雪茄煙葉栽培中氮、有機(jī)肥、種植密度及留葉數(shù)與晾制后產(chǎn)量的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?/h1>
2024-12-17 00:00:00于瑤趙棟龔雅諾王平平杜姍姍牛玉德王輝艾綏龍張立新
江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2024年22期
摘要：為給優(yōu)質(zhì)茄衣、茄芯雪茄煙葉生產(chǎn)提供科學(xué)量化依據(jù)，實現(xiàn)煙葉生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，分別選用茄芯品種古引4號（海研101）、茄衣品種青雪103（QX103）為供試材料，以經(jīng)典統(tǒng)計學(xué)為分析工具，在對試驗地土壤養(yǎng)分進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次回歸旋轉(zhuǎn)組合試驗設(shè)計，分別建立氮肥施用量、有機(jī)肥施用量、種植密度及留葉數(shù)4個因子與茄衣、茄芯雪茄品種一級煙葉產(chǎn)量之間的經(jīng)驗?zāi)Ｐ停⒎治龈饕蜃又g的兩兩交互作用，進(jìn)行模型優(yōu)化。單因素效應(yīng)分析結(jié)果表明，在茄衣品種大田試驗中，隨著施氮量、有機(jī)肥施用量和種植密度的提高，一級煙葉產(chǎn)量呈現(xiàn)先升后降的趨勢，隨著留葉數(shù)的增加，一級煙葉產(chǎn)量呈上升趨勢；在茄芯品種大田試驗中，隨著施氮量、有機(jī)肥施用量、種植密度和留葉數(shù)的增加，一級煙葉產(chǎn)量呈先升后降的趨勢。雙因素交互效應(yīng)分析結(jié)果表明，氮肥施用量與有機(jī)肥施用量、氮肥施用量與種植密度、氮肥施用量與留葉數(shù)、有機(jī)肥施用量與種植密度、有機(jī)肥施用量與留葉數(shù)以及種植密度與留葉數(shù)間互相都存在一個值域，低于此值域時，兩因子相互之間表現(xiàn)為協(xié)同促進(jìn)作用，高于此值域時則表現(xiàn)為拮抗作用。模型優(yōu)化結(jié)果表明，茄衣品種最適氮肥施用量為130.73～147.17 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為1 917.27～2 424.83 kg/hm2、種植密度為 23 878.03～26 174.60株/hm2、留葉數(shù)為18.31～19.59張/株；茄芯品種最適氮肥施用量為146.80～168.98 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為2 081.35～2 655.49 kg/hm2、種植密度為23 119.95～25 037.94株/hm2、留葉數(shù)為16.62～18.13張/株。
關(guān)鍵詞：雪茄；氮；有機(jī)肥；種植密度；留葉數(shù)；經(jīng)驗?zāi)Ｐ?/p>
中圖分類號：S572.04""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
文章編號：1002-1302（2024）22-0097-08
隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)良好發(fā)展，新興消費(fèi)群體迅速增長，國內(nèi)雪茄消費(fèi)逐漸興起［1］。雪茄煙是由經(jīng)過晾制和發(fā)酵后的雪茄煙葉卷制而成的［2］，雪茄煙葉按用途可分為3種類型：茄芯、茄衣、茄套［3］。雪茄茄衣煙葉的優(yōu)劣是衡量雪茄質(zhì)量的重要因素之一，其組成和含量直接影響雪茄煙的口感［4-5］；茄芯煙葉是用作雪茄煙中心的填充材料，是雪茄煙風(fēng)味產(chǎn)生的重要來源［6］。然而目前國產(chǎn)雪茄煙原料的產(chǎn)量和品質(zhì)仍有待研究［7］。我國雪茄原料生產(chǎn)仍處于發(fā)展階段，尚未達(dá)到一定規(guī)模，優(yōu)質(zhì)雪茄煙原料大多依賴進(jìn)口，嚴(yán)重限制了國產(chǎn)雪茄行業(yè)的發(fā)展［8-9］。
研究表明，在雪茄生產(chǎn)過程中，施肥系統(tǒng)對作物品質(zhì)有重要影響［10-13］。適宜的施氮量能增加煙草產(chǎn)量，提高煙葉品質(zhì)，增加經(jīng)濟(jì)效益；過量施氮會引起煙株旺長、徒長和貪青晚熟，影響煙葉品質(zhì)；而施氮量不足則會抑制煙株的生長［14］。有機(jī)肥不僅能為煙株生長提供多種營養(yǎng)成分，還能改善土壤微生境、提高營養(yǎng)利用率、提升作物品質(zhì)，在雪茄煙的生產(chǎn)中已受到更多人重視［15-16］。此外，煙株的種植密度、留葉數(shù)等對煙葉產(chǎn)量、分級也有極大影響［17-19］。種植密度不僅能夠調(diào)節(jié)煙田種群數(shù)量與個體生長，而且對大田煙葉的有效遮光面積、種群光合效率和田間微氣象有顯著影響［20-21］；低種植密度雖然有助于煙株個體發(fā)育和農(nóng)藝性狀改善，但不能滿足生產(chǎn)上的理想種群需求［22］；而高種植密度會增加煙株個體之間的競爭，抑制個體生長發(fā)育，最終影響煙草產(chǎn)量［23］。打頂留葉通過調(diào)節(jié)煙株營養(yǎng)分配來影響煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量，留葉數(shù)多雖然能夠提高煙葉產(chǎn)量，但會造成上部葉不開片，商品等級降低，進(jìn)而導(dǎo)致均價和產(chǎn)值下降［24］；而留葉數(shù)少則會導(dǎo)致上部葉過大、過厚，煙堿含量過高，使可用性降低［25］。因此，氮肥、有機(jī)肥施用量及種植密度和留葉數(shù)是影響煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素［26-28］。
目前，關(guān)于氮肥、有機(jī)肥施用量以及種植密度、留葉數(shù)對雪茄煙葉品質(zhì)的影響已有較多報道，但大多研究的是其中某一單因子對雪茄煙草的影響，而關(guān)于4個因子的互作與雪茄煙葉產(chǎn)量或品質(zhì)的經(jīng)驗?zāi)Ｐ王r有報道。因此，本研究以經(jīng)典統(tǒng)計學(xué)為研究方法，在對試驗地土壤養(yǎng)分分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計二次回歸旋轉(zhuǎn)組合試驗，分別建立氮肥施用量、有機(jī)肥施用量、種植密度及留葉數(shù)4個因子與雪茄茄衣、茄芯煙葉產(chǎn)量之間的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，并對各因子之間的交互作用進(jìn)行分析，對建立的經(jīng)驗?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行優(yōu)化，旨在為優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉茄衣、茄芯的栽培生產(chǎn)提供量化科學(xué)依據(jù)。
1"材料與方法
1.1"試驗地概況
試驗于2023年在陜西省漢中市勉縣同溝寺鎮(zhèn)照壁山村雪茄煙種植示范基地進(jìn)行，基地的地理位置為106°49′E、33°09′N，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明、氣候溫潤，年平均氣溫14.3 ℃，無霜期在235 d以上，最冷月平均氣溫在0 ℃以上，最熱月平均氣溫為26～27 ℃，日平均溫度≥20 ℃的持續(xù)時間在 120 d 以上，有效積溫高達(dá)1 878 ℃，年日照時長為2 250～4 000 h，是優(yōu)質(zhì)煙葉的最適宜種植區(qū)之一。供試土壤肥力中等，地力均勻，適合灌溉、排水等。
土壤基礎(chǔ)肥力：速效氮含量11.91 mg/kg，速效磷含量21.50 mg/kg，速效鉀含量116.52 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量21.85 g/kg，pH值6.5。交換性鈣含量 2 670 mg/kg，交換性鎂含量482.59 mg/kg，氯離子含量為46.74 mg/kg。
1.2"試驗材料與設(shè)計
供試品種茄芯選用古引4號（海研101），茄衣選用青雪103（QX103），采用遮陰栽培模式。
試驗采用二次回歸旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計（表1），分氮肥施用量、有機(jī)肥施用量、種植密度、留葉數(shù)4個因素，每個因素各設(shè)5個水平。5個水平代號分別為 -2、-1、0、1、2。每個處理為1個小區(qū)，茄芯、茄衣各36個小區(qū)，共計72個小區(qū)，小區(qū)面積為33 m2（5行，每行面積為1.1 m×6 m），株距隨試驗設(shè)計處理的種植密度而定。對于茄芯，肥料按N ∶P2O5 ∶K2O為1 ∶1.2 ∶3.0施用；茄衣在自動遮陰棚下集中種植，肥料按N ∶P2O5 ∶K2O為1 ∶1 ∶2.8施用，施用基肥時補(bǔ)加硫酸鎂肥150 kg/hm2。選用專用肥、過磷酸鈣、硝酸銨鈣、硫酸銨和硫酸鉀等配施所需無機(jī)肥。無機(jī)肥按基肥、追肥比例為1 ∶1施用，第1、2次追肥分別在移栽后20、35 d進(jìn)行，施用量分別為總追肥量的30%、20%。有機(jī)肥選用蚯蚓糞有機(jī)肥和油枯生物肥混配（重量比為2 ∶1），作基肥施入，各小區(qū)氮肥與有機(jī)肥按照試驗設(shè)計進(jìn)行施用。
留葉數(shù)處理：在中心花開放之后進(jìn)行打頂，打頂時按照試驗設(shè)計留葉。
試驗進(jìn)程和其他田間生產(chǎn)管理均與當(dāng)?shù)責(zé)煵莘N植習(xí)慣保持一致，確保煙株各階段營養(yǎng)平衡協(xié)調(diào)，生長發(fā)育良好，適時成熟。
1.3"測定項目與方法
1.3.1"土壤樣品的采集與分析
按“S”形均勻布點(diǎn)取0～20 cm耕層土壤，過20目和100目篩。按照常規(guī)方法測定土壤pH值以及有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、氯離子等養(yǎng)分含量。
1.3.2"煙葉產(chǎn)量統(tǒng)計
根據(jù)成熟度按照小區(qū)分別對茄衣和茄芯品種的煙葉進(jìn)行采收和晾制，晾制結(jié)束后，由專業(yè)人員按照煙葉的色澤、油分、伸展度、韌性等指標(biāo)對各小區(qū)煙葉進(jìn)行分級，選取一級優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉進(jìn)行產(chǎn)量統(tǒng)計，用于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。
1.4"數(shù)據(jù)處理與分析
試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2022進(jìn)行初步匯總計算，用DPS軟件及SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，用Design-Expert、Origin軟件進(jìn)行制圖制表，分析茄衣、茄芯煙葉對不同水平的氮肥、有機(jī)肥施用量以及種植密度、留葉數(shù)的響應(yīng)規(guī)律。
2"結(jié)果與分析
2.1"經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷慕?/p>
對數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項式回歸分析，建立大田條件下氮肥施用量、有機(jī)肥施用量、種植密度及留葉數(shù)4個因子與茄衣產(chǎn)量的經(jīng)驗?zāi)Ｐ蜑椋?/p>
Y青雪103=1 547.43+37.34×N+3.26×O+36.45×D+35.93×L-59.76×N2-28.02×O2-17.76×D2+8.70×L2+18.24×N×O-5.95×N×D-6.48×N×L+74.86×O×D-8.87×O×L+7.96×D×L。
4個因子與茄芯產(chǎn)量的模型為：
Y古引4號=2 230.30+36.36×N+42.17×O-51.26×D-24.49×L-49.75×N2-16.04×O2-68.31×D2-50.13×L2+135.98×N×O+7.95×N×D-67.80×N×L-66.29×O×D+1.89×O×L+36.74×D×L。
式中：Y為大田條件下晾制后所得一級優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉的產(chǎn)量；N、O及D、L分別表示氮肥、有機(jī)肥施用水平及種植密度、留葉數(shù)。
F檢驗結(jié)果表明，大田試驗所建得的2個方程均達(dá)到顯著水平，表明回歸方程可以反映實際情況。2個方程相關(guān)系數(shù)分別為0.545 2、0.546 0 ，說明各因子之間有相關(guān)性。
2.2"單因子效應(yīng)分析
根據(jù)回歸方程，對施氮量、有機(jī)肥施用量、種植密度和留葉數(shù)進(jìn)行單因素效應(yīng)分析，在其他因素取0水平時，可分別作出4個因子對晾制后一級煙葉產(chǎn)量的單因素效應(yīng)圖。從圖1可以看出，在試驗范圍內(nèi)，當(dāng)施氮量小于147 kg/hm2、有機(jī)肥施用量小于2 237.5 kg/hm2時，茄衣一級煙葉產(chǎn)量隨著施氮量和有機(jī)肥施用量的增加而增加，當(dāng)大于該施用水平時，一級煙葉產(chǎn)量隨著施氮量和有機(jī)肥施用量的增加而減小。種植密度在28 500株/hm2時，茄衣一級煙葉產(chǎn)量取得最大值，之后隨種植密度的增加產(chǎn)量趨于平緩，而茄衣一級煙葉產(chǎn)量隨著留葉數(shù)的增加則呈現(xiàn)上升趨勢。由圖2可知，施氮量、有機(jī)肥施用量、種植密度及留葉數(shù)對產(chǎn)量的影響都呈先升后降的趨勢，茄芯一級煙葉產(chǎn)量分別在施氮量、有機(jī)肥施用量、種植密度、留葉數(shù)為 163.5 kg/hm2、2 560 kg/hm2、23 100株/hm2、17張/株時達(dá)到最大值。
2.3"兩因素交互效應(yīng)分析
圖3、圖4分別反映氮肥施用量、有機(jī)肥施用量、種植密度及留葉數(shù)的兩因素交互效應(yīng)對茄衣、茄芯一級煙葉產(chǎn)量的影響，與單因素處理作用相比，雙因素處理還存在協(xié)同和拮抗作用。在茄衣品種試驗中，當(dāng)種植密度和留葉數(shù)處于0水平時（圖 3-A），隨著氮肥和有機(jī)肥施用量的增加，產(chǎn)量表現(xiàn)為先增加后減少的趨勢，表明氮肥與有機(jī)肥在適量的范圍內(nèi)存在明顯的協(xié)同促進(jìn)作用，但是當(dāng)?shù)逝c有機(jī)肥均過量時，二者又表現(xiàn)為拮抗作用，這一點(diǎn)與單因素分析結(jié)果相對應(yīng)。類似的，在氮肥施用量與種植密度關(guān)系中（圖3-B），也同樣表現(xiàn)出先協(xié)同再拮抗的效應(yīng)，即當(dāng)有機(jī)肥和留葉數(shù)處于0水平，且氮肥施用水平＜0.4，即施氮量＜163.5 kg/hm2"時，隨著施氮量和種植密度的增加，一級煙葉產(chǎn)量增加，說明在該范圍內(nèi)，氮肥施用量與種植密度之間存在協(xié)同促進(jìn)作用；但當(dāng)施氮量＞163.5 kg/hm2時，產(chǎn)量隨著種植密度的增加而增加，卻隨著施氮量的增加而減少，說明此時種植密度和氮肥施用量之間表現(xiàn)為拮抗作用。在茄芯品種試驗中，氮肥施用量與種植密度（圖4-B）、氮肥施用量與留葉數(shù)（圖4-C）、有機(jī)肥施用量與種植密度（圖4-D）、有機(jī)肥施用量與留葉數(shù)（圖4-E）及種植密度與留葉數(shù)（圖4-F）也表現(xiàn)出與上述相同的趨勢，均為低于某一值域時表現(xiàn)為協(xié)同作用，有利于一級煙葉產(chǎn)量的提高，隨著水平的提升，超過限度值域后便表現(xiàn)出拮抗作用，煙葉產(chǎn)量隨之降低。而在茄衣品種試驗中，當(dāng)?shù)适┯昧亢土羧~數(shù)處于0水平，且有機(jī)肥施用水平＜0.4，即有機(jī)肥施用量＜2 550 kg/hm2時（圖3-D），隨著有機(jī)肥施用量和種植密度的增加，一級煙葉產(chǎn)量減少，說明在該范圍內(nèi)，有機(jī)肥施用量和種植密度之間存在著協(xié)同促進(jìn)作用；當(dāng)有機(jī)肥施用量＞2 550 kg/hm2時，一級煙葉產(chǎn)量隨著種植密度的增加而增加，但隨著有機(jī)肥施用量的增加而降低，有機(jī)肥和種植密度之間表現(xiàn)為相互拮抗作用。在茄芯品種試驗中，氮肥施用量與有機(jī)肥施用量（圖4-A）也呈現(xiàn)出此種趨勢。
在茄衣品種試驗中，當(dāng)有機(jī)肥施用量和種植密度處于0水平，且氮肥施用水平＜0.4，即施氮量＜163.5 kg/hm2"時（圖3-C），隨著施氮量和留葉數(shù)的增加，一級煙葉產(chǎn)量增加，說明氮肥施用量與種植密度之間存在協(xié)同促進(jìn)作用，但當(dāng)施氮量＞163.5 kg/hm2"時，一級煙葉產(chǎn)量隨著留葉數(shù)的增加而增加，卻隨著施氮量的增加而減少，這說明此時種植密度和氮肥施用量之間表現(xiàn)為拮抗作用。當(dāng)?shù)适┯昧亢头N植密度處于0水平時（圖3-E），隨著有機(jī)肥施用量和留葉數(shù)的增加，一級煙葉產(chǎn)量表現(xiàn)為先少量增加后減少的趨勢，說明有機(jī)肥施用量與留葉數(shù)在適量范圍內(nèi)也存在著協(xié)同促進(jìn)作用，但是當(dāng)有機(jī)肥施用量與留葉數(shù)均過量時，二者又表現(xiàn)為拮抗作用。當(dāng)?shù)适┯昧亢陀袡C(jī)肥施用量處于0水平時（圖3-F），隨著種植密度和留葉數(shù)的增加，一級煙葉產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后少量減少趨勢，說明種植密度在適量范圍內(nèi)與留葉數(shù)呈現(xiàn)協(xié)同促進(jìn)作用，但當(dāng)種植密度過大時，二者又表現(xiàn)為拮抗作用。
2.4"經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷膬?yōu)化
分別對2個品種大田試驗小區(qū)的一級煙葉產(chǎn)量頻次進(jìn)行分析，茄衣、茄芯品種的一級煙葉產(chǎn)量平均值分別為1 465、2 036.36 kg/hm2，2個品種大田試驗的一級煙葉產(chǎn)量高于平均值的小區(qū)均有19個，頻次分布分別見表2、表3。
從表2可以看出，茄衣品種大田試驗一級煙葉產(chǎn)量大于1 465 kg/hm2的小區(qū)，氮肥處理水平主要分布在-1～0之間，即施氮量為120～150 kg/hm2；有機(jī)肥處理水平主要分布在-1～1之間，即施用量在1 500～3 000 kg/hm2之間；種植密度處理水平主要分布在-1～0之間，即22 500～25 500株/hm2；留葉數(shù)水平主要在0～1之間，即18～20張/株。
從表3可以看出，茄芯品種大田試驗一級煙葉產(chǎn)量大于2 036.36 kg/hm2的小區(qū)，氮肥處理水平主要分布在0～1之間，即施氮量為150～180 kg/hm2；有機(jī)肥處理水平主要分布在0～1之間，即施用量在2 250～3 000 kg/hm2之間；種植密度處理水平主要分布在-1～0之間，即22 500～25 500株/hm2；留葉數(shù)主要在-1～0之間，即16～18張/株。
針對表2、表3，分別計算試驗中茄衣、茄芯品種一級煙葉產(chǎn)量大于平均值的19個方案各因子的加權(quán)均數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)誤，并進(jìn)行參數(shù)的區(qū)間估計，結(jié)果見表4、表5。由表4可知，茄衣品種在大田試驗中適宜的氮肥施用量為130.73～147.17 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為1 917.27～2 424.83 kg/hm2、種植密度為23 878.03～26 174.60株/hm2、留葉數(shù)為18.31～19.59張/株。由表5可知，茄芯品種在大田試驗中適宜的氮肥施用量為146.80～168.98 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為 2 081.35～2 655.49 kg/hm2、種植密度為 23 119.95～25 037.94株/hm2、留葉數(shù)為16.62～18.13張/株。
3"討論
雪茄煙草在生產(chǎn)中需要優(yōu)良的栽培條件。本研究利用回歸函數(shù)法分別建立氮肥施用量、有機(jī)肥施用量、種植密度和留葉數(shù)與雪茄茄衣、茄芯品種晾制后一級煙葉產(chǎn)量的關(guān)系模型，并對所建立的經(jīng)驗?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行優(yōu)化，從而分別計算出茄衣、茄芯品種煙草生長適宜的氮肥、有機(jī)肥供應(yīng)量及種植密度和留葉數(shù)量。
從單因素效應(yīng)分析結(jié)果來看，氮素是煙葉生長發(fā)育所需的重要元素，參與煙株的氮代謝等生理過程，影響煙草葉片的發(fā)育狀態(tài)，與煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的形成緊密聯(lián)系［29］。合理的施氮量可以保證煙株正常生長發(fā)育，促進(jìn)煙葉碳氮代謝協(xié)調(diào)［30-31］。因此本試驗中2個品種的一級煙葉產(chǎn)量均隨氮肥施用量的增加呈現(xiàn)先升后降趨勢。高有機(jī)肥施用量可優(yōu)化雪茄煙葉種植土壤微生物特性，促進(jìn)煙葉葉綠素合成、伸長和擴(kuò)大煙葉葉片，并增加雪茄煙葉干物質(zhì)量［11］。因而隨著有機(jī)肥施用量的增加，一級煙葉產(chǎn)量增加，但過多的有機(jī)肥可能會增加作物對其他營養(yǎng)元素吸收時的拮抗作用，從而不利于優(yōu)質(zhì)煙葉的產(chǎn)生，因此本試驗中一級煙葉產(chǎn)量隨著有機(jī)肥施用量的增多而增加到一定值后呈下降趨勢。大量研究表明，合理的種植密度和留葉數(shù)可以改善煙田微氣候，提高群體的光合性能，促進(jìn)干物質(zhì)積累和合理分配，從而提升煙草的產(chǎn)量和質(zhì)量［32-35］。低密度種植條件下植株可以受益于更好的通風(fēng)透光環(huán)境及充足的資源，長勢更好，但不能滿足產(chǎn)量需求；而高密度種植條件下植株之間的競爭變得更加激烈，導(dǎo)致資源分配不均衡，這可能會降低煙葉品質(zhì)，因此種植密度及留葉數(shù)對產(chǎn)量的影響也表現(xiàn)出先升后降的趨勢，但在茄衣品種試驗中，隨著留葉數(shù)的增加一級煙葉產(chǎn)量呈現(xiàn)持續(xù)升高趨勢，推測原因可能是試驗所設(shè)置的留葉數(shù)上限不夠大，因此未出現(xiàn)留葉數(shù)對雪茄煙草生長的脅迫作用。
由于茄衣通常要求葉片寬大且較薄、組織細(xì)膩、支脈細(xì)而平伏、拉力強(qiáng)度大［36］，世界優(yōu)質(zhì)茄衣多種植在溫暖濕潤、日光柔和的地方，而在不具備多云寡照條件的地區(qū)常采用遮陰種植的方法來達(dá)到生產(chǎn)高品質(zhì)茄衣煙葉的目的［37］。若肥料施用量太多或光照太強(qiáng)，葉片則較厚，不利于優(yōu)質(zhì)茄衣煙葉的生成。因此，茄衣煙草品種在栽培中對氮肥、有機(jī)肥的需求較茄芯少，其最適種植密度及留葉數(shù)較茄芯高，本研究結(jié)果與之一致。
兩因素交互效應(yīng)分析結(jié)果表明，氮肥施用量與有機(jī)肥施用量、氮肥施用量與種植密度、氮肥施用量與留葉數(shù)、有機(jī)肥施用量與種植密度、有機(jī)肥施用量與留葉數(shù)以及種植密度與留葉數(shù)間互相都存在一個臨界值域，低于此值域時，兩因子相互之間表現(xiàn)為協(xié)同促進(jìn)作用，高于該值域時，則表現(xiàn)為拮抗作用。前人的研究表明，種植密度和留葉數(shù)影響煙株的冠層結(jié)構(gòu)，而透光率的確定對于植物保持良好的受光條件至關(guān)重要［38-39］。高密度、低留葉數(shù)處理可顯著降低株高，改善煙株光照環(huán)境，使葉面積系數(shù)更加適宜［40］。茄衣煙葉要求干物質(zhì)少，以葉片薄、韌性強(qiáng)為優(yōu)，因此栽培時所需光照少。在本試驗中，由于茄衣所需留葉數(shù)更多，氮肥施用量與留葉數(shù)、有機(jī)肥施用量與留葉數(shù)、種植密度與留葉數(shù)的交互效應(yīng)顯示，其臨界值域均較茄芯品種試驗更高，這與前人的研究結(jié)果［41-44］相符。
對建立的茄衣、茄芯品種大田經(jīng)驗?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行優(yōu)化，以追求優(yōu)質(zhì)煙葉最大產(chǎn)量，但在實際生產(chǎn)中，最大產(chǎn)量值只是個理論值，控制難度高，人工成本較大，能達(dá)到的概率非常低，因此本試驗采用頻次分析法對模型進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)產(chǎn)量大于平均值的方案中各因子加權(quán)均數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)誤，確定各統(tǒng)計量之間的離散程度，并進(jìn)行參數(shù)的區(qū)間估計，得到大田試驗中茄衣、茄芯品種的最佳施肥量、種植密度及留葉數(shù)，以完成模型的優(yōu)化。
4"結(jié)論
通過單因子效應(yīng)分析得出，茄衣品種在大田試驗中，隨著施氮量、有機(jī)肥施用量和種植密度的提高，一級煙葉產(chǎn)量呈現(xiàn)先升后降的趨勢，當(dāng)施氮量為147 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為2 237.5 kg/hm2、種植密度為28 500 株/hm2時，一級煙葉產(chǎn)量達(dá)到最大值；留葉數(shù)在0～22張/株范圍內(nèi)，隨著留葉數(shù)的增加，一級煙葉產(chǎn)量呈上升趨勢。在茄芯品種大田試驗中，隨著4個因子水平的提升，一級煙葉產(chǎn)量均呈先升后降趨勢，當(dāng)施氮量為163.5 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為2 560 kg/hm2、種植密度為 23 100株/hm2、留葉數(shù)為17張/株時所取得的一級煙葉產(chǎn)量是最大的。
對氮肥施用量、有機(jī)肥施用量、種植密度及留葉數(shù)間兩兩因素交互作用進(jìn)行分析得出，氮肥施用量與有機(jī)肥施用量、氮肥施用量與種植密度、氮肥施用量與留葉數(shù)、有機(jī)肥施用量與種植密度、有機(jī)肥施用量與留葉數(shù)以及種植密度與留葉數(shù)間互相都存在一個值域，低于此值域時，兩因子相互之間表現(xiàn)為協(xié)同促進(jìn)作用，高于該值域時，則表現(xiàn)為拮抗作用。
通過二次回歸旋轉(zhuǎn)組合試驗設(shè)計，建立氮肥施用量、有機(jī)肥施用量、種植密度和留葉數(shù)4個因子與茄衣、茄芯晾制后一級煙葉產(chǎn)量的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，并對模型進(jìn)行優(yōu)化處理。結(jié)果表明，茄衣品種大田試驗最適氮肥施用量為130.73～147.17 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為1 917.27～2 424.83 kg/hm2、種植密度為23 878.03～26 174.60株/hm2、留葉數(shù)為18.31～19.59張/株。茄芯品種大田試驗最適氮肥施用量為146.80～168.98 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為 2 081.35～2 655.49 kg/hm2、種植密度為 23 119.95～25 037.94株/hm2、留葉數(shù)為16.62～18.13張/株。
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摘要：為給優(yōu)質(zhì)茄衣、茄芯雪茄煙葉生產(chǎn)提供科學(xué)量化依據(jù)，實現(xiàn)煙葉生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，分別選用茄芯品種古引4號（海研101）、茄衣品種青雪103（QX103）為供試材料，以經(jīng)典統(tǒng)計學(xué)為分析工具，在對試驗地土壤養(yǎng)分進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次回歸旋轉(zhuǎn)組合試驗設(shè)計，分別建立氮肥施用量、有機(jī)肥施用量、種植密度及留葉數(shù)4個因子與茄衣、茄芯雪茄品種一級煙葉產(chǎn)量之間的經(jīng)驗?zāi)Ｐ停⒎治龈饕蜃又g的兩兩交互作用，進(jìn)行模型優(yōu)化。單因素效應(yīng)分析結(jié)果表明，在茄衣品種大田試驗中，隨著施氮量、有機(jī)肥施用量和種植密度的提高，一級煙葉產(chǎn)量呈現(xiàn)先升后降的趨勢，隨著留葉數(shù)的增加，一級煙葉產(chǎn)量呈上升趨勢；在茄芯品種大田試驗中，隨著施氮量、有機(jī)肥施用量、種植密度和留葉數(shù)的增加，一級煙葉產(chǎn)量呈先升后降的趨勢。雙因素交互效應(yīng)分析結(jié)果表明，氮肥施用量與有機(jī)肥施用量、氮肥施用量與種植密度、氮肥施用量與留葉數(shù)、有機(jī)肥施用量與種植密度、有機(jī)肥施用量與留葉數(shù)以及種植密度與留葉數(shù)間互相都存在一個值域，低于此值域時，兩因子相互之間表現(xiàn)為協(xié)同促進(jìn)作用，高于此值域時則表現(xiàn)為拮抗作用。模型優(yōu)化結(jié)果表明，茄衣品種最適氮肥施用量為130.73～147.17 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為1 917.27～2 424.83 kg/hm2、種植密度為 23 878.03～26 174.60株/hm2、留葉數(shù)為18.31～19.59張/株；茄芯品種最適氮肥施用量為146.80～168.98 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為2 081.35～2 655.49 kg/hm2、種植密度為23 119.95～25 037.94株/hm2、留葉數(shù)為16.62～18.13張/株。
關(guān)鍵詞：雪茄；氮；有機(jī)肥；種植密度；留葉數(shù)；經(jīng)驗?zāi)Ｐ?/p>
中圖分類號：S572.04""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
文章編號：1002-1302（2024）22-0097-08
隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)良好發(fā)展，新興消費(fèi)群體迅速增長，國內(nèi)雪茄消費(fèi)逐漸興起［1］。雪茄煙是由經(jīng)過晾制和發(fā)酵后的雪茄煙葉卷制而成的［2］，雪茄煙葉按用途可分為3種類型：茄芯、茄衣、茄套［3］。雪茄茄衣煙葉的優(yōu)劣是衡量雪茄質(zhì)量的重要因素之一，其組成和含量直接影響雪茄煙的口感［4-5］；茄芯煙葉是用作雪茄煙中心的填充材料，是雪茄煙風(fēng)味產(chǎn)生的重要來源［6］。然而目前國產(chǎn)雪茄煙原料的產(chǎn)量和品質(zhì)仍有待研究［7］。我國雪茄原料生產(chǎn)仍處于發(fā)展階段，尚未達(dá)到一定規(guī)模，優(yōu)質(zhì)雪茄煙原料大多依賴進(jìn)口，嚴(yán)重限制了國產(chǎn)雪茄行業(yè)的發(fā)展［8-9］。
研究表明，在雪茄生產(chǎn)過程中，施肥系統(tǒng)對作物品質(zhì)有重要影響［10-13］。適宜的施氮量能增加煙草產(chǎn)量，提高煙葉品質(zhì)，增加經(jīng)濟(jì)效益；過量施氮會引起煙株旺長、徒長和貪青晚熟，影響煙葉品質(zhì)；而施氮量不足則會抑制煙株的生長［14］。有機(jī)肥不僅能為煙株生長提供多種營養(yǎng)成分，還能改善土壤微生境、提高營養(yǎng)利用率、提升作物品質(zhì)，在雪茄煙的生產(chǎn)中已受到更多人重視［15-16］。此外，煙株的種植密度、留葉數(shù)等對煙葉產(chǎn)量、分級也有極大影響［17-19］。種植密度不僅能夠調(diào)節(jié)煙田種群數(shù)量與個體生長，而且對大田煙葉的有效遮光面積、種群光合效率和田間微氣象有顯著影響［20-21］；低種植密度雖然有助于煙株個體發(fā)育和農(nóng)藝性狀改善，但不能滿足生產(chǎn)上的理想種群需求［22］；而高種植密度會增加煙株個體之間的競爭，抑制個體生長發(fā)育，最終影響煙草產(chǎn)量［23］。打頂留葉通過調(diào)節(jié)煙株營養(yǎng)分配來影響煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量，留葉數(shù)多雖然能夠提高煙葉產(chǎn)量，但會造成上部葉不開片，商品等級降低，進(jìn)而導(dǎo)致均價和產(chǎn)值下降［24］；而留葉數(shù)少則會導(dǎo)致上部葉過大、過厚，煙堿含量過高，使可用性降低［25］。因此，氮肥、有機(jī)肥施用量及種植密度和留葉數(shù)是影響煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素［26-28］。
目前，關(guān)于氮肥、有機(jī)肥施用量以及種植密度、留葉數(shù)對雪茄煙葉品質(zhì)的影響已有較多報道，但大多研究的是其中某一單因子對雪茄煙草的影響，而關(guān)于4個因子的互作與雪茄煙葉產(chǎn)量或品質(zhì)的經(jīng)驗?zāi)Ｐ王r有報道。因此，本研究以經(jīng)典統(tǒng)計學(xué)為研究方法，在對試驗地土壤養(yǎng)分分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計二次回歸旋轉(zhuǎn)組合試驗，分別建立氮肥施用量、有機(jī)肥施用量、種植密度及留葉數(shù)4個因子與雪茄茄衣、茄芯煙葉產(chǎn)量之間的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，并對各因子之間的交互作用進(jìn)行分析，對建立的經(jīng)驗?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行優(yōu)化，旨在為優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉茄衣、茄芯的栽培生產(chǎn)提供量化科學(xué)依據(jù)。
1"材料與方法
1.1"試驗地概況
試驗于2023年在陜西省漢中市勉縣同溝寺鎮(zhèn)照壁山村雪茄煙種植示范基地進(jìn)行，基地的地理位置為106°49′E、33°09′N，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明、氣候溫潤，年平均氣溫14.3 ℃，無霜期在235 d以上，最冷月平均氣溫在0 ℃以上，最熱月平均氣溫為26～27 ℃，日平均溫度≥20 ℃的持續(xù)時間在 120 d 以上，有效積溫高達(dá)1 878 ℃，年日照時長為2 250～4 000 h，是優(yōu)質(zhì)煙葉的最適宜種植區(qū)之一。供試土壤肥力中等，地力均勻，適合灌溉、排水等。
土壤基礎(chǔ)肥力：速效氮含量11.91 mg/kg，速效磷含量21.50 mg/kg，速效鉀含量116.52 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量21.85 g/kg，pH值6.5。交換性鈣含量 2 670 mg/kg，交換性鎂含量482.59 mg/kg，氯離子含量為46.74 mg/kg。
1.2"試驗材料與設(shè)計
供試品種茄芯選用古引4號（海研101），茄衣選用青雪103（QX103），采用遮陰栽培模式。
試驗采用二次回歸旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計（表1），分氮肥施用量、有機(jī)肥施用量、種植密度、留葉數(shù)4個因素，每個因素各設(shè)5個水平。5個水平代號分別為 -2、-1、0、1、2。每個處理為1個小區(qū)，茄芯、茄衣各36個小區(qū)，共計72個小區(qū)，小區(qū)面積為33 m2（5行，每行面積為1.1 m×6 m），株距隨試驗設(shè)計處理的種植密度而定。對于茄芯，肥料按N ∶P2O5 ∶K2O為1 ∶1.2 ∶3.0施用；茄衣在自動遮陰棚下集中種植，肥料按N ∶P2O5 ∶K2O為1 ∶1 ∶2.8施用，施用基肥時補(bǔ)加硫酸鎂肥150 kg/hm2。選用專用肥、過磷酸鈣、硝酸銨鈣、硫酸銨和硫酸鉀等配施所需無機(jī)肥。無機(jī)肥按基肥、追肥比例為1 ∶1施用，第1、2次追肥分別在移栽后20、35 d進(jìn)行，施用量分別為總追肥量的30%、20%。有機(jī)肥選用蚯蚓糞有機(jī)肥和油枯生物肥混配（重量比為2 ∶1），作基肥施入，各小區(qū)氮肥與有機(jī)肥按照試驗設(shè)計進(jìn)行施用。
留葉數(shù)處理：在中心花開放之后進(jìn)行打頂，打頂時按照試驗設(shè)計留葉。
試驗進(jìn)程和其他田間生產(chǎn)管理均與當(dāng)?shù)責(zé)煵莘N植習(xí)慣保持一致，確保煙株各階段營養(yǎng)平衡協(xié)調(diào)，生長發(fā)育良好，適時成熟。
1.3"測定項目與方法
1.3.1"土壤樣品的采集與分析
按“S”形均勻布點(diǎn)取0～20 cm耕層土壤，過20目和100目篩。按照常規(guī)方法測定土壤pH值以及有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、氯離子等養(yǎng)分含量。
1.3.2"煙葉產(chǎn)量統(tǒng)計
根據(jù)成熟度按照小區(qū)分別對茄衣和茄芯品種的煙葉進(jìn)行采收和晾制，晾制結(jié)束后，由專業(yè)人員按照煙葉的色澤、油分、伸展度、韌性等指標(biāo)對各小區(qū)煙葉進(jìn)行分級，選取一級優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉進(jìn)行產(chǎn)量統(tǒng)計，用于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。
1.4"數(shù)據(jù)處理與分析
試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2022進(jìn)行初步匯總計算，用DPS軟件及SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，用Design-Expert、Origin軟件進(jìn)行制圖制表，分析茄衣、茄芯煙葉對不同水平的氮肥、有機(jī)肥施用量以及種植密度、留葉數(shù)的響應(yīng)規(guī)律。
2"結(jié)果與分析
2.1"經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷慕?/p>
對數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項式回歸分析，建立大田條件下氮肥施用量、有機(jī)肥施用量、種植密度及留葉數(shù)4個因子與茄衣產(chǎn)量的經(jīng)驗?zāi)Ｐ蜑椋?/p>
Y青雪103=1 547.43+37.34×N+3.26×O+36.45×D+35.93×L-59.76×N2-28.02×O2-17.76×D2+8.70×L2+18.24×N×O-5.95×N×D-6.48×N×L+74.86×O×D-8.87×O×L+7.96×D×L。
4個因子與茄芯產(chǎn)量的模型為：
Y古引4號=2 230.30+36.36×N+42.17×O-51.26×D-24.49×L-49.75×N2-16.04×O2-68.31×D2-50.13×L2+135.98×N×O+7.95×N×D-67.80×N×L-66.29×O×D+1.89×O×L+36.74×D×L。
式中：Y為大田條件下晾制后所得一級優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉的產(chǎn)量；N、O及D、L分別表示氮肥、有機(jī)肥施用水平及種植密度、留葉數(shù)。
F檢驗結(jié)果表明，大田試驗所建得的2個方程均達(dá)到顯著水平，表明回歸方程可以反映實際情況。2個方程相關(guān)系數(shù)分別為0.545 2、0.546 0 ，說明各因子之間有相關(guān)性。
2.2"單因子效應(yīng)分析
根據(jù)回歸方程，對施氮量、有機(jī)肥施用量、種植密度和留葉數(shù)進(jìn)行單因素效應(yīng)分析，在其他因素取0水平時，可分別作出4個因子對晾制后一級煙葉產(chǎn)量的單因素效應(yīng)圖。從圖1可以看出，在試驗范圍內(nèi)，當(dāng)施氮量小于147 kg/hm2、有機(jī)肥施用量小于2 237.5 kg/hm2時，茄衣一級煙葉產(chǎn)量隨著施氮量和有機(jī)肥施用量的增加而增加，當(dāng)大于該施用水平時，一級煙葉產(chǎn)量隨著施氮量和有機(jī)肥施用量的增加而減小。種植密度在28 500株/hm2時，茄衣一級煙葉產(chǎn)量取得最大值，之后隨種植密度的增加產(chǎn)量趨于平緩，而茄衣一級煙葉產(chǎn)量隨著留葉數(shù)的增加則呈現(xiàn)上升趨勢。由圖2可知，施氮量、有機(jī)肥施用量、種植密度及留葉數(shù)對產(chǎn)量的影響都呈先升后降的趨勢，茄芯一級煙葉產(chǎn)量分別在施氮量、有機(jī)肥施用量、種植密度、留葉數(shù)為 163.5 kg/hm2、2 560 kg/hm2、23 100株/hm2、17張/株時達(dá)到最大值。
2.3"兩因素交互效應(yīng)分析
圖3、圖4分別反映氮肥施用量、有機(jī)肥施用量、種植密度及留葉數(shù)的兩因素交互效應(yīng)對茄衣、茄芯一級煙葉產(chǎn)量的影響，與單因素處理作用相比，雙因素處理還存在協(xié)同和拮抗作用。在茄衣品種試驗中，當(dāng)種植密度和留葉數(shù)處于0水平時（圖 3-A），隨著氮肥和有機(jī)肥施用量的增加，產(chǎn)量表現(xiàn)為先增加后減少的趨勢，表明氮肥與有機(jī)肥在適量的范圍內(nèi)存在明顯的協(xié)同促進(jìn)作用，但是當(dāng)?shù)逝c有機(jī)肥均過量時，二者又表現(xiàn)為拮抗作用，這一點(diǎn)與單因素分析結(jié)果相對應(yīng)。類似的，在氮肥施用量與種植密度關(guān)系中（圖3-B），也同樣表現(xiàn)出先協(xié)同再拮抗的效應(yīng)，即當(dāng)有機(jī)肥和留葉數(shù)處于0水平，且氮肥施用水平＜0.4，即施氮量＜163.5 kg/hm2"時，隨著施氮量和種植密度的增加，一級煙葉產(chǎn)量增加，說明在該范圍內(nèi)，氮肥施用量與種植密度之間存在協(xié)同促進(jìn)作用；但當(dāng)施氮量＞163.5 kg/hm2時，產(chǎn)量隨著種植密度的增加而增加，卻隨著施氮量的增加而減少，說明此時種植密度和氮肥施用量之間表現(xiàn)為拮抗作用。在茄芯品種試驗中，氮肥施用量與種植密度（圖4-B）、氮肥施用量與留葉數(shù)（圖4-C）、有機(jī)肥施用量與種植密度（圖4-D）、有機(jī)肥施用量與留葉數(shù)（圖4-E）及種植密度與留葉數(shù)（圖4-F）也表現(xiàn)出與上述相同的趨勢，均為低于某一值域時表現(xiàn)為協(xié)同作用，有利于一級煙葉產(chǎn)量的提高，隨著水平的提升，超過限度值域后便表現(xiàn)出拮抗作用，煙葉產(chǎn)量隨之降低。而在茄衣品種試驗中，當(dāng)?shù)适┯昧亢土羧~數(shù)處于0水平，且有機(jī)肥施用水平＜0.4，即有機(jī)肥施用量＜2 550 kg/hm2時（圖3-D），隨著有機(jī)肥施用量和種植密度的增加，一級煙葉產(chǎn)量減少，說明在該范圍內(nèi)，有機(jī)肥施用量和種植密度之間存在著協(xié)同促進(jìn)作用；當(dāng)有機(jī)肥施用量＞2 550 kg/hm2時，一級煙葉產(chǎn)量隨著種植密度的增加而增加，但隨著有機(jī)肥施用量的增加而降低，有機(jī)肥和種植密度之間表現(xiàn)為相互拮抗作用。在茄芯品種試驗中，氮肥施用量與有機(jī)肥施用量（圖4-A）也呈現(xiàn)出此種趨勢。
在茄衣品種試驗中，當(dāng)有機(jī)肥施用量和種植密度處于0水平，且氮肥施用水平＜0.4，即施氮量＜163.5 kg/hm2"時（圖3-C），隨著施氮量和留葉數(shù)的增加，一級煙葉產(chǎn)量增加，說明氮肥施用量與種植密度之間存在協(xié)同促進(jìn)作用，但當(dāng)施氮量＞163.5 kg/hm2"時，一級煙葉產(chǎn)量隨著留葉數(shù)的增加而增加，卻隨著施氮量的增加而減少，這說明此時種植密度和氮肥施用量之間表現(xiàn)為拮抗作用。當(dāng)?shù)适┯昧亢头N植密度處于0水平時（圖3-E），隨著有機(jī)肥施用量和留葉數(shù)的增加，一級煙葉產(chǎn)量表現(xiàn)為先少量增加后減少的趨勢，說明有機(jī)肥施用量與留葉數(shù)在適量范圍內(nèi)也存在著協(xié)同促進(jìn)作用，但是當(dāng)有機(jī)肥施用量與留葉數(shù)均過量時，二者又表現(xiàn)為拮抗作用。當(dāng)?shù)适┯昧亢陀袡C(jī)肥施用量處于0水平時（圖3-F），隨著種植密度和留葉數(shù)的增加，一級煙葉產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后少量減少趨勢，說明種植密度在適量范圍內(nèi)與留葉數(shù)呈現(xiàn)協(xié)同促進(jìn)作用，但當(dāng)種植密度過大時，二者又表現(xiàn)為拮抗作用。
2.4"經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷膬?yōu)化
分別對2個品種大田試驗小區(qū)的一級煙葉產(chǎn)量頻次進(jìn)行分析，茄衣、茄芯品種的一級煙葉產(chǎn)量平均值分別為1 465、2 036.36 kg/hm2，2個品種大田試驗的一級煙葉產(chǎn)量高于平均值的小區(qū)均有19個，頻次分布分別見表2、表3。
從表2可以看出，茄衣品種大田試驗一級煙葉產(chǎn)量大于1 465 kg/hm2的小區(qū)，氮肥處理水平主要分布在-1～0之間，即施氮量為120～150 kg/hm2；有機(jī)肥處理水平主要分布在-1～1之間，即施用量在1 500～3 000 kg/hm2之間；種植密度處理水平主要分布在-1～0之間，即22 500～25 500株/hm2；留葉數(shù)水平主要在0～1之間，即18～20張/株。
從表3可以看出，茄芯品種大田試驗一級煙葉產(chǎn)量大于2 036.36 kg/hm2的小區(qū)，氮肥處理水平主要分布在0～1之間，即施氮量為150～180 kg/hm2；有機(jī)肥處理水平主要分布在0～1之間，即施用量在2 250～3 000 kg/hm2之間；種植密度處理水平主要分布在-1～0之間，即22 500～25 500株/hm2；留葉數(shù)主要在-1～0之間，即16～18張/株。
針對表2、表3，分別計算試驗中茄衣、茄芯品種一級煙葉產(chǎn)量大于平均值的19個方案各因子的加權(quán)均數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)誤，并進(jìn)行參數(shù)的區(qū)間估計，結(jié)果見表4、表5。由表4可知，茄衣品種在大田試驗中適宜的氮肥施用量為130.73～147.17 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為1 917.27～2 424.83 kg/hm2、種植密度為23 878.03～26 174.60株/hm2、留葉數(shù)為18.31～19.59張/株。由表5可知，茄芯品種在大田試驗中適宜的氮肥施用量為146.80～168.98 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為 2 081.35～2 655.49 kg/hm2、種植密度為 23 119.95～25 037.94株/hm2、留葉數(shù)為16.62～18.13張/株。
3"討論
雪茄煙草在生產(chǎn)中需要優(yōu)良的栽培條件。本研究利用回歸函數(shù)法分別建立氮肥施用量、有機(jī)肥施用量、種植密度和留葉數(shù)與雪茄茄衣、茄芯品種晾制后一級煙葉產(chǎn)量的關(guān)系模型，并對所建立的經(jīng)驗?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行優(yōu)化，從而分別計算出茄衣、茄芯品種煙草生長適宜的氮肥、有機(jī)肥供應(yīng)量及種植密度和留葉數(shù)量。
從單因素效應(yīng)分析結(jié)果來看，氮素是煙葉生長發(fā)育所需的重要元素，參與煙株的氮代謝等生理過程，影響煙草葉片的發(fā)育狀態(tài)，與煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的形成緊密聯(lián)系［29］。合理的施氮量可以保證煙株正常生長發(fā)育，促進(jìn)煙葉碳氮代謝協(xié)調(diào)［30-31］。因此本試驗中2個品種的一級煙葉產(chǎn)量均隨氮肥施用量的增加呈現(xiàn)先升后降趨勢。高有機(jī)肥施用量可優(yōu)化雪茄煙葉種植土壤微生物特性，促進(jìn)煙葉葉綠素合成、伸長和擴(kuò)大煙葉葉片，并增加雪茄煙葉干物質(zhì)量［11］。因而隨著有機(jī)肥施用量的增加，一級煙葉產(chǎn)量增加，但過多的有機(jī)肥可能會增加作物對其他營養(yǎng)元素吸收時的拮抗作用，從而不利于優(yōu)質(zhì)煙葉的產(chǎn)生，因此本試驗中一級煙葉產(chǎn)量隨著有機(jī)肥施用量的增多而增加到一定值后呈下降趨勢。大量研究表明，合理的種植密度和留葉數(shù)可以改善煙田微氣候，提高群體的光合性能，促進(jìn)干物質(zhì)積累和合理分配，從而提升煙草的產(chǎn)量和質(zhì)量［32-35］。低密度種植條件下植株可以受益于更好的通風(fēng)透光環(huán)境及充足的資源，長勢更好，但不能滿足產(chǎn)量需求；而高密度種植條件下植株之間的競爭變得更加激烈，導(dǎo)致資源分配不均衡，這可能會降低煙葉品質(zhì)，因此種植密度及留葉數(shù)對產(chǎn)量的影響也表現(xiàn)出先升后降的趨勢，但在茄衣品種試驗中，隨著留葉數(shù)的增加一級煙葉產(chǎn)量呈現(xiàn)持續(xù)升高趨勢，推測原因可能是試驗所設(shè)置的留葉數(shù)上限不夠大，因此未出現(xiàn)留葉數(shù)對雪茄煙草生長的脅迫作用。
由于茄衣通常要求葉片寬大且較薄、組織細(xì)膩、支脈細(xì)而平伏、拉力強(qiáng)度大［36］，世界優(yōu)質(zhì)茄衣多種植在溫暖濕潤、日光柔和的地方，而在不具備多云寡照條件的地區(qū)常采用遮陰種植的方法來達(dá)到生產(chǎn)高品質(zhì)茄衣煙葉的目的［37］。若肥料施用量太多或光照太強(qiáng)，葉片則較厚，不利于優(yōu)質(zhì)茄衣煙葉的生成。因此，茄衣煙草品種在栽培中對氮肥、有機(jī)肥的需求較茄芯少，其最適種植密度及留葉數(shù)較茄芯高，本研究結(jié)果與之一致。
兩因素交互效應(yīng)分析結(jié)果表明，氮肥施用量與有機(jī)肥施用量、氮肥施用量與種植密度、氮肥施用量與留葉數(shù)、有機(jī)肥施用量與種植密度、有機(jī)肥施用量與留葉數(shù)以及種植密度與留葉數(shù)間互相都存在一個臨界值域，低于此值域時，兩因子相互之間表現(xiàn)為協(xié)同促進(jìn)作用，高于該值域時，則表現(xiàn)為拮抗作用。前人的研究表明，種植密度和留葉數(shù)影響煙株的冠層結(jié)構(gòu)，而透光率的確定對于植物保持良好的受光條件至關(guān)重要［38-39］。高密度、低留葉數(shù)處理可顯著降低株高，改善煙株光照環(huán)境，使葉面積系數(shù)更加適宜［40］。茄衣煙葉要求干物質(zhì)少，以葉片薄、韌性強(qiáng)為優(yōu)，因此栽培時所需光照少。在本試驗中，由于茄衣所需留葉數(shù)更多，氮肥施用量與留葉數(shù)、有機(jī)肥施用量與留葉數(shù)、種植密度與留葉數(shù)的交互效應(yīng)顯示，其臨界值域均較茄芯品種試驗更高，這與前人的研究結(jié)果［41-44］相符。
對建立的茄衣、茄芯品種大田經(jīng)驗?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行優(yōu)化，以追求優(yōu)質(zhì)煙葉最大產(chǎn)量，但在實際生產(chǎn)中，最大產(chǎn)量值只是個理論值，控制難度高，人工成本較大，能達(dá)到的概率非常低，因此本試驗采用頻次分析法對模型進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)產(chǎn)量大于平均值的方案中各因子加權(quán)均數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)誤，確定各統(tǒng)計量之間的離散程度，并進(jìn)行參數(shù)的區(qū)間估計，得到大田試驗中茄衣、茄芯品種的最佳施肥量、種植密度及留葉數(shù)，以完成模型的優(yōu)化。
4"結(jié)論
通過單因子效應(yīng)分析得出，茄衣品種在大田試驗中，隨著施氮量、有機(jī)肥施用量和種植密度的提高，一級煙葉產(chǎn)量呈現(xiàn)先升后降的趨勢，當(dāng)施氮量為147 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為2 237.5 kg/hm2、種植密度為28 500 株/hm2時，一級煙葉產(chǎn)量達(dá)到最大值；留葉數(shù)在0～22張/株范圍內(nèi)，隨著留葉數(shù)的增加，一級煙葉產(chǎn)量呈上升趨勢。在茄芯品種大田試驗中，隨著4個因子水平的提升，一級煙葉產(chǎn)量均呈先升后降趨勢，當(dāng)施氮量為163.5 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為2 560 kg/hm2、種植密度為 23 100株/hm2、留葉數(shù)為17張/株時所取得的一級煙葉產(chǎn)量是最大的。
對氮肥施用量、有機(jī)肥施用量、種植密度及留葉數(shù)間兩兩因素交互作用進(jìn)行分析得出，氮肥施用量與有機(jī)肥施用量、氮肥施用量與種植密度、氮肥施用量與留葉數(shù)、有機(jī)肥施用量與種植密度、有機(jī)肥施用量與留葉數(shù)以及種植密度與留葉數(shù)間互相都存在一個值域，低于此值域時，兩因子相互之間表現(xiàn)為協(xié)同促進(jìn)作用，高于該值域時，則表現(xiàn)為拮抗作用。
通過二次回歸旋轉(zhuǎn)組合試驗設(shè)計，建立氮肥施用量、有機(jī)肥施用量、種植密度和留葉數(shù)4個因子與茄衣、茄芯晾制后一級煙葉產(chǎn)量的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，并對模型進(jìn)行優(yōu)化處理。結(jié)果表明，茄衣品種大田試驗最適氮肥施用量為130.73～147.17 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為1 917.27～2 424.83 kg/hm2、種植密度為23 878.03～26 174.60株/hm2、留葉數(shù)為18.31～19.59張/株。茄芯品種大田試驗最適氮肥施用量為146.80～168.98 kg/hm2、有機(jī)肥施用量為 2 081.35～2 655.49 kg/hm2、種植密度為 23 119.95～25 037.94株/hm2、留葉數(shù)為16.62～18.13張/株。
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