的需求，具有重要意义[12-20]。贵州省毕节市东部烟区属贵州蜜甜香山地生态烟叶生产区域，是全国多家卷烟工业企业的优质烟叶原料基地单元。为此，笔者开展了毕节山地蜜甜香型有机烟叶生长及品质影响试验，以期为理解有机烟叶生长发育机理，大力推广有机烟叶生产方式，改善烟区环境，提升烟叶质量，保障工业企业所需高档烟叶原料提供理论和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点

本试验设在贵州省毕节市金沙县桂花乡试验地，海拔920 m。试验地土壤中硝态氮含量42.5 mg·kg-1、氨态氮含量135.5 mg·kg-1、总氮含量2.52 g·kg-1、有效磷含量28.5 mg·kg-1、有效钾含量362.5 mg·kg-1、pH值6.45、有机质含量26.8 g·kg-1。

1.2 试验品种

供试烤烟品种为K326。

1.3 试验设计

采取单因素随机区组试验设计，设置2个处理。1）常规栽培方式处理（CK），不施用有机肥。2）有机栽培方式处理（T），施用120 kg酒糟有机肥。每个处理重复3次，共6个小区。每个小区各安排120 m2面积，地块属同一农户所有，前作相同，烟地基础肥力一致。烟地周围3 km内无工业企业排放的废水、废气、粉尘污染，有洁净水源，森林覆盖率达45%以上，与周边农作物之间隔离带达8 m以上。各个处理均采取单行垄、底肥条施、起垄覆膜后移栽。各处理起垄高度均为30 cm，统一实施井窖式移栽。

1）常规栽培方式处理（CK）采取分次施肥，施肥数量和方式为：底肥为35 kg烤烟专用基肥[m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=10∶10∶22]条施;提苗肥[m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=15∶8∶7]2.5 kg，在移栽时兑水250 kg作为定根水施用;追肥[m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=13∶0∶26]20 kg，在移栽后30 d兑水100 kg施用。2）有机栽培方式处理（T）采取酒糟有机肥作基肥一次性条施。酒糟有机肥中有机质含量83%、全氮含量3.7%、P2O5含量1.5%、K2O含量1.2%、水分含量7.8%、pH值5.5。

1.3 样品分析

1.3.1 田间农艺性状与光合特性测定

从移栽当日起，每隔15 d测定烟株最大叶长、最大叶宽、茎高和茎围等农艺性状，观察烟株在生育期中的长势变化。同时，使用乙醇浸提法测定叶片中的叶绿素含量，使用光合仪测定烟株中部叶的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率。光合测定结束后，挖取烟株（注意保留完根系），记录叶片数。将烟株清洗干净，按根、茎、叶切开，分别测定鲜重;在105 ℃烘箱中杀青15 min，65 ℃下烘干至恒重，分别称量干重，测定干物质积累量。

1.3.2 化学成分分析

从常规栽培方式处理（CK）和有机栽培方式处理（T）的烤后烟中，按照国家标准《烤烟》（GB 2635—92），取上部叶B2F等级、中部叶C3F等级、下部叶X2F等级各5 kg作为试验样本。采用流动分析法分析测定各处理烤后烟叶的总氮、烟碱、总糖、还原糖、钾、氯等化学成分指标。采用气质联谱仪（GC-MS）选择离子扫描（SIM）内标相对定量法分析烟叶中的中性致香成分。

1.3.3 经济效应分析

依据国家标准《烤烟》（GB 2635—92）进行分级，计产计值。

2 结果与分析

2.1 不同栽培方式烟株的农艺性状分析

从表1可知，2种不同栽培方式下烟株农艺性状在移栽后60～75 d达到最大值，移栽后75～90 d的农艺性状变化不显著，其中CK烟株的最大叶长、最大叶宽、最大叶片面积、茎高和茎围均高于T处理，分别高出13.5 cm、6.1 cm、511.4 cm2、5.5 cm和2.9 cm。干重呈现持续增长的变化趋势，移栽后30～75 d增长迅速，移栽后90 d至采收结束期间CK的干重变化不显著，而T处理的烟株在移栽后75 d至采收结束期间的干重仍呈现增加趋势。采收完毕时，常规栽培烟株干重较有机栽培高出41.34 g·株-1。从不同生长时间段的干物质积累强度来看，CK的干物质积累主要在移栽后30～75 d，T处理主要在移栽后30～90 d都有较高的干物质积累强度，全生育期的干物质积累强度表现为常规栽培>有机栽培。

总体来看，常规栽培方式处理（CK）的全株干重明显高于有机栽培，而T处理在移栽后75 d至采收结束期间干物质积累强度高于CK。这说明在烟株生长后期，有机栽培方式可以持续提供氮素以供烟株生长，保持较高的干物质积累强度。

2.2 不同栽培方式下烟叶的光合特性分析

从表2可知，在烟株中部叶片的光合色素含量方面，2个处理均呈现先逐渐上升后持续下降的趋势，在移栽后45～60 d内大幅度增长，且有机栽培方式处理的增长幅度大于常规栽培方式处理。移栽后60 d光合色素含量达到最大值，有机栽培方式处理烟叶的总叶绿素、叶绿素a和叶绿素b含量分别高于常规栽培方式处理0.187 μg·g-1、0.123 μg·g-1和0.154 μg·g-1，但类胡萝卜素含量略低于常规栽培方式处理。移栽后60～90 d内，有机栽培方式处理的光合色素含量大幅度下降，整体表现为常规栽培方式处理烟叶中的光合色素含量均高于有机栽培方式处理。移栽后90 d，2个处理烟叶的光合色素含量趋于一致。

2种栽培方式下的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均呈先升高后下降的变化趋势。从图1中可以看出，净光合速率与气孔导度的变化规律基本一致：CK处理与T处理的净光合速率和气孔导度在移栽后45 d达到最大值，移栽后45～90 d的净光合速率随烟株生育进程逐渐降低，净光合速率的最大值分别为24.06 ?molCO2·m-2·s-1和22.85 ?molCO2·m-2·s-1，气孔导度的最大值分别为0.61 molH2O·m-2·s-1和0.57 mol H2O·m-2·s-1。整体来说，在移栽后30～60 d内，CK的净光合速率高于T;移栽后60～90 d的净光合速率表现出T大于CK。蒸騰速率的最大值则出现在移栽后60 d，之后蒸腾速率开始下降，其中常规移栽方式的蒸腾速率下降幅度较大。总的来说，在移栽后30～75 d的蒸腾速率表现为CK高于T，到移栽后75～90 d的蒸腾速率表现为T高于CK。

2.3 不同栽培方式下初烤烟叶化学成分分析

从表3可知，有机栽培下烟叶中烟碱和还原糖含量均低于常规栽培，钾、氯含量均高于常规栽培。此外有机栽培的中上部叶片中总糖含量增加，上部叶片的总氮与蛋白质含量。有机栽培模式下初烤烟叶的烟碱含量明显低于常规烟叶的烟碱含量，说明有机栽培模式烟叶安全性更高;此外，上、中、部位的有机烟叶的钾、氯含量均高于常规烟叶，说明有机栽培模式下生长的烟叶燃烧性更好。整体来看，有机栽培模式种植使上部烟叶的整体品质提升。

从表4可以看出，有机栽培方式处理的中部烟叶类胡萝卜素类降解产物的含量较CK的含量低0.49 mg·g-1，上部烟叶中类胡萝卜素类降解产物的产生较于CK的含量高1.13，有机栽培方式处理下的烟株的类胡萝卜素降解产物的含量整体提高;2种栽培方式下烟株的中部叶片的类西柏烷类降解产物、焦糖化产物类降解产物和乙酰基吡咯含量差异不大，有机栽培方式处理下的上部烟叶中相关降解产物的含量显著增加;有机栽培方式处理下，上部烟叶的苯丙氨酸类降解产物显著降低。总体而言，有机栽培方式处理的中部烟叶致香成分总量与常规栽培方式处理的总量差异不显著，但可较大幅度地提高上部烟叶的致香成分总量。

2.7 不同栽培方式烟叶经济效益分析

通过对毕节市金沙县有机烟叶及常规烟叶经济性状统计（表5）可以看出，有机烟叶单位面积产量、产值略低于常规烟叶。有机烟叶烟草按照上等烟1.4元·kg-1的比例进行补贴，每667 m2补贴金额为210.57元。在物资投入方面，烟农均按照300元/667 m2购买物资，但有机烟叶实际有机肥用量略高于常规烟叶，总体计算烟农种烟净收益发现种植有机烟叶的净收益较种植常规烟叶降低了285.75元/667 m2。因此，推广有机烟叶应考虑烟农收益问题，在推广初期给予物资费用减免等政策。

3 结论与讨论

常规栽培方式处理的烟株的生物学性状优于有机栽培方式处理，从而获得了较高的生物学产量。常规栽培方式处理和有机栽培方式处理烟叶的叶长最大值都出现在移栽后75 d。常规栽培方式处理和有机栽培方式处理烟叶的叶宽最大值分别出现在移栽后60 d和45 d。最大叶面积的最大值均出现在移栽后60 d。常规栽培方式处理和有机栽培方式处理烟株的茎高、茎围均随生育进程逐渐增大，分别于移栽后60 d和75 d达到最大。移栽后60～90 d的烟株茎高变化不显著，这主要是因为烟株打顶，茎高变化不大;移栽后75 d由于烟株衰老成熟，茎围基本不变。常规栽培方式处理烟株的干物质快速积累期在移栽后45～75 d，有机栽培方式处理在移栽后45～90 d，这与有机肥料肥效较持久有很大关系。常规栽培方式处理烟株的干物质积累速率移栽后30～75 d高于有机栽培方式处理，移栽后75 d至采收完毕，有机栽培方式处理则大于常规栽培方式处理，二者干物质积累峰值均出现在移栽后45～60 d。说明有机栽培方式处理的后期具有较好的持续供氮能力，保持较高的干物质积累强度。

烟株K326品种在2种栽培方式下，中部烟叶的光合色素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均呈先升后降的变化趋势。光合色素含量和蒸腾速率的最大值均出现在移栽后60 d;净光合速率和气孔导度的最大值均出现在移栽后45 d。净光合速率和气孔导度在移栽后30～60 d表现为CK>T，移栽后60～90 d表现为CKT，移栽后75～90 d表现为CK

常规烟叶产量为138.08 kg/667 m2，产值是3 563.84元/667 m2，有机烟叶产量为118.30 kg/667 m2，产值是3 067.52元/667 m2。有机烟叶烟草按照上等烟1.4元·kg-1的比例进行补贴，每667 m2补贴金额为210.57元。在物资投入方面，有机烟叶和常规烟叶生产烟农均按照300元/667 m2购买物资（有机烟叶实际由于有机肥用量增加物资略高于常规烟叶），常规烟叶烟农种烟净收益3 263.84元/667 m2，有机烟叶种植烟农种烟净收益为2 978.09元/667 m2，有机烟叶较常规烟叶低285.75元/667 m2。从数据上分析，有机烟叶生产在刚开始时，由于产量较低，影响单位面积烟叶产值，但随着连年种植，增施有机肥，烟叶产值有上升的趋势。

开展有机烟叶生产，为产区特色烟叶开发提供了一个新的渠道。毕节市金沙县在有机烟叶生产过程中，通过开展有机烟叶与有机高粱种植配套轮作，实现了产区烟田土壤环境的改善和用地养地的结合。同时，为大力发展有机烟叶，金沙县烟草部门指导烟农作业合作社建立了酒糟有机肥生产工场，实现了酒糟的变废为宝，改善了产区的生态环境，产生了良好的经济效益与社会效益。

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