蛟河晒红烟移栽期和覆盖方式对烟株干物质积累和烟叶经济性状的影响

陈成立 王 静 付全善 侯振武 蒋伟峰李立平 郭书洋 饶超奇,4 符云鹏

（1河南农业大学烟草学院，450002，河南郑州；2吉林省蛟河市烟叶有限公司，132500，吉林蛟河；3吉林省蛟河市气象局，132500，吉林蛟河；4江西中烟工业有限责任公司，330000，江西南昌）

生态条件是影响作物生长发育、产量和质量的主要因子[1]。烟草是一种对环境极为敏感的经济作物，生态条件对烟叶产量和品质的影响较大[2]。选择适宜的移栽期[3]是在烟草生产过程中与生态条件紧密结合的栽培技术，也是烤烟获得最佳产量和质量的必要条件[4]。随着烟草生产技术的发展，地膜覆盖栽培技术在减少不利气候条件对烟草生产的影响和保证烟草干物质的积累方面发挥了积极有效的作用[5]。而烟草干物质积累是烟草产量形成的基础，改进栽培技术来满足烟草在生产期间干物质积累的需要，才能获得优质丰产的烟叶[6]。

长期以来，有关晒红烟栽培措施的研究大多侧重对施肥量、种植密度和打顶方式单因子或双因子对晒红烟产量和质量的影响[7-9]，而关于移栽期和覆盖方式二者互作效应对晒红烟生长特性及经济性状的调控作用尚未见报道。吉林蛟河烟区烟草生育期内生育期天数短，低温和强降雨天气发生较为频繁，导致大田晒红烟烟株前期生长缓慢、不能适时采收等，已严重制约区域晒红烟生产。在众多农艺措施中，合适的移栽期和覆盖方式是确保晒红烟适时采收、提高干物质积累特征和经济效益的关键。鉴于此，本试验研究不同移栽期和覆盖方式二者的互作效应，探讨适合蛟河烟区的栽培技术模式，为进一步提高晒红烟的产量和质量提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019年在吉林省蛟河市烟叶公司试验场进行。蛟河市属于亚温带大陆性季风气候，年平均气温3.4℃，降水量708.8mm，无霜期120～130d。供试土壤为暗棕壤土，前茬作物为晒红烟，试验田土壤碱解氮175.17mg/kg，速效磷37.54mg/kg，速效钾123.2mg/kg，有机质26.73g/kg，pH 6.87。供试品种为当地品种漂河1号。

1.2 试验设计

试验采用二因素裂区设计，移栽期（A）为主区，设5月24日（A1）、5月29日（A2）和6月3日（A3）3个处理；覆盖方式（B）为副区，设不覆盖（B1）和地膜覆盖（B2）2个处理。共6个处理组合，3次重复，小区面积72m2。各处理行距1.2m，株距0.6m，施氮量97.5kg/hm2，氮磷钾配比为1∶1∶3。其中氮、钾肥料的70%于起垄后移栽前穴施，剩余的30%于揭膜培土时环施，磷肥全部做基肥施入。移栽后30d揭膜培土，其他栽培管理和调制方式严格按照蛟河市优质晒烟生产技术规范进行。

1.3 测定指标

1.3.1 有效积温 利用DZZ4-AOSA3农业小气候自动观测站（江苏省无线电科学研究所有限公司生产）采集气象数据。≥10℃有效积温的计算方法为T=N(t-C)，式中T为总积温，N为天数，t为日平均温度，C为基点温度。

1.3.2 烟草生育期 参考YC/T 142—2010《烟草农艺性状调查测量方法》[10]进行。

1.3.3 烟叶经济性状 按照吉林省地方标准DB22/T 925-1999[11]对各处理调制后的晒红烟烟叶进行分级，统计上等烟的比例，并根据当年晒红烟收购价格计算均价及产值。

1.3.4 干物质积累量 于移栽后20～80d，每隔10d取样1次，采收前取样1次，每次各处理选取具有代表性的烟株3株，将泥土清洗干净，将根、茎、叶分开，在105℃杀青15min，于60℃烘干至质量恒定。

1.3.5 Logistic生长模型 参考文献[12-13]的拟合方法，采用Logistic模型对晒红烟干物质积累过程进行拟合。以移栽后积温（T）为自变量，实测干重（Y）为因变量，得Y=a/(1+be-ct)。在Logistic模型中，a、b、c为拟合方程参数。将Logistic模型求导，得到干物质平均积累速率V=abce-ct/(1+be-ct)2，干物质积累速率达到最大值的积温Tmax=lnb/c，最大干物质积累速率Rmax=ac/4，快增期开始积温为RT1，快增期结束积温为RT2，计算公式如下：

1.4 数据处理分析

利用SPSS 21.0、Origin 2017和Excel 2016分别进行Logistic模型拟合、数据统计分析和作图。

2 结果与分析

2.1 不同移栽期和覆盖方式对晒红烟大田生育期的影响

从表1可以看出，同一移栽期，地膜覆盖较不覆盖处理显著缩短了晒红烟伸根期天数及整个大田生育期天数。不覆盖条件下，随移栽期推迟，晒红烟伸根期时间缩短，尤其是A3B1处理显著低于A1B1和A2B1处理；旺长期天数则随移栽期推迟而增加，其中A3B1显著长于其他两个移栽期处理；成熟期及整个大田生育期天数则表现为A2B1＞A1B1=A3B1，处理间差异不显著。地膜覆盖条件下，随移栽期推迟，晒红烟伸根期和成熟期天数逐渐降低，旺长期天数增加，其中A1B2处理伸根期天数显著长于A3B2，其他处理间差异不显著；整个大田生育期天数随移栽期推迟呈下降趋势，A1B2处理显著长于A3B2处理。可见，提前移栽期，不同覆盖方式可延长晒红烟伸根天数，提前移栽期，采用地膜覆盖可延长晒红烟成熟期天数。

表1 不同处理晒红烟大田生育期比较Table 1 Comparison of dark sun-cured tobacco field growth period with different treatments d

2.2 不同移栽期和覆盖方式对晒红烟生育期内有效积温的影响

从表2可以看出，同一移栽期，伸根期有效积温表现为B1＞B2；旺长期有效积温A1和A3移栽期为B1＞B2，A2移栽期为B2＞B1；成熟期有效积温表现为B2＞B1。同一移栽期大田生育期有效积温均表现为B1＞B2，这主要是不覆盖地膜，烟株生长较慢，导致整个大田生育期延长。不同覆盖条件下，随移栽期推迟，伸根期有效积温逐渐降低，旺长期有效积温逐渐升高。不覆盖条件下，随移栽期推迟，成熟期和大田生育期有效积温均先升高后降低；地膜覆盖条件下，随移栽期推迟，成熟期和大田生育期有效积温均逐渐降低。可见，适当早栽并采用地膜覆盖，可保证晒红烟在成熟期处于较高的热量条件下，有利于晒红烟的成熟及烟叶品质的提高。

表2 不同处理晒红烟有效积温比较Table 2 Comparison of effective accumulated temperature of dark sun-cured tobacco with different treatments ℃

2.3 不同移栽期和覆盖方式对晒红烟干物质积累动态的影响

由图1可以看出，各处理晒红烟大田生育期内干物质积累量均呈“S”型变化。同一移栽期，干物质积累量均表现为B2＞B1，B2覆盖方式在有效积温为953.4～996.3℃时，干物质积累量达到最大，为6443.39～7429.16kg/hm2，较B1增加4.50%～9.07%，差异极显著。不覆盖地膜条件下，随移栽期推迟，A3B1处理在采收前有效积温为1006.1℃时，干物质积累量达到最大，为6811.47kg/hm2，较A1B1和A2B1分别增加10.47%和8.29%，不同移栽期处理间差异达极显著水平。地膜覆盖条件下，随移栽期推迟，A3B2处理在有效积温为953.4℃时，干物质积累量达到最大，为7429.16kg/hm2，较A1B2和A2B2分别增加15.30%和9.98%，不同移栽期处理间差异达到极显著水平。可见移栽期和覆盖方式互作对晒红烟采收前干物质积累量具有极显著影响。

图1 不同处理晒红烟干物质积累量随移栽后有效积温的变化Fig.1 Change of dry matter accumulation of dark sun-cured tobacco with effective accumulated temperature after transplanting under different treatment conditions

2.4 不同移栽期和覆盖方式对晒红烟干物质积累动态模型的影响

将各处理干物质积累和有效积温进行拟合分析，建立Logistic模型。由表3可知，获得的回归方程经F检验均达极显著水平，决定系数R2均在0.9900以上，说明Logistic模型的拟合度较好，可以通过该模型对晒红烟干物质积累动态变化作出科学合理的解释，及时掌握干物质积累动态。

表3 不同处理晒红烟干物质积累模型系数Table 3 Model coefficients of dry matter accumulation of dark sun-cured tobacco with different treatments

2.5 不同处理晒红烟干物质积累模型及衍生参数分析

由图2可以看出，不同处理晒红烟干物质积累速率随着移栽后有效积温的增加呈单峰曲线变化。同一移栽期，各处理干物质积累速率在渐增期和快增期表现为B2＞B1，进入缓增期后表现为B1＞B2，且随移栽期的提前表现越明显；地膜覆盖较不覆盖处理干物质平均积累速率增加了0.6 2～0.64kg/(hm2·℃)，干物质积累速率峰值增加21.03%，峰值出现积温提前38.65～120.27℃。不覆盖条件下，随移栽期推迟，干物质积累速率峰值表现为A3＞A2＞A1，A3B1 处理最大为 15.48kg/(hm2·℃)，较A1B1和A2B1分别增加21.03%和8.25%，速率峰值出现积温为490.29℃，较A1B1提前61.85℃，较A2B1推迟10.09℃；缓增期干物质积累速率表现为A1＞A2＞A3。地膜覆盖条件下，随移栽期推迟，干物质速率峰值表现为A1＞A3＞A2，A1B2处理最大为18.41kg/(hm2·℃)，分别较A2B2和A3B2提高6.72%和4.72%，速率峰值出现积温为431.87℃，较A2B2推迟8.32℃，较A3B2提前19.77℃，缓增期干物质积累速率表现为A3＞A2＞A1。不同覆盖条件下，晒 红烟干物质平均积累速率均表现为A3＞A2＞A1。

图2 不同处理晒红烟干物质积累速率比较Fig.2 Comparison of the accumulation rate of dry matter of dark sun-cured tobacco with different treatments

由表4可知，同一移栽期，地膜覆盖处理较不覆盖快增期开始积温和结束积温明显提前，持续积温降低，干物质积累量增加。地膜覆盖处理较不覆盖处理快增期开始积温、结束积温和持续积温分别提前 36.62℃～100.20℃、43.52℃～168.39℃和 6.90℃～68.19℃，干物质积累量增加了36.01～276.96kg/hm2。不覆盖条件下，随移栽期的推迟，快增期开始积温和结束积温先降低后升高，持续积温呈减少趋势，其中A1B1处理快增期开始积温和结束积温分别较A2B1和A3B1推迟54.00℃～64.39℃和80.70℃～90.09℃，A1B1处理快增期持续积温较A2B1、A3B1增加25.70℃和26.70℃；快增期干物质积累量表现为先降低后升高，A3B1处理较A1B1和A2B1增加179.22和196.69kg/hm2。地膜覆盖条件下，随移栽期的推迟，快增期开始积温表现为先降低后升高，结束积温和持续积温均呈增加趋势，A3B2处理快增期开始积温和结束积温较A1B2和A2B2推迟9.58℃～23.27℃和39.64℃～44.17℃，快增期持续积温分别增加16.37℃和34.59℃，快增期干物质积累量逐渐升高，A3B2处理分别较A1B2和A2B2增加了303.22和420.17kg/hm2。

表4 不同处理晒红烟干物质积累参数特征值Table 4 Characteristics of derivative parameters of dry matter accumulation of dark sun-cured tobacco with different treatments

表4表明，移栽期对快增期结束积温有显著影响，移栽期对晒红烟干物质平均积累速率、峰值出现积温、快增期开始积温和干物质积累量具有极显著影响；覆盖方式对晒红烟干物质积累参数特征值均具有极显著影响，移栽期和覆盖方式互作对干物质速率峰值、峰值出现积温、快增期开始积温、结束积温和持续积温具有极显著影响。

2.6 不同移栽期和覆盖方式对晒红烟经济性状的影响

由表5可知，同一移栽期，地膜覆盖处理晒红烟的产量、产值和上等烟比例显著高于不覆盖处理；地膜覆盖烟叶的均价高于不覆盖处理，但差异不显著。不覆盖条件下，随移栽期推迟，烟叶产量增加，上等烟比例下降，其中A1B1处理烟叶产量、产值显著低于A2B1和A3B1，A1B1和A2B1处理上等烟比例显著高于A3B1。地膜覆盖条件下，随移栽期推迟，晒红烟产量虽然提高，但均价下降，上等烟比例显著降低，烟叶产值则表现为A2B2＞A3B2＞A1B2。由此可知，移栽期仅对晒红烟上等烟叶比例具有显著影响，覆盖方式对晒红烟产量、上等烟比例和产值具有显著或极显著的影响。因此，采用地膜覆盖并适当提前移栽可显著提高晒红烟上等烟比例，改善烟叶品质，提高经济效益。

表5 不同处理晒红烟经济性状的比较Table 5 Comparison of economic characteristics of dark sun-cured tobacco with different treatments

2.7 不同处理干物质积累衍生参数与经济性状的相关性分析

从表6可以看出，产量与干物质平均积累速率呈极显著性正相关，与干物质积累速率峰值和快增期干物质积累量呈显著性正相关，与干物质积累速率峰值出现积温呈极显著负相关。产值与干物质平均积累速率和干物质积累速率峰值呈极显著性正相关，与快增期干物质积累量呈显著性正相关，与干物质积累速率峰值出现积温呈极显著负相关，与快增期干物质持续积温呈显著负相关。上等烟比例与干物质积累速率峰值出现积温和快增期干物质持续积温呈显著负相关。而均价与干物质积累衍生参数相关性不显著。

表6 干物质积累衍生参数与经济性状的相关性Table 6 Correlation between dry matter accumulation derived parameters and economic characteristics

3 讨论

选择适宜的移栽期和合理的覆盖方式可以提高土壤温度及土壤含水率，保证烟株正常生长，抵御后期的不利天气[14-15]，对烟草不同生育阶段的天数和有效积温具有显著的调节作用。本试验表明，提前移栽期，在不同覆盖方式下可延长晒红烟伸根期天数；提前移栽期，采用地膜覆盖可延长晒红烟成熟期天数，提高晒红烟成熟期有效积温，这与吴疆等[16]和陈军[17]的研究结果一致。地膜覆盖较不覆盖的烟叶成熟充分，成熟度提高，上等烟比例显著提高[18]，与本文研究所得同一移栽期经济性状表现为地膜覆盖高于不覆盖的结论一致。移栽期提前，烟草的大田生育期延长，产量虽有下降，但产值、均价和中上等烟比例均有所提高[19]；移栽期推迟，烟株生长迅速，但烟叶成熟期时间短，内含物质积累和转化不够充分，导致上等烟比例和均价偏低，经济效益低[20]。本研究结果表明，随着移栽期的推迟，各处理产量逐渐上升，产值和上等烟比例先上升后下降，地膜覆盖处理的均价逐渐下降，不覆盖处理的均价先上升后下降，表明提前移栽期和采用地膜覆盖方式更有利于提高上等烟比例和均价。推迟移栽期烟叶产值的提高主要是由于烟叶产量的提高所导致的[21]。

探索作物群体干物质积累过程的数学特性，分析作物群体干物质积累规律，对提高烟叶产量和品质具有重要意义[22]。本试验通过研究干物质积累量与有效积温的关系，发现推迟移栽期和采用地膜覆盖可显著提高晒红烟采收前干物质积累量，且干物质积累速率随有效积温的增加表现为先增大后减小的趋势，呈单峰曲线变化，这与在玉米和小麦干物质积累量与移栽后天数和有效积温方面的研究结果一致[23-24]。作物干物质积累速率可以很好地反映作物整个生育期的干物质积累情况[25]。温度是影响干物质积累形成的关键气象因子，烟草整个生育期与温度的相关关系密切[26]。本试验研究表明，提前移栽期，采用不覆盖地膜的方式，会降低晒红烟干物质平均积累速率、干物质积累速率峰值和快增期干物质积累量，推迟干物质积累速率峰值出现积温，延长快增期持续积温；而地膜覆盖可提高干物质平均积累速率、干物质积累速率峰值和快增期干物质积累量，提前干物质积累速率峰值出现积温，缩短快增期持续积温。这可能是由于提前移栽期和地膜覆盖使晒红烟的快增期开始积温与干物质积累速率峰值开始的积温均偏高，导致快增期持续积温缩短，使烟叶成熟期有效积温较高，从而为烟叶成熟提供了有利的热量条件。本试验解决了因生育期较长而导致烟叶成熟期气温偏低对品质产生的不良影响，最终达到获得较高上等烟比例和均价的效果，这与张兵兵等[27]、孙仕军等[28]和高真真等[29]的研究结果一致。

一般认为，作物产量与干物质积累特征参数具有密切关系[30-31]。钱春荣等[32]研究认为，增加快增期和缓增期的持续时间，缩短渐增期库容建成时间可提高玉米产量。魏廷邦等[33]研究认为，玉米籽粒产量与干物质积累最大增长速率呈极显著正相关。本试验表明，晒红烟产量、产值与干物质平均积累速率、干物质积累速率峰值、干物质积累速率峰值出现积温和快增期干物质积累量呈显著或极显著正相关。晒红烟产量、产值和上等烟比例与干物质积累速率峰值出现积温和快增期干物质持续积温呈显著或极显著负相关。其中，晒红烟产量和产值与干物质平均积累速率和物质积累速率峰值出现积温相关性最密切，进一步表明干物质平均积累速率和干物质积累速率峰值出现积温对晒红烟经济性状影响较大。由此可见，晒红烟干物质平均积累速率和干物质积累速率峰值出现积温对晒红烟经济性状形成具有重要贡献，这与刘红杰等[34]和李丰等[35]的研究结果一致。

4 结论

提前移栽期，不同覆盖方式可延长晒红烟伸根期天数；提前移栽期和采用地膜覆盖可延长晒红烟成熟期天数，提高晒红烟成熟期有效积温、干物质积累量和快增期干物质速率峰值，缩短快增期持续积温，提前快增期开始积温和结束积温，有利于提高晒红烟上等烟比例和均价；推迟移栽期有利提高晒红烟产量。综上，蛟河晒红烟在5月24日-5月29日移栽并采用地膜覆盖栽培较为适宜。