宗胜杰,崔光周,张警予,苏 烁,王赐卫,马浩波,万 鑫,张 斌,刘 芳,宋笑龙
(1.河南省农业科学院烟草研究所,河南许昌 461000;2.河南省烟草公司信阳市公司,河南信阳 464000)
烤烟作为一种以叶片为收获器官的特殊经济作物,对叶片质量要求较高,植烟密度直接影响着烟田土壤、烟田微生态、烟株生长发育,进而影响到烟叶的产量及品质。合理的植烟密度利于营造良好的群体结构,促进光资源的高效利用,利于烟株产量和品质的形成,因此适宜的种植密度是实现烟叶优质高产的保障。目前,关于密度对小麦、玉米、西红柿等大量作物的影响均有较多报道,结果显示不同密度会影响植株冠层发育和空间分布,进而影响光能的利用和分配及群体的光合效率,对作物产量影响较大。管赛赛等研究表明,行距120 cm、株距40 cm利于云烟97产量和产值的形成。汪耀富等研究表明,种植密度对烟田冠层生态特性和烟田土壤水分状况等影响明显。植烟密度过小利于烟株个体发育,但不利于群体水平,从而制约群体产量和经济效益,造成土地资源和光资源的浪费;密度过大,则群体个体间竞争加剧,光能利用、肥效及水分高效利用受到制约,造成个体发育不良,进而限制烟叶产量和品质的形成。目前,植烟密度对烟叶产量和质量的影响虽已有报道,但因品种、地理位置、土壤种类等大生态环境差异,其最佳植烟密度差异也较大。信阳植烟区位于河南南部,气候条件与豫中平原植烟区和豫西山区植烟区生态条件差异巨大,兼具中国北方和南方气候特征,且目前对信阳K326合理植烟密度的研究鲜见报道。鉴于此,笔者为探索K326在信阳植烟区适宜的种植密度,在固定行距120 cm条件下开展45、50、55、60、70 cm共5种株距配置试验,分析不同株距对烟株生长发育、叶片净光合作用速率、经济效益及评吸质量的影响,旨在为实际生产提供指导。
试验于2019年在河南省信阳市罗山县进行,试验田肥力均匀,土壤疏松,结构良好,地势平坦。植烟土壤为黄褐土,土壤有机质9.2 g/kg,速效氮87.8 mg/kg,速效磷9.3 mg/kg,速效钾106.0 mg/kg。
供试烤烟品种为K326,于4月29日移栽。
试验共设置5个种植密度处理:T处理为120 cm×45 cm;T处理为120 cm×50 cm;T处理为120 cm×55 cm;T处理为120 cm×60 cm;T处理为120 cm×70 cm。采用随机区组设计,重复3次,每个小区66.7 m。
生长发育指标测定。移栽后45、60、75、90和105 d参照文献[14]测定烟株农艺性状,于移栽后75 d的11:00—12:00测定下部中部(第11叶位),采用美国PP Systems公司生产的CIRAS - 3便携式光合测定系统测定叶片净光合作用速率。
烤后烟叶经济性状及评吸质量。各处理烟叶成熟单独采收,分别标记编竿,初烤后烟叶按照《GB 2635—1992 烤烟》分级后统计各处理各等级重量及比例,计算上等烟比例、上中等烟比例及均价。取烤后烟叶C3F和B2F各2 kg切丝后参照表1进行感官质量评价。
表1 烤后烟评吸质量评价标准Table 1 Evaluation standard of smoking quality of flue-cured tobaccos
采用Excel 2010和SPSS 22.0进行数据分析。
图1~5为不同植烟密度对烟株生长发育的影响。由图1可知,不同处理茎围由高到低依次为T处理>T处理>T处理=T处理>T处理,随着密度的减小,烟株茎围呈增加趋势。由图2可知,不同处理烟株株高由高到低依次为T处理>T处理>T处理>T处理>T处理,其中T处理的烟株高度最大,T处理株高最小,随着植烟密度的增加,烟株株高呈先增加后降低的趋势。由图3可知,不同处理烟株最大叶长由高到低依次为T处理>T处理>T处理>T处理>T处理,其中T、T、T处理最大叶长差异不大。由图4可知,不同处理烟株最大叶宽由高到低依次为T处理>T处理>T处理>T处理>T处理。由图5可知,从有效叶片数来看,T处理最多,T处理次之,CK和T处理间差异不大,而T处理有效叶片数最少。综上可知,T处理密度最大,烟株发育也最差,除T处理最大叶长和最大叶宽较小外,其余处理各指标和T处理的其余指标发育均正常。
图1 不同处理对烤烟茎围的影响Fig.1 Effects of different treatments on stem girth of flue-cured tobaccos
图2 不同处理对烤烟株高的影响Fig.2 Effects of different treatments on plant height of flue-cured tobaccos
图3 不同处理对烤烟最大叶长的影响Fig.3 Effects of different treatments on maximum leaf length of flue-cured tobaccos
图4 不同处理对烤烟最大叶宽的影响Fig.4 Effects of different treatments on maximum leaf width of flue-cured tobaccos
图5 不同处理对烤烟有效叶数的影响Fig.5 Effects of different treatments on effective leaves of flue-cured tobaccos
不同植烟密度对移栽后75 d叶片净光合作用速率的影响如图6所示,随着植烟密度的增加,叶片净光合作用速率呈先降低后增加再降低的趋势。T处理叶片净光合作用速率最大,且显著高于其他处理,T处理次之,且与其他处理间差异显著,T与T处理间差异不显著,T处理净光合作用速率显著低于其他处理。
注:不同小写字母表示在0.05水平差异显著 Note:Different lowercases indicated significant differences at 0.05 level图6 不同处理对叶片净光合作用速率的影响Fig.6 Effects of different treatments on leaf net photosynthetic rate
由表2可知,不同处理上等烟比例由高到低依次为T处理>T处理>T处理>T处理>T处理,中上等烟比例由高到低依次为T处理>T处理>T处理>T处理>T处理,产量由高到低依次为T处理>T处理>T处理>T处理>T处理,均价由高到低依次为T处理>T处理>T处理>T处理>T处理,产值由高到低依次为T处理>T处理>T处理>T处理>T处理。其中,T处理上等烟比例、中上等烟比例、均价及产值最高,经济效益最好,T处理产量最大,经济效益次之。
表2 不同处理对烤烟经济性状的影响Table 2 Effects of different treatments on economic characters of flue-cured tobaccos
由表3可知,不同植烟密度对烤后烟中部叶感官质量存在一定的影响,烤后烟香气质、香气量、浓度、刺激性和综合得分随着植烟密度的降低呈现先增加后降低的趋势,T处理香气质、香气量和刺激性得分最高,感官质量综合评价得分最高,T处理次之。因此,K326在信阳罗山县行距120 cm情况下,株距50~55 cm处理的烤后烟中部叶感官评吸质量最好。
表3 不同处理对烤后烟中部叶感官质量的影响 Table 3 Effects of different treatments on sensory quality of middle leaves 分
由表4可知,不同植烟密度对烤后烟上部叶感官质量有一定的影响,烤后烟香气量、杂气和综合评价得分随着植烟密度的降低呈先增加后降低的趋势。T、T处理香气量和杂气得分较高;T处理感官质量综合评价得分最高,T处理次之,两者差异较小。因此,K326在信阳罗山县行距120 cm条件下,株距50~55 cm处理的烤后烟上部叶感官评吸质量最好。
植烟的密度直接影响烟株发育。现有研究表明,随着株距的增加,烤烟的株高、茎围和有效叶数表现越好,与该研究茎围指标结果一致,但与该研究T处理株高最高的结果存在差异,这可能是因为叶片间距随着株距的增加呈先增加后减小的趋势,较小的株距限制烟株发育,但较大的株距光照充足,可能会限制烟株拔节,在烟株需要打顶且保留叶片数一致的情况下,打顶后T处理株高高于T和T处理。
植烟密度对烟田微生态影响较大。管赛赛等研究表明,武陵山区云烟97行距120 cm处理的叶片净光合作用速率大于行距110 cm处理,因此降低密度有利于促进叶片净光合作用,这与该研究T处理净光合作用速率最大、T处理净光合作用速率最小的结果一致。该研究结果表明,T处理净光合作用速率仅次于T处理,但显著高于其他处理,其原因可能与T处理株高较高、空间光资源利用更加充分有关。
合理的行间距有利于植烟空间的资源优势配置。张志高等研究表明,中密中氮产量、质量和产值的综合效果最好,这与该研究T处理产量产值最高、感官品系质量最好的结果一致。合理的植烟密度有利于烟株个体发育、光合作用和产量产值形成,同时其叶片结构趋于更加合理化,感官质量也有一定的提升。
表4 不同处理对烤后烟上部叶感官质量的影响 Table 4 Effects of different treatments on sensory quality of upper leaves 分
在信阳植烟区行距120 cm的条件下,K326株距55 cm处理的烟株发育和叶片净光合作用速率较为适宜,烤后烟经济效益及品质最佳。