种植密度对烤烟养分吸收及品质形成的影响

沈　杰，蔡　艳，何玉亭，杜宣延,3，王昌全，罗定棋

(1 四川农业大学 资源学院，四川 成都 611130；2 四川省烟草公司泸州市公司，四川 泸州 646000；3 四川省攀枝花市农林科学院，四川 攀枝花 617061 )



种植密度对烤烟养分吸收及品质形成的影响

沈杰1，蔡艳1，何玉亭1，杜宣延1,3，王昌全1，罗定棋2

(1 四川农业大学 资源学院，四川 成都 611130；2 四川省烟草公司泸州市公司，四川 泸州 646000；3 四川省攀枝花市农林科学院，四川 攀枝花 617061 )

【目的】 探讨不同种植密度下烤烟养分吸收利用及产量和品质性状的变化规律，为优化烟株群体结构、发挥密植效应提供理论依据。【方法】 以云烟99为供试材料，采用大田试验，研究不同种植密度(13 890(D1)、15 150(D2)、16 660(D3)、18 510(D4) 株/hm2)对烤烟氮、磷、钾吸收利用、产量和化学品质的影响。【结果】 烟叶产量以D3处理最高，平均达2 287.33 kg/hm2，比对照(D1)处理增加13.04%，D2处理次之，比对照增加6.95%；随着种植密度的增加，烟株养分吸收量持续增加，而叶片养分含量和养分经济系数均呈先升高后降低的变化趋势，且均与烟叶产量变化呈极显著或显著正相关。种植密度增加后每生产100 kg烤烟的养分摄取量呈上升趋势，养分利用效率表现为持续降低；D2处理氮、磷、钾养分利用效率比D3处理分别提高6.86%，15.14%和9.66%，较D4处理增幅达 24.62%，33.57%和20.06%，其在平衡养分吸收与利用的关系上表现最佳。烟叶产量与旺长至现蕾和现蕾至开花期养分累积比率的相关性显著高于其他阶段，与对照相比，D4处理这两个阶段养分累积比率显著降低。种植密度增加后，烟株单叶质量持续下降，对照处理平均单叶质量为9.30 g，D2处理与对照差异不显著，D3、D4处理较对照显著降低9.56%和 21.72%。随着种植密度的增加，中、下部烟叶烟碱含量显著降低；烤烟氮碱比均以D2、D3处理最接近于1。【结论】 烤烟移栽后按15 150～16 660株/hm2密植，能更好地发挥烟株群体密植效应，改善烟叶营养吸收与利用状况，进而提高烟叶产量和品质表现。

种植密度；烤烟养分；养分吸收与利用；烤烟产量；烤烟品质

近年来为确保库存烟叶的稳定消耗，各地烟草公司严格控制烤烟种植面积，这对单位面积烟叶的产量和品质提出了更高要求。在生产实践中，种植密度对烤烟产量和品质形成均有重要影响[1]。研究认为烟株密度增加后，一定程度上可增加单位面积群体同化积累量，提高烟叶产量，然而烟株个体之间争夺光照、矿质营养、空气和水肥等矛盾加剧，叶片发育受限，个体生物产量减少，导致经济系数下降[2]。简永兴等[3]研究表明，适当提高种植密度不但可以降低上部烟叶的厚度和烟碱含量、提高糖碱比，而且能提升上部烟叶的可用性和中上等烟比例。可见合理密植是解决群体和个体矛盾、促进个体生产、发挥群体光合生产力、改善烤烟品质协调性的有效方式。

作物的高产优质以较高的生物量为前提，而生物量累积又以养分吸收为基础[4]。徐娇等[5]研究表明，密度主要影响棉花生育中后期生殖器官的养分积累，最终影响作物产量形成及养分经济效益。王瑞等[6]研究表明，叶片净光合速率、比叶重及生物量在烟草旺长期后均表现出密度效应，且随着生育进程的推进，影响程度有增大趋势，降低种植密度可减小叶片净光合速率的下降率，延长同化产物积累时间，增加烟叶生产水平。前人对烟株养分吸收利用的研究主要侧重于对移栽期、留叶数、合理施肥及其互作的响应方面[7-9]，而有关种植密度对烟株各生育期养分吸收与利用规律的影响报道相对较少，其与产量和品质性状的相关性研究更是鲜有报道。为此，本研究拟在四川泸州地区烤烟常规种植密度(13 890株/hm2)基础上，探讨密植对烤烟产量和品质的调控效应，为优化当地烤烟群体结构、发挥密植效应的最大潜能提供理论依据和技术支撑。

1　材料与方法

1.1试验地概况

试验于2014年在四川省泸州市古蔺观文烟区进行。供试土壤类型为黄壤、砂质壤土，肥力中等偏上，土壤pH 5.53、有机质17.4 g/kg、全氮0.55 g/kg、碱解氮87.36 mg/kg、有效磷16.71 mg/kg、速效钾120.84 mg/kg。

1.2试验材料与设计

供试品种为云烟99。当地烤烟种植习惯为固定行距(120 cm)，通过调整株距来控制移栽密度。据此本试验在常规移栽规格(120 cm×60 cm，密度为13 890株/hm2)基础上依次设移栽株距55，50，45 cm的密植处理。试验共设4个种植密度处理：13 890株/hm2(D1，对照)、15 150株/hm2(D2，低密植)、16 660株/hm2(D3，中密植)和18 510株/hm2(D4，高密植)。试验采用随机区组设计，每处理均设3次重复，共计12个小区，小区长12 m，宽10 m。氮磷钾总施用量约555 kg/hm2，施用比为m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1∶1.4∶2.69。其他田间管理均按照当地常规栽培要求进行。

1.3测定项目与方法

依据云烟99大田生育进程特性，于移栽后21 d(伸根)，35 d(团棵)，49 d(旺长)，63 d(现蕾)，77 d(开花)和91 d(采收)在小区内选取长势一致且具代表性的烤烟3株，采集全株植物样品，根、茎、叶分开装袋，于105 ℃杀青30 min，60 ℃下烘干至恒质量，分部位称质量，粉碎过筛后分别采用凯氏定氮法、钼锑抗比色法、火焰光度计法[10]测定各部位氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)含量并换算成全株含量。

烟叶成熟后各小区单独采收、烘烤、计产，上、中、下部叶分别选取X2F、C3F、B2F等级的初烤烟样各1 kg，混合后粉碎过筛测算烤后烟叶氮磷钾含量(%，质量分数)。参照《烟草化学品质分析》[11]测算烟叶主要化学成分(总糖、还原糖、总氮、烟碱、氯、钾)含量(%，质量分数)及品质协调性(糖碱比、氮碱比、钾氯比)。

各养分参数按照文献[9，12]的方法进行计算：

总氮(磷、钾)吸收量(kg/hm2)=烟株氮(磷、钾)含量(第1次采收前，移栽后91 d)×单株总干质量×移栽密度；

叶片氮(磷、钾)吸收量(kg/hm2)=叶片氮(磷、钾)含量(第1次采收前，移栽后91 d)×单株叶片干质量(kg/株)×移栽密度；

养分经济系数=叶片氮(磷、钾)吸收量/总氮(磷、钾)吸收量×100%；

生育期氮(磷、钾)吸收量(kg/hm2)=生育期氮(磷、钾)含量×生育期单株总干质量×移栽密度；

各生育阶段氮(磷、钾)累积比率=各生育阶段氮(磷、钾)吸收量/总氮(磷、钾)吸收量×100%；

烤后烟叶氮(磷、钾)吸收量(kg/hm2)=烤后烟叶氮(磷、钾)含量×单株烤后叶片总干质量×移栽密度；

100 kg烤烟氮(磷、钾)吸收量(kg)=烤后烟叶氮(磷、钾)吸收量/烟叶产量×100；

养分利用效率(kg/kg)=烟叶产量/烤后烟叶氮(磷、钾)吸收量。

1.4数据处理

用Excel 2016对试验数据进行整理及制图，用SPSS 20.0统计软件进行单因素方差分析和相关性分析，显著性检验用LSD法。

2　结果与分析

2.1种植密度对烟株养分吸收量和经济系数的影响

从表1可以看出，种植密度对烟叶产量及氮、磷、钾吸收量和养分经济系数均有显著影响。随着种植密度的增加，烟株总养分吸收量和叶片养分吸收量持续增加，而烟叶产量、叶片养分含量、养分经济系数均呈先升高后降低的变化趋势，其中烟叶产量以D3(中密植)处理最高，达2 287.33 kg/hm2，D2(低密植)次之，分别较对照(D1)显著(P<0.05)增加13.04%和6.95%；D3处理叶片养分含量和养分经济系数也均最高，说明过低或过高的种植密度均不利于烟株养分累积。

表 1　种植密度对烟株氮、磷、钾吸收量与经济系数的影响Table 1　Effects of planting density on uptake and economic coefficient of N,P2O5 and K2O in tobacco plants

注：同列数据后标不同小写字母表示不同种植密度处理在P<0.05水平上差异显著。下同。

Note:Different letters indicate significant difference atP<0.05 among treatments.The same below.

相关分析结果(表2)显示，种植密度与烟株总养分吸收量和叶片养分吸收量的相关性均达显著水平，其与氮、磷、钾总吸收量的相关系数分别为 0.840，0.971和0.966，与叶片氮、磷、钾吸收量的相关系数分别为0.990，0.978和0.986；而种植密度与叶片氮、磷、钾含量和养分经济系数之间相关性不显著。烟叶产量与叶片氮、磷、钾含量之间相关性达极显著或显著水平，相关系数分别为0.970，0.928和0.927；与氮、磷、钾养分经济系数之间的相关性也达显著水平，相关系数分别为0.909，0.884和 0.917，而烟叶产量与烟株总养分吸收量和叶片养分吸收量之间的相关性不大。说明烟株养分吸收量的增加与种植密度增加有关，而并不一定会带来烟叶高产；烟叶产量与叶片养分含量和养分经济系数之间具有极显著或显著相关性，中(D3)、低(D2)密植处理获得高产的原因与其养分向烟株叶片的高分配率有关。

表 2　烟叶产量与氮、磷、钾吸收参数的相关性分析Table 2　Correlation analysis between yield and absorption parameters of N,P2O5 and K2O in tobacco plants

注：*和 ** 分别表示显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)相关，下同。

Notes:* and ** indicate significant correlation (P<0.05) and extremely significant correlation (P<0.01),respectively.The same below.

2.2种植密度对烤烟养分吸收比例与利用效率的影响

由表3可知，种植密度对烤烟养分吸收比例和利用效率影响显著。随着种植密度的增加，烟株每生产100 kg烤烟所需摄取的氮、磷、钾量呈上升趋势， D4处理每生产100 kg烟叶所需摄取的氮、磷、钾量最多，分别比对照(D1)增加30.80%，51.85%和29.75%；D3次之，分别比对照增加12.05%，31.48%和18.59%，且均达显著性差异(P<0.05)；而D2处理在同等产量下摄取的养分量处于较低水平，且与对照差异不显著(P>0.05)。随着种植密度的增加，烤烟养分利用效率呈下降趋势，D1处理最高，该密度条件下每摄取1 kg氮、磷、钾养分可产生44.65，181.23和41.17 kg的烟叶产量，分别比D3和 D4处理显著增加12.24%，28.69%，18.45%和30.90%，49.29%，29.66%；D2处理养分利用效率次之，比D3和D4处理分别提高6.86%，15.14%，9.66%和24.62%，33.57%，20.06%；除D2处理氮利用效率外，其余均与对照处理达显著性差异。从氮、磷、钾养分吸收比例来看，随着种植密度的增加，烟株对钾素吸收比例呈先增后减的变化趋势，对氮、磷素的吸收比例则相对稳定，表明烟株钾素吸收对种植密度变化敏感。总体而言，中(D3)、高(D4)密植后，烟株养分需求量增大，养分利用效率降低，低密植(D2)处理能较好地平衡养分摄取与利用效率的关系。

表 3　种植密度对100 kg烤烟养分吸收量、吸收比例和利用效率的影响Table 3　Effect of planting density on nutrients uptake for 100 kg of yield,uptake ratios and utilization efficiencies in flue-cured tobacco leaves

2.3种植密度对烟株不同生育阶段养分累积比率的影响

由图1可知，随着烟草生育进程的推进，各处理氮、磷、钾累积比率变化规律基本一致，均呈单峰曲线变化趋势，在团棵至旺长(35～49 d)或旺长至现蕾(49～63 d)阶段养分累积比率最高。氮、磷、钾素之间相比，氮素累积比率在团棵至开花(35～77 d)间的3个阶段均维持在20%左右；磷、钾素累积比率在团棵至旺长(35～49 d)阶段均达30%以上，此后旺长至开花(49～77 d)间的2个阶段磷、钾素累积比率基本稳定在15%～20%。

图1显示，不同生育阶段养分累积比率受种植密度的影响而有所不同，旺长以前(49 d以前)的2个阶段养分累积比率表现为随种植密度的增大而升高的趋势，与对照(D1)相比，D4、D3处理增幅显著；相比之下，旺长至开花(49～77 d)的2个阶段，养分累积比率表现为随种植密度的增加而递减的趋势，其中旺长至现蕾(49～63 d)阶段高密植处理(D4)的氮、磷、钾累积比率相比对照降幅分别为17.19%，10.97%和7.11%，现蕾至开花(63～77 d)阶段降幅也分别达10.47%，12.02%和30.45%，且均与对照达显著性差异(P<0.05)。相关性分析表明，烟叶产量与旺长至开花(49～77 d)间2个阶段养分累积比率的相关性显著高于其他阶段，因此，高密植(D4)烟叶未能获得高产的原因可能与其旺长至开花期养分累积比率显著下降有关。

2.4种植密度对烤烟不同部位烟叶单叶质量的影响

由表4可知，不同种植密度间烤烟单叶质量差异明显。种植密度增加后烤烟整株平均单叶质量持续降低，以D1处理最大，平均单叶质量达9.30 g，D2处理次之，D3、D4 较D1显著(P<0.05)降低9.56%和21.72%。从不同部位表现来看，中下部烟叶在各处理间差异较大。其中，中部叶以D1、D2处理较高，单叶质量分别达10.86和10.52 g，比D3、D4显著增加。下部烟叶单叶质量表现为D1>D2>D3>D4，D1平均单叶质量达8.31 g，比D2、D3、D4增加5.59%，14.46%和15.25%，且均达显著性差异；D2平均单叶质量7.87 g，较D3、D4显著提高8.40%和9.15%。种植密度增加后，上部烟叶平均单叶质量从8.74 g下降为8.25 g，除D4、D2与D1间达显著性差异外，其余处理间差异均不显著。

2.5种植密度对不同部位烟叶化学品质的影响

适宜的化学成分及其比值是烟叶内在品质的基础，也是烟叶香吃味的内在反映[11]。一般认为，优质烟叶要求总糖含量达到20%～29%，还原糖含量16%～23%，总氮含量1.3%～2.8%，烟碱含量 1.5%～3.5%，氯含量低于0.6%，钾含量在2%以上，糖碱比6～15.5，氮碱比0.6～1.4或接近于1，钾氯比大于4为宜[13-14]。由表5可知，除上部烟叶糖碱比、氮碱比偏低外，其余各部位烟叶化学成分及其协调性均处于比较适宜的范围内。种植密度对不同部位烟叶主要化学成分及其协调性影响有所不同。对上部烟叶而言，随着种植密度的增加，总糖、烟钾含量无显著变化，还原糖、氯含量变化亦不大；烟碱含量呈上升趋势，与总氮含量变化趋势相反，相较对照(D1)，其D2、D3处理烟碱含量降幅分别达7.94%和6.17%，总氮含量增幅达22.94%和 31.76%，且均达显著性差异，这直接导致氮碱比分别比对照显著提升12.05%和40.00%，D3处理糖碱比和钾氯比较对照亦有显著提高。种植密度增加后，中、下部烟叶总糖、烟钾有不同程度下降，且随着叶位的下降，降幅越来越显著；与对照相比，中、下部叶D2、D3处理烟碱含量降幅显著，总氮含量增幅显著(下部叶D2处理除外)，其氮碱比处于最接近1的水平。

表 4　种植密度对烤烟不同部位烟叶单叶质量的影响Table 4　Effects of planting density on single leaf weights in different parts of flue-cured tobacco leaves　g

表 5　种植密度对烤烟不同部位化学品质的影响Table 5　Effect of planting density on chemical quality at different parts of flue-cured tobacco leaves

3　讨　论

氮、磷、钾养分的吸收、同化与转运直接影响植株的生长发育，对作物产量与质量的形成具有重要作用[15]。而烤烟养分积累分配规律与施肥[6]、移栽期[16]、种植密度[17]等栽培措施密切相关，其中种植密度主要通过调控群体光、热、水、气资源的时空分配来影响烟株的养分吸收与利用[2]。本研究中，随着种植密度的增加，烟株总养分吸收量、叶片养分吸收量呈上升趋势，而烟叶产量、叶片养分含量和养分经济系数均呈先升高后降低的变化趋势；相关分析表明，养分吸收量的增加与密植有关，叶片养分含量、养分经济系数与产量之间具有高度相关性，这与娄善伟等[18]的研究结论相似，即植株氮、磷、钾含量变化可影响产量的高低。这可能也是本研究中、低密植(16 660株/hm2、15 150株/hm2)能获得较高产量的主要原因。另有研究表明，一定密植条件下，植株会产生适应性变化，即通过调整营养元素积累与分配以构建养分高效型群体结构[19-20]。本研究中、低密植能取得较高产量可能还与其高效型群体结构有关。此时，烟株拓展生存空间以维持较高的群体光合同化水平，叶片光合固定能力增强，养分向叶片部位的转运率提高；但当群体密度(18 510 株/hm2)过大时，环境容量饱和，烟株自动调节能力有限，养分有效性降低，经济系数明显下降。

养分利用效率是评价植株养分利用状况的重要指标，通常情况下，养分供应充足时植株养分利用效率低，养分缺乏时利用效率高，这是植株适应养分胁迫的竞争策略[21-22]。而本试验中，随着种植密度增加，烟株养分利用效率却持续下降，这与前人研究结果不一致。可能是种植密度增加后，烟株长期养分不足，导致烟株由横向营养生长转为纵向生殖生长而提前开花早熟，因此，在发挥密植最大生产潜力条件下，还应充分考虑植株养分利用效率，在本研究条件下以中、低密植为宜。此外，植株生育前期养分吸收主要供营养生长，中后期养分吸收对作物产量的形成至关重要[17]，各生育期养分需求和分配的不同导致其受密度的影响也不尽相同。本研究认为，烟株不同生育阶段氮、磷、钾养分累积比率受密度影响显著，随着种植密度的增加，旺长期以前养分累积比率呈上升趋势，高密度处理表现出明显的群体效应；进入旺长期，烟株氮、磷、钾养分累积比率则随种植密度的增加而明显下降，可能原因是烟株进入旺长期以后，叶片重叠加剧，相互遮蔽以争夺光气资源，导致光合作用效率降低，从而直接导致植株对养分的吸收累积能力下降[2]。相关分析表明，烟叶产量与旺长期养分累积比率的相关程度明显高于其他阶段，而旺长期是烟株茎叶发育最快的时期，也是决定叶数和增加叶面积的关键时期，高密植处理(18 510 株/hm2)对叶片养分含量、养分经济系数的不利影响可能与其旺长期叶片养分累积比率的显著下降有关。

本研究发现随着种植密度的增加，中、下部烟叶烟碱含量显著降低，各部位烟叶均以中、低密植条件下氮碱比最接近于1，这有利于降低烟叶烟碱含量，减少对人体健康的负面影响，从而提高烟叶的工业可用性。研究表明，根系是烤烟烟碱的合成场所[23]，随着密度的增加，根系交错加剧，限制新生侧根的发生，使烟碱的合成场所缩小，合成效率降低[24]；另一方面，所有影响烟叶品质的有机物质和部分前体物质均是光合作用的同化产物，密度增加后，烤烟中、下部叶光合作用及其同化积累物减少，呼吸作用消耗的有机物变化微弱，也会导致烟碱含量下降[25]。此外，上部烟叶接受光照的时间及强度大于中、下部烟叶，易形成粗筋暴叶，因此烟碱含量较高[26]。本研究中、低密植条件下上部烟叶烟碱含量较对照显著降低，进而改善了烟叶糖碱比、氮碱比等品质协调性。

4　结　论

本研究结果表明，叶片养分含量、养分经济系数与烟叶产量变化达极显著或显著正相关，均在 16 660 株/hm2(D3)密度条件下最大。种植密度增加后每生产100 kg烤烟所需摄取的养分呈上升趋势，养分利用效率表现为持续降低，15 150株/hm2(D2)密度处理能较好地平衡烟株养分吸收与利用状况。随着种植密度的增加，中、下部位烟叶烟碱含量显著降低，烟叶氮碱比均以15 150株/hm2和 16 660 株/hm2处理表现最接近1。从节本增效角度来看，大田移栽可在15 150～16 660株/hm2适当提高种植密度。

[1]韩锦峰.烟草栽培生理 [M].北京:中国农业出版社,2003:43-49.

Han J F.Tobacco cultivation physiology [M].Beijing:China Agriculture Press,2003:43-49.

[2]王三根,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.

Wang S G,Zhang J K.Physiological characteristics and cultivation regulation of mountain tobacco [M].Beijing:Science Press,2014:42-60,235-279.

[3]简永兴,杨磊,董道竹,等.种植密度对新K326上部烟叶农艺性状及烟碱含量的影响 [J].作物杂志,2006(6):14-17.

Jian Y X,Yang L,Dong D Z,et al.Effects of planting density on agronomic characters and nicotine content of the upper leaves of in new K326 [J].Journal of Crop,2006(6):14-17.

[4]Watt M S,Clinton P W,Whitehead D,et al.Above-ground biomass accumulation and nitrogen fixation of broom (CytisusscopariusL.) growing with juvenilePinusradiataon a dryland site [J].Forest Ecology & Management,2003(184):93-104.

[5]徐娇,孟亚利, 睢宁,等.种植密度对转基因棉氮,磷,钾吸收和利用的影响 [J].植物营养与肥料学报,2012,19(1):179-186.

Xu J,Meng Y L,Wei N,et al.Effects of planting density on uptake and utilization of N,P and K of transgenic cotton [J].Plant Nutrition and Fertilizer Science,2012,19(1):179-186.

[6]王瑞,刘国顺,倪国仕,等.种植密度对烤烟不同部位叶片光合特性及其同化物积累的影响 [J].作物学报,2009,35(12):2288-2295.

Wang R,Liu G S,Ni G S,et al.Effects of planting density on photosynthetic characteristics and assimilate accumulation of leaves in different positions in flue-cured tobacco [J].Acta Agronomica Sinica,2009,35(12):2288-2295.

[7]王正旭,向德恩,孟贵星,等.施氮量和留叶数对中烟100产质量的影响 [J].中国烟草科学,2012,32(Z1):45-49.

Wang Z X,Xiang D E,Meng G X,et al.Effects of nitrogen rates,leaves of tobacco remained on yield and quality of flue-cured tobacco Zhongyan 100 [J].Chinese Tobacco Science,2012,32(Z1):45-49.

[8]张翔,毛家伟,黄元炯,等.不同施肥处理烤烟氮磷钾吸收分配规律研究 [J].中国烟草学报,2012,33(1):53-57.

Zhang X,Mao J W,Huang Y J,et al.Studies on laws of N,P,K uptake and distribution of flue-cured tobacco with different fertilizer treatments [J].Acta Tabacaria Sinica,2012,33(1):53-57.

[9]谢志坚,涂书新,李进平,等.移栽期和氮肥对烤烟产量、产值及氮素吸收利用的影响 [J].核农学报,2009,23(3):513-520.

Xie Z J,Tu S X,Li J P,et al.Effects of transplanting time and nitrogen fertilizer on the yield,market value and N uptake of flue-cured tobacco by using15N tracing technique [J].Journal of Nuclear Agricultural Sciences,2009,23(3):513-520.

[10]鲍士旦.土壤农化分析 [M].北京:中国农业出版社,2000:264-270.

Bao S D.Soil agricultural chemistry analysis [M].Beijing:China Agriculture Press,2000:264-270.

[11]王瑞新,韩富根.烟草化学品质分析 [M].北京:中国农业出版社,2003:66-186.

Wang R X,Han F G.Analysis of tobacco chemical quality [M].Beijing:China Agriculture Press,2003:66-186.

[12]李鸿伟,杨凯鹏,曹转勤,等.稻麦连作中超高产栽培小麦和水稻的养分吸收与积累特征 [J].作物学报,2013,39(3):464-477.

Li H W,Yang K P,Cao Z Q,et al.Characteristics of nutrient uptake and accumulation in wheat and rice with continuous cropping under super-high-yielding cultivation [J].Acta Agronomica Sinica,2013,39(3):464-477.

[13]鲁黎明,朱靓,雷强,等.四川烤烟主产区烟叶感官质量及主要化学成分分析 [J].草业学报,2012,21(4):88-97.

Lu L M,Zhu L,Lei Q,et al.Comparison of leaf quality and normal chemical components of flue-cured tobacco from different areas in Sichuan [J].Acta Prataculturae Sinica,2012, 21(4): 88-97.

[14]申国明,时鹏,向德恩,等.恩施烟区烤烟主要化学成分适宜指标研究 [J].中国烟草科学,2011,32(S1):12-16.

Shen G M,Shi P,Xiang D E,et al.Study on suitable range indices of major chemical components in Enshi flue-cured tobacco region [J].Chinese Tobacco Science,2011,32(S1):12-16.

[15]刘涛,褚贵新,魏亦农,等.杂交棉干物质积累与养分吸收分配特点 [J].中国农业科学,2011,44(6):1117-1124.

Liu T,Chu G X,Wei Y N,et al.Characteristics of dry matter accumulation,nutrients uptake and distribution in hybrid cotton [J].Scientia Agricultura Sinica,2011,44(6):1117-1124.

[16]刘德玉,李树峰,罗德华,等.移栽期对烤烟产量、质量和光合特性的影响 [J].中国烟草学报,2007,13(3):40-46.

Liu D Y,Li S F,Luo D H,et al.Effects of transplanting timing on yield,quality,and photosynthesis characteristics in flue-cured tobacco [J].Acta Tabacaria Sinica,2007,13(3):40-46.

[17]张喜峰,张立新,高梅,等.密度与氮肥互作对烤烟氮钾含量、光合特性及产量的影响 [J].中国土壤与肥料,2013(2):32-36.

Zhang X F,Zhang L X,Gao M,et al.Effects of interaction between nitrogen application rate and planting density on nitrogen and potassium contents,photosynthesis characteristics and yield of flue-cured tobacco [J].Soil and Fertilizer Sciences in China,2013(2):32-36.

[18]娄善伟,高云光,郭仁松,等.不同栽培密度对棉花植株养分特征及产量的影响 [J].植物营养与肥料学报,2010,16(4):953-958.

Lou S W,Gao Y G,Guo R S,et al.Effects of planting density on nutrition characteristics and yield of cotton [J].Plant Nutrition and Fertilizer Science,2010,16(4):953-958.

[19]郭子武,陈双林,杨清平,等.密度对四季竹叶片C、N、P化学计量和养分重吸收特征的影响 [J].应用生态学报,2013,24(4):893-899.

Guo Z W,Chen S L,Yang Q P,et al.Effects of stand density onOligostachyumlubricumleaf carbon,nitrogen,and phosphorus stoichiometry and nutrient resorption [J].Chinese Journal of Applied Ecology,2013,24(4):893-899.

[20]宋振伟,齐华,张振平,等.春玉米中单909农艺性状和产量对密植的响应及其在东北不同区域的差异 [J].作物学报,2012,38(12):2267-2277.

Song Z W,Qi H,Zhang Z P,et al.Effects of plant density on agronomic traits and yield in spring maize Zhongdan 909 and their regional differences in northeast China [J].Acta Agronomica Sinica,2012,38(12):2267-2277.

[21]曹卫星.作物栽培学总论 [M].北京:科学出版社,2011:227-229.

Cao W X.Pandect of crop cultivation science [M].Beijing:Science Press,2011:227-229.

[22]齐泽民,王开运.密度对缺苞箭竹凋落物养分归还及养分利用效率的影响 [J].应用生态学报,2007,18(9):2025-2029.

Qi Z M,Wang K Y.Effects ofFargesiadenudatedensity on its litterfall production,nutrient return,and nutrient use efficiency [J].Chinese Journal of Applied Ecology,2007,18(9):2025-2029.

[23]谢志坚,涂书新,张嵚,等.影响烤烟烟碱合成与代谢的因素及其机理分析 [J].核农学报,2014,28(4):714-719.

Xie Z J,Tu S X,Zhang Q,et al.Factors of nicotine synthesis and metabolism inNicotianatabacumL [J].Journal of Nuclear Agricultural Sciences,2014,28(4):714-719.

[24]邵惠芳,焦桂珍,刘金霞,等.烟碱含量的影响因素及其调控技术 [J].中国农学通报,2007,23(8):84-88.

Shao H F,Jiao G Z,Liu J X,et al.Influential factors and regulation on nicotine content [J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2007,23(8):84-88.

[25]蔡奇,屠乃美,胡志敏.烤烟群体质量及调控技术研究进展 [J].作物研究,2007,21(5):710-714.

Cai Q,Tu N M,Hu Z M.Research progress on quality and control technology of flue cured tobacco [J].Crop Research,2007,21(5):710-714.

[26]张广富,赵铭钦,韩富根,等.种植密度和施钾量对烤烟化学成分和香气物质含量的影响 [J].中国土壤与肥料,2011(5):43-47.

Zhang G F,Zhao M Q,Han F G,et al.Effects of plant population and K application level on chemical components and aroma substances in flue-cured tobacco [J].Soil and Fertilizer Sciences in China,2011(5):43-47.

Effects of planting density on nutrient uptake and quality formation of flue-cured tobacco

SHEN Jie1,CAI Yan1,HE Yuting1,DU Xuanyan1,3,WANG Changquan1,LUO Dingqi2

(1CollegeofResources,SichuanAgriculturalUniversity,Chengdu,Sichuan611130,China;2LuzhouCompanyofSichuanProvincialTobaccoCorporation,Luzhou,Sichuan646000,China;3AcademyofAgricultureandForestrySciences,Panzhihua,Sichuan617061,China)

【Objective】 This study investigated the effect of planting density on nutrient uptake and utilization as well as yield and quality characters of flue-cured tobacco to provide theoretical basis for rational group structure and close planting.【Method】 Yunyan 99 was planted to investigated the effects of different densities of 13 890 (D1),15 150 (D2),16 660 (D3) and 18 510 (D4) plant/hm2on uptake and utilization of N,P2O5,and K2O as well as yield and chemical quality of tobacco.【Result】 Treatment D3 obtained the highest yield of tobacco leaves (2 287.33 kg/hm2),13.04% higher than that of control (D1).The yield of D2 was lower than that of D3 and 6.95% higher than that of control.Nutrient uptake increased continuously while nutrient content in leaf and economic coefficient of nutrient increased firstly and decreased later with the increase of planting density.They had very significant or significant positive correlation with the yield of tobacco.With the increase of planting density,nutrients uptake for 100 kg flue-cured tobacco increased,but the use efficiency reduced.The use efficiencies of N,P2O5and K2O in D2 were 6.86%,15.14% and 9.66% higher than those in D3,and 24.62%,33.57% and 20.06% higher than those in D4.D2 showed the best performance on balance of nutrient uptake and utilization.The correlation between yield and the ratios of nutrients accumulation from vigorous growth to budding stage and budding to blooming stage were greater than other stages, and the ratios of nutrient accumulation in D4 were significantly lower than control at the two stages.The weight per leaf was decreased continuously with increase of planting density.The control had averaged leaf weight of 9.30 g,which had no significant difference compared to D2 but was 9.56% and 21.72% higher than D3 and D4.The nicotine contents of leaves in middle and lower parts decreased significantly with the increase of the density,and the ratios of total nitrogen to nicotine in D2 and D3 were most close to 1.【Conclusion】 The planting density of 15 150-16 660 plants/hm2was the best for close planting of flue-cured tobacco to improve nutrient absorption and utilization,yield,and quality of tobacco.

planting density;flue-cured tobacco nutrients;nutrient uptake and utilization;flue-cured tobacco yield;flue-cured tobacco quality

时间:2016-09-0709:02DOI：10.13207/j.cnki.jnwafu.2016.10.008

2016-04-01

四川省烟草公司重点项目(SCYC201504)；国家“十二五”科技支撑计划项目(2012BAD14B18-02)；四川省烟草公司泸州市公司重点项目(2013003)；四川农业大学双支计划项目(03571890)

沈杰(1991-)，男，江苏盐城人，在读硕士，主要从事土壤-植物营养与施肥研究。E-mail：shenjiesicau@163.com

蔡艳(1976-)，女，四川达县人，副教授，博士，主要从事土壤与植物营养研究。E-mail：caiyya@126.com

S572.044

A

1671-9387(2016)10-0051-08

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20160907.0902.016.html