移栽方式与覆膜颜色互作对山地烤烟生长及品质的影响

魏烁果 王晓丽 王发展 徐锐 何雨晴 金伊楠 韩丹 许自成

摘要：【目的】研究移栽方式與覆膜颜色互作对烤烟前期生长、烤后烟产质量的影响，为解决中高海拔山区烤烟生长前期低温冷害难题及山区烤烟的优质高产提供科学依据。【方法】选取湖北省襄阳市1000 m海拔山区，以云烟87为材料进行大田裂区试验，分析2种移栽方式（井窖式和大穴式）与4种覆膜颜色（白膜、黑膜、转光膜和配色膜）互作对覆膜期膜下土壤温度，揭膜时烟株农艺性状、干物质积累量，烤后烟烟叶物理特性、化学成分及经济性状的影响。【结果】覆膜期间，移栽方式与覆膜颜色互作可帮助烟株抵御低温，减少冷害，在相同移栽方式条件下，以白膜和转光膜的膜下土壤温度较高。揭膜时，烟株的各项农艺性状、根茎叶干物质积累量均受移栽方式与覆膜颜色互作的影响，以井窖式+转光膜处理的表现较好，其烟株株高、茎围、节间距、有效叶片数、有效叶面积分别为71.50 cm、6.87 cm、6.04 cm、13.67片、970.22 cm2，根、茎、叶干物质积累量分别为3.67、3.65和35.20 g。移栽方式与覆膜颜色互作显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）影响了烤后烟烟叶的物理特性（单叶重、含梗率、开片度和叶面密度）、化学成分（还原糖含量、钾含量、氯含量和钾氯比）及经济性状（上等烟比例、产量、均价和产值），且除烤后烟钾含量外，其余各项指标均以井窖式+转光膜处理的最好。【结论】井窖式+转光膜处理可提高覆膜期间膜下土壤温度，促进烟株生长，改善烤后烟物理特性，协调烤后烟化学成分，进而提高烤后烟经济效益，是适宜山区烤烟的移栽模式。

关键词： 烤烟;移栽方式;覆膜颜色;互作;生长;品质

中图分类号： S572                                          文献标志码： A

文章编号：2095-1191（2019）10-2169-09 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of interaction between transplanting method and film color on the growth and quality of flue-cured tobacco in mountainous areas

WEI Shuo-guo1， WANG Xiao-li2， WANG Fa-zhan1， XU Rui2，

HE Yu-qing1， JIN Yi-nan1， HAN Dan1， XU Zi-cheng1*

（1College of Tobacco Science，Henan Agricultural University， Zhengzhou  450002，China; 2Xiangyang Branch of Hubei Tobacco Company， Xiangyang， Hubei  441003， China）

Abstract：【Objective】The effects of interaction between transplanting mode and film color on tobacco growth and flue-cured tobacco quality were studied to solve the problem of cold chilling injury for tobacco at early growth stage in mountainous areas and production of high-quality flue-cured tobacco in mountainous areas. 【Method】The 1000 m high mountain area in Xiangyang， Hubei was selected，and Yunyan 87 was used as the material to carry out the field cracking test. Effects of interactions between two kinds of transplanting methods（well type and large point type） and four kinds of film colors （white film，black film，light film and color matching film） on soil temperature under the film during the filming period，the agronomic traits of the tobacco plants，the dry matter accumulation，the physical properties，chemical composition，coordination and economic traits of the tobacco leaves after film uncovering were analyzed. 【Result】During the film mulching，the interaction between the transplanting method and the color of the film could help the tobacco plants resist low temperature and reduce chilling injury. Under the same transplanting mode，the temperature of the soil was high when the white film and the light-transfer film were used. When the film was uncovered，the agronomic traits and dry matter accumulation of roots and stems of tobacco plants were affected by the interaction between transplanting mode and film color，and the performance of J-Z（well type+transfer film） was fine. Preferably，the plant height，stem circumference，pitch，effective leaf number and effective leaf area of the tobacco plant were 71.5 cm，6.87 cm，6.04 cm，13.67 leaves，and 970.22 cm2，respectively，and the dry matter accumulation of roots，stems and leaves were 3.67，3.65，and 35.2 g，respectively. The interaction between transplanting method and film color significantly（P<0.05） or extremely（P<0.01）  affected the physical properties（single leaf weight，stalk rate，opening degree and leaf density index） of roasted tobacco leaves，and the reducing sugar content in chemical composition and coordination（potassium content，chlorine content and potassium-chlorine ratio） and economic traits（proportion of superior tobacco，yield，average price and output value index）.  And all the indicators except the potassium content of the physical properties of the tobacco after baking were the best in well type + transfer film treatment. 【Conclusion】Well-type + light-transfer film treatment can increase the temperature of the soil under the film during the filming process，promote the growth of tobacco plants，improve the physical properties of the roasted tobacco，coordinate the chemical composition of the roasted tobacco，and improve the economy of the roasted tobacco. These benefits are suitable for tobacco transplanting in mountainous areas.

Key words： flue-cured tobacco; transplanting method; film color; interaction; growth; quality

0 引言

【研究意义】山区海拔高气温低，烟草在山区种植前期（还苗期、伸根期）相比平原面临着更严重的低温冷害难题，而且烟草是喜光喜温作物，低温冷害除影响烟株前期的正常生长发育外，还会影响烤后烟叶的产质量（刘国顺，2003）。采取不同的移栽方式或不同颜色地膜进行覆盖栽培均可改变烟草前期生长小气候，有利于烟株抵御低温冷害。移栽方式中，井窖式是通过“打、摇、转、埋”四步来进行移栽的方式，其特点是在保留膜下小苗移栽技术的优势基础上提高移栽效率;大穴式则是利用“温室效应”原理，在早春低温季节，人工营造温暖空间，改善幼苗生长环境。覆膜栽培是烤烟生产中常见的改善土壤水、热状况，活化土壤养分，提高土壤养分利用率的栽培措施，不同的覆膜颜色因对光照的吸收反射不同而直接影响覆膜栽培的效果（Li et al.，2004;罗付香等，2012;Lin et al.，2018）。在实际生产中，采用合适的移栽方式或覆膜颜色虽然有利于平原地区抵御烟草生长前期的低温冷害，但很难解决中高海拔山区烟草生长前期的低温冷害问题（郭汉华等，2005;胡小曼等，2011;邱雪柏等，2015）。因此，研究移栽方式与覆膜颜色双因素互作对烟草生育前期的影响，寻找既可解决山区低温冷害问题，又可保证烤后烟烟叶产质量的农艺措施，对探究适合山区的烟草移栽模式具有重要指导意义。【前人研究进展】前人对于移栽方式与覆膜颜色均已有研究（许志强等，2012;邱雪柏等，2015;靳志丽等，2016），但多为单因素试验。在不同移栽方式方面，郭汉华等（2005）研究表明，大穴式移栽较常规移栽可有效防御低温和冷害，减少烤烟的早花、少叶现象;刘杰等（2013）研究表明，井窖式移栽较常规移栽更利于烟草的快速生长;邱雪柏等（2015）研究表明，井窖式移栽较正常移栽可有效提高15 cm土层土壤平均温度与烟草生长前期的烟株农艺性状;林叶春等（2015）研究表明，井窖式移栽较常规移栽提高了烟草株高、增大了烟叶最大叶长和叶宽;靳志丽等（2016）研究表明，大穴式移栽可有效调节烤烟的碳氮代谢关键酶、改良烤后烟的内在品质。在覆膜颜色方面，孙在军等（2008）研究表明，烟草种植中覆盖双转光膜（紫外线转430 nm蓝光和640 nm红光）具有显著增温效果，可加强烟株在非饱和光强下的光合作用，促进烟株生长发育;路海东等（2016）研究表明，黑膜对土温的增温效果低于白膜。此外，余伟等（2015）通过不同移栽方式与地膜覆盖配合的方法，解决了攀枝花地区前期干旱和后期降雨量過大对烤烟生长不利的难题;侯方舟（2017）研究不同覆盖物与移栽期互作对烤烟的影响，解决了湖南稻连作烟区在烟稻茬口连接时烟叶成熟度不够的难题;吴薇等（2018）研究移栽方式与施氮量的互作，得出了能显著影响烤烟碳氮代谢产物、碳氮代谢关键酶活性及烤烟产质量的适宜移栽方式与施氮量互作处理，为陕西烟区优质烟叶生产提供了参考。【本研究切入点】目前关于移栽方式（井窖式、大穴式）与覆膜颜色（白膜、黑膜、转光膜、配色膜）互作对烤烟生长及品质影响的报道较少，特别是针对烟草生长前期极易发生低温冷害的中高海拔山区进行移栽方式和覆膜颜色双因素互作的研究尚无报道。【拟解决的关键问题】选取湖北省襄阳市1000 m海拔山区，以不同移栽方式为主区因素，以不同颜色地膜覆盖为副区因素，研究移栽方式与覆膜颜色互作对烟草前期生长和烤后烟产质量的影响，为解决中高海拔山区烤烟生长前期低温冷害难题及山区烤烟的优质高产提供科学依据。

1 材料与方法

1. 1 试验地概况

试验于2018年在湖北省襄阳市南漳县薛坪镇觅水洞村（东经111°26′～112°9′、北纬31°13′～32°1′）进行。试验地属长江中上游烟草适宜种植区，亚热带季风性气候，春季70 d、夏季80 d、秋季70 d、冬季145 d，年平均气温15.4～15.6 ℃，年均降水量1000～1200 mm，降水时间主要集中于烟草大田生长后期，前期降水较少。试验地土壤基础养分含量为碱解氮137.90 mg/kg，有效磷28.35 mg/kg，速效钾342.82 mg/kg，有机质27.92 g/kg，pH 6.87。试验地地势平坦，肥力均匀一致，排灌条件良好。

1. 2 试验材料

采用当地主栽烟草品种云烟87，垄高20 cm，膜下小苗移栽。试验所用井窖式移栽的井窖直径5 cm、深度20 cm，大穴式为直径15 cm、深度10 cm的圆穴;试验所用地膜（宽×厚=90 cm×0.008 mm，恩施材料厂）分别为白膜、黑膜、配色膜（中间白色部分膜宽20 cm，两边黑色部分膜宽35 cm）和转光膜（转光膜采用母料法，所用转光剂为Eu（Ⅲ）-配合物;紫外光转为红光，激发光谱260～380 λex/nm，发射光谱600～630 λem/nm，主峰位置612 λ/nm）（张颂培等，2003）。

1. 3 试验方法

试验采取两因素裂区设计。主区因素为不同移栽方式，分别为井窖式（J）和大穴式（D）;副区因素为不同颜色地膜覆盖，分别为白膜（B）、黑膜（H）、配色膜（P）和转光膜（Z）。试验共8个处理，每处理3次重复，共24个试验小区，每小区80株烤烟（4行），株距0.5 m，行距1.2 m，小区面积48.5 m2，移栽时间为4月28日，地膜覆盖时间40 d（移栽后16～46 d的烟草根系快速生长期），采收结束时间为9月7日。施纯氮 52.5 kg/ha，氮磷钾比为1∶1.5∶5，施用肥料包括烟草专用复合肥（N∶P2O5∶K2O=1∶1∶2），过磷酸钙（P2O5=14%），硫酸钾（K2O=45%），饼肥（N=3%）。试验区周围设保护行，不同地膜与不同重复间设隔离行，除移栽方式与覆膜颜色外，其他田间管理措施均保持一致。具体试验设计见表1。覆膜期间平均气温为16.38～26.45 ℃，低于烟草前期生长适宜温度22.00～28.00 ℃（刘国顺，2003），符合低温条件。覆膜期间具体气温变化见图1。

1. 4 测定项目及方法

1. 4. 1 膜下土壤温度的测量 针对膜下小苗移栽的特点，在移栽至揭膜前（移栽后40 d内），利用套组曲管地温计在两株烤烟中间对垄体15 cm深处的土壤温度进行测量，每日14：00测量一次，测量时每小区测量3次取平均值。单独起垄测量垄体15 cm处土壤温度作为对照（CK）。

1. 4. 2 烟株农艺性状的测量 每处理选择具有代表性烟株10株挂牌标记，按照YC/T 142—2010《烟草农艺性状调查方法》测量烟株在揭膜时的株高、有效叶片数、茎围、节间距、最大叶长和最大叶宽等农艺性状，并计算有效叶面积，有效叶面积（cm2）=叶片长×叶片宽×0.6345。

1. 4. 3 烟株干物质积累量测定 揭膜时，取每处理挂牌标记10株烤烟，将根、茎、叶分开后用清水反复冲洗干净，然后在105 ℃下杀青30 min，经75 ℃烘干后测定干物质积累量。

1. 4. 4 烤后烟叶物理特性测定 每小区选取10片C3F等级烟叶，测定其物理特性。以皮尺测量烟叶基叶长，计算开片度，开片度（%）=叶宽/叶长×100;采用平衡水分称重法测定单叶重;采用称重法测定含梗率;采用打孔铝盒称重法测定叶面密度。

1. 4. 5 烤后烟叶化学成分测定 选取1.5 kg C3F等级烟叶，烘干研磨，过40目筛，用于常规化学成分测定。烟叶的水溶性总糖和还原糖含量采用DNS法测定（陈勇等，2011），烟碱含量采用比色法测定（李维莉等，2012），钾含量采用火焰光度计法测定（陈伟华等，2010），氯含量采用滴定法测定（孔浩辉等，2008）。同时计算钾氯比等相关比值。

1. 4. 6 烤后烟叶经济性状测定 各小区单独计产，并根据GB 2635—1992《烤烟》对烤后烟叶进行分级，确定烤烟的上等烟比例、产量、均价和产值，其中产值按当年当地收购价计算。

1. 5 统计分析

采用Excel 2013和SPSS 22.0对试验数据进行统计分析，并进行Duncan’s新复极差法多重比较，利用Excel 2013制图。

2 结果与分析

2. 1 移栽方式与覆膜颜色互作对烤烟膜下土壤温度的影响

由图2可知，不同移栽方式条件下，井窖式处理（平均温度24.17 ℃）与大穴式处理（平均温度23.98 ℃）膜下土壤温度接近，以井窖式处理膜下平均土壤温度略高;相同移栽方式条件下，从移栽后第2 d起，与黑膜和配色膜处理相比，白膜和转光膜处理的膜下土壤温度明显提升，且提升趋势在整个覆膜期持续存在，即覆膜颜色会持续影响覆膜期间的膜下土壤温度;整个覆膜期间以井窖式+白膜（J-B）处理平均膜下土壤温度（26.00 ℃）最高，以大穴式+黑膜（D-H）处理平均膜下土壤温度（22.65 ℃）最低，二者的平均温差为3.35 ℃。CK的平均膜下土壤溫度为20.93 ℃，与井窖式+白膜（J-B）处理的平均温差为5.07 ℃，与大穴式+黑膜（D-H）处理的平均温差为1.76 ℃，即互作处理相比CK在覆膜期可平均增温1.76～5.07 ℃。

2. 2 移栽方式与覆膜颜色互作对烤烟农艺性状的影响

由表2可知，不同移栽方式条件下，井窖式处理较大穴式处理烟株的株高、茎围、节间距、有效叶片数和有效叶面积均值分别增加5.65%、8.39%、1.27%、13.33%和4.79%，其中井窖式处理烟株有效叶片数极显著高于大穴式处理（P<0.01，下同）;相同移栽方式条件下，不同覆膜颜色间株高、茎围、节间距和有效叶面积均差异极显著，以转光膜处理各项农艺性状最佳;移栽方与覆膜颜色的互作以井窖式+转光膜（J-Z）处理各项农艺性状较好，揭膜时其株高、茎围、节间距、有效叶片数和有效叶面积分别为71.50 cm、6.87 cm、6.04 cm、13.67片和970.22 cm2。

2. 3 移栽方式与覆膜颜色互作对烤烟干物质积累量的影响

由表3可知，不同移栽方式条件下，井窖式处理较大穴式处理烟株根、茎和叶的干物质积累量分别增加6.19%、4.40%和3.99%，且两种移栽方式下的根、茎和叶干物质积累量差异极显著;相同移栽方式下，不同覆膜颜色间烟株根、茎和叶的干物质积累量差异极显著，以转光膜处理表现最佳;移栽方式与覆膜颜色互作条件下，处理间叶干物质积累量差异显著（P<0.05，下同），根干物质积累量差异极显著，各部位干物质积累量均以井窖式+转光膜（J-Z）处理互作效果较好，揭膜时其根、茎和叶干物质积累量分别为3.67、3.65和35.20 g。

2. 4 移栽方式与覆膜颜色互作对烤后烟叶物理特性的影响

由表4可知，不同移栽方式下，井窖式处理烤后烟单叶重极显著高于大穴式处理，而含梗率极显著低于大穴式处理。相同移栽方式条件下，烤后烟物理特性以转光膜处理表现较好，主要表现为叶长较长，开片度较好，单叶重增加，含梗率降低，叶面密度增厚;移栽方式与覆膜颜色互作条件下，处理间开片度差异显著，单叶重、含梗率和叶面密度差异极显著，其中叶长和含梗率以井窖式+转光膜（J-Z）处理较好，开片度和单叶重以大穴式+转光膜（D-Z）处理较好，叶面密度以大穴式+配色膜（D-P）处理较高，整体表现以井窖式+转光膜（J-Z）处理最好。

2. 5 移栽方式与覆膜颜色互作对烤后烟叶化学成分的影响

一般认为，优质烤后烟叶主要化学成分含量应为：总糖含量达18%～22%、还原糖含量达16%～18%、烟碱含量为1.5%～3.5%、钾含量>2.0%、氯含量为0.3%～0.8%、钾氯比>4、还原糖/烟碱为8～12、还原糖/总糖>0.9（刘国顺，2003）。由表5可知，不同移栽方式下，井窖式处理改善了烤后烟叶各项化学成分，总糖、还原糖、烟碱、钾和氯含量较大穴式处理分别增加4.34%、4.55%、1.62%、10.14%和25.00%，其中井窖式处理烤后烟叶氯含量整体处于适宜水平，大穴式处理烤后烟叶氯含量偏低;相同移栽方式下，烤后烟叶的总糖、还原糖、烟碱和氯含量均以转光膜表现较好，钾含量以配色膜较高;移栽方式与覆膜颜色互作条件下，处理间烤后烟叶的钾含量差异显著，还原糖和氯含量差异极显著，其中总糖、还原糖、烟碱和氯含量均以井窖式+转光膜（J-Z）处理互作表现较好，钾含量以井窖式+配色膜（J-P）和大穴式+配色膜（D-P大穴式+配色膜）处理较高，整体上以井窖式+转光膜（J-Z）处理的各项化学成分指标最优，其总糖、还原糖、烟碱、钾和氯含量分别为28.87%、26.39%、2.73%、2.41%和0.37%。

不同移栽方式下，大穴式处理较井窖式处理烤后烟叶钾氯比提高13.51%，井窖式处理较大穴式处理烤后烟叶还原糖/烟碱增加2.97%，两者烤后烟叶还原糖/总糖比值一致;相同移栽方式下，以配色膜烤后烟叶钾氯比最高，以转光膜处理烤后烟叶还原糖/烟碱、还原糖/总糖比值最好;移栽方式与覆膜颜色互作条件下，处理间烤后烟叶钾氯比差异极显著，以大穴式+配色膜（D-P）处理钾氯比最高，而烤后烟叶还原糖/烟碱、还原糖/总糖均以井窖式+转光膜（J-Z）處理表现最佳。

2. 6 移栽方式与覆膜颜色互作对烤后烟经济性状的影响

由表6可知，不同移栽方式下，井窖式处理上等烟比例、产量、均价和产值极显著提高，较大穴式处理分别增加7.42%、11.69%、0.97%和13.29%;相同移栽方式下，烤后烟经济性状以转光膜表现最佳;移栽方式与覆膜颜色互作条件下，处理间烤后烟上等烟比例、产量、均价和产值差异极显著，以井窖式+转光膜（J-Z）处理各项烤后烟经济性状最佳，其上等烟比例、产量、均价和产值分别为33.70%、1670.57 kg/ha、20.06元/kg和33503.29元/ha。

3 讨论

不同移栽方式会对膜下土壤温度产生不同影响。本研究结果表明，移栽方式与覆膜颜色互作下，覆膜期间膜下15 cm土壤温度平均增加1.76～5.07 ℃，可有效减少前期低温对烟草生长的影响，与郭汉华等（2005）大穴式较常规移栽可防御低温及邱雪柏等（2015）井窖式移栽较常规移栽可提高膜下土壤温度的研究结果一致。其中，在不同移栽方式下，井窖式与大穴式的膜下土壤温度差异不明显，以井窖式处理膜下平均土壤温度略高;在相同移栽方式下，白膜和转光膜处理膜下土壤温度较配色膜和黑膜处理膜下土壤温度高，与路海东等（2016）、王红丽等（2016）对玉米和马铃薯研究中得出的黑膜对土壤温度的增温效果低于白膜的结果相似。不同颜色地膜温度的差异是白膜、转光膜与黑膜、配色膜对光线的吸收反射不一致导致;另外，转光膜和白膜处理对于膜下土壤温度的提高效果接近，与孙在军等（2008）研究的双转光膜（紫外线转红光、蓝光）增温效果高于白膜的结果存在差异，究其原因可能是本研究所用转光膜（紫外线转红光）与孙在军等（2008）试验所用的转光膜（紫外线转红光、蓝光）不同导致其对光线的转换不同，从而对膜下土壤温度的影响不同。

罗会斌等（2012）研究表明，地膜井窖式小苗移栽较常规小苗移栽还苗期短3 d，可有效提高烟株的鲜重、干重、茎围和节间距;李茜等（2015）研究发现，井窖式膜上移栽可促进烤烟生长发育，使烟株的生育期提前5～7 d;王远等（2016）研究表明，高海拔山区紫外线辐射高是制约优质烤烟质量提升的重要因素，而时向东等（2013）、孟霖等（2015）的研究均表明，红光可促进烟株生长。以上研究结果表明，井窖式可促进烟株生长，缩短生育期，而紫外线转红光，既能解决高海拔山区紫外辐射高抑制烟株生长的难题，又可增加红光进而促进烟株生长。本研究结果同样表明，在移栽方式与覆膜颜色互作条件下，以井窖式+转光膜处理烤烟各项农艺性状、根茎叶干物质积累量表现最佳，井窖式+转光膜处理一方面可促进烟株还苗期和伸根期生长，使烟株更快更壮进入旺长期，另一方面，转光膜（紫外线转红光）可减少高海拔山区紫外线对烟株生长的抑制作用，转成红光对烟株生长起到促进作用。

前人研究表明，烟叶采收时的干物质积累量、田间长势等会影响烤后烟烟叶的物理特性、化学成分含量及协调性、经济性状，从而影响烤烟的品质与产量（韩富根等，2010;叶为民等，2013;任志广等，2017;王行等，2017）。本研究结果也表明，烤后烟的物理特性、化学成分及其协调性、经济性状均受移栽方式与覆膜颜色互作的影响，与揭膜时的烟株农艺性状，根、茎、叶干物质积累量结果一致，其中互作对烤后烟物理性状中单叶重、含梗率、开片度和叶面密度，化学成分中还原糖含量、钾含量、氯含量和钾氯比，经济性状中上等烟比例、产量的影响均达显著或极显著水平，且除烤后烟钾含量外各项指标均以井窖式+转光膜处理的互作效果较好，可改善烤后烟烟叶的物理特性，协调其化学成分含量，提高烤后烟的经济性状。

4 结论

井窖式+转光膜处理可提高覆膜期间膜下土壤温度，促进烟株生长，改善烤后烟物理特性，协调烤后烟化学成分，进而提高烤后烟经济效益，是适宜山区烤烟的移栽模式。

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（责任编辑 王 晖）