种植密度和施氮量及其互作对湘南稻茬烤烟经济性状的效应

邓小华，肖志君，齐永杰，罗建钦，徐文兵，黄崇峻，黄聪光，李宏光，王生才

(1.湖南农业大学农学院，湖南 长沙410128；2.广西中烟工业有限责任公司，广西 南宁530001；3.湖南省烟草公司郴州市公司，湖南 郴州423000)



种植密度和施氮量及其互作对湘南稻茬烤烟经济性状的效应

邓小华1，肖志君1，齐永杰2*，罗建钦2，徐文兵2，黄崇峻2，黄聪光2，李宏光3，王生才3

(1.湖南农业大学农学院，湖南 长沙410128；2.广西中烟工业有限责任公司，广西 南宁530001；3.湖南省烟草公司郴州市公司，湖南 郴州423000)

摘 要：为明确湘南稻茬烤烟的种植密度和施氮量，采用双因素随机区组试验和构建经济效果指数，并采用偏(Eta)2值分析了种植密度和施氮量及其互作对烤烟经济性状的效应。结果表明：1)种植密度和施氮量及其互作对烤烟不同经济性状指标的效应不同，种植密度对烤烟上等烟比例和均价具有显著的高度影响效应，种植密度、施氮量、种植密度和施氮量互作对烤烟产量、产值具有显著的高度影响效应；2)种植密度对烤烟经济性状的影响占40％左右，施氮量及种植密度与施氮量互作各占30％左右；3)种植密度以18 195株/hm2处理的烤烟经济性状相对较好，施氮量以165 kg/ hm2处理的烤烟经济性状相对较好；4)在湘南稻茬烟区，以种植密度18 195株/hm2、施氮量142.5 kg/ hm2处理组合的烤烟经济性状相对较好。

关 键 词：稻茬烤烟；经济性状；种植密度；施氮水平；湘南

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种植密度和施氮量影响烟株生长发育和烟叶质量风格特色，因而对烤烟产量和产值产生影响[1–2]。合理密植可通过改变烟株有效截光叶面积、群体光合效能和田间小气候，协调烤烟群体与个体发展矛盾，保证烤烟的产量和产值、物理特性和化学品质[3–5]。氮是烤烟生产中重要的营养元素，施氮肥是调控烤烟生长发育和烟叶产量及质量的重要措施[6–7]。适宜的施氮量既可保证烤烟生长发育协调，又有利于烟叶碳、氮化合物之间的比例平衡，形成优质烟叶，减少肥料浪费和种烟成本，增加经济效益[8–10]。由于不同烟区的土壤类型和气候条件存在较大差异，关于某一区域的烤烟种植密度和氮肥用量[2–11]对烤烟生产影响的报道不具有普遍性，给正确指导烤烟施用氮肥和合理密植增加了难度。

烤烟经济性状包括烟叶等级比例、均价、产量和产值一系列指标，可反映烤烟种植的经济效益，也可综合体现烟叶质量[12–14]。种植密度和施氮量对烤烟经济性状具有显著影响。杨跃华等[15]、张建[16]、张黎明等[17]、毛家伟等[18]、唐先干等[19]、张喜峰等[2]分别就云南玉溪烟区、贵州毕节烟区、湖南龙山烟区、河南洛阳烟区、江西省赣州烟区、陕西商洛烟区的种植密度和施氮量对烤烟经济性状的影响开展了研究，但这些研究主要是不同经济性状指标的高低比较，并未对经济性状进行综合评价，其综合考量所得出的结论说服力不够。与此同时，关于密度和施氮量及其互作，张喜峰[20]、杨跃华等[15]采用方差分析的F值或P值进行了分析，但就种植密度和施氮量对烤烟经济性状影响的强弱尚缺乏深入研究。据此，笔者以中国浓香型烟叶重要产区[21–23]的湖南省郴州市桂阳县为研究区域，构建经济效果指数，对其特定的烟稻复种模式下的种植密度和施氮量对烤烟经济性状的效应开展研究，以期找出较优的施氮量和种植密度组合模式，为特色优质烟叶的开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

烤烟品种为云烟87。试验田前作为水稻。土壤pH为7.18，有机质含量为42.34 g/kg，碱解氮含量为224.86 mg/kg，有效磷含量为30.68 mg/kg，速效钾含量为107.22 mg/kg。

1.2 试验设计

试验于2015年在湖南省郴州市桂阳县欧阳海基地单元进行。试验地处于东经26.02°、北纬112.45°，属于亚热带季风气候，年平均气温17.43 ℃，年平均降水量1 452.10 mm，年平均日照时数220.02～290.34 h。试验采用双因素随机区组设计。种植密度(A)设3个水平：A1，13 890株/ hm2(行距120 cm，株距60 cm)；A2，16 680株/ hm2(行距120 cm，株距50 cm)；A3，18 195株/hm2(行距110 cm，株距50 cm)。施氮量(B)设3个水平： B1，施纯氮120 kg/hm2；B2，施纯氮142.5 kg/ hm2；B3 施纯氮165 kg/hm2。3次重复，随机区组排列。小区面积60 m2。采用漂浮育苗培育壮苗，3月23日移栽。各处理氮、磷、钾比例为1∶1∶2.8。采用“101”施肥法深施基肥750 kg/hm2。起垄前将全部饼肥和60％的基肥条施于垄底，移栽前10～15 d，穴施剩余40％的基肥。钙镁磷肥随基肥一起施用。3月30日施50％提苗肥，4月2日施剩余50％提苗肥。4月14日施烟草专用追肥，4 月29日施硫酸钾肥。初花期打顶，留叶18～20片。其他栽培管理措施与郴州市烤烟标准化栽培一致。

1.3 经济性状考查项目

烘烤后，分别统计各处理的上等烟比例、均价、产量、产值。

1.4 经济效果指数的构建

为比较不同处理的经济性状综合效果，采用上等烟比例、均价、产量和产值4个经济性状指标，运用效果测度模型与指数和法构建经济效果指数(economic character index， ECI)[20]作为烟叶经济性状综合评价依据，其值越大，经济性状越好。

第1步，采用效果测度模型对经济性状指标进行标准化。由于4个经济性状评价指标的意义、量纲不同，且在数值上悬殊较大，采用灰色局势决策中的上限效果测度(模型为为局势的实际效果，ijumax为所有局势效果的最大值)方法[24]，将经济性状进行无量纲化处理，转换为0～1数值。

第2步，采用相关系数法确定经济性状指标权重。由于不同经济性状指标对经济效果的影响程度不同，采用相关系数法[25]确定上等烟比例、均价、产量和产值4个指标的权重分别为25.45％、19.93％、32.76％、21.87％。

第j个指标的标准化值，其中0＜Qij≤1；Wj表示第j个指标的权重，其中计算不同处理的经济效果指数。

1.5 数据统计分析

50例阴茎鳞状细胞癌患者，均以术后行18F-FDG PET/CT显像检查为起始时间，每隔3个月为随访时间节点进行为期1年的随访。对怀疑复发和转移的病灶行手术切除活检或穿刺活检，病理确诊为阳性的患者结束随访，本研究所选病例均如期完成随访。

采用 Excel 2007 软件对数据进行初步整理，SPSS17.0统计软件进行方差分析和多重比较。多重比较采用新复极差法。当方差分析检定为显著性差异时，同时引入偏(Eta)2[26–27]大小来比较种植密度和施氮量及其互作对烤烟经济性状指标变异的贡献率。0.01＜偏(Eta)2＜0.06，表示低度影响效应，0.06＜偏(Eta)2＜0.14表示中度影响效应，偏(Eta)2＞0.14为高度影响效应[28]。将上等烟比例、均价、产量和产值4个经济性状指标的种植密度和施氮量及其互作的偏(Eta)2的算术平均数转换为百分率，其结果便是种植密度和施氮量及其互作对烤烟经济性状的总变异贡献率。

2 结果与分析

2.1 种植密度对烤烟经济性状的影响

由表1可知，从上等烟比例和均价看，A2处理显著高于A1和A3处理。从产量看，A3处理显著高于A2和A1处理。从产值看，A3处理显著高于A1处理。从经济效果指数看，A3处理显著高于A1处理。上等烟比例和均价以中等种植密度(A2处理)最高，产量和产值以较高种植密度(A3处理)最高。虽然较高种植密度不利于上等烟比例和均价的提高，但由于其产量和产值高，其经济效果指数最高。

表1　不同种植密度烤烟的经济性状Table 1 Economic characters of flue-cured tobacco with different planting densities

2.2 施氮量对烤烟经济性状的影响

由表2可知，从上等烟比例看，B1处理最高， B3处理最低。从均价看，B1处理最高，B2处理最低。不同施氮量处理的上等烟比例和均价差异不显著。从产量看，B3和B2处理显著高于B1处理。从产值看， B3处理显著高于B1处理。从经济效果指数看，B2和B3处理显著高于B1处理。施氮量主要影响烤烟产量和产值，随着施氮量增加，产量和产值也增加。虽然较高施氮水平的上等烟比例和均价不是最高，但由于其产量和产值是最高的，其经济效果指数也最高。

表2　不同施氮量的烤烟的经济性状Table 2 Economic characters of flue-cured tobacco with different nitrogen levels

2.3 种植密度和施氮量组合对烤烟经济性状的影响

由表3可知，从上等烟比例看，A2B2、A2B1、A1B1、A2B3处理相对较高，A3B2、A1B3处理相对较低，不同组合处理差异显著。从均价看，不同组合处理差异不显著。从产量看，A3B2、A3B3、A2B3处理相对较高， A1B2、A2B1处理相对较低，不同组合处理差异显著。从产值看，A3B2、A3B3、 A2B3处理相对较高， A1B3、A3B1、A1B1、A2B1、A1B2处理相对较低，不同组合处理差异显著。从经济效果指数看，不同组合处理的经济效果指数差异显著，以A3B2处理(高密度、中氮)最大，其次是A3B3处理(高密度、高氮)，再次是A2B3处理(中密度、高氮)；以A1B2处理(低密度、中氮)最差。

表3　不同种植密度和施氮量组合烤烟的经济性状Table 3 Economic characters of nitrogen level and planting density on flue-cured tobacco

2.4 种植密度和施氮量及其互作对烤烟经济性状的贡献率

表4　种植密度和施氮量及其互作对烤烟经济性状影响的效应Table 4 Effective analysis of planting density and nitrogen level on economic characters of flue-cured tobacco

对烤烟均价，只有种植密度的偏(Eta)2值大于0.14，且不同种植密度下的均价差异显著，不同施氮量以及种植密度和施氮量互作下均价差异不显著。说明种植密度对烤烟均价具有显著的高度影响效应，施氮量以及种植密度和施氮量互作效应较小。

对烤烟产量、产值，种植密度、施氮量、种植密度和施氮量互作的偏(Eta)2值均大于 0.14，且种植密度、施氮量、种植密度和施氮量互作下的产量、产值差异显著。说明种植密度、施氮量、种植密度和施氮量互作对烤烟产量、产值具有显著的高度影响效应。

对烤烟经济效果指数，种植密度、施氮量、种植密度和施氮量互作的偏(Eta)2值均大于 0.14，且种植密度、施氮量、种植密度和施氮量互作下的经济效果指数差异显著。说明种植密度、施氮量、种植密度和施氮量互作对烤烟经济效果指数具有显著的高度影响效应。

将上等烟比例、均价、产量和产值4个指标的种植密度和施氮量及其互作偏(Eta)2值乘以各自的权重，再算术平均，分别为 0.45、0.31、0.30，均大于0.14，表明它们对经济性状均具有高度影响效应。它们对4个经济性状指标的变异贡献率分别为42.04％、29.19％、28.57％，表明种植密度对烤烟经济性状的影响最大(约占 40％)，其次是施氮量和种植密度与施氮量互作(各约占30％)。

3 讨论

烤烟的上等烟比例、均价、产量、产值4个经济性状指标，有的反映了烟叶质量性状，有的反映了烤烟产量性状，还有的反映了烟叶经济效益。当这些指标被用来对不同栽培措施效果进行比较研究时，不同经济性状指标的表现往往不一致，如果仅凭经验进行综合判断，不免带有一定的主观性。笔者运用效果测度模型将经济性状指标标准化，并采用加权指数和法计算经济效果指数，依据经济效果指数大小对不同栽培措施的效应进行判断，较客观地反映了事物的本质，消除了人为因素带来的误判，使复杂问题变得简单。

分析多变量效应强弱，一般可以用平方和(SS) 或F值进行粗略比较[2,15]，但不能反映关联强度。偏(Eta)2值是应变量受不同因素影响所致方差的比例，是扣除了其他效果项影响后的效果项和参数估计值的净相关平方值，可以反映独立变项效果的真实强度，用它来当作效果度量指标，能较客观地反映变量效应强弱[26–27]。本研究中运用偏(Eta)2值来分析种植密度和施氮量对烤烟经济性状的效应强弱，可具体计算各自效应比例。

种植密度和施氮量是影响烤烟经济性状的重要栽培因子。本研究结果表明，种植密度和施氮量及其互作对烤烟经济性状不同指标的效应程度(贡献率)不一样。种植密度对烤烟上等烟比例、均价具有显著的高度影响效应，施氮量以及种植密度和施氮量互作效应较小；种植密度、施氮量、种植密度和施氮量互作对烤烟产量、产值具有显著的高度影响效应；种植密度对烤烟经济性状影响最大(约占40％)，其次是施氮量和种植密度与施氮量互作(各约占30％)。从这些研究结果可以推断在湘南稻作烤烟生产中适当增加种植密度的潜力还有待挖掘，但增加施氮量的潜力有限。目前，湘南大部分烟区稻茬烤烟种植密度在13 890株/hm2左右，施氮量在165 kg/hm2以上，烟农主要采用稀植和大肥大水种植方式提高单株产量以获得较好经济效益。由于烤烟种植密度小，适当增加密度是可行的，但施氮水平已经较高，增施氮肥不仅获得的经济效益有限，还会降低烟叶品质[1,15–17]。

不同烟区的土壤类型、气候条件和栽培习惯存在较大差异，烤烟种植密度和施氮量不同。周文亮等[28]研究认为，广西百色烟区烤烟合理种植密度16 680株/hm2及施氮量112.5 kg/hm2能够得到较好的经济效益和烟叶质量；杨跃华等[15]认为，云南玉溪烟区烤烟种植密度16 680株/hm2及施氮量90 kg/hm2为适宜；张建等[16]认为，贵州毕节烟区以施纯氮90 kg/hm2、移栽密度为16 230株/hm2的初烤烟叶产值、产量、外观质量效果最佳；张黎明等[17]认为，湖南龙山烟区以施纯氮120 kg/hm2、移栽密度为15 159株/hm2的烤烟产值最高。笔者认为湘南稻作烟区以种植密度18 195株/hm2、施氮量142.5 kg/hm2处理的烤烟经济性状较好。因地制宜地制定各烟区合理种植密度和最佳施氮量，才能使烤烟种植效益最大化。

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责任编辑：罗慧敏

英文编辑：罗 维

Effective analysis of planting density， nitrogen level and its interaction on economic character of paddy-tobacco in South Hunan

Deng Xiaohua1，Xiao Zhijun1，Qi Yongjie2*，Luo Jianqin2，Xu Wenbing2，Huang Chongjun2，Huang Congguang2，Li Hongguang3，Wang Shengcai3
(1. College of Agronomy, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China; 2.China Tobacco Guangxi Industrial Co.,Ltd.,Nanning 530001, China; 3.Chenzhou Tobacco Company of Hunan Province, Chenzhou, Hunan 423000, China)

Abstract:To explore the optimal planting density and nitrogen level for paddy-tobacco in South Hunan, the effects of planting density, nitrogen level and their interaction on economic character of flue-cured tobacco were analyzed by construction of economic character index and partial (Eta)2value from two factors experiment. The results showed: 1) Planting densities, nitrogen levels and its interactions had different influence on flue-cured tobacco economic characters; planting density showed significant effect on the fine tobacco ratio and average price; planting densities, nitrogen levels and its interactions showed significant effect on the yield and out-put value of flue-cured tobacco. 2) The effect of planting density on the flue-cured tobacco economic characters accounted for 40％ while the effect ofnitrogen levels and planting density-nitrogen level interactions on the flue-cured tobacco economic characters each accounted for 30％. 3) Economic character of flue-cured tobacco under treatment with 18 195 plant/hm2was good was, economic character of flue-cured tobacco under treatment with N 165 kg/hm2was good. 4) Economic characters of flue-cured tobacco was the best in treatment with 18 195 plants/hm2combined with 142.5 kg/hm2N.

Keywords:paddy-tobacco; economic character; planting density; nitrogen levels; Southern Hunan

中图分类号：S572.01

文献标志码：A

文章编号：1007−1032(2016)03−0274−06

收稿日期：2016–03–15 修回日期：2016–04–18

基金项目：广西中烟工业有限责任公司项目(201545000034011)

作者简介：邓小华(1965—)，男，湖南冷水滩人，博士，教授，主要从事烟草科学与工程技术研究，yzdxh@163.com；*通信作者，齐永杰，硕士，农艺师，主要从事烟叶原料研究，174779065@qq.com