120 cm行距下不同株距对烤烟品种干物质与氮钾养分积累的影响

陈克玲刘杨夏春谢强张远盖张永辉徐传涛王飞罗水平蔡宪杰许成悦马兴华

(1.青岛农业大学农学院，山东 青岛 266109；2.中国农业科学院烟草研究所/农业农村部烟草生物学与加工重点实验室，山东 青岛 266101；3.中国烟草总公司四川省公司，四川 成都 610000；4.四川省烟草公司泸州市公司，四川 泸州 646000；5.上海烟草集团有限责任公司，上海 200082)

在作物生产中，株距是群体结构变化的起点，与个体的生长发育、群体的光合利用率以及产量高低密切相关，是生产中重要的因素之一[1，2]。株距可以通过调控作物的株型特征和各器官的生长发育，进而影响根系的养分吸收、茎秆的运输分配、叶片的储存，合理的株距配置能使作物株型和源-流-库的关系更为协调[3]。

烤烟合理的株行距是提高田间管理效率和实现烤烟高产优质的重要途径[4-6]。研究表明，不同株距对烟苗群体结构、光合特性、根系构型等相关的形态和生理指标均能产生显著影响[7]。在大田生长期随着株距的减小，烤烟的有效叶数、茎围、腰叶长、宽呈递减趋势，群体的叶面积、地上部干物质积累和冠层光截获量均增高[8-10]。但是当株距超过阈值，冠层光截获量过高，会削弱下层叶的光照，使下层叶片的光能转换效率降低，群体光合效率下降，最终使得烤烟产值、均价和上等烟比例均呈显著下降趋势[11，12]。桑应华等[13]研究发现，在云南省昭阳区特定的自然条件下云烟87的最佳株距为45 cm，可使烤烟化学成分较为协调，多酚总量及感官评价质量多为最优，具有较高的经济效益和利用价值。Zhang等[14]在江西省抚州烟区研究发现，综合施氮量、产量、质量、产值等因素，K326适宜的株距为50 cm。

由于不同烤烟品种的生长特性不同，对株距的要求就不尽相同[15]，因此必须从具体条件出发，根据烤烟的品种特性、自然条件和土壤肥力等因素合理配置株距，以达到优质适产的目的。因此本试验选取烤烟品种中川208和云烟87为材料，在四川泸州烟区进行不同株距处理，研究其对不同烤烟品种株型特征、干物质积累和养分积累的影响，为烤烟群体结构调整和烤烟栽培措施优化提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及材料

试验于2019年在四川省泸州市古蔺县大寨苗族自治乡大寨村(海拔1 052 m)进行。试验地区多丘陵，属亚热带湿润季风性气候，年平均气温17.3℃，年日照时数1 200 h，无霜期280 d，年均降水920 mm，光热资源充沛，雨热同期，属适宜种烟区。试验地为砂质粘壤土，耕层土壤主要理化性质:pH值5.98，全氮2.29 g/kg、碱解氮205.0mg/kg、速效磷61.7 mg/kg、速效钾134.0 mg/kg。

供试烤烟品种为云烟87、中川208，由四川省烟草公司泸州市公司提供。

1.2 试验设计

试验采用裂区设计，其中主区为品种，副区为株距。株距分别设60 cm(D1)、50 cm(D2)、40 cm(D3)3个水平，行距统一为120 cm。每处理重复3次，共18个小区。每小区种8行。小区面积为9.6 m×10 m＝96 m2。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 株型特征 平顶期选择长势一致的烟株，每小区取3株，测量其叶长、叶宽。

1.3.2 干物质积累量 平顶期每小区取烟株5株，分为根系、茎秆、叶片于105℃杀青30 min，75℃烘干至恒重，测定干物质量。

1.3.3 植株氮、钾含量测定 分别测定根系、茎秆、叶片的氮、钾含量。采用全自动凯氏定氮仪(FOSS KJELTEC 8400，丹麦)测定氮含量，采用火焰光度计法测定钾含量[16]。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2016对数据进行整理和作图，SPSS 19.0软件进行方差分析，采用LSD法比较处理间的差异显著性(P＜0.05)。

2 结果与分析

2.1 株距对不同烤烟品种叶长、叶宽的影响

由图1可以看出，随株距减小，两品种烟株叶长、叶宽逐渐减小，以D3处理减幅明显，其中云烟87叶长、叶宽分别比D1减小4.1%和9.9%，中川208叶长、叶宽分别比D1减小7.8%和12.9%。品种间比较发现，不同株距处理下中川208叶长、叶宽均高于云烟87，但差异不显著，其中D1处理下中川208叶宽较云烟87增大12.7%。

图1 株距对平顶期不同烤烟品种叶长、叶宽的影响

2.2 株距对不同烤烟品种干物质积累量的影响

由图2可以看出，随株距减小，云烟87总干物质积累量降低，D1和D2处理间无显著差异，但D3处理较D1降低10.6%；各器官中，受株距影响最大的是茎秆，D3茎秆干物质积累量较D1显著降低16.9%。中川208总干物质积累量随株距的变化趋势与云烟87类似，D1和D2处理下的总干物质积累量无显著差异，但D3较D1降低5.6%；各器官中，受株距影响最大的是根系，D3处理根系干物质积累量较D1显著降低20.6%。品种间比较发现，中川208受株距的影响较云烟87小，D3处理下总干物质量和茎秆干物质量二者差异达显著水平。

图2 株距对平顶期不同烤烟品种干物质积累的影响

2.3 株距对不同烤烟品种各器官氮素含量的影响

由图3可以看出，平顶期云烟87根系氮素含量随株距减小而降低，D3较D1处理显著低30.7%；中川208根系氮素含量随株距减小先下降后上升，但处理间无显著差异。品种间比较，除D3处理下无显著差异外，D1、D2处理下云烟87根系氮素含量均显著高于中川208。

图3 株距对平顶期不同烤烟品种各器官氮素含量的影响

云烟87茎秆氮素含量表现为D1＞D3＞D2，但处理间无显著差异；中川208茎秆氮素含量随株距减小而增加，其中D3较D1处理增加12.7%，但差异不显著。品种间比较，不同株距处理下两品种间无显著差异。

云烟87叶片氮素含量随株距减小而增加，D3较D1处理显著增加15.0%，D1和D2处理间无显著差异；中川208叶片氮素含量各处理间无显著差异。品种间比较，不同处理下云烟87氮素含量均显著高于中川208。

2.4 株距对不同烤烟品种各器官氮素积累量的影响

由图4可以看出，平顶期云烟87根系氮素积累量随株距减小而降低，D3较D1、D2处理分别显著降低43.6%和37.1%；中川208根系氮素积累量随株距减小而降低，D3较D1和D2处理分别降低19.4%(P＜0.05)和5.7%。品种间比较，D1和D3处理无显著差异，D2处理下云烟87根系氮素积累量显著高于中川208。

图4 株距对平顶期不同烤烟品种各器官氮素积累量的影响

随株距减小，云烟87茎秆氮素积累量降低，但处理间无显著差异；中川208茎秆氮素积累量随株距减小而增加，处理间也无显著差异。品种间比较，不同株距处理下两品种无显著差异。

云烟87叶片氮素积累量随株距减小而增加，D3较D1处理显著增加21.5%，D1和D2处理间无显著差异；中川208叶片氮素积累量随株距减小而无显著变化。品种间比较，不同株距处理下云烟87叶片氮素积累量均显著高于中川208。

就整株而言，不同株距处理对云烟87和中川208的氮素积累量均无显著差异。品种间比较，除株距50 cm处理下差异显著外，其他株距处理均无显著差异。

2.5 株距对不同烤烟品种各器官钾素含量的影响

由图5可以看出，平顶期云烟87根系钾素含量表现为D2＞D1＞D3，其中D3较D1、D2处理分别显著降低17.0%和19.5%；中川208根系钾素含量随株距减小而降低，但处理间无显著差异。品种间比较，除D3处理下无显著差异外，D1和D2处理下云烟87根系钾素含量均显著高于中川208，且中川208受株距的影响较云烟87小。

图5 株距对平顶期不同烤烟品种各器官钾素含量的影响

云烟87茎秆钾素含量表现为D3处理显著低于D1和D2；中川208茎秆钾素含量则为D3处理显著高于D1和D2。品种间比较，仅D3处理下云烟87茎秆钾素含量显著低于中川208，D1、D2处理则表现为云烟87高于中川208，但差异未达显著水平。

云烟87和中川208叶片钾素含量随株距减小均无显著性差异。但品种间比较，D1处理下云烟87叶片钾素含量比中川208高11.62%，D2、D3处理下则表现为云烟87叶片钾素含量低于中川208，但差异未达显著水平。

2.6 株距对不同烤烟品种各器官钾素积累量的影响

由图6可以看出，云烟87根系钾素积累量随株距减小而降低，其中D3处理较D1和D2显著降低33.7%和32.9%；中川208根系钾素积累量随株距减小而降低，但处理间无显著差异。品种间比较，不同株距处理下两品种间无显著差异。

图6 株距对平顶期不同烤烟品种各器官钾素积累量的影响

云烟87茎秆钾素积累量表现为D3显著低于其他株距处理；中川208茎秆钾素积累量随株距减小而增加，处理间无显著差异。品种间比较，D3处理下云烟87茎秆钾素积累量显著低于中川208，其他株距处理下无显著差异。

就叶片和整株而言，云烟87和中川208钾素积累量随株距减小均无显著差异，品种间也无显著差异。

3 讨论

在烤烟生长过程中，叶片长和宽能够直接反映烤烟的生长状况，对烟株干物质积累、烟叶外观和感官质量有重要影响[17]。夏体渊等[18]研究表明，打顶7天后，株行距对最大叶长宽和烤烟干物质合成和积累有显著影响。本研究表明，云烟87和中川208叶长、叶宽均随株距减小而减小，但差异不显著。这与李巧艳等[4]的研究结果相似:不同密度处理的农艺性状各指标间差异均不显著，但有一定的变化规律，株行距的变化对农艺性状有一定的影响。朱佩等[5]也得出相似结论，认为烤烟株高、茎围、叶数、叶长、叶宽等农艺性状表现受遗传效应的影响具有稳定性，因而不同株距对烤烟农艺性状虽有一定影响，但影响不大。

干物质在植株内的积累最终影响产量的形成[19]。缪志建[20]研究认为，株距小的烤烟各器官干物质积累量低于株距大的。本研究结果显示，云烟87茎秆干物质积累与中川208根系干物质积累受D3株距处理影响较大。这可能与株距对品种株型的可调性与可塑性相关，沈杰等[21]的研究也表明密度对不同品种的影响不同。

氮和钾对植物的生长发育起着关键作用。对于烤烟而言，氮含量直接影响烟叶内在化学成分的协调，而钾含量对烟叶燃烧性、香吃味以及卷烟制品的安全性有着重要影响[22-24]。株行距可以通过调控群体水、光、热资源的时空分配来影响烟株的养分吸收、利用与分配[25]。沈杰等[26]在四川省泸州市古蔺观文烟区，对云烟99进行株距调控试验，结果表明，随株距减小，烟株总养分吸收量和叶片养分吸收量持续增加，而叶片养分含量呈先升高后降低的变化趋势。朱佩等[5]在皖南烟区研究不同株距对云烟97养分吸收影响的结果表明，适当减小株距可以增加叶片氮、磷及钾素积累量。本试验结果显示，随株距减小，云烟87叶片氮素含量和积累量不断增加，钾素含量和积累量呈先降低后升高的变化趋势；中川208叶片氮素含量和积累量呈先降低后升高的变化趋势，钾素含量和积累量呈先升高后降低的变化趋势。这与前人的研究结果不同，可能是由于不同的烤烟品种特性与不同的自然条件共同作用的结果。在春玉米上的研究显示，在不同种植区域内，一定密植条件下春玉米会产生适应性变化，即通过调整养分元素的积累与分配可以更好地满足作物生长发育[27]。

4 结论

本研究通过对不同株距条件下两个烤烟品种株型特征、干物质积累量、养分积累量的分析表明:120 cm行距下，云烟87种植株距60 cm时，叶长、叶宽值最大，干物质积累较多，叶片氮素含量适宜，叶片钾素含量和积累量最高，是较适宜的株距设置；中川208种植株距50 cm时，叶长和叶宽值虽不最大，但叶片和整株干物质积累量最高，叶片氮含量合适，钾素含量和积累量最高，为适宜的株距设置。