唐先干,李祖章,胡啟鋒,翟 晶,張啟明,李立新
(1.江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院國家紅壤改良工程技術(shù)研究中心,南昌 330200;2.江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與資源環(huán)境研究所,南昌 330200;3.江西省煙葉科學(xué)研究所,南昌 330025)
施氮量和種植密度是決定烤煙產(chǎn)質(zhì)量的重要因素[1-3],種植密度影響著作物有效截光葉面積、群體光合效能和田間氣象。合理的密度能協(xié)調(diào)個體與群體的發(fā)展,在使個體煙株生長健壯的基礎(chǔ)上,又能使群體獲得較大發(fā)展,保證單位面積上有適當(dāng)?shù)闹陻?shù),充分利用光能資源和土地資源,達(dá)到適宜的產(chǎn)量目標(biāo)。
有關(guān)種植密度和施氮量對煙草產(chǎn)量及內(nèi)在品質(zhì)影響的研究很多[4-16],煙草適宜的種植密度和施肥量不僅僅與煙草品種緊密相關(guān),海拔、氣候、土壤、栽培習(xí)慣等因素對種植密度也有較顯著的影響,因此研究一定自然條件下適宜的種植密度和施肥量對生產(chǎn)具有很實際的指導(dǎo)意義。
江西省紫色土面積為20.1萬hm2,占江西土壤總面積的1.35%。紫色土由于通氣性能較好,質(zhì)地上輕下重,保水保肥性能較強(qiáng),鉀含量較高,有機(jī)質(zhì)與氮含量較低,適宜烤煙生長,江西省濃香型特色優(yōu)質(zhì)煙葉的開發(fā)主要集中在紫色土上,以贛南地區(qū)信豐縣紫色土上種植的煙葉最為典型。由于目前關(guān)于江西紫色土烤煙種植密度與施氮量互作的研究還未見報道,本研究以探討江西紫色土烤煙施氮量與種植密度互作對煙葉風(fēng)格特色的影響,以期找出適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥罈l件下的適宜種植密度,從而獲取最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和品質(zhì),為指導(dǎo)江西省紫色土烤煙生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。
試驗在江西省贛州市信豐縣大塘埠鎮(zhèn)樟塘村進(jìn)行,試驗點氣候溫和,光照充足,熱量豐富,雨量充沛,屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候,具有四季分明,春秋短夏冬長,冰雪期短,無霜期長,夏無酷暑冬無嚴(yán)寒等特點。信豐縣紫色土所產(chǎn)煙葉是典型的濃香型特色優(yōu)質(zhì)煙葉。
供試烤煙品種為K326,包衣種漂浮育苗。
本試驗采取裂區(qū)設(shè)計,株距為主區(qū),在固定行距為1.2 m的前提下,株距設(shè)3個水平:即株距0.55、0.50、0.45 m、分別用M0.55m、M0.50m和M0.45m表示;氮用量為副區(qū),在固定m(N)∶m(P2O5)︰m(K2O) =1︰1︰3不變的前提下,氮肥用量設(shè)120、142.5、165 kg/hm23個水平,分別用N120、N142.5和N165表示。一共形成9個處理組合,3次重復(fù),小區(qū)面積30~40 m2(3行區(qū)),試驗田四周設(shè)保護(hù)行。
煙苗達(dá)到6葉1心時移栽,采用地膜覆蓋膜下小苗移栽方式。田間管理按照江西省優(yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行,同項操作均在同一天內(nèi)完成。烘烤按照江西省密集烘烤技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。
肥料由大豐有機(jī)肥、煙草專用復(fù)合肥(8%N、10%P2O5、20%K2O)、硝酸鉀(KNO3)、硫酸鉀(K2SO4)、過磷酸鈣組成。各處理有機(jī)氮占總施氮量的20%,硝態(tài)氮占氮肥總用量的40%。有機(jī)肥和過磷酸鈣全部做基肥,鉀肥60%做基肥、40%為追肥;硝態(tài)氮40%基施、60%為追肥?;试谝圃郧? d開溝條施,開溝深度15~20 cm。追肥穴施于煙株旁(按根系伸展范圍由近到遠(yuǎn)),穴深10~18 cm,在移栽后第7、18、30 d分3次施下。
選擇有代表性的10株煙株,采收前測量下部、中部和上部葉葉長和葉寬;采收完畢后,測量株高。以小區(qū)為單位采收烘烤并測產(chǎn)。以處理為單位進(jìn)行分級,計算上等煙、上中等煙比例、均價及產(chǎn)值。
在同一施氮量水平下,烤煙種植密度對株高的影響不是很明顯(表1)。隨著施氮量的增加,烤煙株高越高,施氮量為120、142.5和165 kg/hm2時平均株高分別為72.1、73.8和76.6 cm。
當(dāng)施氮量≤142.5 kg/hm2時,施氮量與株距互作對葉長影響不明顯(表1),但施氮量增加到165 kg/hm2時會促進(jìn)葉長的增長,施氮量為165 kg/hm2時平均葉長為63.8 cm,而施氮量≤142.5 kg/hm2時平均葉長僅為49.4 cm。同時在施氮量165 kg/hm2、株距0.55 m時的葉長比株距≤0.50 m時長10%,表明在高氮165 kg/hm2水平下,烤煙稀植有利于葉長的增加。
表1 施氮量與株距互作條件下烤煙主要農(nóng)藝性狀Table1 Effects of planting density and nitrogen rate on agronomic characters
從表1還可以看出,施氮量越高,煙葉越寬。當(dāng)施氮量為120、142.5和165 kg/hm2時,平均葉寬分別為 17.0、18.1和 24.5 cm。當(dāng)施氮量≤142.5 kg/hm2時,植煙株距越小煙葉越寬,施氮量 165 kg/hm2水平下,植煙株距越大煙葉越寬。
施氮量對煙葉長/寬影響顯著,施氮量越高,長/寬越?。ū?)。如施氮量165 kg/hm2時平均葉長/寬為2.61,比施氮量142.5 kg/hm2時低6.9%,比施氮量120 kg/hm2時低12.3%;在同一施氮量水平下,烤煙的葉長/寬隨著株距的減少而降低,表明烤煙密植有利于減小葉長/寬比。
在圖1中,煙葉鮮干比代表的是采摘鮮煙葉重與烘烤后干煙葉重之比。本次試驗一共烘烤了7次,時間分別是6月2日、6月10日、6月18日、6月27日、7月3日、7月10日、7月14日。從圖1可以看出,烤煙的鮮干比呈下降趨勢,前期的煙葉鮮干比較大,后期采摘的煙葉鮮干比較小;在不同時期,施氮量165 kg/hm2水平下的煙葉鮮干比均高于施氮量≤142.5 kg/hm2,表明施氮量越高煙葉含水量越多。
圖1 不同烘烤期煙葉的鮮/干比Fig.1 The ratio of fresh weight to dry weight at various time
從圖2看出,在同一株距條件下煙葉鮮干比隨著施氮量的增加而增加,其中施氮量165 kg/hm2時煙葉鮮干比為7.1,施氮量142.5 kg/hm2時煙葉鮮干比為6.8,而施氮量120 kg/hm2時的煙葉鮮干比僅為6.7。
圖2 施氮量與株距互作對鮮干比的影響Fig.2 Effects of planting space and nitrogen rate on the ratio of fresh weight to dry weight
從圖3中可以看出,施氮量165 kg/hm2時上等煙比率顯著提高,為 50%~61%;而施氮量≤142.5 kg/hm2時上等煙率僅為 31%~48%;當(dāng)施氮量≥142.5 kg/hm2時,上等煙率隨著植煙株距的增加而增加,表明烤煙稀植有利于上等煙率的提高,這可能與烤煙稀植后煙葉更能吸收光合作用有關(guān)。
從表2可以得出,在施氮量120 kg/hm2水平下,當(dāng)植煙株距為0.45 m時,產(chǎn)量最高為2292 kg/hm2,比株距≥0.50 m時產(chǎn)量高16.7%~23.5%,表明在施氮量較低的條件下,烤煙密植能提高產(chǎn)量。在施氮量142.5 kg/hm2水平下,隨著植煙株距的減少,產(chǎn)量隨之增加了8.5%~9.1%,表明在此氮肥水平下密植同樣有利于產(chǎn)量的提高。在施氮量165 kg/hm2水平下,株距為0.5 m時產(chǎn)量最高為2776 kg/hm2,比株距0.55 m與0.45 m的產(chǎn)量高5.4%~8.1%,表明施氮量165 kg/hm2時植煙株距為0.5 m更有利于烤煙產(chǎn)量的增加。在同一株距條件,施氮量對烤煙起到了明顯增產(chǎn)的作用,如施氮量165 kg/hm2時烤煙的平均產(chǎn)量比施氮量≤142.5 kg/hm2時顯著增產(chǎn)21.6%~31.1%。
圖3 烤煙不同等級比例Fig.3 The proportion of different grades
表2 烤煙產(chǎn)量和主要經(jīng)濟(jì)性狀Table2 Yield and economic attributes
施氮量165 kg/hm2時上等煙比例較高,故烤煙均價也高,均價在16.0~16.7元/kg,其次是施氮量142.5 kg/hm2時的均價為 15.1~15.9元/kg,施氮量120 kg/hm2時均價為14.5~15.5元/kg??緹煯a(chǎn)值也是隨著施氮量的增加而增加,其中施氮量 165 kg/hm2水平下烤煙平均產(chǎn)值最高為43258元/hm2,其次是施氮量142.5 kg/hm2水平下烤煙平均產(chǎn)值為33916元/hm2,施氮量120 kg/hm2時烤煙平均產(chǎn)值為30591元/hm2。當(dāng)?shù)视昧繛?65 kg/hm2,株距為0.5 m水平時,烤煙產(chǎn)值最高為44646元/hm2。
作物的種植密度在很大程度上影響作物群體結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響到作物群體的光能利用和干物質(zhì)生產(chǎn)。種植密度決定群體的大小,而植株配置方式則決定群體的均勻性。作物群體結(jié)構(gòu)的不適宜,會惡化作物光合生理機(jī)能,致使光合能力下降,影響作物產(chǎn)量[15,17]。本研究結(jié)果表明,當(dāng)施氮量為 165 kg/hm2時,烤煙稀植有利于葉長與葉寬的增加;當(dāng)施氮量≤142.5 kg/hm2時,株距越小煙葉越寬。表明在紫色土上種植烤煙當(dāng)施氮量大時,煙葉生長繁茂,為了更好地吸收利用光能,種植密度應(yīng)適當(dāng)減??;施氮量小時,煙葉生長較差,應(yīng)適當(dāng)增加種植密度,依靠群體生產(chǎn)力提高單位面積產(chǎn)量[17]。
一般來說,作物群體的單位面積產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)隨密度的增加而成線性提高,達(dá)到一定密度時產(chǎn)量達(dá)到最高值,過后再增加密度,不僅不會使產(chǎn)量增加,反而使產(chǎn)量下降。本研究結(jié)果表明,施氮量為165 kg/hm2時,株距0.5 m較為合理,再增加或減小株距都會使產(chǎn)量下降;當(dāng)施氮量≤142.5 kg/hm2時,株距越小產(chǎn)量越高,表明在低氮條件下烤煙適當(dāng)密植能提高產(chǎn)量。
在一定范圍內(nèi),施氮量是影響烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因素,種植密度是次要因素,施氮量效應(yīng)大于密度效應(yīng)。種植密度對上、中等煙比率、均價、產(chǎn)量及產(chǎn)值的影響均小于氮肥[18-19]。本試驗的結(jié)果表明,隨著施氮量的提高,烤煙的產(chǎn)量顯著提高,同時上等煙率提高,當(dāng)施氮量≥142.5 kg/hm2時,上等煙率隨著株距的增加而增加,烤煙稀植有利于上等煙率的提高。
水分是煙葉組分中最活躍的組分之一。煙葉調(diào)制、復(fù)烤、發(fā)酵、制絲等加工過程都需要調(diào)節(jié)煙葉水分含量。在本研究中,種植密度對煙葉鮮干比影響較小,但煙葉鮮干比會隨著施氮量的增加而增加,即煙葉的含水量隨著施氮量的增加而增加。今后可進(jìn)一步研究施氮量對煙葉含水量特征及煙葉烘烤工藝的影響。
在江西紫色土上種植烤煙,施氮量越高,烤煙株高越高,煙葉越寬;在施氮量為165 kg/hm2時,烤煙稀植有利于葉長與葉寬的增加;當(dāng)施氮量≤142.5 kg/hm2時,株距越小煙葉越寬;同時施氮量越高,葉長/寬越小,烤煙密植也有利于減小葉長/寬。施氮量越高煙葉含水量越多。施氮量為 165 kg/hm2時上等煙率最高。當(dāng)施氮量≥142.5 kg/hm2時烤煙稀植有利于上等煙比例的提高。施氮對烤煙有明顯的增產(chǎn)作用,烤煙產(chǎn)值隨著施氮量的增加而增加,當(dāng)施氮量≤142.5 kg/hm2時,烤煙適當(dāng)密植能明顯提高產(chǎn)量;但施氮量165 kg/hm2、株距為0.5m時烤煙產(chǎn)量最高。
[1]劉建軍,符云鵬,李亞飛,等.氮肥用量對香料煙香味成分及感官質(zhì)量的影響[J].中國煙草科學(xué),2012,33(2): 68-73.
[2]王正旭,陳明輝,申國明,等.施氮量和留葉數(shù)對烤煙紅花大金元產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].中國煙草科學(xué),2011,32(3):76-79.
[3]張晨東,喬連鎮(zhèn),譚仲夏,等.種植密度及施氮量對紅土?xí)駸煯a(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2011,27(1):138-143.
[4]韓錦峰,訾天鎮(zhèn),郭月清,等.烤煙種植密度和留葉數(shù)對農(nóng)藝性狀及煙葉化學(xué)成分效應(yīng)的初步研究[J].中國煙草,1984(2):4-9.
[5]吳云霞,楊林英,鄭克寬.烤煙主要化學(xué)成分含量及產(chǎn)量與種植密度、氮肥種類的關(guān)系[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,1996(2):9-11,20.
[6]李洪勛.不同施氮量和密度對烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,33(3):22-26.
[7]張建.不同施氮量及栽培密度對煙葉質(zhì)量的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(5):59-62.
[8]黃鶯,黃寧,馮勇剛,等.不同氮肥用量?密度和留葉數(shù)對貴煙4號煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(2):597-600.
[9]李良勇,鄒喜明,黃松青,等.不同栽培條件對烤煙農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀及煙堿含量的影響[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2007,19(3):1-5.
[10]劉晶,茍正貴,陳穎.密度和純氮用量對烤煙總氮和煙堿含量的影響[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報,2008,27(3):195-199.
[11]上官克攀,楊虹琦,羅桂森,等.種植密度對烤煙生長和煙堿含量的影響[J].煙草科技,2003(8):42-45.
[12]張建忠,葉想青,李文卿,等.施氮量對翠碧1號生長發(fā)育及煙葉質(zhì)量風(fēng)格的影響[J].中國煙草科學(xué),2011,32(5): 63-67.
[13]馬興華,苑舉民,榮凡番,等.施氮對烤煙氮素積累、分配及土壤氮素礦化的影響[J].中國煙草科學(xué),2011,32(1):17-21.
[14]李文璧,朱凱,段鳳云,等.施氮量和種植密度對紅花大金元煙田小氣候和產(chǎn)值的影響[J].中國煙草科學(xué),2008,29(2):27-32.
[15]肖艷松,李曉燕,李圣元,等.種植密度對旱地烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)量、質(zhì)量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(9):3723-3724.
[16]楊隆飛,占朝琳,鄭聰,等.施氮量與種植密度互作對烤煙生長發(fā)育的影響[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2011,23(6):46-48.
[17]董鉆,沈秀英.作物栽培學(xué)總論[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000.
[18]張黎明,李云.種植密度與施氮量對烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(23):12437-12438.
[19]劉洪祥,楊林波,何結(jié)望,等.幾個烤煙品種與施氮量等栽培因素對煙葉可用性的綜合效用評價[J].中國煙草科學(xué),2004,25(4):41-45.