秦平偉,李鈉鉀,張 艷,汪代斌,楊石猛,陳鵬宇,李云帆,戴秀梅,,張建奎,*
(1.重慶煙草科學(xué)研究所,重慶 400710;2.西南大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院,重慶 400710)
烤煙的產(chǎn)量、品質(zhì)與烤煙品種和施肥有直接的關(guān)系[1-2]。優(yōu)良品種是各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施中的內(nèi)因,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有核心地位,對改進品質(zhì)、提高產(chǎn)量都有著十分重要的作用[3-4]。在一定的環(huán)境中,施肥是調(diào)控?zé)熑~產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵因素,而氮素是烤煙最重要的影響元素,施氮量對煙株的大田生長、煙葉產(chǎn)量及品質(zhì)都存在顯著影響[5-7]。適宜的施氮量不僅對烤煙田間長勢有促進作用,還對烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的提高及滿足工業(yè)企業(yè)需求有重要的影響[8-9],而氮肥水平過高或過低都不利于煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的形成。重慶是我國的主要烤煙產(chǎn)區(qū)之一,其烤煙生產(chǎn)主栽品種主要是云煙87、K326,存在品種單一、品種老化的問題。渝金香1 號是由西南大學(xué)、重慶煙草科學(xué)研究所、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所合作選育的烤煙新品種,2020 年8月通過全國煙草品種審定委員會煙草新品種審定(審定編號202006)。渝金香1 號對TMV 免疫,高抗氣候斑點病,不易感野火病,中抗黑脛病,中感根結(jié)線蟲病、赤星病、CMV 和PVY;田間生長勢強,可采葉數(shù)較多,分層落黃明顯,上部葉開片好,易烘烤,煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值較高,綜合經(jīng)濟性狀良好。新品種的種植推廣必須遵循因地制宜、良種良法配套的原則,針對重慶煙區(qū)的生態(tài)生產(chǎn)條件和煙葉產(chǎn)量、品質(zhì)目標(biāo),本試驗通過比較不同施氮量水平對渝金香1號農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀和品質(zhì)性狀的影響,篩選適宜的施氮量水平,為渝金香1號在重慶煙區(qū)的推廣種植提供依據(jù)。
田間試驗在重慶煙草科學(xué)研究所試驗基地進行,試驗地土壤pH 值為5.33,含有機質(zhì)20.3 g·kg-1、全氮0.96 g·kg-1、堿解氮88.7 mg·kg-1、速效磷8.86 mg·kg-1、速效鉀148.6 mg·kg-1。前茬作物為煙草。
參試品種為渝金香1號。
以當(dāng)?shù)蒯槍χ髟钥緹熎贩N云煙87 的推薦施氮量(n,kg·hm-2)為中間值,設(shè)置三個施氮量水平處理:T1,減氮處理,每公頃施純氮量(n-7.5),即84.225 kg·hm-2;T2,中氮處理,每公頃施純氮量(n),即91.725 kg·hm-2;T3,增氮處理,每公頃施純氮量(n+7.5),即99.225 kg·hm-2。各處理間磷、鉀水平保持一致,移栽密度16 500株·hm-2。田間按照隨機區(qū)組排列,3次重復(fù)。
參試品種的育苗、移栽及田間管理都按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程進行,適時人工打頂,施用化學(xué)抑芽劑。每小區(qū)選典型株10株,掛牌觀察記載農(nóng)藝性狀,依據(jù)《YC/T 142-2010 煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》,于圓頂期測定株高、莖圍、節(jié)距、腰葉長、腰葉寬、頂葉長、有效葉片數(shù),并對各小區(qū)煙株的整體生長情況及葉片成熟落黃情況進行記錄。煙葉進入成熟期后,以小區(qū)為基本單元進行采收,按三段式烘烤工藝進行烘烤,烘烤后按小區(qū)進行分級、稱重,計算單位面積產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上中等煙比例。每小區(qū)取中部葉C3F 等級煙葉1 kg 用于品質(zhì)分析?;瘜W(xué)品質(zhì)測試指標(biāo)包括煙堿、還原糖、總氮、鉀、氯等,總糖含量測定用蒽酮比色法,還原糖含量用3,5-二硝基水楊酸(DNS)比色法,煙堿含量用提取脫色法,總氮含量用凱氏定氮法,鉀含量用NH4OAc 浸提火焰光度法,氯含量用熱蒸餾水浸提法[10]。參照《中國煙草種植區(qū)劃》烤煙化學(xué)成分指標(biāo)賦值方法計算化學(xué)協(xié)調(diào)性分值,化學(xué)成分協(xié)調(diào)性評價分值越高表明化學(xué)成分協(xié)調(diào)性越好,按照化學(xué)成分協(xié)調(diào)性評價總分將煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性劃分為協(xié)調(diào)(>90 分)、較協(xié)調(diào)(80~90分)、基本協(xié)調(diào)(60~80 分)和不協(xié)調(diào)(<60 分)四個檔次[11]。
采用SPSS 20.0進行方差分析,用最小顯著性差異法(即LSD法)進行多重比較。
不同施氮量水平下渝金香1 號的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)見表1。
表1 不同施氮量水平下渝金香1號的農(nóng)藝性狀
可以看出,不同施氮量水平對渝金香1號的株高、莖圍、節(jié)距、腰葉長、腰葉寬、頂葉長、頂葉寬、有效葉片數(shù)等農(nóng)藝性狀都有顯著影響。上述農(nóng)藝性狀指標(biāo)均表現(xiàn)為T1(減氮)<T2(中氮)<T3(增氮)。
T1減氮處理下,渝金香1 號營養(yǎng)不足,煙株長勢較弱,株高較低(91.5 cm),顯著低于中氮處理和增氮處理;莖圍較細(8.7 cm),顯著低于增氮處理;節(jié)距較短(5.1 cm),顯著低于中氮處理和增氮處理;有效葉片數(shù)較少,平均有效葉片數(shù)只有17.2片/株,顯著低于中氮處理和增氮處理;葉片生長不夠充分,腰葉長64.6 cm,腰葉寬31.1 cm,腰葉長、腰葉寬均顯著低于中氮處理和增氮處理;上部葉開片不充分,頂葉長42.1 cm,頂葉寬17.9 cm,頂葉長顯著低于中氮處理和增氮處理,頂葉寬顯著低于增氮處理。
T2中氮處理下,渝金香1 號煙株生長適宜,打頂株高為113.4 cm,莖圍9.7 cm,節(jié)距6.4 cm,腰葉長74.3 cm,腰葉寬37.2 cm,頂葉長44.5 cm,頂葉寬18.6 cm,有效葉片數(shù)平均數(shù)18.4 片/株。株型與群體結(jié)構(gòu)合理,上部葉開片充分,煙葉成熟度較好。
T3增氮處理下,渝金香1 號株高為122.1 cm,莖圍10.7 cm,節(jié)距7.1 cm,腰葉長79.8 cm,腰葉寬39.9 cm,頂葉長48.9 cm,頂葉寬20.5 cm,有效葉片數(shù)平均數(shù)19.3片/株。煙株生長充分,株高較高,葉片數(shù)較多,上部葉開片充分,但葉片顏色偏深,分層落黃較差,上部葉片成熟緩慢、成熟度較差。
不同施氮量水平下渝金香1 號的經(jīng)濟性狀表現(xiàn)見表2。
表2 不同施氮量水平下渝金香1號的經(jīng)濟性狀
可以看出,不同施氮量水平對煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上中等煙率等經(jīng)濟性狀指標(biāo)有顯著影響。
煙葉產(chǎn)量隨著施氮量的增加而升高,T1(減氮)<T2(中氮)<T3(增氮),三者之間的差異達到顯著水平,其中,T1與T2差異不顯著,T3顯著高于T1。
煙葉產(chǎn)值隨著施氮量的增加而升高,T1(減氮)<T2(中氮)<T3(增氮),T1是三個處理中產(chǎn)值最低的,顯著低于T3,與T2差異不顯著;T3顯著高于T1。
煙葉均價在不同施氮量處理間的表現(xiàn)是T1(減氮)>T2(中氮)>T3(增氮),T1與T2差異不顯著,與T3差異顯著。
上中等煙率在不同施氮量處理間的變化是T1(減氮)>T2(中氮)>T3(增氮),T1處理的上中等煙率最高,但與T2、T3處理之間的差異未達顯著水平。
不同施氮量水平下渝金香1 號中部葉(C3F)煙葉的主要化學(xué)成分含量見表3。
表3 不同施氮量水平下渝金香1號中部葉(C3F)的主要化學(xué)成分含量
可以看出,不同施氮量水平對煙葉主要化學(xué)成分含量有一定影響。T1減氮處理下,降低了煙葉中煙堿、總氮含量,對煙葉品質(zhì)有利,而T3增氮處理下煙堿、總氮含量較高,對煙葉品質(zhì)不利。T1處理的化學(xué)成分協(xié)調(diào)性最好,協(xié)調(diào)性分值為93.40,等級為協(xié)調(diào)(>90 分),T2處理的化學(xué)成分協(xié)調(diào)性分值為91.97,等級也為協(xié)調(diào),T3處理的化學(xué)成分協(xié)調(diào)性分值為88.21,等級為較協(xié)調(diào)(80~90 分),化學(xué)成分協(xié)調(diào)性比T1、T2差。
氮素對生物體的生命活動有特殊的作用,它不僅是蛋白質(zhì)、核酸、磷脂的主要成分,還是某些植物生長調(diào)節(jié)劑、酶、葉綠素等的成分,也是煙葉中重要化學(xué)成分煙堿的重要組成成分。所以說氮肥是影響烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量最重要的營養(yǎng)元素。很多研究均表明,在一定范圍內(nèi),隨著施氮量的增加,煙株的生長發(fā)育良好,產(chǎn)量增加,產(chǎn)值提高,品質(zhì)變好。但是,當(dāng)施氮量增加到一定程度時,煙株的生長發(fā)育過于旺盛,煙葉不易落黃、成熟,不易烘烤,烤后青黃煙較多,煙堿含量較高,不僅影響煙葉品質(zhì),還影響煙葉安全性,對環(huán)境造成污染。適宜的施氮量能提升烤煙的產(chǎn)量和品質(zhì),充分發(fā)揮其相應(yīng)的品種特性[12-13]。本試驗結(jié)果表明,烤煙新品種渝金香1 號的施氮量在比當(dāng)?shù)刂魍瓶緹熎贩N云煙87增加純氮7.5 kg·hm-2的情況下,煙株生長旺盛,株高較高,葉片數(shù)較多,上部葉片開片較大,煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值較高,但田間葉片顏色偏深,分層落黃較差,上部葉片成熟緩慢,成熟度較差,煙葉煙堿和氮含量偏高,煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性稍差;而渝金香1 號在施氮量與當(dāng)?shù)刂魍瓶緹熎贩N云煙87保持一致或稍低的情況下,煙株生長適宜,株型與群體結(jié)構(gòu)合理,上部葉開片充分,雖然煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值稍低于增氮處理,但煙葉成熟度較好,內(nèi)在品質(zhì)更好。因此,在目前優(yōu)先考慮煙葉品質(zhì)性狀并兼顧農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀的需求下,渝金香1 號施氮量以中等(與云煙87一致)或稍低為宜。