威宁烟区云烟116群体结构与烟叶产质量研究
2022-12-09彭三喜郜军艺熊晶文德锋周俊成刘仁祥高焕晔
彭三喜,郜军艺,熊晶,文德锋,周俊成,刘仁祥,高焕晔※
(1.贵州大学烟草学院/贵州省烟草品质研究重点实验室,贵州 贵阳 550025;2.贵州省烟草公司毕节市公司,贵州 毕节 551700)
烤烟生产品种过于单一已成为各大植烟区亟待解决的重要问题,该问题关乎到各地区烤烟生产可持续的发展需求。近年,贵州省威宁烟区引入烤烟新品种云烟116,经生产示范表明,云烟116 在威宁烟区的综合品质优良,适宜在该烟区生产推广。
合理的群体结构促进作物健康生长,也是烤烟优质适产的基础[1]。植烟密度和打顶留叶数是影响烤烟群体结构的主要因素[2,3]。其中种植密度对烤烟的生长有着直接的影响,只有因地制宜,针对不同的土质、环境气候和栽培技术措施等因素对特定的烤烟品种设置适宜的移栽密度,烤烟才能得到产质协调的健康发展[4-6]。打顶留叶是烤烟特有的栽培措施,是调节烟叶内含物合理分配的关键手段。烟株留叶数的多少不仅影响根系对土壤养分的吸收,而且直接影响烟叶收获的品质、产量和产值[7-9]。本试验采用群体留叶总数、种植密度双因素随机区组设计,研究威宁烟区不同群体结构对云烟116 田间生长及产质量的影响,探寻云烟116 在贵州省威宁烟区适宜的群体结构配置。
1 材料与方法
1.1 供试品种
云烟116(贵州威宁)。
1.2 试验设计
田间试验于2020年在贵州省毕节市威宁县黑石头镇烟草科技园进行。试验田地势平坦、排灌方便及肥力中上等且较均匀,2019年度未种植烤烟或茄科作物,最近一个种烟季节未发生青枯病、黑胫病及根结线虫病。
设计植烟密度(A)、群体留叶数(B)的双因素随机区组试验,共9 个处理,见表1。设3 个重复,共27 个小区。每小区4 行,每行15 株,共60 株,行距统一为110 cm。除群体结构配置外,移栽苗龄、移栽期、移栽方式、栽后施肥、田间管理及采收烘烤等均按毕节市烟草公司威宁县分公司2020年生产技术方案执行。
表1 种植密度及群体留叶数双因素随机区组设计表Table 1 Design table of two-factor random area group of planting density and population leaf retention number
1.3 观察记载项目与方法
1.3.1 农艺性状 依据行业标准《烟草农艺性状调查测量方法》(YC/T 142—2010),在烟株大田生育期的团棵期、现蕾期调查烟株株高、茎围、出叶数、最大叶长、最大叶宽及最大叶面积。每小区选取有代表性的烟株5 株,调查记录,计算平均数。
1.3.2 经济性状 分小区采烤,单收单藏,对烤后烟叶进行定级,记录各等级的重量,计算各处理667 m2产量,按照2020年贵州省烤烟收购价计算各处理亩产值、上等烟率和中等烟率等经济性状。
1.3.3 烤后烟叶常规化学品质分析 各处理分别取烤后烟叶C3F、B2F 各1 kg,用于测定烟叶中总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾、氯和淀粉等物质的含量。淀粉的测定方法为3,5-二硝基水杨酸DNS 比色法[10],烟叶其余化学成分测定方法为近红外光谱法。
1.4 统计与分析
试验所得数据利用Excel 进行处理,应用DPS 软件等对数据进行统计分析。参照李强的方法对烟叶化学成分进行综合评价,并计算烟叶化学成分及其协调性综合得分(Chemical Harmony Score,CHS)[11]。
2 结果与分析
2.1 不同群体结构对云烟116农艺性状的影响
2.1.1 团棵期农艺性状 团棵期未对烤烟进行打顶留叶处理,不同植烟密度对云烟116 团棵期农艺性状的影响见表2。由表2可知,各处理烟株叶片数相同,株高在19.10~20.30 cm,烟株茎围在5.17~5.77 cm,最大叶长在36.67~37.87cm,最大叶宽在18.47~19.17cm,叶面积在429.24~460.23cm。
表2 云烟116 不同植烟密度处理在团棵期的农艺性状Table 2 Agronomic characteristics of different plant smoke density treatment in the cluster period
总体上看,各处理团棵期烤烟农艺性状差异性不显著,其中A3 处理烤烟的农艺性状表现较为突出,其余处理农艺性状差异不大,这可能是局部土壤养分较高的结果。
2.1.2 现蕾期农艺性状 现蕾期未对烤烟进行打顶留叶处理,不同植烟密度对云烟116 现蕾期农艺性状的影响见表3。由表3可知,各处理间烟株茎围、最大叶长、最大叶宽、最大叶面积的差异不显著。各处理烟株株高在86.37~105.83 cm:A1 处理的株高最高,与A2、A3 处理间差异显著,A2 处理的株高最矮,A1 处理株高比A2 处理增加19.46 cm,增加比例为22.5%。各处理叶片数在20.67~22.67 片:A3 处理叶片数适中,与A1、A2 处理差异显著,A1 叶片数最多。
表3 云烟116 不同群体结构处理在现蕾期的农艺性状Table 3 Agronomic traits of Yunyan 116 Treatment of different population structures in the current bud stage
总体上看,处理间现蕾期烟株农艺性状开始出现显著的差异性,说明该时期烟株之间对水、肥等的竞争较为明显,其中烟株最大叶面积有随植烟密度增加而增大的趋势。
2.2 不同群体结构对云烟116经济性状的影响
不同群体结构对云烟116 经济性状的影响见表4。由表4可知,各处理烤烟亩产量在129.89~189.98 kg,处理7 的亩产量最低,与其他处理相比少11.72~60.09kg,处理6 的667 m2产量最高,增加比例为46.3%;各处理总体上随留叶数的减少烟叶的中、上等烟比例提高,以处理7 烤烟的上、中等烟比例最高,而处理6 烤烟的上等烟比例最低,处理3 的中等烟率最低;各处理烤烟667 m2产值3 139.97~3 819.12 元,处理6 与其余各处理之间的667m2产值差异性达到极显著水平,其中处理6 的667 m2产值最高,处理7 的667 m2产值最低,两者相差679.15 元,增加比例为21.6%。
表4 云烟116 不同群体结构处理的经济性状Table 4 Economic traits treated with different group structure of Yunyan 116
总体来看,同一植烟密度下,随群体留叶数的增加,烤烟的667 m2产量和667 m2产值也有一定的增加趋势,而上、中等烟比例则随群体留叶数的增加而降低;同一群体留叶数下,烤烟的667 m2产量随植烟密度的增加而降低,而随植烟密度的增加,烤烟上、中等烟比例则有一定的增加趋势。综合而言,植烟密度在900 株/667 m2时最有利于提高云烟116 的产量,其次为1 000 株/667 m2,植烟密度在1 000 株/667 m2时最有利于提高云烟116 的667m2产值,其次为900 株/667m2。
2.3 不同群体结构对云烟116化学品质综合评价的影响
不同群体结构对云烟116 化学品质综合评价的影响见表5。由表5可知,烟叶化学成分及协调性均受到群体结构变化的影响。相同种植密度下,群体留叶数为1.6 万片/667 m2和1.8 万片/667 m2时,较有利于烤后烟叶总氮、烟碱以及氯含量的积累,也有利于中部烟叶总糖、还原糖及淀粉的积累,而在群体留叶数为2.0 万片/667 m2时更有利于上部烟叶总糖和还原糖的积累;中部烟叶的钾含量、上部叶的总糖含量都有随群体留叶数的增加而增加的趋势;上部烟叶的总氮和烟碱则随群体留叶数的增加而有降低的趋势。在总留叶数一致的情况下,不同种植密度处理的中部烟叶还原糖和总氮含量存在一定的差异,其中处理2 含量最高,分别为28.23%和1.91%;上部烟叶处理3 的总糖、还原糖和氯的含量最高,分别为37.32%、27.53%和0.33%;相同部位烤后烟叶的淀粉含量受群体结构的影响较小,各处理间没有明显的变化。
表5 不同群体结构对云烟116 化学品质综合评价的影响Table 5 Effect of different population structure on comprehensive evaluation of Yunyan 116
从烟叶化学成分及其协调性综合评价(CHS)的结果看,处理6 中部烟叶的综合得分最高,为96.71 分,处理8 中部烟叶的综合得分最低,为85.41 分;处理5上部烟叶的综合得分最高,为90.83 分,处理6 上部烟叶的综合得分也达到89.08 分,而处理7 上部烟叶的综合得分最低并与其他处理烟叶的化学品质相差明显,得分为80.07 分。其中植烟密度为1 000 株/667 m2时中、上部烟叶化学成分及协调性都为最好,其次为900 株/667 m2的处理。
3 讨论
从云烟116 各生育时期的农艺性状来看,各处理团棵期烟株农艺性状未出现显著性差异;现蕾期烟株的株高、出叶数出现差异,植烟密度为900 株/667 m2时,烟株株高及出叶数表现较好,但烟株最大叶面积则有随植烟密度增加而增大的趋势,这与魏光钰等[3]和夏体渊[12]等研究结果不同。出现与前人研究结果不同的原因可能有以下几个方面:一是烟株农艺性状测定的时期不同,本研究在烟株现蕾期测定烤烟农艺性状,而魏光钰等[3]和夏体渊等[12]的研究是在烤烟打顶后测定的农艺性状,烤烟从现蕾期到打顶期还会进一步生长发育;二是测定烤烟农艺性状时,本研究仅设植烟密度一个因素,而魏光钰等和夏体渊等研究中的烤烟不仅受植烟密度的影响,还受到施氮量和打顶留叶数的影响。
云烟116 在不同群体结构处理下,打顶后烟株留叶数不尽相同,同一植烟密度的上、中等烟比例随群体留叶数的增加而降低,但留叶数减少会导致云烟116的667 m2产值和667 m2产量降低,同一群体留叶数烤烟的上、中等烟比例则随植烟密度的增加而有一定的增加趋势,这与前人研究结果基本一致[8]。综合来看,植烟密度在1 000 株/667 m2时更有利于提高云烟105 的经济性状表现,并在群体留叶2.0 万片/667 m2时云烟116 的产值达到最高(3 819.12 元/667m2)。
该试验中,各处理烤后烟叶中的总糖和还原糖的含量均较优质烟叶中的适宜含量高,氯含量则较优质烟叶中的适宜氯含量低,这较可能与试验地的土壤质量有关。但总体看来,云烟116 烟叶化学成分及其协调性均受到一定的由群体结构变化带来的影响。相同部位烤后烟叶的淀粉含量受群体结构的影响较小,各处理间没有明显的差异。相同种植密度下,中部烟叶的钾含量、上部叶的总糖含量都有随群体留叶数的增加而增加的趋势,而上部烟叶的总氮和烟碱则随群体留叶数的增加有降低的趋势,这与李宙文等[13]研究结果相似。其中群体结构在植烟密度为1 000 株/667 m2时的中、上部烟叶化学成分及协调性最好。
4 结论
综合云烟116 田间生长的农艺性状、烤后经济性状、烤后烟叶化学品质分析,云烟116 在贵州省威宁烟区的群体结构调整为植烟密度1 000 株/667 m2、群体留叶数2.0 万片/667 m2最为适宜。