120 cm行距下不同株距對烤煙品種干物質(zhì)與氮鉀養(yǎng)分積累的影響

陳克玲劉楊夏春謝強(qiáng)張遠(yuǎn)蓋張永輝徐傳濤王飛羅水平蔡憲杰許成悅馬興華

(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東 青島 266109；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部煙草生物學(xué)與加工重點實驗室，山東 青島 266101；3.中國煙草總公司四川省公司，四川 成都 610000；4.四川省煙草公司瀘州市公司，四川 瀘州 646000；5.上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司，上海 200082)

在作物生產(chǎn)中，株距是群體結(jié)構(gòu)變化的起點，與個體的生長發(fā)育、群體的光合利用率以及產(chǎn)量高低密切相關(guān)，是生產(chǎn)中重要的因素之一[1，2]。株距可以通過調(diào)控作物的株型特征和各器官的生長發(fā)育，進(jìn)而影響根系的養(yǎng)分吸收、莖稈的運(yùn)輸分配、葉片的儲存，合理的株距配置能使作物株型和源-流-庫的關(guān)系更為協(xié)調(diào)[3]。

烤煙合理的株行距是提高田間管理效率和實現(xiàn)烤煙高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要途徑[4-6]。研究表明，不同株距對煙苗群體結(jié)構(gòu)、光合特性、根系構(gòu)型等相關(guān)的形態(tài)和生理指標(biāo)均能產(chǎn)生顯著影響[7]。在大田生長期隨著株距的減小，烤煙的有效葉數(shù)、莖圍、腰葉長、寬呈遞減趨勢，群體的葉面積、地上部干物質(zhì)積累和冠層光截獲量均增高[8-10]。但是當(dāng)株距超過閾值，冠層光截獲量過高，會削弱下層葉的光照，使下層葉片的光能轉(zhuǎn)換效率降低，群體光合效率下降，最終使得烤煙產(chǎn)值、均價和上等煙比例均呈顯著下降趨勢[11，12]。桑應(yīng)華等[13]研究發(fā)現(xiàn)，在云南省昭陽區(qū)特定的自然條件下云煙87的最佳株距為45 cm，可使烤煙化學(xué)成分較為協(xié)調(diào)，多酚總量及感官評價質(zhì)量多為最優(yōu)，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和利用價值。Zhang等[14]在江西省撫州煙區(qū)研究發(fā)現(xiàn)，綜合施氮量、產(chǎn)量、質(zhì)量、產(chǎn)值等因素，K326適宜的株距為50 cm。

由于不同烤煙品種的生長特性不同，對株距的要求就不盡相同[15]，因此必須從具體條件出發(fā)，根據(jù)烤煙的品種特性、自然條件和土壤肥力等因素合理配置株距，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)的目的。因此本試驗選取烤煙品種中川208和云煙87為材料，在四川瀘州煙區(qū)進(jìn)行不同株距處理，研究其對不同烤煙品種株型特征、干物質(zhì)積累和養(yǎng)分積累的影響，為烤煙群體結(jié)構(gòu)調(diào)整和烤煙栽培措施優(yōu)化提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況及材料

試驗于2019年在四川省瀘州市古藺縣大寨苗族自治鄉(xiāng)大寨村(海拔1 052 m)進(jìn)行。試驗地區(qū)多丘陵，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)性氣候，年平均氣溫17.3℃，年日照時數(shù)1 200 h，無霜期280 d，年均降水920 mm，光熱資源充沛，雨熱同期，屬適宜種煙區(qū)。試驗地為砂質(zhì)粘壤土，耕層土壤主要理化性質(zhì):pH值5.98，全氮2.29 g/kg、堿解氮205.0mg/kg、速效磷61.7 mg/kg、速效鉀134.0 mg/kg。

供試烤煙品種為云煙87、中川208，由四川省煙草公司瀘州市公司提供。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用裂區(qū)設(shè)計，其中主區(qū)為品種，副區(qū)為株距。株距分別設(shè)60 cm(D1)、50 cm(D2)、40 cm(D3)3個水平，行距統(tǒng)一為120 cm。每處理重復(fù)3次，共18個小區(qū)。每小區(qū)種8行。小區(qū)面積為9.6 m×10 m＝96 m2。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 株型特征 平頂期選擇長勢一致的煙株，每小區(qū)取3株，測量其葉長、葉寬。

1.3.2 干物質(zhì)積累量 平頂期每小區(qū)取煙株5株，分為根系、莖稈、葉片于105℃殺青30 min，75℃烘干至恒重，測定干物質(zhì)量。

1.3.3 植株氮、鉀含量測定 分別測定根系、莖稈、葉片的氮、鉀含量。采用全自動凱氏定氮儀(FOSS KJELTEC 8400，丹麥)測定氮含量，采用火焰光度計法測定鉀含量[16]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和作圖，SPSS 19.0軟件進(jìn)行方差分析，采用LSD法比較處理間的差異顯著性(P＜0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 株距對不同烤煙品種葉長、葉寬的影響

由圖1可以看出，隨株距減小，兩品種煙株葉長、葉寬逐漸減小，以D3處理減幅明顯，其中云煙87葉長、葉寬分別比D1減小4.1%和9.9%，中川208葉長、葉寬分別比D1減小7.8%和12.9%。品種間比較發(fā)現(xiàn)，不同株距處理下中川208葉長、葉寬均高于云煙87，但差異不顯著，其中D1處理下中川208葉寬較云煙87增大12.7%。

圖1 株距對平頂期不同烤煙品種葉長、葉寬的影響

2.2 株距對不同烤煙品種干物質(zhì)積累量的影響

由圖2可以看出，隨株距減小，云煙87總干物質(zhì)積累量降低，D1和D2處理間無顯著差異，但D3處理較D1降低10.6%；各器官中，受株距影響最大的是莖稈，D3莖稈干物質(zhì)積累量較D1顯著降低16.9%。中川208總干物質(zhì)積累量隨株距的變化趨勢與云煙87類似，D1和D2處理下的總干物質(zhì)積累量無顯著差異，但D3較D1降低5.6%；各器官中，受株距影響最大的是根系，D3處理根系干物質(zhì)積累量較D1顯著降低20.6%。品種間比較發(fā)現(xiàn)，中川208受株距的影響較云煙87小，D3處理下總干物質(zhì)量和莖稈干物質(zhì)量二者差異達(dá)顯著水平。

圖2 株距對平頂期不同烤煙品種干物質(zhì)積累的影響

2.3 株距對不同烤煙品種各器官氮素含量的影響

由圖3可以看出，平頂期云煙87根系氮素含量隨株距減小而降低，D3較D1處理顯著低30.7%；中川208根系氮素含量隨株距減小先下降后上升，但處理間無顯著差異。品種間比較，除D3處理下無顯著差異外，D1、D2處理下云煙87根系氮素含量均顯著高于中川208。

圖3 株距對平頂期不同烤煙品種各器官氮素含量的影響

云煙87莖稈氮素含量表現(xiàn)為D1＞D3＞D2，但處理間無顯著差異；中川208莖稈氮素含量隨株距減小而增加，其中D3較D1處理增加12.7%，但差異不顯著。品種間比較，不同株距處理下兩品種間無顯著差異。

云煙87葉片氮素含量隨株距減小而增加，D3較D1處理顯著增加15.0%，D1和D2處理間無顯著差異；中川208葉片氮素含量各處理間無顯著差異。品種間比較，不同處理下云煙87氮素含量均顯著高于中川208。

2.4 株距對不同烤煙品種各器官氮素積累量的影響

由圖4可以看出，平頂期云煙87根系氮素積累量隨株距減小而降低，D3較D1、D2處理分別顯著降低43.6%和37.1%；中川208根系氮素積累量隨株距減小而降低，D3較D1和D2處理分別降低19.4%(P＜0.05)和5.7%。品種間比較，D1和D3處理無顯著差異，D2處理下云煙87根系氮素積累量顯著高于中川208。

圖4 株距對平頂期不同烤煙品種各器官氮素積累量的影響

隨株距減小，云煙87莖稈氮素積累量降低，但處理間無顯著差異；中川208莖稈氮素積累量隨株距減小而增加，處理間也無顯著差異。品種間比較，不同株距處理下兩品種無顯著差異。

云煙87葉片氮素積累量隨株距減小而增加，D3較D1處理顯著增加21.5%，D1和D2處理間無顯著差異；中川208葉片氮素積累量隨株距減小而無顯著變化。品種間比較，不同株距處理下云煙87葉片氮素積累量均顯著高于中川208。

就整株而言，不同株距處理對云煙87和中川208的氮素積累量均無顯著差異。品種間比較，除株距50 cm處理下差異顯著外，其他株距處理均無顯著差異。

2.5 株距對不同烤煙品種各器官鉀素含量的影響

由圖5可以看出，平頂期云煙87根系鉀素含量表現(xiàn)為D2＞D1＞D3，其中D3較D1、D2處理分別顯著降低17.0%和19.5%；中川208根系鉀素含量隨株距減小而降低，但處理間無顯著差異。品種間比較，除D3處理下無顯著差異外，D1和D2處理下云煙87根系鉀素含量均顯著高于中川208，且中川208受株距的影響較云煙87小。

圖5 株距對平頂期不同烤煙品種各器官鉀素含量的影響

云煙87莖稈鉀素含量表現(xiàn)為D3處理顯著低于D1和D2；中川208莖稈鉀素含量則為D3處理顯著高于D1和D2。品種間比較，僅D3處理下云煙87莖稈鉀素含量顯著低于中川208，D1、D2處理則表現(xiàn)為云煙87高于中川208，但差異未達(dá)顯著水平。

云煙87和中川208葉片鉀素含量隨株距減小均無顯著性差異。但品種間比較，D1處理下云煙87葉片鉀素含量比中川208高11.62%，D2、D3處理下則表現(xiàn)為云煙87葉片鉀素含量低于中川208，但差異未達(dá)顯著水平。

2.6 株距對不同烤煙品種各器官鉀素積累量的影響

由圖6可以看出，云煙87根系鉀素積累量隨株距減小而降低，其中D3處理較D1和D2顯著降低33.7%和32.9%；中川208根系鉀素積累量隨株距減小而降低，但處理間無顯著差異。品種間比較，不同株距處理下兩品種間無顯著差異。

圖6 株距對平頂期不同烤煙品種各器官鉀素積累量的影響

云煙87莖稈鉀素積累量表現(xiàn)為D3顯著低于其他株距處理；中川208莖稈鉀素積累量隨株距減小而增加，處理間無顯著差異。品種間比較，D3處理下云煙87莖稈鉀素積累量顯著低于中川208，其他株距處理下無顯著差異。

就葉片和整株而言，云煙87和中川208鉀素積累量隨株距減小均無顯著差異，品種間也無顯著差異。

3 討論

在烤煙生長過程中，葉片長和寬能夠直接反映烤煙的生長狀況，對煙株干物質(zhì)積累、煙葉外觀和感官質(zhì)量有重要影響[17]。夏體淵等[18]研究表明，打頂7天后，株行距對最大葉長寬和烤煙干物質(zhì)合成和積累有顯著影響。本研究表明，云煙87和中川208葉長、葉寬均隨株距減小而減小，但差異不顯著。這與李巧艷等[4]的研究結(jié)果相似:不同密度處理的農(nóng)藝性狀各指標(biāo)間差異均不顯著，但有一定的變化規(guī)律，株行距的變化對農(nóng)藝性狀有一定的影響。朱佩等[5]也得出相似結(jié)論，認(rèn)為烤煙株高、莖圍、葉數(shù)、葉長、葉寬等農(nóng)藝性狀表現(xiàn)受遺傳效應(yīng)的影響具有穩(wěn)定性，因而不同株距對烤煙農(nóng)藝性狀雖有一定影響，但影響不大。

干物質(zhì)在植株內(nèi)的積累最終影響產(chǎn)量的形成[19]?？娭窘╗20]研究認(rèn)為，株距小的烤煙各器官干物質(zhì)積累量低于株距大的。本研究結(jié)果顯示，云煙87莖稈干物質(zhì)積累與中川208根系干物質(zhì)積累受D3株距處理影響較大。這可能與株距對品種株型的可調(diào)性與可塑性相關(guān)，沈杰等[21]的研究也表明密度對不同品種的影響不同。

氮和鉀對植物的生長發(fā)育起著關(guān)鍵作用。對于烤煙而言，氮含量直接影響煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的協(xié)調(diào)，而鉀含量對煙葉燃燒性、香吃味以及卷煙制品的安全性有著重要影響[22-24]。株行距可以通過調(diào)控群體水、光、熱資源的時空分配來影響煙株的養(yǎng)分吸收、利用與分配[25]。沈杰等[26]在四川省瀘州市古藺觀文煙區(qū)，對云煙99進(jìn)行株距調(diào)控試驗，結(jié)果表明，隨株距減小，煙株總養(yǎng)分吸收量和葉片養(yǎng)分吸收量持續(xù)增加，而葉片養(yǎng)分含量呈先升高后降低的變化趨勢。朱佩等[5]在皖南煙區(qū)研究不同株距對云煙97養(yǎng)分吸收影響的結(jié)果表明，適當(dāng)減小株距可以增加葉片氮、磷及鉀素積累量。本試驗結(jié)果顯示，隨株距減小，云煙87葉片氮素含量和積累量不斷增加，鉀素含量和積累量呈先降低后升高的變化趨勢；中川208葉片氮素含量和積累量呈先降低后升高的變化趨勢，鉀素含量和積累量呈先升高后降低的變化趨勢。這與前人的研究結(jié)果不同，可能是由于不同的烤煙品種特性與不同的自然條件共同作用的結(jié)果。在春玉米上的研究顯示，在不同種植區(qū)域內(nèi)，一定密植條件下春玉米會產(chǎn)生適應(yīng)性變化，即通過調(diào)整養(yǎng)分元素的積累與分配可以更好地滿足作物生長發(fā)育[27]。

4 結(jié)論

本研究通過對不同株距條件下兩個烤煙品種株型特征、干物質(zhì)積累量、養(yǎng)分積累量的分析表明:120 cm行距下，云煙87種植株距60 cm時，葉長、葉寬值最大，干物質(zhì)積累較多，葉片氮素含量適宜，葉片鉀素含量和積累量最高，是較適宜的株距設(shè)置；中川208種植株距50 cm時，葉長和葉寬值雖不最大，但葉片和整株干物質(zhì)積累量最高，葉片氮含量合適，鉀素含量和積累量最高，為適宜的株距設(shè)置。