湘西中海拔地区湘烟7号适宜移栽期的筛选

袁小康，张 胜，张明发，陈前锋，刘思华

(1.湖南省气象科学研究所 气象防灾减灾湖南省重点实验室，湖南 长沙 410118；2.湖南省烟草公司 湘西自治州公司，湖南 吉首 416000)

0 引言

【研究意义】烤烟属茄科烟草属，是烟草工业的重要原料，也是一种重要的经济作物。烟叶的产量和品质直接影响卷烟的质量和烟农的收入，而烟叶的产量和品质主要受品种、栽培技术和生态环境(气温、降水量、光照、土壤等)的影响[1-3]。移栽是烤烟生长过程中一个重要的生产环节，适宜的移栽期是保证烤烟高产优质生产的关键因素之一。烟苗移栽过早，前期遭遇低温，容易出现早花，叶片数减少，减产；移栽过晚，烟苗前中期处于气温较高的环境下，生长发育速度加快，导致干物质积累少，叶片薄，烟叶不能正常成熟，品质降低。确定湘西州中海拔地区主栽品种最适宜的移栽期，使其充分利用当地气候资源，对提高产量和质量具有十分重要的意义。【前人研究进展】不同移栽期内温、光、水等气象条件不同会影响烤烟生长发育、产量和品质[4-5]。适宜的移栽期能明显改善烤烟农艺性状，促进烤烟生长发育[6-8]，增加产量、产值和均价[9]，提高烟叶化学成分协调性，增加烟叶产量和改善感官质量[10-11]。【研究切入点】湘西自治州是湖南省第三大烤烟产区，由于地形多样、海拔高度悬殊，造就了光、温、水气候资源的再分配，形成了非常明显的立体气候特征。湘烟7号耐低温能力强，是湘西自治州最具推广潜力的丰产优质抗病烤烟新品种，在湘西中海拔地区最佳移栽期的研究报道鲜见，尚不知其最佳移栽期。【拟解决的关键问题】比较分析5个不同移栽期下湘烟7号的农艺性状、经济性状和化学成分，确定其在湘西中海拔地区的最佳移栽期，以期为烤烟生产决策提供重要依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地位于湖南省湘西自治州花垣县花垣镇湘西生态金叶科技园，海拔520 m，是湘西自治州典型的中海拔烤烟栽培区。

1.2 试验材料

烤烟试验品种为湘烟7号，来源于湖南省烟草公司。

1.3 试验设计

随机区组排列，设5个处理，每个移栽处理时间均间隔7 d：4月12日(T1)、4月19日(T2)、4月26日(T3)、5月3日(T4)和5月10日(T5)，3次重复。T3处理为当地烤烟常年移栽的日期。小区面积50.4 m2。

1.4 试验方法

2019年和2020年在烟田进行不同移栽期烤烟栽培试验。试验材料均在同一育苗基地播种，出苗后培育至壮苗，再分5个不同移栽期进行移栽。各处理每小区施肥、栽培管理措施等与当地烤烟常规生产完全相同。

1.4.1 测定内容及方法 2019年和2020年在不同移栽期下测量湘烟7号关键生育期的各项指标。气象观测：在试验点建立自动气象站(DZN1型，天津)，全天候进行气温(10℃以上有效积温)、降水量、日照时数、土壤温度、土壤湿度等气象要素的自动观测。生育期观测：烤烟移栽后，及时观测记录各移栽期烤烟发育期。农艺性状观测：按照《YC/T 142—2010 烟草农艺性状调查测量方法》[12]，分别调查记载各处理烟株的株高、茎围、叶数及中部位叶片的叶长、叶宽、叶面积。经济性状测定：按照《GB 2635-1992 烤烟》[13]和国家烟叶收购价格进行初烤烟叶分级、计产，分小区统计烟叶产量、产值、均价、上等烟比例。烟叶化学成分测定：每小区取初烤中部烟叶1 kg，进行烟叶常规化学成分测定。采用 SKALAR间隔流动分析仪(SAN+ +，荷兰)测定总糖、还原糖、烟碱、总氮和氯含量。采用火焰光度法测定钾含量，并计算糖碱比、氮碱比和钾氯比。

1.4.2 烤烟化学成分综合评价 选择烟叶总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾、氯、糖碱比、氮碱比与钾氯比9项指标作为烤烟化学成分的综合评价指标。根据生产实践经验与相关研究成果[14-16]，选择合适隶属函数类型、隶属度值与权重值，各指标隶属函数类型及相应参数取值见式(1)、式(2)与表 1。式(1)为S型隶属函数，式(2)为抛物线型(Parabola，P)隶属函数。利用乘法原则得出化学成分综合指标值I，见式(3)。I的取值范围为 0～1，其值越高，表明烟叶化学成分质量越好。

表1 烤烟化学成分指标的隶属函数类型和拐点值Table 1 Function types and inflection point value of chemical components of flue-cured tobacco

(1)

(2)

(3)

式(1)(2)中，x1为下临界值，x2为最优值下限，x3为最优值上限，x4为上临界值。式(3)中，Wi和Ni分别为第i种化学成分含量的隶属度值和相应的权重系数。

2 结果与分析

2.1 不同移栽期下烤烟关键生育期气象条件

从气象观测结果(表2)看出，2019年：随移栽期推迟，伸根期的≥10℃有效积温和日照时数、旺长期的≥10℃有效积温、成熟期的≥10℃有效积温和日照时数总体均呈增加趋势，降水量随移栽期推迟变化规律不明显；2020年：随移栽期推迟，伸根期的≥10℃有效积温和成熟期的日照时数均呈增加趋势，伸根期日照时数和旺长期日照时数呈减少趋势，成熟期降水量随移栽期先增后减。

表2 不同移栽期湘烟7号不同生育期的气象条件 Table 2 Meteorological conditions for different growth periods of Xiangyan 7 with different transplanting dates

同一移栽期烤烟同一生育期内气象条件2019年与2020年的差异比较明显：伸根期，日照时数2020年明显多于2019年；旺长期，≥10℃有效积温、日照时数2019年均明显高于2020年；成熟期，降水量2020年明显多于2019年，日照时数2019年多于2020年。

2.2 不同移栽期烤烟农艺性状及其与气象因子的关系

2.2.1 不同移栽期烤烟农艺性状 从湘烟7号成熟期农艺性状(表3)看出，2019年：随移栽期推迟，株高、茎围和中部叶面积呈先增后减趋势，中部叶长、上部叶长和上部叶面积呈减少趋势，叶数呈先减后增趋势。2020年：随移栽期推迟，株高、茎围、中部叶长、中部叶面积呈先减后增趋势，叶数、上部叶长和上部叶面积呈先减后增再减趋势。综合看，4月12日移栽的烤烟株高、茎围和叶面积最大。因此，从农艺性状看，4月12日是湘烟7号的最佳移栽期。

表3 不同移栽期湘烟7号成熟期的农艺性状Table 3 Agronomic traits of Xiangyan 7 at maturity stage with different transplanting dates

2.2.2 烤烟农艺性状与气象因子的关系 从表4看出，≥10℃有效积温与湘烟7号各农艺性状间均呈极显著正相关；降水量与株高、叶数、上部叶长和面积及中部叶长间呈极显著正相关，与茎围和上部叶面积呈显著正相关；日照时数与叶数、上中部叶长和面积间呈极显著正相关，与株高和茎围成显著正相关。因此，≥10℃有效积温、降水量、日照时数均可提升烤烟农艺性状指标。

表4 湘烟7号农艺性状与气象因子的相关系数(n=15)Table 4 Correlation coefficients between agronomic characteristics of Xiangyan 7 and meteorological factors(n=15)

2.3 不同移栽期烤烟经济性状及其与气象因子的关系

2.3.1 不同移栽期烤烟经济性状 从不同移栽期湘烟7号的经济性状(图1)看出，2019年：随移栽期推迟，产量和产值呈下降趋势，4月12日移栽(T1)的产量和产值明显高于其他移栽期。均价在4月12日移栽期下最大，上等烟比例在4月26日移栽(T3)的最大，4月12日移栽(T1)的次之。2020年：产量在5月10日移栽(T5)的最大，4月12日移栽的次之；产值在4月12日移栽的最大；均价和上等烟比例在4月12日移栽的最大，均价随移栽期推迟呈减少趋势。综合考虑产量、产值、均价和上等烟比例，以4月12日移栽处理的烤烟经济性状最佳。

图1 不同移栽期湘烟7号的经济性状Fig.1 Economic traits of Xiangyan 7 with different transplanting dates

2.3.2 烤烟经济性状与气象因子的关系 从烤烟经济性状与气象因子间的相关系数(表5)可知，上等烟比例与旺长期的≥10℃有效积温、成熟期的降水量均呈显著正相关，说明旺长期的≥10℃有效积温和成熟期的降水量对上等烟比例的增大有促进作用。

表5 湘烟7号经济性状与气象因子的相关系数(n=10)Table 5 Correlation coefficients between economic characteristics of Xiangyan 7 and meteorological factors(n=10)

2.4 不同移栽期烤烟的化学成分

从不同移栽期湘烟7号成熟期中部叶化学成分(表6)看出，2019年：随移栽期推迟，总糖、还原糖呈减少趋势，烟碱、总氮、氯、钾及糖碱比、钾氯比随移栽期变化的规律不明显；2020年：随移栽期推迟，总糖、还原糖、糖碱比、氮碱比和钾氯比呈先增后减趋势，烟碱、总氮呈先减后增趋势，钾呈先增后减趋势。

表6 不同移栽期湘烟7号中部叶的化学成分 Table 6 Chemical components in middle leaves of Xiangyan 7 with different transplanting dates

烤烟化学成分含量的多少及其比例决定烟叶质量和风格特色，直接影响烟叶的工业可用性，是烟叶质量评价的重要内容之一。从表7看出，2019年和2020年试验结果均表明，5月10日移栽(T5)烤烟的常规化学成分综合评价得分最高，4月12日移栽(T1)的次之，说明5月10日和4月12日移栽处理湘烟7号的化学成分更协调，工业可用性更高。

表7 不同移栽期湘烟7号常规化学成分的综合评价Table 7 Comprehensive evaluation of conventional chemical components of Xiangyan 7 with different transplanting dates

3 讨论

烤烟生长、产量与移栽期气象条件紧密相关。不同移栽期内有不同的热量资源、光照资源、水资源，其对作物生长发育、产量和品质有显著影响。移栽期是调节烟叶整个大田生育期的主要手段，也是使烟叶能够合理充分利用气候资源的重要措施。总体看，湘西中海拔地区随移栽期推迟，≥10℃有效积温和日照时数呈增加趋势，说明移栽期推迟，有利于增加积温和日照时数。

研究表明，移栽期对烤烟农艺性状有显著影响。2019年随移栽期推迟，株高、茎围和中部叶面积呈先增后减趋势，与白应香等[17]的研究结果一致，说明烟叶移栽过早或过晚，对农艺性状均有不利影响。2020年随移栽期推迟，株高、茎围、中部叶长、中部叶面积呈先减后增趋势，这可能与2020年旺长期、成熟期内温光条件有关。2020年随移栽期推迟，≥10℃有效积温差异很小，热量资源接近，而日照时数逐渐减少，说明2020年气温回升较早，气温对移栽较早烤烟生长无不利影响，而光资源随移栽期推迟逐渐减少，这对移栽早的烤烟生长有利，因而移栽较早的烤烟农艺性状较好。在烤烟成熟期内，随移栽期推迟，≥10℃有效积温先减后增，日照时数逐渐增加，说明移栽较迟的烤烟在成熟期温高光足，温光条件匹配好，烤烟得到恢复性生长，因而移栽期较迟烤烟农艺性状比中间移栽期更好。研究表明，≥10℃有效积温、降水量和日照时数均与株高、茎围、叶长、叶面积等烤烟农艺性状呈显著正相关，说明气温、降水量和日照时数对烤烟生长有促进作用。≥10℃有效积温与株高、茎围、叶长、叶面积等烤烟农艺性状的相关系数最大，说明相对于降水量和日照时数，气温对烤烟生长的影响最大。

研究表明，移栽期对烤烟的经济性状也产生明显影响。2019年随移栽期推迟，产量和产值总体呈下降趋势。2020年除5月10日移栽处理外，其余移栽期的产量和产值随移栽期推迟而减少。说明湘烟7号移栽期适当提前，有利于提高烤烟经济性状。

烟叶香吃味的好坏并非取决于某种成分的绝对含量，而是依赖于各种成分的比例是否协调，是各项成分相互作用的结果[18]。烟叶中水溶性糖与烟碱比被视为烟气强度与柔和型评价的基础，二者的平衡是衡量烟气的重要因素之一。一般认为，糖碱比以10 较好，浓香型最适宜的糖碱比偏低，清香型烟叶的糖碱比相对偏高。湘西烤烟属清香型，不同移栽期下糖碱比均在10以上。氮碱比也是评价烤烟内在质量的重要指标。一般烤烟适宜的氮碱比在0.8～1.1，比值较大往往烟叶成熟不佳，颜色较淡，香味量不足；比值较小则烟味转浓，但刺激性增加[19]。试验结果表明，随移栽期推迟，烟碱呈下降趋势，与李文卿等[20]的研究结果一致。2020年随移栽期推迟，糖碱比、氮碱比呈先增后减趋势，与齐飞等[21]的研究结果相同。因此，从烟叶化学成分看，移栽期适当提前可降低糖碱比值和氮碱比值，提高烟味浓香度。

4 结论

移栽期对湘西中海拔地区烤烟品种湘烟7号农艺性状、经济性状和化学成分有明显影响。试验结果表明，4月12日移栽的株高和叶面积最大，因此4月12日移栽的烤烟农艺性状最佳。综合考虑产量、产值、均价和上等烟比例，4月12日移栽的经济性状最佳。5月10日移栽的烤烟常规化学成分综合评价得分最高，4月12日移栽的次之，因此5月10日和4月12日移栽期下湘烟7号的工业可用性最高。湘烟7号适当提前移栽，有利于增大烤烟株高、叶面积，提高产量和产值，改善烟叶化学性状和工业可用性。综合考虑烤烟农艺性状、经济性状和化学成分，4月12日是湘西自治州中海拔地区湘烟7号的最佳移栽期。