李集勤,袁清华,刘 阳,文志强,邱春仁,张海霞,马柱文
(1广东省农业科学院作物研究所/广东省农作物遗传改良重点实验室,广东省烟草育种与综合利用工程技术研究中心,广州 510640;2广东烟草韶关市有限公司南雄市分公司,广东南雄 512400;3广东烟草韶关市有限公司始兴县分公司,广东始兴 512500;4广东烟草韶关市有限公司乳源县分公司,广东乳源 512700)
品种选择对改善烟叶品质、增强烟株抗逆性和提高烟叶经济效益等方面具有重要影响[1]。当前中国烤烟主栽品种种植年限偏长,对烟区环境、土壤、病虫害的适应性和抗性逐年下降,品种退化变异日趋明显,影响到烟叶生产可持续发展,急需新品种更替[2]。但新优烤烟品种的传统选育过程十分漫长,若进展顺利,也需8~10年才能通过品种审定,而且还需严格的田间示范验证和工业可用性评价等环节后,最后才能真正在生产上大面积应用,总体耗时过长,难解燃眉之急[3]。引种则是解决烟叶生产上迫切需要优良品种的最迅速、最有效的途径之一[4],该措施不仅可以丰富品种类型供烟草生产部门选择,也可满足卷烟厂家对烟叶原料多样化需求[5-6],但新引烤烟品种只有与当地生态环境相适应才能发挥其生产潜力[7-8]。因此,在其推广应用前需先进行适应性筛选试验,云贵川等省份大烟区先后多次开展了国内外烤烟品种引种研究。如吴兴富、张谊寒等[9-10]在云南不同海拔烟区对美国外引烤烟品种和与美国研发部门合作选育的品种进行了生态适应性验证,崔庆伟等[11]、罗杰等[12]在贵州铜仁和黔西南地区进行了云烟系列和中烟系列品种适应性筛选研究。蔡毅等[13]、谢强等[14]在四川宜宾和泸州等烟区开展了国内外烤烟品种引种试验,并成功获得部分品质优良、抗性较强和生态适应性较好的品种。韶关是广东省最大的烟叶产区,由于当地拥有得天独厚的土壤和气候条件,其生产出的烟叶质量上乘,是国内多家卷烟企业重要的原料供应基地,但近年来,该烟区烟叶生产上主栽品种结构单一、抗病性下降和后备品种缺乏等问题较突出,制约着当地烟草产业可持续健康发展[15],急需新品种推广和应用,但相关引种试验研究鲜见报道。为此,本研究拟在同一生态条件下对8个外引国内外烤烟品种进行田间比较试验,通过评价其综合表现,试图筛选出适宜当地气候特点和品质优良的烤烟品种,以期为韶关烟区的烤烟品种优化布局和新品种推广应用提供参考依据。
试验于2016 年1—7 月在南雄市黄坑镇小陂村(25°14′20″N,114°30′57″E,海拔150 m)进行,试验土壤类型为牛肝土水田(紫色土发育形成),前作为水稻,田块平整,肥力中等,灌溉方便,土壤基础肥力状况为:pH 7.94、有机质含量14.20 g/kg、全氮含量0.89 g/kg、碱解氮含量83.50 mg/kg、速效磷含量24.30 mg/kg、速效钾含量116.0 mg/kg、交换性钙3515.0 mg/kg、交换性镁77.7 mg/kg。
参试品种共计8 个,分别为‘CU263’(美国);‘闽烟7 号’(福建);‘FJ312’(福建);‘云烟100’(云南);‘RG-8’(美国);‘K326’(美国);‘K149’(美国);‘云烟87’(云南),其中以‘K326’为对照(CK),所有参试品种由广东省农业科学院作物研究所统一供种。
田间小区按随机区组设计,重复3次,烟株行株距为1.2 m×0.6 m,每个小区植烟40株,试验区周围设置保护行,施肥情况:猪粪7500 kg/hm2,花生饼750 kg/hm2,烟草专用复合肥(N:P:K=13:8:15)750 kg/hm2,硝酸钾225 kg/hm2,硫酸钾75 kg/hm2,所有小区施肥标准一致。采用浅水育苗,待烟苗7叶1心时移栽,田间栽培管理与当地烤烟生产措施一致,试验烟叶按小区单采单烤,下烤后分开干燥储存。
在圆顶期,每小区随机选取5株烟株,按照《YC/T 142—1998》标准测定株高、茎围、叶片数、节距、腰叶长、宽等指标[16];烟叶烘烤后,按照《GB 2635—1992》标准进行初烤烟叶的分级和外观质量评价[17];在发病高峰期(移栽后95天),按照《GB/T 23222—2008》标准进行抗病性调查[18];每个品种取烤后烟中部叶(C3F)和上部叶(B2F)各1 kg,一分为二,一份用于感官质量评价,方法参照《YC/T 138—1998》标准进行[19];另一份均匀混合粉样后用于化学成分测定,指标包括总糖、还原糖、总烟碱、总氮、钾、氯、蛋白质等,测定方法参见《烟草化学》进行[20]。
采用Excel和DPS 7.05软件进行数据分析。
从表1 可看出,参试品种株高在62.3~108.5 cm间,其中以‘FJ312’的株高最高,‘闽烟7 号’次之,以‘K326’株高最矮,三者间达差异显著水平;可采叶数在15.3~17.8片间,‘云烟100’的可采叶数最少,其他品种均在16 片叶以上;茎围在8.9~10.2 cm 间,其中‘云烟100’(10.2 cm)和‘FJ312’(10.1 cm)的茎围最大;节距在3.3~6.9 cm 间,其中以‘FJ312’(6.9 cm)最大,以‘K326’(3.3 cm)最小,二者达差异显著水平;最大叶长和叶宽:叶长在60.6~74.4 cm 间,叶宽在23.1~32.6 cm间,其中以‘云烟100’叶面积最大,较对照‘K326’显著高41.02%,‘FJ312’和‘云烟87’次之。总的来看,‘FJ312’、‘云烟100’、‘云烟87’和‘闽烟7 号’的综合农艺性状表现较好。
表1 各烤烟品种主要农艺性状表现
从表2 可看出,各品种主要以烟草花叶病发生为主,除了‘闽烟7 号’和‘FJ312’外,其他参试品种均有不同程度烟草花叶病发生,‘CU263’和‘K326’的发病率均超过20%;‘RG-8’有零星烟草青枯病发生,其他品种未见发生;‘K149’、‘RG-8’和‘CU263’烟草赤星病发病率在2.7%~12.3%间,其他品种未见发生。总体来看,‘闽烟7号’和‘FJ312’对烟草花叶病、青枯病、赤星病的抗性均较好,发病率均为0。
表2 各烤烟品种田间自然发病率 %
如表3 所示,参试品种中的‘FJ312’、‘云烟87’、‘闽烟7号’和‘云烟100’产量分别较对照‘K326’显著高52.43%、21.53%、20.83%和19.10%,其中以‘FJ312’的产量最高,为2178.67 kg/hm2;在产值方面,‘FJ312’、‘云烟100’、‘闽烟7 号’和‘云烟87’比对照‘K326’显著高76.26%、37.06%、31.05%和29.68%,其中以‘FJ312’的产值最高,为58946.13元/hm2,其次为‘云烟100’,产值为45836.4 元/hm2;在均价方面,‘FJ312’最高,‘云烟100’次之,分别为27.06元/kg和26.93元/kg,二者均比对照‘K326’显著高15%以上;上中等烟比例以‘FJ312’最高,为98.18%,较对照‘K326’显著高10.45%。总体来看,在所有参试品种中,‘FJ312’、‘云烟100’、‘闽烟7号’和‘云烟87’经济性状整体表现较好。
表3 各烤烟品种经济性状表现
烟叶化学成分与烟叶内在质量密切相关,优质烟叶的总糖含量一般为18%~22%,还原糖含量为16%~18%,总氮含量1.5%~3.5%,烟碱含量1.5%~3.5%,钾含量2%以上,蛋白质含量8%~10%,还原糖/烟碱在8~12之间,总氮/烟碱以1 或小于1 为宜[20]。如表4 所示,参试品种的总糖含量在16.80%~32.25%间,还原糖均值在14.41%~27.73%间,其中‘云烟100’、‘FJ312’和‘闽烟7 号’的总糖含量均超过28%,还原糖含量均超过24%,含量偏高;参试品种的烟碱含量在1.94%~4.19%间,其中‘云烟100’含量最低,‘RG-8’含量最高,超出适宜值;参试品种总氮含量在1.93%~2.43%间,含量均在在适宜范围内;参试品种钾含量均值在2.18%~2.84%间,含量均在适宜范围内;参试品种蛋白质含量在7.50%~11.95%间,‘闽烟7号’、‘FJ312’和‘云烟100’的含量均超过10%;糖碱比在3.44~14.02间,‘云烟100’比值偏高,‘K326’和‘RG-8’偏低,其他品种的比值较适宜;氮碱比在0.46~1.01 间,所有参试品种的比值较适宜。总的来看,‘云烟87’、‘K149’和‘闽烟7 号’和‘FJ312’化学成分含量相对协调。
表4 各烤烟品种化学成分含量
从表5 可看出,参试品种烤后烟颜色以桔黄色为主,其中‘FJ312’、‘云烟100’和‘云烟87’原烟偏深桔黄色;‘FJ312’、‘闽烟7 号’、‘云烟87’和‘K326’的原烟有成熟斑,颗粒感强,其成熟度较其他品种好,其叶片结构较其他品种疏松;‘云烟100’和‘闽烟7号’原烟身份稍厚,‘CU263’身份稍薄,其他品种与‘K326’接近;‘FJ312’油分最多,‘CU263’和‘RG-8’较少,其他品种的油分与‘K326’接近;‘云烟87’和‘闽烟7号’色度较‘K326’强,光泽鲜艳,‘RG-8’色度最差,其颜色暗淡,且不均匀,其他品种与‘K326’接近。
表5 各烤烟品种外观质量表现
将外观质量因素按10分制打分,赋予外观质量因素各档次不同分值,得出各品种外观质量评价总得分排名:‘FJ312’>‘闽烟7号’>‘云烟87’>‘K326’>‘云烟100’>‘K149’>‘CU263’>‘RG-8’。
如表6所示,在香气质和香气量方面,所有参试品种香气质均较‘K326’好,香气量均较‘K326’充足;在香气浓度方面,所有参试品种的浓度均较‘K326’浓;在劲头方面,除‘RG-8’劲头较大外,其他品种表现为中等;在杂气方面,除‘RG-8’外,其他品种均较‘K326’轻;在刺激性方面,所有品种的刺激性微有;在余味方面,所有参试品种均较‘K326’舒适,其中以‘云烟87’表现最好;在工业可用性方面,以‘闽烟7号’和‘RG-8’最强,以对照‘K326’最差,其他品种较强。感官评吸质量总得分排名位:‘RG-8’>‘闽烟7 号’>‘云烟87’>‘FJ312’>‘K149’>‘云烟100’>‘CU263’>‘K326’。
表6 各烤烟品种感官质量表现
外引烤烟品种的经济性状是评价该品种特性的重要指标之一[9.21]。烟叶经济性状主要包括烟叶的产量、产值、上等烟比例、上中等烟比例、均价等指标,是反映品种生产潜力重要指标[22]。外引品种无论在何地种植,只有其经济性状优于当地对照品种,才能提高烟农种植积极性,进而推广应用。过去也有部分烟区对本研究参试品种的几个品种进行了引进筛选,如邓志飞等[23]报道,在湖南郴州桂阳引进的7 个烤烟品种中,‘FJ312’的产量、产值和均价均表现最高,这与本研究结论一致。在福建南平外引品种筛选试验中,‘闽烟7号’产量较低,但其烘烤特性较好,均价达到最高,经济效益中等水平[24],这与本研究结果有部分出入,可能原因为不同品种对特定区域内的气候土壤环境响应差异所致[25];在云南弥渡烟区特色烤烟品种筛选试验研究结果表明[26],‘云烟87’的产量、产值、均价和上等烟比例均显著高于‘K326’,这与本研究结果一致。在本研究中,‘FJ312’、‘闽烟7 号’和‘云烟87’的产量和产值分别较对照品种‘K326’高出19.1%和31.05%以上,经济性状较优,具有进一步在韶关烟区推广的潜力。
优良品种是获得优质烟叶的内在因素[21],而烟叶品质是卷烟企业关注的焦点,一般情况下,外观质量和感官评吸质量评价好的烟叶原料会供不应求[27]。‘闽烟7号’在福建的选育报告中指出[28],该品种烤后原烟呈桔黄色,油分足,色泽均匀鲜亮,主要化学成分含量适宜,比例协调,烟叶评吸质量较‘K326’好;李永平等[29]报道,‘云烟87’初烤原烟多金黄色,色度强,油分多,叶片结构疏松,厚度适中,原烟香气质好,综合评吸指标优于主栽品种‘K326’,这与本研究结果相似,本研究中‘FJ312’、‘云烟100’和‘云烟87’烤后烟叶偏深桔黄色,成熟度较好,色泽鲜艳,外观质量均较对照‘K326’优,三者糖碱比在8~12 间,内在化学成分相对协调,参试品种的感官质量均好于对照‘K326’。因此,参试品种‘FJ312’、‘云烟100’和‘云烟87’烟叶品质能满足卷烟工业企业对原料质量的要求。
烤烟的常见病害包括青枯病、花叶病毒病、气候性斑点病、黑胫病等,它们对烤烟的生长和烟叶品质产生重要的影响[30]。抗病性是烤烟品种生态适应性重要的评价指标之一[8]。曾昭松等[31]报道称,‘云烟87’作为各烟区主要种植的特色品种之一,在不同生态环境条件下,表现为适应性强,抗性好;范志勇等[26]研究结果也表明‘云烟87’综合抗病能力较‘K326’强;有研究报道称[23],在湖南桂阳引进的‘FJ312’、‘NX0916’、‘贵烟3 号’等几个烤烟品种中,‘FJ312’的气候斑点病、黑胫病和赤星病发病率最低,抗病性最好;陈顺辉等[28]研究表明,‘闽烟7 号’田间黑胫病和青枯病零星或轻微发生,发病明显轻于对照‘K326’,花叶病毒病发生率与对照‘K326’相当。上述研究结果与本研究结果相似,在本研究中,‘FJ312’和‘闽烟7 号’对烟草花叶病、烟草青枯病和烟草赤星病发病率为零,‘云烟87’对上述3 种病害发生较轻,可见,‘FJ312’、‘闽烟7 号’和‘云烟87’对当地发生的3 种主要病害抗性较好,可以减少不必要的药物防治。但需要指出的是,本试验植烟土壤为弱碱性的牛肝土,此类土壤本身对根部病害有一定的抑病性[32],而在当地另一类典型植烟土壤—沙泥田土(偏酸性)上植烟抗病性如何,尚需进一步验证。
在本试验参试的8 个外引烤烟品种中,‘FJ312’、‘闽烟7号’、‘云烟87’和‘云烟100’农艺性状和经济性状综合表现优于对照‘K326’,其株高和最大叶面积较对照‘K326’高25.20%~74.16%和6.83%~41.03%,其产量产值分别较对照‘K326’高19.10%~52.43%和31.05%~76.26%;‘云烟87’、‘K149’、‘闽烟7 号’和‘FJ312’化学成分含量相对协调,其糖碱比在8~12 间;‘FJ312’、‘闽烟7号’和‘云烟87’外观质量优于对照‘K326’;所有参试品种的感官质量均好于对照‘K326’;‘闽烟7号’和‘FJ312’的烟草花叶病、青枯病、赤星病发病率为零,‘云烟87’仅零星烟草花叶病发生,三者整体抗病性较好。总的来看,‘FJ312’、‘闽烟7号’和‘云烟87’的品种特性较为为突出,能较好地适应韶关烟区生态土壤环境,可作为当地烟区优质后备烤烟品种。