增密减叶措施对烤烟生长、光合特性及产质量的影响

摘要：为了提高优质烟叶的比例和烟草原料的工业利用率，在四川省广元烟区以云烟87品种为对象，采用种植密度和留叶数两因素随机区组试验，旨在阐明不同种植密度和留叶数对烤烟产质量的影响。结果表明，适当增加烤烟种植密度减少留叶数时，烤烟能完成正常生长发育，且相较于其他处理在叶片发育上具有显著优势；在中、低密度和中、低留叶数处理下，烟叶光合能力更强；在M2密度和L2留叶数水平下，烤烟在均价和中、上等烟比例上取得较好表现，产值最高。此外，适当增密减叶措施降低了烤后叶片烟碱含量，提高了还原糖、总糖含量及糖碱比，化学成分更为协调，烟叶评吸质量具有显著优势。综合分析认为，在四川省广元烟区采用种植密度18 750株/hm2、留叶数16～18片/株时烟叶质量较好。

关键词：种植密度； 留叶数； 烤烟； 生长； 光合特性； 产质量

中图分类号：S572 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2024）10-0068-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.10.012 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract： In order to improve the proportion of high-quality tobacco leaves and the industrial availability of tobacco raw materials， Yunyan 87 was studied in Guangyuan tobacco-growing area of Sichuan Province， and two factors of planting density and number of leaves were used to design a randomized block experiment， aiming to clarify the effects of different planting density and the number of leaves on the yield and quality of flue-cured tobacco. The results showed that when the planting density of flue-cured tobacco was increased appropriately and the number of leaves was decreased， flue-cured tobacco could achieve normal growth and development， and compared with other treatments， flue-cured tobacco had significant advantages in leaf development； under medium and low density and medium and low number of leaves， the photosynthetic capacity of tobacco leaves was stronger； under M2 density and L2 leaves， flue-cured tobacco achieved better performance in average price， and the proportion of medium and high-grade tobacco， and the output value was the highest. In addition， the appropriate increase in density and decrease in the number of leaves left reduced the nicotine content of leaves after roasting， increased the content of reducing sugar， total sugar and sugar-base ratio， and the chemical composition was more coordinated， which had a significant advantage in tobacco quality evaluation. According to comprehensive analysis， the tobacco quality in Guangyuan tobacco growing area， Sichuan Province was better when the planting density was 18 750 plants/hm2 and the number of leaves left was 16～18 leaves per plant.

Key words： planting density； number of leaves left； flue-cured tobacco； growth； photosynthetic characteristics； yield and quality

烤烟是全球重要的经济作物，其生长和产量直接关系到烟叶质量和烟农的植烟经济效益。在烟叶的生长过程中，叶面积和叶片密度对光合作用和生物量积累具有重要影响。增密减叶措施作为通过调整植株间距和叶片数量来控制叶片密度的方法，被广泛应用于烤烟生产中。在烟草生产中，种植密度对大田烤烟的有效截光面积、群体光合效能、田间微气象有重要影响，从而影响烤烟的产量与品质［1］。而留叶数则直接影响烟株打顶后干物质的生产与分配，留叶数过多会造成叶小、叶薄、内含物质不充实，使烟叶品质下降；留叶数过少又会导致上部叶烟碱含量过高，烟叶叶片厚而粗糙，烟气刺激性大，烟叶化学成分不协调，烟叶内在品质和工业可用性降低［2］。适度的增密减叶措施可以提高烟叶的生长速率和质量，但过度增密可能会导致植株竞争激烈，进而抑制烤烟生长和产量［3］。因此，为塑造四川省广元烟区烤烟理想株型，仍需进一步试验筛选适宜的增密减叶措施。本研究通过探究不同的增密减叶措施对烤烟生长、光合特性及产质量的影响，以期为四川省广元烟区烤烟中棵烟生产提供科学依据，从而制定合理的增密减叶策略，以提高烤烟产量和质量，实现烟叶的高质稳产。

1 材料与方法

1.1 材料

试验品种为云烟87。供试肥料为复合肥（N-P2O5-K2O：10-15-25）、有机肥（有机质≥30%，总养分≥4%），底肥施烟草专用复合肥料（N-P2O5-K2O：10-15-25）、商品有机肥（N-P2O5-K2O：3-2-1.5）、油枯（油菜子压榨去油后残渣制成的一类有机肥）（N-P2O5-K2O：2-2-2）；追肥施硝酸钾（N-K2O：13.5-44.5）、烟草专用追肥（N-P2O5-K2O：4-8-30）。

1.2 试验地点

试验于2022年6—10月在四川省广元市普安镇烤烟试验基地（32°17′15″N，105°31′29″E）进行，土壤类型为紫色钙质土，土壤质地为壤土，植烟地块肥力中等。

1.3 试验设计

试验采用种植密度（M）和留叶数（L）两因素随机区组设计，种植密度（M）设置3个水平：M1为16 650株/hm2（120 cm×55 cm）、M2为18 450株/hm2（120 cm×45 cm）、M3为20 250株/hm2（110 cm×45 cm）；单株有效留叶数（L）设置3个水平：L1为14～16片/株、L2为16～18片/株、L3为18～20片/株，共9个处理，重复3次，每个小区面积为0.015 hm2。以上处理施氮量均为97.5 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶1.5∶3，基追比=6∶4，移栽后60 d确定各处理的留叶数，其他栽培管理措施保持一致。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 烤烟农艺性状调查 试验分别在烤烟移栽后75、90 d测定各处理的生物学性状和株型特征参数，每个处理调查5株（选取代表性烟株），调查株高（指地面到植株最高处的垂直距离）、有效叶数（实际采收的叶数，大田期长度以不小于5 cm为有效）、最大叶片长和宽、茎粗（在株高近地端1/3处测量茎的周长）、最大叶面积（最大叶片面积=最大叶长×最大叶宽×0.634 5，其中0.634 5为烤烟叶面积指数）。

1.4.2 烤烟叶片叶绿素相对含量测定 在烤烟移栽后30 d和60 d，在每个处理测定点两侧烟垄上选取5株烟株（代表性烟株）进行调查。使用SPAD-502PLUS叶绿素仪（日本Konica Minolta公司制造）测定叶片的叶绿素相对含量，并记录相关数据。

1.4.3 烤烟叶片光合特性测定 于烤烟移栽后75 d，各处理选取有代表性植株各5株，采用美国LI-6400型便携式光合测定仪分别测定最大叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、胞间CO2浓度（Ci）等光合参数。测定时间为晴天上午9：00—11：00，测定叶位为烤烟功能叶片。

1.4.4 烤烟经济性状测定 烤烟统一单收、单采、单烤，采烤结束后，调查每个处理的产量、产值、均价、上等烟比例、中等烟比例，记录数据。

1.4.5 烤烟品质指标测定 烤烟采烤结束后，每个处理采集C3F等级烟叶样品1.5 kg，测定烟叶常规化学成分（包括总糖、还原糖、总氮、烟碱、总钾、水溶性氯等指标）；感官评吸质量参照中国烟草种植区划建立的烤烟感官质量综合评价方法，由四川中烟工业有限责任公司技术中心进行烟叶感官质量测定。总分=香气质×20%+香气量×35%+杂气×20%+刺激性×10%+余味×15%。

1.5 数据处理与分析

采用Excel、SPSS软件进行数据的统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理措施对烟株农艺性状的影响

2.1.1 移栽后75 d 由表1可知，移栽后75 d，在同一留叶数处理下，随密度增大烤烟株高无明显变化，烤烟最大叶长、最大叶宽和最大叶面积呈减小趋势，各处理下茎围无显著差异；在同一密度处理下，随留叶数的增加烤烟株高呈增高趋势，在M1处理下茎围随留叶数增多呈先增后减趋势，M2、M3处理下茎围随留叶数的增加呈下降趋势，最大叶面积随留叶数增加呈下降趋势。这说明留叶数是烤烟株高的主要影响因素，密度大、留叶数多均不利于烤烟叶片生长。

2.1.2 移栽后90 d 由表2可知，移栽后90 d，在同一留叶数处理下，L1、L3处理随着密度增大株高呈增长趋势，在L1、L2处理下最大叶面积随密度增大而呈先增后减趋势，均在M2处理取得最大值且显著高于M3处理，L2、L3处理下最大叶长、最大叶宽及最大叶面积随密度增大而减小；在同一密度处理下，茎围无明显变化规律且各处理间无较大差异，最大叶宽、最大叶面积随着留叶数的增加呈先增后减趋势，均在L2处理取得各密度水平下最大值，而最大叶长随着留叶数的增加呈减少趋势。这说明该试验中M2处理为相对适宜的密度水平且在L2留叶数处理下农艺性状表现较好。

2.2 不同处理措施对烤烟叶片叶绿素相对含量的影响

2.2.1 移栽后30 d 由表3可知，在移栽后30 d，在同一留叶数处理下，L1、L3处理随着种植密度的增加，烤烟的叶绿素相对含量呈增长趋势，在M3密度处理下达到最高，L2留叶数处理下叶绿素相对含量呈先增后减趋势。在同一密度处理下，M1、M2处理叶绿素相对含量随留叶数增加呈先增后减趋势，在L2留叶数处理下达到最高值。

2.2.2 移栽后60 d 在移栽后60 d，在同一留叶数处理下，L1、L2处理随着种植密度的增加，叶绿素相对含量逐渐降低，即M1>M2>M3，在L3留叶数处理下，随种植密度的增大叶绿素相对含量呈先增后减趋势。在同一密度处理下，M1、M2叶绿素相对含量随着留叶数的增加而减小，M3叶绿素相对含量随留叶数增多呈先减后增趋势（表3）。

2.3 不同处理措施对烤烟叶片光合特性的影响

2.3.1 不同处理措施对烟叶净光合速率的影响 由图1可知，移栽后75 d，同一留叶数处理下，随着密度增大，烤烟净光合速率呈先增后减趋势，M2L2处理的净光合速率最大，其次为M2L1处理，且两处理与其他处理间差异显著；在同一密度M3处理下，烤烟叶片的净光合速率较低，其中M3L3处理的净光合速率最低，在M2处理下，净光合速率随留叶数增加呈先增后减趋势，且显著高于M3处理，即M2>M1>M3。这说明过高或过低的种植密度都不利于净光合速率的提高，而M2相较于其他密度处理更为适宜。

2.3.2 不同处理措施对烟叶气孔导度的影响 由图2可知，移栽后75 d，同一留叶数处理下，L1、L3留叶数水平随密度增加而增大，L2留叶数水平随密度增大呈先增后减趋势；M1L1处理气孔导度最低且与M2L2、M3L3处理之间差异显著，M2L2处理气孔导度最大并与M3L3处理相近；其余各处理间差异均不显著。

2.3.3 不同处理措施对烟叶蒸腾速率的影响 由图3可知，移栽后75 d，在相同留叶数L1、L2水平下，蒸腾速率随密度增大呈下降趋势。在L3水平下，随密度增大呈先减后增趋势。M1L1处理蒸腾速率最大，除与M2L3处理之间差异显著外，与其余处理之间差异均不显著；在同一密度处理下，随着留叶数的增加，蒸腾速率呈下降趋势，M2L3处理蒸腾速率最小。

2.3.4 不同处理措施对烟叶胞间CO2浓度的影响 由图4可知，在移栽后75 d，在同一留叶数下，胞间CO2浓度随密度的增加而增加，M3L3处理胞间CO2浓度最高。在同一密度处理下，随着留叶数的增加，M1、M3水平下胞间CO2浓度呈先减少后增加的趋势，在M1水平下的各处理胞间CO2浓度显著低于M3水平下处理，M1L2处理胞间CO2浓度最低且与M3L1、M2L2、M3L2、M2L3、M3L3处理之间差异显著。

2.4 不同处理措施对烟叶经济性状的影响

由表4可知，在同一留叶数处理下，随着密度的增加，烤烟产量增加，烤烟产值呈先增加后减少的趋势，上等烟比例呈下降趋势，而中等烟比例随着密度的增加整体呈上升趋势；在同一密度处理下，M1、M3密度下烤烟中等烟比例随留叶数增加呈先减少后增加趋势，在M1、M2密度下，烤烟产值随留叶数增加呈先增加后减少的趋势。M1L1处理的上等烟比例最高，达53.5%，M3L3处理的中等烟比例最高，达43.1%，M2L2处理的产值最高，达73 090.80元/hm2。各处理中，M2L2处理的产值最高，且中上等烟比例均处于各处理中较好水平。

2.5 不同处理措施对烟叶化学成分的影响

由表5可知，在同一留叶数处理下，烤烟还原糖、总糖及糖碱比随种植密度的增加呈升高趋势，同一密度处理下，还原糖、总糖随留叶数的增加呈升高趋势，M3L3处理还原糖、总糖含量最高，M1L1处理还原糖、总糖含量最低；同一留叶数处理下，钾、总氮、烟碱含量随密度增大呈下降趋势，同一密度处理下，钾含量随留叶数增加呈先增后减趋势，总氮含量随留叶数增加呈先减后增趋势，烟碱含量随留叶数增加呈减少趋势，M3L3处理钾含量最高，M1L1处理总氮、烟碱含量最高。M1L1、M2L1、M1L2、M1L3处理糖碱比偏低，M1L1、M3L2、M1L3处理钾氯比偏低，M1L1、M1L2、M1L3处理总糖含量在适宜范围内，其余各处理总糖含量均偏高，烟碱、总氮、氯、钾含量整体较适宜。

2.6 不同处理措施对烤后烟叶感官质量评价的影响

由表6可知，在同一留叶数处理下，M2密度处理的香气质、香气量、杂气、刺激性、余味及总分整体上优于其他处理，在同一密度处理下，在M1、M2密度处理下随着留叶数的增加，总分呈先增后减趋势，在M3密度处理下随留叶数增加总分呈先减后增趋势。M2L2处理的香气质、香气量、杂气的得分明显高于其他处理，总分最高，为5.825分，M1L3处理的香气质、杂气、余味得分相较于其他处理偏低，总分最低，为4.785分。

3 讨论

在生长发育进入旺长期后，烟株间密度越大，叶片重叠加剧，相互遮蔽以争夺光气资源［4］，通风透光变差，导致叶片光合作用效率降低，减少了根系养分运输，使得根系发育不良，烟株根系对养分吸收和合成能力减弱，进而影响了叶片的发育。本研究表明，移栽后75 d，M1处理相较于M3处理，最大叶面积有显著差异，移栽后90 d，中、低留叶数处理下，最大叶面积随密度增大呈先增后减趋势，M2L2处理下取得最大叶面积，中、高留叶数处理下，最大叶面积整体随密度增大而减小。这与前人［5，6］的研究结果密度越大越不利于烤烟叶片发育相一致。

叶绿素是植物进行光合作用的重要物质，它在烟草中的含量和状态直接影响到烟草的生长、发育以及最终的品质。本研究表明，种植密度与留叶数对叶绿素积累有明显的影响，过高的种植密度和过多的留叶数会导致植株之间的拥挤，降低光线的穿透，不利于二氧化碳的吸收，从而限制了光合作用的进行和叶绿素的合成。在移栽后60 d，低密低留叶数处理，叶片间间隙较大利于叶绿素积累，叶绿素相对含量较高，其中M1L1、M2L1处理的叶绿素含量较高。

光合作用是植物生长发育和产量、质量形成的基础［7］。在不同种植密度和留叶数的相互作用下，对产量、产值和中上等烟比例均有显著影响。气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道，其数量和开闭程度对植物叶片的光合作用和蒸腾作用具有重要调节作用［8］。气孔导度的变化直接影响光合速率和蒸腾速率，进而对叶片组织的特性和烟叶品质产生影响［9］。蒸腾作用是植物体内水分代谢的关键生理过程，受植物形态的限制，并受到外界多种因素的影响。蒸腾速率是影响净光合速率的重要生理因素［10］。本研究表明，在同一留叶数处理下，随着种植密度增加，烤烟净光合速率先增后减，气孔导度、胞间CO2浓度整体呈增长趋势，蒸腾速率整体呈下降趋势，在同一密度水平下，随着留叶数增加净光合速率和气孔导度呈先增后减趋势，蒸腾速率呈减小趋势，胞间CO2浓度整体随留叶数增多而增大，总体而言，中、低密度和留叶数光合处理能力更强一些。高密高留叶数会加重烟叶群体间的叶片相互遮蔽，而不利于叶片进行光合作用。

适度的栽植密度和留叶数有助于植株获得充足的光能和二氧化碳，促进叶绿素的合成和干物质积累，从而改善烟叶的色泽和质感。不同种植密度和留叶数的相互作用对产量、产值和中上等烟比例均有显著影响。增加种植密度可以通过增加单位面积上的有效株数来提高产量，而每株留叶数主要通过影响中上等烟比例来影响产值。本研究表明，当种植密度、留叶数过低或过高时，烤烟容易取得最高上等烟比例或最高中等烟比例，但整体产值偏低。当种植密度为M2，留叶数为L2处理时，中上等烟比例达到协调水平且取得较好产量，产值最高。

密度和留叶数对烤后烟叶内在化学成分和感官质量有明显影响。本研究表明，在同一留叶数处理下，低密度烤烟糖碱比、钾氯比相较于其他处理偏低，M2、M3密度总糖含量相对较高；在中、低密度处理下，糖碱比随留叶数增加呈先增后减趋势，在L1、L2留叶数处理下能取得更为适宜的化学成分。综合来看，在M2密度处理和L2留叶数处理下能取得较好且协调的化学成分，获得良好的感官质量。

4 小结

栽植密度和留叶数对烤烟的品质有重要影响，主要是通过改变养分（尤其是氮肥）的分配和供给状况以及改善通风和透光条件来实现［11，12］。适当的栽植密度和留叶数可以影响烟草植株的养分吸收和利用效率，进而影响烟叶的养分含量和化学成分，从而对烟叶中质体色素、化学成分和香气物质含量等产生积极影响。本研究表明，在四川省广元烟区，以适当增密减叶，采用种植密度18 450株/hm2、留叶数16～18片栽培模式，有利于优化烟株的群体结构，提高烤烟产值、中上等烟比例，同时改善烤烟中部烟叶的香气品质和化学成分的协调性。

参考文献：

［1］ 刘红光，罗华元，饶 智，等.烤烟品种NC102高产配套栽培技术研究［J］.贵州农业科学，2015，43（3）：71-73，77.

［2］ 向 羽，张晓辉，郑旭川，等.种植密度和留叶数对烤烟农艺和经济性状的影响［J］.安徽农业科学，2022，50（10）：32-35.

［3］ 刘会杰，赵铭钦，闻 刚，等.种植密度和施钾量对烤烟品质的影响［J］.西南农业学报，2013，26（2）：653-658.

［4］ 沈 杰，蔡 艳，何玉亭，等.种植密度对烤烟养分吸收及品质形成的影响［J］.西北农林科技大学学报（自然科学版），2016，44（10）：51-58.

［5］ 王付锋，赵 钦，张学杰，等.种植密度与留叶数对烤烟农艺性状及品质的影响［J］.江苏农业学报， 2016， 26（3）：487-492.

［6］ 王_{3TY/qQDkLk/UxH9Y0v0OKqLGgXYYH5wJz1NLeSRh9Mo=}三根，张建奎.山地烟叶的生理特性与栽培调控［M］.北京：科学出版社，2014.42-60，235-279.

［7］ 李菀晴，付茂辉，贺国强，等.种植密度和留叶数对烤烟品种龙江911生长、光合特性及产质量的影响［J］.浙江农业科学，2023， 64（5）：1251-1257.

［8］ 邹建民，史建军，冯敏玉，等.水氮耦合对烤烟团棵期光合特性的影响研究［J］.江西农业大学学报，2009，31（2）：220-225.

［9］ 苏贤坤，陈 松，张国平.不同烤烟品种叶片光合特性和相关酶活性的叶位差异性分析［J］.浙江大学学报（农业与生命科学版），2009，35（5）：537-542.

［10］ 张广富，赵铭钦，王 冬，等.不同种植密度烤烟净光合速率日变化与生理生态因子的关系［J］.中国烟草学报，2011，17（1）：54-61.

［11］ 王彦亭，谢剑平，李志宏.中国烟草种植区划［M］.北京：中国标准出版社，2008.

［12］ 姜洪甲，马维广，邢世东，等.烤烟不同栽培密度与留叶数对烤烟品质的影响［J］.中国农学通报，2010，26（16）：124-128.

收稿日期：2023-09-26

基金项目：中国烟草总公司四川省公司科技计划项目（SCYC202211）

作者简介：葛嘉雪（1998-），女，四川眉山人，在读硕士研究生，研究方向为作物科学，（电话）17361019042（电子信箱）2543877615@qq.com；通信作者，何佶弦（1988-），男，四川广元人，助理农艺师，硕士，主要从事烟草栽培研究工作，（电子信箱）181060703@qq.com。