深耕条件下地烟不同垄高对烤烟生长发育影响分析

郝 东，李静超，余铭华

（南平市烟草公司建阳分公司，福建 南平 354200）

垄作技术在我国有着悠久的发展历史，在旱涝频发、气候冷凉地带尤为常见。与传统耕作方式相比，垄作优越性十分明显，大致体现在以下几个方面。一是有助于光合产物积累。采用垄作技术处理后，田间地表面积会增加20%～30%，昼间土壤受光面积明显扩大，土壤平均温度上升2～3 ℃，夜间散热速度加快，在一定程度上拉大了昼夜温差间距，能为植物光合产物的累积提供帮助。二是有助于降低田间风速。垄台高出地面，可以阻挡风力、削减风速，降低植株倒伏病害发生概率。三是有助于排水防涝。垄台、垄沟之间通常会保持间距10～40 cm，可以起到防水、排涝功效。夏季过于干旱时还能够沿沟灌溉。近年来，有关烟草栽培的研究成果持续涌现，有关垄作种植的研究方向也非常多，很多文献都证明了起垄能促进烟草养分吸收、保障烟株品质优化[1]，但实践证明起垄过高会抑制烟草前期发育，有必要通过系统的试验分析其规律及要点。

1 材料与方法

试验地点选在南平市建阳区徐市镇试验示范基地，该地灌溉、栽培条件良好，土壤pH 值在5.6～6.9，表土疏松且心土紧实，深耕过后具有较好的保水保肥、排水通气性能，监测土壤孔隙率为45.3%～58.7%，试验期日均温度23～26 ℃，能较好地满足烟草生长需求。采用CB-1 号作为试验对象，将田块分为4 个不同区域，其中CK 区为对照组，不采用垄作栽培方式，T1、T2 以及T3 区为试验组，垄高分别设置为20 cm、30 cm、40 cm。每个区移栽CB-1 号品种60 株，采用平行分布方式分别起垄3 行，总计12 垄。对烤烟进行生长测量时，采用随机抽样方式，每区、每垄中抽选5 株烟草。对于生长不合格、存在病害的植株要及时剔除，不予选用。测量指标包含株高、茎围、叶宽等。同时，分析垄作条件下的烟草病害发生情况。以2020 年5 月为起点，每隔7 d 开展1 次抽样观察、检测，每个区块取样5 株计算平均发病率，至2020 年7 月16 日完成观测。

按照烤制工艺要求，对收获烟草进行加工处理，并在抽样检测的基础上分析化学成分。本次试验主要选择3 种品质烟草测定指标参数，分别为下桔二X2F、中桔三C3F、上桔二B2F，考察其中的总氮、总糖等含量。同时对烟草中性致香物质开展定量分析，操作时取20 g 粉末样品在牛皮纸上混合均匀后送入蒸馏、萃取系统进行深度处理。萃取出的二氯甲烷干燥、水浴，最终浓缩至1 mL 左右，所得的精油经过GC/MS 分析鉴定，与图谱库对应定性。对烤烟经济性状展开分析，按照产量、产值等计算出均价，集成多种试验分析结果，就垄作高度、烤烟生长性能相关性开展探讨论述。

2 结果与分析

2.1 农艺性状对比

为保证试验数据全面性，对烟草生长过程进行动态化监控，试验结果可以分为以下3 个方面。

一是烤烟团棵期农艺性状对比。团棵期又被称为伸根期，是烤烟旺盛生长的储备阶段。对该生长阶段的烟草进行抽样检测后发现，起垄高度为40 cm 的T3 组株高、茎围均为最小，相应的叶片系数也较小；而CK组合T1 组各项数值表现都更加良好（见表1）。经过相关性分析后发现，团棵期内垄作高度、烤烟株高整体呈现负相关，相关系数大致为-0.899，与茎围同样呈现负相关，相关系数为-0.972，与叶面积系数呈负相关，相关系数达到-0.812。

表1 团棵期样本生长情况

二是烤烟旺长期农艺性状对比。旺长期烟草整体的生长发育速度加快，对土壤养分、含水量等都提出了更高要求。从试验数据来看，旺长期T3 组别中烟草株高、茎围等参数同样最小，相比较之下T1 组在株高参数上表现最为优良，CK 组样本平均茎围更大，T2 组平均的叶面积系数最大（见表2）。相关性分析中，起垄高度、株高之间大致呈负相关，但相关系数仅有-0.672，与叶面积系数同样呈负相关，相关系数仅有-0.212。分析发现，这是由于样本参数差异较为显著，极大、极小值均十分常见。相比之下其与茎围的相关性更加可靠，负相关系数可以达到-0.871。

表2 旺长期样本生长情况

三是烤烟成熟期农艺性状对比。成熟期烤烟生长速度放缓，品质分类特征更加明显。从试验数据上看，T2、T3 数据明显转好，株高、茎围以及叶面积系数都比其他组别高出一定数值。其中T3 组别垄作高度为40 cm，相应的样本表现最好（见表3）。统计分析后发现，成熟期内起垄高度与各项参数的相关性发生了明显变化，与株高、茎围、叶面积系数均呈现正相关关系，相关系数分别达到0.998、0.672、0.991。

表3 成熟期样本生长情况

2.2 病害发病率对比

在农艺性状对比的基础上，对各组别样本开展了病害发生率分析，结果如下。

一是黑胫病。该病多见于温带、亚热带地区，主要为害烟草根茎部位，可以在目标植株上造成黑色、凹陷病斑，后期病斑扩张，很容易造成植株大面积死亡。对试验组别开展调查和检测后发现，随时间推移，各组发病率均呈现出先升后降的趋势，仅T3 组中间略有波动。从整体发病率来看，垄作高度为40 cm 的T3 组表现最好，发病高峰期病株占比不到5%，说明提高垄作高度对于防治黑胫病确有成效。

二是根黑腐病。该病通常由基生根串珠霉菌诱发，不仅可以侵染烟草幼苗，对于成株烟草同样具有较高的危害性。植株染病后根系呈现明显的特异黑色[2]，发病较重的幼苗会显著矮化，且叶片逐步转黄，在低温、潮湿天气中，该病发生概率会显著提升。从试验数据上看，垄作高度为0 cm、20 cm、30 cm 的CK 组、T1 组及T2 组均表现出了较高发病率。其中CK 组发病情况尤为严重，最严重时发病率接近20%；相比较之下T3 组垄作高度最高，相应的根黑腐病发病概率最低。

三是赤星病。该病通常出现于烟草成熟期后，主要受温湿度环境的影响，发病后逐渐侵染烟草叶片、茎秆等处，呈现出黄褐色圆形斑点，后期病情严重，斑点直径可以扩大到1～2 cm，会直接造成烟草品质下降，甚至失去使用价值。对试验组数据进行统计分析后发现，起初几个组别赤星病发病概率均为0，进入成熟期后发病率明显上升，垄作高度为20 cm、30 cm 以及40 cm的组别发病率甚至超过了对照组。因此，采用垄作法栽培烟草时，要于成熟期前做好赤星病的防治工作，最大限度降低发病概率。

四是炭疽病发病率。该病主要侵染苗期烟草，为害叶片、叶脉等部位，染病初期症状轻微，仅有暗绿色水渍状小点，发病后的1～2 d 会迅速蔓延，形成直径2～5 mm 的圆斑[3]，导致烟草品质下降，严重时会直接造成烟苗成片死亡。从本次试验数据来看，垄作对于炭疽病的防治具有一定成效，在未推行垄作技术的CK 组别中，出现了明显的发病率上升趋势，6 月中旬雨水增多时期甚至可到8%左右。相比之下，T1、T2 以及T3 组别中，炭疽病发病率呈现出先升后降的趋势，整体不超过5%，垄作高度为40 cm 的T3 组别总体发病率还要更低。

2.3 化学成分对比

已有研究对上、中、下部烟草化学成分差异展开分析，初步将相关性指标确定为还原糖、总糖、总氮等。对于优质烟叶来说，还原糖占比应为14%～18%，总氮占比应为1.4%～2.7%，烟碱占比应为1.5%～3.5%，总糖含量通常为18%～22%。对试验样本进行化学成分测定，对于中、上部烤烟来说，不同垄作高度对还原糖含量影响并不大，烤制出来的成品的组别差异也并不明显。相比较之下，下部烟草对垄作高度的反应更加敏感，还原糖含量呈现出极高、极低趋势。而总糖一项中，垄作高度的影响要更加明显，其中T2 组在上、中、下部烟草中的总糖含量分别达到了20.00%、23.13%、24.38%，与目标区间匹配度较高；T3 组别的数据表现更好，可以达到21.36%、22.39%、18.27%。上中部总氮含量分析时发现差异不大，仅在上部叶T1 组别、中部叶T2 组别中出现了稍高情况。烟碱一项的分析发现，下部烟碱含量明显低于中上部，与垄作高度变化关系不大。

2.4 中性致香物质对比

香气是烤烟生产、售卖过程中极为关键的价值衡量指标。因此在垄作高度相关性研究中，还必须考虑中性致香物质产生情况，通过对比找到关联性规律，更好地指引烤烟栽培、生产实践。试验结果如下。

一是棕色化反应产物。在烤烟生产进程中，棕色化反应产物共分为两种，即酶促型与非酶促型。前者偏负面，会促进烟叶细胞的氧化和老化，将其中的黄酮类、多酚类物质转变为醌类物质。后者则偏向正面，主要包含氨基酸、糖类缩合反应，可以显著增加烟叶香气，为食用者带来愉悦感受。本次试验主要选择糠醛、糠醇，以及2-乙酰基呋喃[4]等物质作为评估指标。结果显示，CK 组棕色化反应产物总量约为31.68 u，T1、T2、T3 组分别为35.43 u、35.83 u 以及34.16 u，说明垄作方式确实可以提高植株棕色化反应产物总量，但起垄高度过高对后期波动趋势的影响并不明显。

二是苯丙氨酸类降解产物。苯丙氨酸属于芳香族氨基酸，可以与烟草中的糖类发生反应，并在氨基-羧基交互作用下散发出令人愉悦的香气，其内部构成较为复杂，主要包含苯乙醛、苯甲醛等。从本次试验数据看，CK 组测定总量为33.64 u，而T1、T2、T3 组中总量分别为34.51u、35.06 u 和35.20 u，说明垄作同样有增加苯丙氨酸类降解产物的作用，但达到一定程度后，垄作高度的影响不再增加。此外在分项指标的研究中发现，T3 类组别中苯乙醛的含量最高，可以达到1.24 u，这与其他组别的0.73 u、0.61 u 和0.34 u 相比表现较为突出。

2.5 经济性状对比

除农艺性状、发病概率等指标外，经济性状也是影响烤烟综合质量的重要指标。以试验地烟草回收价格为参照，实时统计试验区块产量情况，并计算均价。垄作高度为30 cm、40 cm 的T2 和T3 组别中，上等、中上等烟草比例最高，相应的产值和均价也明显提升，分别为62 407.51 kg/hm2、25.83 元/kg 和57 958.43 kg/hm2、24.74 元/kg，说明垄作高度对烟草经济性状的影响较为明显，可以通过适宜的垄作手段，以此提升烟草经济效益。

3 结论

本研究对起垄高度及烟草植株生长发育情况进行了相关性分析，在分析探索过程中，获得了如下几个发现。

一是起垄高度对团棵期、旺长期烟草植株影响不明确，但对成熟期烟草农艺性状影响十分明显。起垄高度为40 cm 的组别中，烟草的株高、叶面积系数均得到明显改善，相关系数分别可达0.998 和0.991，可以通过合理垄作减少土壤板结问题，满足烟草生长需求。

二是在对黑胫病、黑腐病、赤星病、炭疽病的发病率调查过程中发现，垄作高度的影响十分显著，未作处理的CK 组中，各种病症发生概率均有所上升。因此，可以通过提高垄作高度调整田间温湿度，提高植株抗性。

三是垄作对烟碱、还原糖等成分的影响不大，烟草本身的部位、品质才是决定性因素。相比之下，垄作改善了光合物积累进程，对总糖的影响更加明显。

四是垄作高度对烟草中性致香物质、经济性能影响较为明显，可以通过改进垄作技术、合理设定高度提高经济收入。