刘义梅, 张学杰, 袁崇墨, 张贺翠, 单晓鹏, 周思如, 朱利泉, 李 勇
(1.西南大学 农学与生物科技学院, 重庆 400715; 2.重庆市黔江烟草分公司, 重庆 黔江 409000; 3.重庆烟草科学研究所, 重庆 400715)
【研究意义】遗传因子、栽培因素和生态条件是影响烤烟生长发育和品质的主要因素[1-3]。研究表明,不同生态条件对烤烟的品质具有显著影响,不同移栽期可影响烤烟品质与烟叶风格的形成[4-5]。中国地形复杂,跨纬度大,气候类型多,致使各烟区的适宜移栽期不同[6]。因此,烤烟在不同的移栽期和气候条件下[7],其光合特性及干物质积累存在差异,从而会对烤烟的品质和经济效益等产生影响。确定黔江烟区新品系烤烟的最佳移栽期,使烟叶达到优质适产的目的,对烟区丰富种质资源和科学移栽具有重要意义。【前人研究进展】目前,不同移栽期对烤烟品质的影响研究多集中于宏观层面,如对烟株的农艺性状及产值产量等的影响。适宜移栽期对烟草的化学成分、香气物质含量等重要品质指标均有改善和提高作用,但不同研究结果仍存在显著差异[8]。李文卿等[9]研究表明,烤后烟叶的烟碱含量随移栽期的推迟而降低;而黄一兰等[10]研究表明,烤后烟叶的烟碱含量随移栽期的推迟而升高;张志高等[11]认为烤烟产量及叶片宽度随移栽期的延迟而逐渐增加。【研究切入点】重庆市黔江区属中亚热带季风性湿润气候,是典型的山地气候。黔江烟区主栽品种为云烟87,品种较为单一,遗传多样性差,不利于黔江烟区烟叶生产的可持续发展。烤烟新品系HN2146由湖南省烟草公司选育,具有田间长势强,不易旱花、易烘烤及烤后烟叶的色度和油分等外观质量较好的优势[12-16]。目前,烤烟新品系HN2146还未在黔江烟区进行大规模种植,对其在黔江烟区的生长状况和最佳移栽期尚不清楚。【拟解决的关键问题】以云烟87为对照,采用对比分析法研究不同移栽期对新品系HN2146主要生育期、农艺性状、化学成分和经济性状的影响,确定其在黔江烟区的最佳移栽期,以期为黔江烟区丰富种质资源和科学移栽提供参考。
试验在重庆市黔江区阿蓬江镇麒麟村(108°28′~108°56′E,29°04′~29°52′N)进行,平均海拔1 280 m,年均气温15.4℃,年均降雨量1 213 mm,属中亚热带季风性湿润气候。土壤质地为中壤,土壤有机质26.5 g/kg、碱解氮213.8 mg/kg、有效磷68.4 mg/kg、速效钾738.3 mg/kg,氯含量45.5 mg/kg,pH 6.48。
供试烤烟为云烟87和新品系HN2146,均由重庆市烟草公司提供。
1.3.1 试验设计 采用完全随机区组排列,设置4个处理,以云烟87于当地常规移栽期为对照(CK),烤烟新品系HN2146分别于较当地常规移栽期提前5 d(A)、当地常规移栽期(B)和较当地常规移栽期延后5 d(C)进行移栽,3次重复。每小区种植60株烤烟,小区四周设置保护行,移栽规格为行距1.2 m,株距0.55 m。
1.3.2 试验方法 2020年在烟田进行不同移栽期烤烟栽培试验,试验材料由重庆市黔江区水市乡育苗场育苗,出苗后培育至壮苗,再分3个不同移栽期进行移栽。基肥:复合肥870 kg/hm2(N︰P︰K为8︰12︰25)、有机肥225 kg/hm2;追肥:硝酸钾225 kg/hm2、提苗肥60 kg/hm2。移栽前10 d穴施基肥,移栽10 d、25 d后追肥,2次追肥量为1︰2,肥料干施于烟株一侧深10 cm处。田间管理均按当地规范化要求进行。
1.3.3 指标测定
1) 主要生育期测定。记录各处理的移栽期、团棵期、旺长期、现蕾期、打顶期、脚叶成熟期、腰叶成熟期、顶叶成熟期及大田生育期的时间。
2) 农艺性状测定。在现蕾期和成熟期每个处理随机选取15株,共60株,按照烟草农艺性状调查测量方法(YC/T 142-2010)[17]测定各小区烟株株高、茎围、节间距、单株有效叶片数及各部位叶的长和宽等。
3) 化学成分测定。产质量统计结束后分处理采集烟叶样品进行化学成分指标的测定。选取中部叶(C3F)和上部叶(B2F)样烟各1 kg烘干研磨后过40目筛,干燥保存。采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法测定总糖和还原糖[18]、凯氏定氮仪测定氮[19]、硫酸法测定氯[20]、火焰光度计测定钾[21]、提取脱色法测定烟碱[22]。
4) 经济性状测定。烤后烟叶根据《GB 2635-1992 烤烟》分级标准[23]国家烟叶收购价格进行初烤烟叶分级、计产,并统计烟叶产量、产值、均价、上等烟比例、中等烟比例和下等烟比例。
采用Excel 2019和SPSS 25.0对试验数据进行统计与分析。
从表1看出,不同移栽期对烤烟的主要生育期影响不大,云烟87的生育期最短,为141 d;新品系HN2146于当地常规移栽期的生育期最长,为148 d,较云烟87延长7 d。当2个品种(系)于当地常规移栽期移栽时,云烟87与新品系HN2146的移栽期至团棵期时间相同,其余生育期新品系HN2146生长时间更长,且2个品种(系)间大田中后期的生长时间呈增大趋势。表明,烤烟新品系HN2146前期的生长势与云烟87相当,中后期的生长势较云烟87强。
表1 不同移栽期烤烟的主要生育期
从烤烟现蕾期农艺性状(表2)看出,新品系HN2146的株高为105.37~109.25 cm,茎围8.81~9.50 cm,单株有效叶数为22~23片;云烟87的株高为103.91 cm,茎围8.50 cm,单株有效叶数为15片。不同移栽期新品系HN2146的最大叶面积、单株有效叶数均与云烟87呈显著差异;株高与云烟87呈极显著差异。不同移栽期烤烟新品系HN2146在株高、茎围、单株有效叶数和中部叶宽均优于云烟87;云烟87的最大叶面积、上部叶长和宽、中部叶长优于新品系HN2146。从烤烟成熟期农艺性状(表3)看出,不同移栽期新品系HN2146的株高、茎围、最大叶面积均与云烟87呈极显著差异;中部叶宽与云烟87呈显著差异。新品系HN2146的株高为121.04~128.62 cm,单株有效叶数为20~24片;云烟87的株高为103.46 cm,单株有效叶数为17片。表明,新品系HN2146烟株长势优于云烟87。
表2 不同处理现蕾期烤烟的农艺性状
表3 不同处理成熟期烟株的农艺性状
现蕾期和成熟期烤烟新品系HN2146在不同移栽期下,烟株各生长指标存在差异,均表现为烤烟在当地常规移栽期和提前5 d移栽的长势优于延后5 d移栽,且最大叶面积、单株有效叶数等关键经济指标表现更好。
由表4可知,不同移栽期新品系HN2146上部叶的烟碱、氮、钾和钾氯比高于云烟87;还原糖、总糖、氮碱比和糖碱比低于云烟87;氯和糖氮比不同移栽期变化规律不明显。中部叶的烟碱和氮高于云烟87;还原糖、氮碱比和糖碱比低于云烟87;钾、氯、总糖、糖氮比和钾氯比不同移栽期变化规律不明显。
表4 不同处理烤烟的化学成分
优质烟叶化学成分含量范围为烟碱含量1.5%~3.5%,氮含量1.5%~3.5%,钾含量>2%,还原糖含量16%~18%,氯含量<1.0%,总糖含量18%~22%;协调性为氮碱比0.9~1.0,糖氮比4~10,糖碱比8~10,钾氯比>4[24]。研究结果显示,较当地常规移栽期提前5 d移栽的新品系HN2146氮碱比更接近优质烟叶标准;延后5 d移栽的还原糖达优质烟叶标准;与当地常规移栽期同期移栽的新品系HN2146上部叶和中部叶总糖含量、糖氮比和糖碱比更接近优质烟叶标准,分别为34.41%、12.89、16.67和31.58%、15.31、20.41。综合看,云烟87与不同移栽期新品系HN2146的多个指标均在优质烟叶范围内,但云烟87仍具有当地主栽品种的优势,如其总糖含量、氮碱比和糖碱比更接近优质烟叶化学成分标准,而新品系HN2146于当地常规移栽期移栽的烟叶化学成分总体表现更好。
由表5可知,烟叶的产值和产量均以当地常规移栽期移栽新品系HN2146最高,分别为51 786.38元/hm2和2 691.60 kg/hm2;当地常规移栽期移栽云烟87最低,分别为43 937.61元/hm2和1 710.30 kg/hm2。从均价看,以当地常规移栽期移栽云烟87最高,为25.69元/kg,当地常规移栽期移栽新品系HN2146最低,为19.24元/kg。上等烟比例以当地常规移栽期移栽云烟87最高,为78.40%,当地常规移栽期移栽新品系HN2146最低,为63.25%;中等烟比例以新品系HN2146提前5 d移栽最高,为28.34%,当地常规移栽期移栽云烟87最低,为9.79%;下等烟比例以当地常规移栽期移栽新品系HN2146最高,为12.29%,新品系HN2146提前5 d移栽最低,为5.98%。虽然于当地常规移栽期移栽新品系HN2146的下等烟比例较大,均价较低,但其产量和产值最高,当地常规移栽期同期移栽烤烟新品系HN2146的经济效益最高,可为其最佳移栽期。
表5 不同处理烟叶的经济性状
研究表明,烤烟新品系HN2146的主要生育期较云烟87延长4~7 d,当2个品种(系)于当地常规移栽期移栽时,其移栽期至团棵期时间一致,其余生育期新品系NH2146的生长时间更长,表明其生长势较云烟87强,与秦言敏等[25]的研究结果相似。通过分析现蕾期和成熟期烤烟的农艺性状发现,新品系NH2146的田间长势较好,株高、茎围、单株有效叶数及中部叶长和叶宽等指标均优于云烟87,与毛东平等[26]的研究结果一致。因此,推广烤烟新品系HN2146在黔江烟区种植,可促进其生长发育,增加产量、产值,丰富黔江烟区种质资源。
烤烟在各生育期对雨水、光照及温度等气候条件的需求存在差异,如在团棵期至旺长期需充足的雨水以促进烟株生长;在成熟期需适宜的温度及适量雨水,温度过低或雨水过多都会造成烟叶损伤[27]。适宜的移栽期,能使烤烟的大田生育期具有相对适宜的光照时数、生长温度及降水量,从而促进烤烟生长。研究结果表明,不同移栽期对新品系HN2146烟株的主要生育期和农艺性状的影响不显著,与徐茜等[28]的研究结果一致。生态条件对烤烟的总糖含量影响显著[29]。对烤后烟叶化学成分含量分析发现,黔江烟区的烟叶总糖含量总体偏高,且不同移栽期的总糖含量差异明显。可进一步研究移栽期与总糖含量间的相互关系。研究结果表明,随着移栽期延迟,烤烟还原糖含量呈升高趋势,烟碱含量呈降低趋势,与高卫锴等[30-31]的研究结果相似。
烤烟经济性状,于当地常规移栽期移栽新品系HN2146的下等烟比例高,但其产量与产值均优于提前或延后移栽。在提前或延后移栽的烤烟等级分布较好,但产量较低,可能是由于移栽期不同,烟株各生长阶段所处的气候条件存在差异,导致烟株的生理生化活动存在差异,可进一步对烟株生长的相关生理机制深入研究,以期为提高烟叶品质提供理论依据。虽然于当地常规移栽期移栽新品系HN2146的下等烟比例较大,均价较低,但其产量和产值最高。因此,在黔江烟区于当地常规移栽期移栽烤烟新品系HN2146可充分发挥其自身优势,协调产量与质量的关系,达优质适产的目的。
新品系HN2146在黔江烟区于当地常规移栽期移栽的长势、农艺性状均表现最佳,烟叶的化学成分协调性更接近优质烟叶标准,产值及产量均达最高。综合考虑烟株生育期、田间表现、化学成分和经济性状,在黔江烟区烤烟新品系HN2146采用与当地主栽品种云烟87常规大田同期移栽可充分发挥其自身优势,协调产量与质量的关系,从而达优质适产的目的。