施氮量与打顶时期对翠碧1号农艺性状及产质量的影响

蔡超群， 胡裕阔， 杜宇峰

(1.福建省烟草公司 三明市公司， 福建 三明 365000； 2.福建中烟工业有限责任公司， 福建 厦门 361000)

打顶和施氮是烤烟生产中重要的栽培技术措施，合理的施氮量和打顶时间尤为重要，在一定的环境条件下，施肥是调控烟叶产质量的关键措施[1]。姚玉霞等[2]报道，氮素对植株的形态建成、生长速率和叶片大小均有显著的影响。王婵娟[3]研究表明，氮素对最终有效叶片数产生影响，适宜的氮素水平有利于促进生长点的分化，过量的氮素营养会导致生长点的萌动延缓。随施氮量的增加，烟叶产量提高，但同时烟碱含量也显著上升，导致烟叶可用性下降，给卷烟工业原料的生产带来不利影响。各地关于不同施氮量、打顶时期和留叶数对烤烟生长/生理特性[4-8]及烟叶产质量[9-12]的影响已有较多研究报道。李文卿等[13]研究表明，推迟烟株打顶时间，下部叶采收时间间隔缩短，根系合成的烟碱主要被运输到上部叶积累，导致上部叶烟碱含量偏高，而中部叶和下部叶烟碱含量偏低，同时下部叶身份偏薄和品质下降。杨威等[14]研究表明，适宜的施氮量、打顶方式和栽培密度有利于改善烟叶的化学成分和提高其可用性。已有研究结果对不同烟区的气候及土壤条件的借鉴性不大。为此，结合福建省三明市尤溪烟区的气候条件及土壤特点，以主栽特色烤烟品种翠碧1号为试验材料，研究不同施氮量与打顶时间对其生长发育和烤后烟叶产质量的影响，以期为三明市尤溪烟区烤烟生产的合理施肥与适时打顶提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 烤烟品种 翠碧1号(CB-1)，福建省宁化县烟草公司。该品种是福建省宁化县烟草公司于1977年从“401”品种中系统选育而成。

1.1.2 肥料 烤烟专用肥，福建三明金明农资有限公司；硫酸钾，国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司；氧化镁，福建省邵武市农资有限公司。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验于2018年1-10月在福建省三明市尤溪县溪尾乡溪尾村进行。采用施氮量(N)和打顶时间(D)2个因素随机区组设计，各因素均按三明烟区现行生产技术规程要求设2个水平。施氮量(N，以纯氮计)：N1，90.0 kg/hm2，N2，105.0 kg/hm2。打顶时间(D)：D1，10%中心花开放时打顶；D2，烟株抽薹后花莛长5 cm左右时打顶。共计4个组合处理：处理A为N1D1，处理B为N1D2；处理C为N2D1，处理D为N2D2。每小区2行，共100株，3次重复；试验共12个小区，不同处理均于1月22日移栽，2行保护行，行株距为120 cm×50 cm，种植密度约16 500株/hm2。优化烟叶按统一标准采打，优化时间与烤烟生产一致，其余田间管理与优质烟叶生产基本一致。除施氮量不同外，各处理磷肥和钾肥施用量一致。

1.2.2 烟叶采集 选取打顶后田间表现偏强、正常和偏弱株的中棵型烟株，采烤前各类型中棵烟分别选取最具代表性的100株烟叶成熟时分别采集下部叶、中部叶和上部叶，按不同类型和叶位分别采收挂竿烘烤，烤后烟叶用于感官评价；每个处理从下至上采集优化后的下部叶(第2～3叶)、中部叶(第5～6叶)和上部叶(第8～9叶)，用于测量叶面积、单叶重和干重；选取具有代表性的X2F、C3F和B2F用于测量内在化学成分。

1.2.3 指标考察与测定

1) 生长发育时期。调查记录各处理进入团棵期、旺长期、现蕾期、脚叶成熟期和顶叶成熟期的时间。

2) 农艺性状。于团棵期下部叶采烤前3 d各重复不同处理选取有代表性的烟株3株，分别观测记载烟株株高、有效叶片数和叶片大小等农艺性状；按试验小区称量下部叶、中部叶和上部叶的重量，计算每个部位叶片数，最终计算出每个小区不同部位的单叶重。

3) 常规化学成分。烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾和氯等常规化学成分的含量，按烟草行业推荐标准采用连续流动法测定。

1.2.4 烟叶质量的感观评价 由2名高级工程师和5名工程师组成的专家评吸小组对偏强、正常和偏弱中棵型下部叶、中部叶和上部叶进行评吸打分，最终得出综合评分结果。

1.2.5 产量与产值 称量各小区烟叶不同等级烟叶的重量，结合各个烟叶等级收购价格计算其产值与均价，根据各小区上等烟、中等烟重量占小区总重量的比例计算上等烟和中等烟比例。

1.3 数据处理

采用Excel 2007和SPSS 20.0进行数据处理与统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对烤烟大田生育期的影响

从表1可见，不同处理团棵期、现蕾期和脚叶成熟等各生育期变化。团棵期与现蕾期：A和B均分别为3月21日和4月10日，C和D均分别为3月25日和4月15日，A和B较C和D分别提前4 d和5 d。脚叶和顶叶成熟期：A最早，分别为5月3日和6月25日；D最晚，分别为5月7日和6月29日。大田生育期：D最长，为157 d；C其次，为156 d；A最短，为153 d。表明，团棵期、现蕾期和大田生育期受施氮量的影响较大，随着其施用量的增加团棵期和现蕾期推迟，大田生育期延长。

表1 不同处理烤烟的大田生育期

2.2 不同处理对烤烟农艺性状的影响

从表2可知，不同处理团棵期和采烤前烟株的株高、茎围和节距等农艺性状改善的变化。株高：各处理团棵期和采烤前的变幅分别为71.22～72.22 cm和71.33～74.44 cm，依次为B>C>D>A和C>D>A>B。茎围：各处理团棵期和采烤前的变幅分别为11.67～12.00 cm和12.22～12.44 cm，依次为D>A>C>B和A=D>B>C。节距：各处理团棵期和采烤前的变幅分别为5.88～5.96 cm和5.88～6.15 cm，依次为B>C=D>A和C>D>B>A。株有效叶数：各处理团棵期和采烤前的有效叶数变化不大，均为每株12片左右。株有效叶面积：各处理团棵期和采烤前的变幅分别为10 892.62～11 271.47 cm2和12 598.84～13 471.33 cm2，依次为D>B>C>A和D>C>A>B。表明，随着施氮量增加团棵期株高变化无规律性，采烤前株高则随着施氮量增加呈增高趋势；随着施氮量增加和打顶时间的提早，采烤前的茎围、节距和株有效叶数则变化无规律性；随着施氮量增加团棵期和采烤前的株有效叶面积变化不明显。

表2 不同处理团棵期及采烤前烤烟的农艺性状

2.3 不同处理对成熟期烟叶鲜重及干物质积累量的影响

从表3可知，不同处理各部位烟叶比叶重和鲜重的变化。比叶重：上部叶、中部叶和下部叶以D、B和B最高，分别为10.97 mg/cm2、10.79 mg/cm2和8.81 mg/cm2；A、C和C最低，分别为10.60 mg/cm2、9.29mg/cm2和7.53 mg/cm2；上部叶D与其余处理间差异不显著；中部叶B与A和D差异不显著，但显著高于C；下部叶B与A差异不显著，二者显著高于C和D，C与D差异不显著。鲜重：上部叶、中部叶和下部叶以D、B和D最高，分别为67.00 g、72.58 g和79.67 g；均以A最低，分别为58.83 g、65.63 g和72.42 g；上部叶D与B和C差异不显著，但显著高于A，A、B和C间差异不显著；中部叶B与C和D差异不显著，但显著高于A，A与D差异不显著；下部叶D与B和C差异不显著，但显著高于A，A与C差异不显著。表明，上部叶的比叶重和鲜重随着施氮量增加和打顶时间的提早呈增大趋势；中部叶的比叶重随打顶时间的提早呈上升趋势，随施氮量增加呈下降趋势，鲜重变化无规律性；下部叶的比叶重和鲜重仅打顶时间的提早呈增大趋势。

表3 不同处理成熟期不同部位烟叶的鲜重与比叶重

注：同列不同小写字母表示差异性显著(P<0.05)，下同。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference atP<0.05 level. The same below.

2.4 不同处理对各部位烤后烟叶单叶重的影响

从表4看出，上部叶、中部叶和下部叶以D、D和B最高，分别为13.75 g、12.42 g和11.63 g；A、C和C最低，分别为12.10 g、11.17 g和9.75 g；上部叶D与B和C差异不显著，但显著高于A，A、B和C间差异不显著；中部叶D与B差异不显著，二者显著高于A和C，A与C差异不显著；下部叶B与D差异不显著，但显著高于A和C，A、C和D间差异不显著。表明，在相同施氮量下随打顶时间提早，不同处理各部位单叶重均呈上升趋势；相同打顶时间下随着施氮量的增加，不同处理间各部位烟叶单叶重变化无规律性。

表4不同处理各叶位烤后烟叶的单叶重

Table 4 Single flue-cured tobacco leaf weight of tobacco leaves in different parts of various treatments g

处理Treatment上部叶Upper leaves中部叶 Middle leaves下部叶 Bottom leavesA12.10 b11.35 b10.58 bB13.00 ab12.19 a11.63 aC12.67 ab11.17 b9.75 bD13.75 a12.42 a10.83 ab

2.5 不同处理对烤后烟叶外观质量的影响

从表5看出，不同处理各等级烟叶的成熟度、叶片结构、身份、油分和色度等外观质量的变化。成熟度：不同处理B2F、C3F和X2F烟叶均为成熟。叶片结构：不同处理C3F和X2F烟叶均为疏松，B2F烟叶均为尚疏松。身份：X2F烟叶，B为稍薄+，D为稍薄，A和C为稍薄-；C3F烟叶，除D为中等+外，其余处理均为中等；B2F烟叶，所有处理均为稍厚。油分：X2F烟叶，除A为稍有-外，其余处理均为稍有；C3F烟叶，所有处理均为有；B2F烟叶，A和B为有，C和D为有+。色度：X2F烟叶，所有处理均为中；C3F和B2F烟叶，除C的B2F烟叶为强+外，所有处理2个叶位均为强。综合评价：X2F烟叶，B为好，D为较好，A和C为中；C3F烟叶，除D为好外，其余处理均为较好；B2F烟叶，除B为较好外，其余处理均为好。总体看，在施纯氮105 kg/hm2条件下，烟株抽薹后花莛长5 cm时打顶其外观质量的整体效果最好。

表5 不同处理烤后烟叶的外观质量

2.6 不同处理对烟叶经济性状的影响

从表6可知，不同处理烟叶的产量、产值和均价等经济性状的变化。产量：D最高，为2 098.65 kg/hm2；A最低，为1 808.25 kg/hm2；D显著高于其余处理，其余处理间差异不显著。产值：D最高，为6.81万元/hm2；B最低，为5.78万元/hm2；D显著高于其余处理，C显著高于A和B，A与B差异不显著。均价：不同处理间较为接近，为31.42～32.45元/kg，各处理间差异均不显著。上等烟比例：C最高，为57.71%；B最低，为49.17%；B显著低于其余处理，其余处理间差异不显著。中等烟比例：B最高，为50.83%；C最低，为42.29%；B显著高于其余处理，其余处理间差异不显著。总体看，在施纯氮105 kg/hm2条件下，烟株抽薹后花莛长5 cm时打顶其经济性状的整体效果最好。

表6 不同处理烟叶的经济性状

2.7 不同处理对烟叶品质的影响

从表7可知，不同处理各部位烟叶烟碱、总糖和还原糖等化学成分含量的变化。

2.7.1 烟碱 不同处理上部叶、中部叶和下部叶的变幅分别为2.91%～3.53%、1.74%～2.23%和1.36%～1.81%，依次为D>B>C>A、D=B>C>A和D>C>B>A；上部叶D显著高于A，与B和C差异不显著，A、B和C间差异不显著；中部叶各处理间差异均不显著；下部叶D显著高于A和B，与C差异不显著。

2.7.2 总糖与还原糖 不同处理上部叶、中部叶和下部叶的变幅分别为23.47%～27.23%与19.82%～24.10%、30.52%～32.50%与21.15%～26.57%、30.73%～34.47%与23.84%～28.13%，依次为A>C>B>D与A>C>D>B、D>A>C>B与C>B>A>D、A>D>B>C与A>B>C>D。总糖不同叶位各处理间差异均不显著。还原糖上部叶A显著高于B，与C和D差异不显著，B、C与D差异不显著；中部叶各处理间差异均不显著；下部叶A显著高于其余处理，其余处理间差异均不显著。

2.7.3 总氮 不同处理上部叶、中部叶和下部叶的变幅分别为2.01%～2.44%、1.48%～1.74%和1.36%～1.57%，依次为D>C>B>A、B=C>D>A和D>C>B>A；上部叶D与B和C差异不显著，但显著高于A，A、B和C间差异不显著；中部叶各处理间差异均不显著；下部叶D与C差异不显著，但显著高于A和B，A与B间、B与C间差异均不显著。

2.7.4 钾与氯 不同处理上部叶、中部叶和下部叶的变幅分别为2.79%～2.90%与0.19%～0.23%、2.21%～3.43%与0.12%～0.27%、2.18%～3.58%与0.18%～0.29%，依次为D>A>C>B与A=B>C>D、C>A>B>D与D>A>C>B、A>C>D>B与D>B>A>C。钾和氯上部叶和下部叶各处理间差异均不显著；钾中部叶D显著低于其余处理，其余处理间差异不显著；氯中部叶D与A差异不显著，但显著高于B和C，A、B和C间差异不显著。

2.7.5 糖碱比、氮碱比、钾氯比与两糖比 随施氮量增加和打顶时间的提前，各部位烟叶糖碱比呈下降趋势，中部叶和下部叶氮碱比略呈下降趋势，钾氯比与两糖比的变化无规律性。糖碱比上部叶A显著高于D，与B和C差异不显著；下部叶A显著高于其余处理，B和C间、C和D间差异不显著。钾氯比的中部叶的B和C显著高于D，二者与A差异不显著，A与D差异不显著。两糖比中部叶D显著低于A、B和C，A、B和C间差异不显著。此外，其余指标各叶位不同处理间差异均不显著。

总体看，随着施氮量的增加和打顶时间的提前，各部位烟叶烟碱含量呈上升趋势且均在适宜范围内，总糖含量变化无规律性，还原糖随打顶时间提前呈下降趋势，总氮含量随施氮量增加和打顶时间的提前呈上升趋势；钾和氯含量相近且均在适宜范围内。

表7 各部位烟叶化学成分的含量

2.8 中棵型烤烟各部位烟叶的感官评价

从表8可知，不同长势中棵型烤烟各部位烟叶的风格特征、香气特征、烟气特征、口感特征、质量特征和综合感官评价质量的变幅为65.00～73.00分、65.00～77.00分、69.50～78.00分、65.00～75.00分、39.54～46.02分和65.54～73.89分，上部叶、中部叶和下部叶不同处理均为正常>偏弱>偏强。总体看，上部叶偏弱株型香气量偏少，香气较浑浊，青杂气较明显，劲头偏小，偏强株型杂气重，刺激大，劲头大，正常株型风格特征、质量特征和综合的感官评价质量均高于其余2种株型；中部叶偏弱株型内含物质不够充实，偏强株型香气质地一般，劲头和刺激偏大；下部叶偏弱株型劲头中等偏小，偏强株型劲头偏大，刺激偏大。

表8 中棵型烤烟各部位烟叶的感官质量评价

3 结论与讨论

试验结果表明，在施纯氮105 kg/hm2条件下，烟株抽薹后花莛长5 cm时打顶的烟叶产量较适宜、产值较高，烤后烟叶化学成分较协调，中上部叶外观质量综合评价优于其他处理；在施纯氮90 kg/hm2条件下，10%中心花开放时打顶烟叶的产值、上等烟比例、外观质量评价均较差。施氮量太低，打顶太迟不利于烟叶品质的提高。综合施氮量和打顶时间，尤溪县烤烟产区翠碧1 号烤烟品种在施纯氮105 kg/hm2条件下，烟株抽薹后花莛长5 cm时打顶有利于保障烟叶产量并提高其质量。

试验结果表明，随施氮量的增加，烟株推迟成熟，株型增大，单产、经济效益提高，中上部叶外观质量综合评价好，化学成分协调，但对不同部位烟叶的影响不同，施氮量增加一定程度上导致烟叶烟碱含量增加，下部叶单叶重下降，干物质积累下降，与李文卿等[15]的研究结果一致，从打顶时间看，提前打顶会使烟叶推迟落黄成熟，延长生育期，有利于下、中、上部位鲜叶重的增加及干物质的积累，单叶重的增加。在实际生产中，一般烤烟在氮素营养充足或过量时，采取推迟打顶方式，以阻止烟株合成烟碱以及烟碱向上运输积累；当烟株氮素供应不足时，宜采取提前打顶方式。感官评吸结果表明，偏强、正常、偏弱3种中棵型烟株的香味风格及甜感总体呈清香、清甜和蜜甜，但正常株型的风格特征、质量特征得分均高于偏强和偏弱烟株。可见，将中棵型烟株控制在正常株型范围内，有利于风格和质量的提升，株型偏强和偏弱都会影响口感、香气特征和香味风格等；三者中以偏强中棵型综合得分最低，说明在实际生产上不能一味追求产量。因此，烤烟生产上应根据实际情况施用适宜施氮量，并适当提前打顶，培育正常中棵型，以提高烟叶的产质量和提升上等烟叶的比例。