移栽期对黑龙江烟区烤烟生长发育及烟碱含量的影响

李 云，齐虹凌，赛子林，周秀玲，李帅兵，胡海天

（1.牡丹江师范学院，黑龙江 牡丹江 157011；2.中国烟草总公司 黑龙江省公司，黑龙江 哈尔滨 150000；3.黑龙江省烟草公司 牡丹江烟叶公司，黑龙江 牡丹江 157011；4.牡丹江烟叶公司宁安分公司，黑龙江 宁安 157400)

烟叶是卷烟工业的主要原料，卷烟产品的外观 质量和燃吸品质直接由烟叶质量决定[1]。在实际生产中，移栽期作为重要的栽培调控技术，对烟叶品质起着重要的影响，烟草在适宜的气候条件下生长离不开适宜的移栽期[2-3]。移栽期不同，烤烟生长发育期间所对应的生态条件也会随之变化[4]。中国地形复杂、纬度跨度大、气候类型多，致使各烟区的适宜移栽期不同[5]。如果烟苗移栽过早，前期遭遇低温，容易出现早花、叶片数减少，导致减产；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[6]。

为确定不同移栽期对烟草的影响，国内相关产区开展了诸多烤烟筛选最佳移栽期的相关研究。闫超超等[7]以‘云烟99’为供试品种，研究出该品种在陕西洛南烟区的适宜移栽时期是5月1日，并阐明了不同移栽时间对烤烟主要生育期、农艺性状、病害发生、经济性状等的影响。毛春堂等[8]以‘云烟105’为供试品种，研究出该品种在云南省宣威烟区的适宜移栽时期是4月18—4月25日，并分析了不同移栽时间对烟株生长发育以及产质量的影响。胡亚杰等[9]以‘云烟87’为供试品种，富川县朝东镇为试验地，研究了不同移栽期对烤烟质体色素的影响，并阐明了该品种的适宜移栽期是3月15日。

黑龙江烟区是黑龙江烟叶生产主产区，主要种植品种为‘龙江981’，生产品种单一化，结构性矛盾突出，烟碱含量有下降的趋势，影响了当地烟叶质量和浓香型风格特色。因此，迫切需要对黑龙江烟区烤烟生产品种进行优化升级。近年来，通过对烤烟新品种的对比试验，初步遴选出‘中川208’和‘延安1号’2个综合性状较好的品种，以此来给龙江烟叶生产做下一步的利用规划。

鉴于此，针对黑龙江地区的生态条件，以‘中川208’和‘延安1号’为研究对象，从农艺性状、病害发病率、叶绿素含量、化学成分、光合参数、气象因素和烟碱的相互关系及经济性状等方面进行对比分析和评价，筛选出适宜的移栽时间，明确生态环境与烤烟品种的互作效应，分析导致黑龙江烟叶烟碱含量下降的原因，制定相应措施以恢复提高烟叶烟碱含量，以期为2个品种的后续配套技术研究与推广奠定基础。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地位于黑龙江省哈尔滨市宾县宾西烟草试验基地（45°47′55″N，127°7′24″E），海拔165 m。用地0.22 hm2；土壤类型为黑土，质地为砂壤土。0～20 cm土层的土壤pH值为5.8，有机质为30.5 g·kg-1，砂粒59.39%，粉粒39.90%，粘粒2.00%。前茬作物为烟草，连作1年。

1.2 试验材料

供试烤烟品种为‘中川208’和‘延安1号’。

1.3 试验设计

试验采用移栽期和品种两因素裂区试验设计。移栽期作为主处理，设3个水平，分别为5月1日（Y1）、5月16日（Y2）、5月31日（Y3）移栽；品种为副处理，设2个品种。每个小区种植2行，行距115 cm，株距45 cm，行长7.65 m（每行17株烟）。试验设3次重复，主处理之间设0.5 m田间道。移栽烟苗采用错期播种，保证移栽时均为六叶一心。化肥施用量为硝酸钾100 kg·hm-2，烟草专用肥150 kg·hm-2。于烤烟烟苗移栽前施入，肥料距烟株两侧10 cm用施肥器双侧施入，施肥深度15 cm左右。其他田间管理措施以当地生产方案为参照，保持各个小区间农事操作的一致性和规整性。

1.4 指标测定

1.4.1 农艺性状指标 按照YC/T 142—2010[10]对烟草农艺性状进行充分的调查。用毫米刻度软尺检测烤烟的株高、茎围、节距、叶片长宽，并记录植株有效叶片数；用温州亿佰亿机电设备有限公司0-500数显角度尺测量植株茎叶夹角。

1.4.2 烟株发病率 根据相关烟草病虫害分级及研究方法（GB/T 23222—2008），测定主要研究对象烟草花叶病（TMV）、马铃薯Y病毒病（PVY）、角斑病、野火烟草病等病害的发生率，以发病率表示。

1.4.3 叶绿素含量 采用柯尼卡美能达（Konica Minolta）公司所制造的便携式SPAD-502 Plus叶绿素仪测量烤烟叶叶绿素含量。沿叶片主脉对称的叶片中部取2个点进行测定，每个点位定点测定3次，6次数据平均值即为该片叶SPAD值。

1.4.4 叶面积系数 在适宜的天气使用LAI-2200冠层分析仪测定叶面积系数，每小区测1次，A值（植被冠层以上）测定数不少于2个，B值（植被冠层以下）测定数不低于30个（每2株烟中间为一个测定点），测定线路为“之”字形。光线在透过植物冠层时，会受到叶片和枝干的影响，辐射强度会迅速消减。根据其消减程度可推断出植物叶量，通过这2组数据相除可以计算出冠层透射率值。

1.4.5 光合参数 净光合速率（Pn）、蒸腾速率（E）、气孔导度（Gs）、细胞间CO2浓度（Ci）等光合数据采用美国CID公司生产的便携式光合指数测量系统CI-340进行测量。参数测定光强应大于等于1000 umol·m-2·s-1。每株在同一日光方向下测量3次，取平均值。

1.4.6 烤后烟叶主要经济性状 采用同炉烤制所有品种的方法进行测定。用于测试的烟杆挂上易读的标签，放置在烤房内容易看到的位置，尽可能地避免因烤制操作而导致品种之间的错误。复湿后干烟叶的单叶质量、产量、产值、均价、优质烟率、中等烟率等均依据国家烤烟标准GB 2635—1992《烤烟》测定。

1.4.7 烤烟生育期调查 按照烟草行业标准YC/T 142—2010[10]进行生育期记载，调查各小区烟株到达团棵期、现蕾期、平顶期的时间，记录下、中、上部叶的成熟时间。

1.4.8 烤烟气象数据 黑龙江烟草科研所宾西试验场的气温、日照时数和降水量等气候数据由宾县气象观测局提供。

1.4.9 烤烟化学成分 干烟叶中总糖和还原糖的测定方法为YC/T 159—2002连续流动法；总氮、烟碱、氯含量均按YC/T 161—2002连续流动法测定；总钾采用火焰分光光度法测定。参照文献[11]的方法，将综合得分分为5个等级，即：大于0.75为高、处于0.65和0.75之间为较高、处于0.55和0.65之间为中、处于0.45和0.55之间为较低和小于0.45为低。

1.5 数据分析

Excel用于数据整理，SPSS 24.0用于数据统计和方差分析，Duncan法用于数据间的多重比较。烤烟化学成分指标采用模糊数学隶属函数的数据模型计算得分[11]，为了方便查看，将得分除以100，换算成1分制。

2 结果与分析

2.1 黑龙江烟区气象条件情况

黑龙江烟区试验期间（2021年）与历史常年温度、降水量、日照时数情况分别如图1、图2、图3所示。2021年气温变化规律和近5年（2015—2020年）一致，烟草生育期内气温均先升高后降低，在7月中旬达到最大值。2021年降水量总体变化趋势和近5年基本一致，烟草生育期内降水量均先升高后降低，在8月下旬达到最大值。2021年日照时数与近5年相比，总体获得的日照时数有所降低，尤其在4—7月之间波动较大，日照时数略低。

图1 黑龙江烟区烤烟生育期温度

图2 黑龙江烟区烤烟生育期降水量

图3 黑龙江烟区烤烟生育期日照时数

2.2 不同移栽期的生育期气象条件

优质烤烟的需水规律是移栽至旺长前降水量为80～100 mm，进入旺长至现蕾期后为100～200 mm，成熟期需求降水量为100 mm左右[12]。如表1所示，由团棵期来看，‘中川208’的降水量适宜，而‘延安1号’的降水量过多，可能会导致烤烟内部元素化流失；由现蕾期来看，‘中川208’的降水量均满足烤烟所需，‘延安1号’的降水则没有达到需求量；由成熟期来看，除了‘延安1号’Y3的降水量偏少，总体降水适当。

一般认为，移栽至旺长前气温在18～28℃、进入旺长至现蕾期后在20～28℃、成熟期在20～28℃比较适宜。由表1可知，‘中川208’和‘延安1号’的Y1团棵期和现蕾期温度尚可，但是中部叶采收期气温开始降到烤烟适宜范围之下，可能会影响到后期烤烟品质。

表1 不同移栽期的生育期气象条件

优质烤烟在大田生长期需要500～700 h的日照[13]，不同移栽期烤烟各生育期日照时数不同。总的来看，‘中川208’Y1的日照时数略少于其他2个移栽期，‘延安1号’3个移栽期日照时数都较好，对优质烟的生产和品质保障非常有利。

2.3 不同移栽期烤烟生育期比较

由表2可知，随着移栽期的推迟，‘中川208’大田生育期缩短6～7 d，而‘延安1号’大田生育期随播期变化不明显，且进入各个时期都较晚，是典型的晚熟品种，需要田间生长时间更长。

表2 不同移栽期烤烟生育期比较

2.4 不同移栽期烤烟农艺性状的比较

由表3可知，与Y1相比，随着播期推迟，‘中川208’株高增高12～15.9 cm；有效叶片数增加2.60～4.60片·株-1；茎围增加1.06～1.95 cm；上部叶长宽分别增加2.35～7.15 cm和5.42～5.73 cm，中部叶长宽分别增加2.86～4.99 cm和5.27～7.47 cm，下部叶长宽分别增加3.83～4.97 cm和0.14～2.11 cm；上部夹角Y2减少3.68°，Y3增加5.96°，中部夹角增加2.04～5.11°，下部夹角Y2增加6.29°，Y3减少2.49°；节距减少0.6～1.2 cm。

表3 不同移栽期烤烟农艺性状的比较

与Y1相比，随着播期推迟‘延安1号’Y2株高增高5.83 cm；Y3株高减少0.93 cm；有效叶片数增加1.66～1.80·株-1；茎围增加0.62～2.34 cm；上部叶长宽分别增加4.09～5.73 cm、4.47～6.35 cm，中部叶长宽分别增加1.67～8.47 cm、7.51～8.80 cm，下部叶长宽分别增加0.51～4.25 cm、2.75～6.31 cm；上部夹角Y2减少6.41°，Y3增加1.82°，中部夹角Y2减少1.24°，Y3增加1.82°，下部夹角增加0.95～8.41°；节距减少0.33～0.70 cm。

2.5 不同移栽期下烤烟品种田间发病率情况比较

由表4可知，各品种间不同移栽期下‘中川208’在3个移栽期内均未患烟草花叶病；从马铃薯Y病毒病来看，‘中川208’各个移栽期差异不显著，‘延安1号’Y2极显著高于Y1和Y3；从角斑病来看，2个品种在3个移栽期内都患有此病，但差异不显著；从烟草野火病来看，2个品种间Y1均未患病，其他移栽期则少量病变；从靶斑病来看，‘中川208’的Y3患病极显著高于Y1，‘延安1号’Y2患病显著高于Y1，2个品种间也是Y1无病变，Y2和Y3患病较为严重；从气候性斑点来看，只有‘延安1号’Y2时期少量患病。

表4 不同移栽期下烤烟品种田间发病率情况比较

综合分析表明，‘中川208’和‘延安1号’均是Y1时期患病较少。

2.6 不同移栽期烤烟叶绿素含量的比较

由图4可知，与Y1相比随着移栽期的推迟，叶绿素含量呈先下降后回升的趋势，其中‘中川208’和‘延安1号’Y2分别下降了6.13、4.53，Y3分别下降了1.48、2.28。

图4 不同移栽期烤烟叶绿素含量的比较

2.7 不同移栽期烤烟光合参数和叶面积指数的比较

由表5可知，‘中川208’和‘延安1号’的净光合速率以及细胞间隙CO2浓度在3个移栽期内均无显著差异；从蒸腾速率来看，‘中川208’Y1和Y2极显著高于Y3，‘延安1号’Y1和Y2显著高于Y3；从气孔导度来看，‘中川208’Y2显著高于Y3，‘延安1号’各移栽期间则无差异；从叶面积指数来看，‘中川208’Y3显著高于Y1，‘延安1号’Y3显著高于Y1。综合分析，光合参数方面，‘中川208’Y2较好，而‘延安1号’Y1较好；叶面积指数方面，‘中川208’和‘延安1号’均是Y3较好。

表5 不同移栽期烤烟光合参数和叶面积指数的比较

2.8 不同移栽期烤烟化学成分的比较

由表6可知，从烟碱含量上来看，‘中川208’Y1极显著高于Y2和Y3，其中Y3低于适宜范围，而‘延安1号’则是Y1显著高于Y2和Y3，Y2和Y3低于适宜范围；从氯含量上来看，‘中川208’表现为Y1＞Y3＞Y2，‘延安1号’表现为Y3＞Y2=Y1，两者都处于适宜范围内；从总糖上来看，‘中川208’表现为Y2＞Y1＞Y3，‘延安1号’表现为Y2＞Y1＞Y3，两者都处于适宜范围内；从还原糖含量上来看，‘中川208’表现为Y2＞Y1＞Y3，‘延安1号’表现为Y1＞Y2＞Y3，两者的Y3都低于适宜范围；从钾含量上来看，‘中川208’表现为Y3＞Y1＞Y2，‘延安1号’表现为Y3＞Y1＞Y2，两者都处于适宜范围内；从总氮含量上来看，‘中川208’表现为Y1＞Y3＞Y2，‘延安1号’表现为Y3＞Y1＞Y2，两者都处于适宜范围内。从3个移栽期的综合得分可以看出，‘中川208’和‘延安1号’均是Y2＞Y3＞Y1。

表6 不同移栽期烤烟化学成分的比较

2.9 不同移栽期烤烟经济性状的比较

由表7可知，‘中川208’和‘延安1号’Y3和Y2移栽期的产值均高于Y1时期；均价方面，2个品种各个移栽期间无显著差异；产量方面，‘延安1号’Y3显著高于Y2和Y1，‘中川208’各个移栽期间则无显著差异；上中等烟率方面，‘中川208’各个移栽期间无显著差异，‘延安1号’的Y3显著高于Y1；上等烟率方面，‘中川208’的Y2显著高于Y3，‘延安1号’也是Y2显著高于Y3；橘色烟率方面，‘延安1号’除了Y2之外另外2个移栽期几乎没有橘色烟，而‘中川208’3个移栽期均存在橘色烟且差异不显著大；单叶质量方面，‘中川208’各个移栽期间无显著差异，‘延安1号’Y3显著高于Y2。

表7 不同移栽期烤烟经济性状的比较

2.10 烟碱含量与气象因子相关性分析

由表8可知，‘中川208’烟碱含量与下部和中部叶采收期日照时数呈显著和极显著负相关，‘延安1号’烟碱含量与团棵期降水量呈显著负相关。烟叶烟碱含量与降水量和日照时数存在相关性，但与其他气象因素无显著相关性，这表明光照和水分的变化对黑龙江烟区烟叶烟碱含量有一定影响，而其他气象因素的变化对其烟叶烟碱影响并不显著。

表8 烟碱含量与气象因子相关性分析

3 结论与讨论

移栽期是烤烟栽培措施中重要的环节，对烤烟的田间性状、产量和质量有显著影响。生态环境条件对烤烟生长发育及烟叶风格特征的形成具有重要的作用，优质烤烟生产需要良好的生态环境以及适宜的栽培措施[14-15]。本研究得出，移栽期不同对黑龙江烟草有以下几方面的影响。

（1）从烤烟生育期测定结果发现，随着移栽期的推迟，烤烟的大田生育期开始缩短，这与蒋代兵等[16]移栽期对生育进程有一定的影响，随着移栽期的推迟大田生育期缩短的研究结果基本一致。

（2）从烤烟田间长势来看，除了茎叶夹角之外，烤烟农艺性状株高、叶片数、茎围、叶片长宽和节距方面都有一定的区别；随着移栽期的推迟，烤烟长势呈逐步提高的趋势，这与李小勇等[17]相关研究发现，随着移栽期的推迟，烟株全生育期明显缩短，株高显著增加的结果一致。

（3）由气象条件结合病害数据笔者发现，前期干旱少雨且温度偏低，‘中川208’和‘延安1号’病害的发病率均有所降低，而到中期温度开始回暖，降水量开始提升，继而使得2个品种的发病率直线上升。张丽娟等[18]研究表明，适宜的移栽期能够规避不利气象条件给烟株带来的影响，使烟叶品质提高，这一结论与本研究结果一致。

（4）‘中川208’和‘延安1号’2个品种最早移栽的烟叶叶绿素含量普遍较高。从试验数据中笔者发现，随着移栽期的延后，叶绿素含量开始有一定量的降低，但不呈线性趋势，而是开始较高，中期较低。这一结果与在贵州遵义发现‘云烟87’在各叶龄阶段推迟10 d移栽处理的烟叶，总叶绿素含量和净光合速率低于对照的前期趋势相同[19]，后期可能因为地域和品种的不同而导致结果不一致。

（5）不同烤烟品种均发现叶面积指数呈现负相关趋势，随着移栽期的推迟，叶片密集程度增大，烟株平顶期主茎和叶片大小随移栽期推迟呈增大趋势，这与李文卿等[20]和张志高等[21]的研究结果相似。

（6）不同烤烟品种在各个不同移栽期的经济性状差异明显，‘中川208’和‘延安1号’的产值、产量、上中等烟率都是随着移栽期的推迟而增大。但是上等烟率两者基本都是Y2的比例较大，这可能与田间生长情况有一定联系。这与罗直文等[22]烟株高、茎围粗是生产烟叶质量较好前提的研究结果相似。

（7）烟叶产量主要决定于光合速率、光合时间、光合面积及物质分配，而光合产物能否有效分配到烟草植株各器官，则直接影响烟叶产量与品质的形成[23]。结合生育期气象情况来看，Y1和Y2的总体日照时数较高，更容易进行光合作用，光合利用率较高。从净光合速率、气孔导度和蒸腾速率等指标笔者发现，虽然是2个不同品种，但是Y2和Y1指标均较好。

（8）不同移栽期对烤烟化学成分的影响也很大。氯和钾含量等总体协调性较好，而随着移栽期的推迟，烟碱含量表现为逐渐减小趋势，原因可能是早移栽的烟株在团棵期受到干旱影响，从而导致烟碱含量较高。总氮含量呈先减少后增加趋势，原因可能是烤烟前期受到低温、干旱等因素影响而导致烟株积累过多氮元素；而推迟移栽使氮含量上升现象，可能与烤烟成熟程度有一定关联。随着移栽期的推迟，烟叶的总糖和还原糖含量呈先增加后下降趋势，这主要是由于不同移栽期的生态环境条件尤其是气候条件差异大，前期干旱少雨、低温寡照，对烤烟胁迫作用较大，不利于糖分的积累。

（9）烟碱是在根系中合成，继而以木质部为基点，运往烟株内其余器官。本研究表明，‘延安1号’团棵期降水量与烟碱呈显著负相关，即团棵期降水量适当减少，烟株对于烟碱吸收利用会增强，水分和烟碱含量也存在重要联系。韦成才等[24]研究表明，烟碱含量与大田期5—8月平均降水量呈负相关；‘中川208’下部叶和中部叶采收期日照时数与烟碱呈显著和极显著负相关，即下部叶和中部叶采收期日照时数越低，烟株对于烟碱吸收越强。光照的强弱与日照长短对烟碱的合成有明显作用。王克占[25]研究证明，烟草根系在黑暗条件下有利于烟碱的生物合成，结果与本研究相关性分析一致。

本研究根据不同移栽时间下农艺性状、平均发病率、烟草生育期、叶绿素含量、光合参数、化学成分、叶面积指数、气象情况以及经济效益的综合分析，推测出‘中川208’和‘延安1号’在黑龙江烟区较为适宜的种植区间均为5月16日至5月31日，其中‘中川208’在5月16日烟叶叶片宽大、发病率最低、光合指标、化学成分综合得分、均价、上等烟率均优于其他移栽期；‘延安1号’在5月31日田间长势良好、发病率最低、叶面积指数、单叶质量、产值产量和上中等烟率和均价均优于其他移栽期。由此，笔者认为‘中川208’最适移栽期是5月16日左右，‘延安1号’最适移栽期是5月31日左右，这对黑龙江烟区的烤烟移栽具有一定的指导意义。对于黑龙江烟区降水量偏多和光照过强的情况，前者可以采取排除田间积水，促进烟柱根系生长发育，后者可以采取适当遮阴，合理规划种植密度进行改善，以提高烟叶烟碱含量。

本研究仅对黑龙江烟区3个主要的气象因子与烤烟烟碱含量进行了相关分析，其余气象因子对黑龙江烟区烟碱含量的影响有待进一步研究。