王稼良 劉加紅 周倩 王戈 賈孟 賈利華 付偉濤 陳斌 趙豈彬 梁顥鏵

摘要：【目的】研究烤煙井窖式移栽方式下不同井窖深度對土壤溫濕度和烤煙產質量的影響，為探明最適井窖深度及其與烤煙產質量間的影響機制提供理論依據?！痉椒ā恳钥緹熎贩NK326為研究對象，設4個井窖深度（T1：5 cm，T2：10 cm，T3：15 cm，T4：20 cm）處理，測定不同處理下的土壤溫濕度及煙株成活率、農藝性狀、經濟性狀和烤后煙葉化學成分，明確井窖深度對土壤溫濕度及煙株生長發(fā)育和產質量的影響?！窘Y果】隨井窖深度的增加，土壤溫度先升高后降低，而土壤濕度整體上呈升高趨勢，整體來看T2處理具有較優(yōu)的保溫保濕性能。煙苗的成活率、主要農藝性狀、全株干重、產量和產值等指標均隨井窖深度的增加呈先升后降的變化趨勢，其中T2處理整體表現(xiàn)最優(yōu)。與T1、T3和T4處理相比，T2處理的煙苗成活率分別高5.0%、4.8%和9.8%，全株干重分別高7.4%、9.5%和27.7%，產量分別高12.8%、15.3%和28.4%，產值分別高31.1%、32.1%和67.4%;4個處理的化學品質綜合評分表現(xiàn)為T2>T1>T3>T4。【結論】井窖深度的變化導致井窖內溫濕度發(fā)生改變，井窖深度為10 cm的環(huán)境條件最有利于煙株早生快發(fā)和產質量形成。

關鍵詞： 烤煙;井窖式移栽;深度;溫濕度;產質量

中圖分類號： S572? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼： A

文章編號：2095-1191（2019）10-2141-08? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of different well-cellar depths on soil temperature and humidity and tobacco yield and quality

JIA Meng1， JIA Li-hua2， FU Wei-tao2， CHEN Bin2， ZHAO Qi-bin2， LIANG Hao-hua2，WANG Jia-liang2， LIU Jia-hong2， ZHOU Qian2， WANG Ge1*

（1College of Tobacco Science， Yunnan Agricultural University， Kunming? 650201， China;

2Luoping Branch of Qujing Tobacco Company， Qujing， Yunnan? 655800， China）

Abstract：【Objective】Exploring the effects of different well-cellar depths on soil temperature，humidity， yield and quality of flue-cured tobacco in the well-cellar transplanting to provide theoretical basis for exploring the optimal well-ce-llar depth and its influence mechanism on yield and quality of flue-cured tobacco. 【Method】Four well-cellar depth treatments（T1：5 cm，T2：10 cm，T3：15 cm，T4：20 cm）were set up to determine the soil temperature and humidity，survival rate，agronomic and economic characteristics of flue-cured tobacco variety K326. The effects of well-cellar depth on soil temperature and humidity，tobacco growth，yield and quality of tobacco were studied. 【Result】With the increase of well-cellar depth，soil temperature increased then decreased while soil humidity increased in general. Overall， T2 had the fine heat preservation and moisture preservation features. Indexes like survival rate of tobacco seedlings，main agronomic traits， dry weight，output value increased first and then decreased as well-cellar depth increased. T2 treatment had the optimal performance. Its survival rate was 5.0%，4.8% and 9.8% higher than T1， T3 and T4 treatments respectively，its dry weight was 7.4%，9.5% and 22.7% higher，yield was 12.8%，15.3% and 28.4% higher，output value was 31.1%，32.1% and 67.4% higher. The chemical quality score was T2>T1>T3>T4. 【Conclusion】The well-cellar depth affects soil temperature and humidity. The well-cellar depth of 10 cm is the optimal condition for the early growth and yield and quality formation of tobacco plants.

Key words： flue-cured tobacco; well-cellar transplanting; depth; temperature and humidity; yield and quality

0 引言

【研究意義】烤煙井窖式移栽是將煙苗移栽到一定規(guī)格的井窖內，實現(xiàn)烤煙壯苗培育、適時早栽和高壟深栽，從而使烤煙小苗健壯生長的一種烤煙移栽新技術（羅會斌，2012;曾昭松等，2018）。與傳統(tǒng)小苗移栽相比，井窖式移栽具有更好的保濕增溫效果及煙苗早生快發(fā)能力強等特點，且能促進煙株生長發(fā)育，改善煙株的農藝性狀和經濟性狀，提高煙葉的產量和品質，同時能增強煙株的抗逆能力，減少病蟲害發(fā)生，達到減工降本、提質增效的目的，目前推廣面積呈逐年增加趨勢（劉杰等，2013;張煒等，2014;張小花等，2016;吳薇等，2018）。但井窖式移栽技術操作要求較高，特別是井窖規(guī)格通常成為影響移栽質量的主要制約因素，其中又以打井深度影響最大，其深度變化直接影響井窖內的溫濕度并最終影響煙苗生長（李秋英等，2014;楊占偉等，2014）。因此，在系統(tǒng)調查不同井窖深度條件下土壤溫濕度變化特征的基礎上，探究烤煙產質量間的差異，并篩選出最佳的井窖深度，可為進一步優(yōu)化現(xiàn)有技術提供必要的理論依據?！厩叭搜芯窟M展】適宜的移栽方式是烤煙獲得高質量的基礎，研究表明，移栽前期土壤溫度、氣溫保持在穩(wěn)定的范圍內，可為煙苗生長提供類似育苗棚的理想環(huán)境，縮短煙苗還苗期，提高煙苗生長速率并促進煙苗前期早生快發(fā)（孔銀亮，2011;王錫春等，2016）。在移栽初期，適宜深度的井窖式移栽可促進煙苗根系發(fā)育，改善煙株生長小環(huán)境，為烤煙產質量的形成提供優(yōu)異的環(huán)境條件（韓治建等，2014）。井窖式移栽技術在穴內栽煙，實現(xiàn)適時移栽、煙苗深栽，栽后煙株早生快發(fā)，躲過伏旱天氣，有效保障烤煙大田生長時間，使煙株處于相對穩(wěn)定的水、熱、光、溫條件中，受外界環(huán)境影響較小，不因外界條件的驟變導致基本性狀起伏不定，從而使煙株生長達到穩(wěn)定效果（崔志燕等，2018）。井窖深度對烤煙的生長發(fā)育及產質量有明顯影響，煙苗移栽太深或太淺均不利于根系和煙苗的生長發(fā)育，適度深栽可促進煙株生長（于會泳等，2012;張煒，2015），縮短還苗時間，加快煙株前期營養(yǎng)生長，增強植株對低溫凍害的抵御能力，還可延緩植株生殖生長，延長大田生育期（黃澤春，2010）。楊劍（2013）研究表明，適宜的井窖深度能促使煙苗生命體征較強壯。陳煌等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，適當?shù)木焉疃饶芴峁┫鄬^高的土壤溫度及適宜的土壤濕度條件，促進煙株的早生快發(fā)，有助于烤煙根系的縱向生長，使生育期適當提前，提升烤煙產量，改善煙葉品質。林葉春等（2015a，2015b）研究表明，井窖式移栽可明顯改善煙苗移栽初期井窖內的大氣和土壤等環(huán)境水熱條件，是應對脅迫的重要栽培措施，對煙苗起促生效應?！颈狙芯壳腥朦c】烤煙井窖式移栽對減輕病蟲害、提高煙葉產質量等具有顯著作用，目前已在全國推廣（趙輝等，2015）。但目前對該技術的研究多為探討漂浮育苗盤規(guī)格、井窖深度等對煙株生育期及農藝性狀的影響（邱雪柏等，2015;張偉娜等，2017），而針對井窖深度造成的土壤溫濕度及烤煙產質量差異的研究鮮見報道?！緮M解決的關鍵問題】通過在不同井窖深度下栽植煙株，對比不同井窖深度條件下的土壤溫濕度及煙株生長發(fā)育指標，確定最佳井窖深度，并探究其致優(yōu)機理，以期為井窖式移栽技術的大面積推廣及烤煙優(yōu)質適產提供理論依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗地點

試驗于2018年在云南省曲靖市羅平縣羅雄街道圭山居委會的試驗田（東經103°58′，北緯24°34′）進行。試驗田地勢平坦，海拔1479 m，土壤質地為黃壤，前茬作物為油菜。土壤基礎理化性質：pH 6.42，有機質45.25 mg/kg，全氮2.15 g/kg，堿解氮171.56 mg/kg，全磷1.64 g/kg，速效磷46.56 mg/kg，全鉀14.63 g/kg，速效鉀232.6 mg/kg。

1. 2 試驗材料

供試烤煙品種為K326，采用莖高5 cm左右且苗齡為4葉1心的壯苗，于5月11日移栽，株行距120 cm×60 cm。起壟前條施煙草專用復合肥（N∶P2O5∶K2O=12∶12∶24）600 kg/ha為基肥，并在煙苗栽入井窖后，配制1%煙草專用追肥（N∶P2O5∶K2O=15∶0∶30），加入菊脂類農藥作為定根肥藥水，拌均并順井壁淋下，每井用量150 mL。追肥采用煙草專用追肥（N∶P2O5∶K2O=15∶0∶30），用量為375 kg/ha，于移栽后25 d內分3次對水澆施。

1. 3 試驗方法

采用杯罩式井窖移栽方式。使用背負式煙草井窖打孔機（RZ-YZ型，曲阜市潤眾機械制造有限公司）打孔，井窖直徑為12 cm。設4個不同井窖深度處理，井窖深度分別為5 cm（T1）、10 cm（T2）、15 cm（T3）和20 cm（T4）。移栽后立即覆杯罩，杯罩高8 cm，下杯口直徑12 cm，上頂直徑9 cm，于移栽后10 d揭杯，移栽后35 d培土。每處理3次重復，共12個小區(qū)，采用隨機區(qū)組設計，每小區(qū)種植烤煙50株，試驗田四周設有保護行。

1. 4 測定項目及方法

1. 4. 1 煙苗成活率測定 移栽后7 d，測定各處理煙苗成活率。煙苗成活率（%）=成活煙苗數(shù)/煙苗總數(shù)×100。

1. 4. 2 土壤溫濕度測定 移栽后13～26 d，每小區(qū)隨機選取3株長勢一致的烤煙，利用溫濕度記錄儀（L95-8型，杭州路格科技有限公司）連續(xù)24 h每隔30 min記錄一次井窖內溫濕度，并計算其日均值。

1. 4. 3 煙株農藝性狀測定 于移栽后30和60 d，每小區(qū)隨機選取3株長勢一致的烤煙，按照行業(yè)標準YC/T 142—2010《煙草農藝性狀調查測量方法》測定其葉數(shù)、株高、莖圍、最大葉長、最大葉寬和葉面積系數(shù)等農藝性狀。

葉面積系數(shù)=（L×d×w×N×n）/S

式中，L為平均葉長（cm），d為平均葉寬（cm），w為烤煙葉面積修正系數(shù)0.6345，N為有效葉數(shù)（片），n為單位土地面積煙株數(shù)（株），S為單位土地面積（cm2）。

1. 4. 4 干重測定 移栽后70 d，每小區(qū)隨機選取3株長勢一致的烤煙，于105 ℃下殺青15 min，再以60 ℃烘至恒重，測定其根、莖和葉的干重。

1. 4. 5 經濟性狀測定 參照當?shù)責熑~價格，對各處理的烤后煙葉進行產量、產值、均價、上等煙比例及中等煙比例等經濟性狀統(tǒng)計。

1. 4. 6 烤后煙葉化學成分測定及品質評價 每處理各選取C3F等級煙葉3.0 kg進行常規(guī)化學成分測定?？偺呛瓦€原糖含量參照YC/T 159—2002《煙草及煙草制品 水溶性糖的測定 連續(xù)流動法》進行測定，煙堿含量參照YC/T 160—2002《煙草及煙草制品 總植物堿的測定 連續(xù)流動法》進行測定，總氮含量參照YC/T 161—2002《煙草及煙草制品 總氮的測定 連續(xù)流動法》進行測定，鉀含量參照YC/T 217—2007《煙草及煙草制品 鉀的測定 連續(xù)流動法》進行測定，氯含量參照YC/T 162—2002《煙草及煙草制品 氯的測定 連續(xù)流動法》進行測定，淀粉含量參照YC/T 216—2007《煙草及煙草制品 淀粉的測定 連續(xù)流動法》進行測定，并計算糖堿比（還原糖/煙堿）、氮堿比（總氮/煙堿）及鉀氯比（鉀/氯）。

依據王彥亭等（2010）的烤煙化學成分指標賦值方法，對化學成分進行評定，各指標均以公認的最適范圍為100分，高于或低于該最適范圍依次降低分值，用Excel 2017對分值范圍與指標范圍進行等比例取值并用于線性建模，將指標數(shù)據代入建模公式則得對應分值，采用指數(shù)和法評價烤煙內在化學成分協(xié)調性綜合情況（謝晉等，2014）：

P=∑Pi×Ci

式中，P為烤煙化學成分協(xié)調性綜合指數(shù);Ci為第i個化學成分指標量化分值;Pi為第i個化學成分指標相對權重。

1. 5 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據利用Excel 2013進行整理和作圖，利用SPSS 23.0進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2. 1 不同井窖深度對土壤溫濕度的影響

由圖1可看出，隨井窖深度的增加，土壤溫度先升高后降低，T2處理整體上表現(xiàn)出較優(yōu)的土壤保溫性能，T3和T1處理次之，T4處理的土壤保溫性能最差。說明適宜的井窖深度有助于保持土壤溫度，抑制熱量散失，有利于煙苗的早生快發(fā)，而過度深栽不利于熱量貯藏，致使土壤溫度較低。不同時期各處理井窖內土壤濕度變幅較大（圖2），隨著井窖深度的增加，土壤濕度整體上呈上升趨勢，T4處理各時期井窖內土壤濕度整體上最高，T3和T2處理次之，T1處理保濕性能最差。

2. 2 不同井窖深度對煙株生長發(fā)育及產質量的影響

2. 2. 1 不同井窖深度對煙苗成活率的影響 由圖3可看出，T2處理的煙苗成活率最高，達99.9%，T3和T1處理次之，T4處理表現(xiàn)最差，T2處理成活率分別較T1、T3和T4處理顯著高5.0%、4.8%和9.8%（P<0.05，下同）。表明適度深栽有利于煙苗初期成活，為烤煙后期產質量的形成提供保障。

2. 2. 2 不同井窖深度對煙株農藝性狀的影響 由表1可看出，移栽后30 d，T2處理的葉數(shù)稍多于其他處理，但各處理間均無顯著差異（P>0.05，下同）;在株高和莖圍方面，T2和T3處理均顯著高于T1和T4處理，且T2處理稍高于T3處理，T1處理顯著高于T4處理;在最大葉長和最大葉寬方面，T2處理顯著高于其他處理，且T4處理最大葉長顯著低于T1和T3處理;對于葉面積系數(shù)而言，T4處理表現(xiàn)最差，其他處理間差異均不顯著。移栽后60 d，各處理間的葉數(shù)仍無顯著差異，而株高、莖圍、最大葉長、最大葉寬和葉面積系數(shù)均以T2處理整體表現(xiàn)最優(yōu)，T4處理表現(xiàn)最差。綜合來看，10 cm的井窖深度有利于煙株前期的生長發(fā)育，過度深栽反而對煙株的生長產生不利影響。

2. 2. 3 不同井窖深度對煙株不同部位干重的影響

由圖4可看出，隨著井窖深度的增加，煙株根干重呈逐漸降低的趨勢，T1處理根干重顯著高于其他處理，T2處理顯著高于T3和T4處理，T3和T4處理間差異不顯著;莖干重、葉干重及全株干重均呈先升高后降低的變化趨勢，以T2處理表現(xiàn)最優(yōu)，T4處理表現(xiàn)最差，其中T2處理全株干重分別較T1、T3和T4處理高7.4%、9.5%和27.7%，差異顯著。綜合來看，不同井窖深度處理對煙株生長中后期生物量影響較明顯，10 cm的井窖深度可有效促進煙株干物質的積累。

2. 2. 4 不同井窖深度對烤煙經濟性狀的影響 由表2可看出，不同處理間除中等煙和上等煙比例無顯著差異外，其余經濟性狀間均差異顯著，且以T2處理各經濟性狀最佳，T4處理表現(xiàn)最差，T1和T3處理間各指標無顯著差異，其中T2處理的產量和產值較T1、T3和T4處理分別高12.8%、15.3%、28.4%和31.1%、32.1%、67.4%。

2. 2. 5 不同井窖深度對烤煙C3F等級煙葉化學品質的影響 通常認為優(yōu)質煙葉主要化學成分含量應滿足：煙堿2.20%～2.80%、總氮2.00%～2.50%、總糖和還原糖18.00%～22.00%、鉀≥2.50%、淀粉≤3.50%、糖堿比8.50～9.50、氮堿比0.95～1.05和鉀氯比≥8.00（王彥亭等，2010）。由表3可看出，各處理煙堿和總氮含量均以T2處理最接近優(yōu)質煙葉標準;總糖含量以T3處理最高，T4處理次之，T1和T2處理間差異不顯著;T1、T2和T3處理的還原糖含量均在優(yōu)質煙葉標準范圍內，且顯著低于T4處理;氯含量以T2處理最低，T4處理最高;鉀含量以T1處理最低，T2、T3和T4處理間差異不顯著;淀粉含量以T3處理最低，其他處理間差異不顯著;糖堿比以T2和T1處理較接近優(yōu)質煙葉標準，T4處理最高;氮堿比以T1處理最低，其他處理間差異不顯著;鉀氯比以T2處理最高，T4處理最低。對各處理進行化學成分協(xié)調性綜合評價（表4），發(fā)現(xiàn)煙堿、總氮、鉀含量和鉀氯比均以T2處理最優(yōu)，T3處理淀粉含量分值最高，氮堿比以T4處理最好，T1處理糖堿比最優(yōu)，且T1、T2和T3處理的還原糖含量評分均為100.00分。4個處理的總分表現(xiàn)為T2>T1>T3>T4。由此可知，T2處理烤后煙葉的化學成分較協(xié)調，最接近優(yōu)質煙葉標準。

3 討論

烤煙的優(yōu)質生長不僅取決于土壤基本性狀，還取決于栽植深度與土壤溫濕度，適宜的土壤溫濕度對煙株產量和品質的形成具有不可替代的作用。楊龍祥和陳榮平（2008）研究表明，隨著土壤深度的增加，土壤溫度在11：00前呈逐漸升高趨勢，而11：00后反之。張煒等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，在具有深層地下水位的土壤中，土壤溫度隨井窖深度的增加而減小，土壤水含率隨之增加，且黏土的下降幅度比砂質壤土更明顯。井窖式移栽是利用杯罩對井窖區(qū)域進行扣杯處理，形成較封閉的煙苗生長空間，這種類似“微型溫室”的空間結構保障了煙苗生長對環(huán)境溫度的需求（陳維林等，2018）。本研究也得出相似結論，即隨著井窖深度的增加，土壤溫度呈先升高后降低的變化趨勢，且在深度為10 cm時達最高值，而土壤濕度整體上隨井窖深度的增加持續(xù)上升。其原因可能是由于杯罩阻擋了雨水落入，同時有效遏止了井窖水分散失，封閉的空間內容易形成高濕環(huán)境，且隨著井窖的不斷加深，井窖內濕氣逐漸增大，光能輻射逐漸減弱;而井窖深度過淺時，雖易于接受充足的光照，但井窖環(huán)境易受地上冷空氣的制約，導致土壤溫度過低，仍然不利于烤煙幼苗的生長（陳維林等，2018）。羅會斌等（2012）研究發(fā)現(xiàn)，直徑8 cm、深度20 cm井窖的溫度和相對濕度較穩(wěn)定，與本研究結果略有不同，其原因或為井窖直徑差異所致，本研究中的井窖直徑為12 cm，相對于8 cm的直徑而言井窖底面積較大，使其在相對較低的井窖深度（10 cm）即可保持穩(wěn)定且有益于煙株生長的溫濕度（張煒等，2015;姚榮坤，2017）。以上結果均表明，井窖式移栽在提高土壤溫度、保蓄土壤水分的同時，能有效地調節(jié)土壤溫濕度，使土壤溫濕度保持在相對穩(wěn)定的范圍內，為煙株生長提供較理想的環(huán)境，且土壤溫濕度受井窖深度的影響較直接，并隨井窖深度的變化呈規(guī)律性波動。

栽植深度對作物成活率和生長量的影響明顯（楊艷平，2011），一定程度的深耕不僅能有效促進煙株根系的生長發(fā)育，還可增加一級側根和不定根的數(shù)量，擴展根系的分布范圍（王娜等，2014）。對于成活率而言，Knappenberger和K?ller（2012）研究發(fā)現(xiàn)，較深的玉米栽植深度（9 cm）比淺植玉米更易出苗，且成活率較高。陳曉紅等（2014）研究表明，膜上井窖式小苗移栽和膜下井窖式小苗移栽煙苗的成活率均高達99%～100%。本研究也得出相似結論，即以井窖深度為10 cm的煙苗成活率顯著高于其他處理，表明因井窖外的溫濕度變化而導致井窖內形成水力遞度，過度深栽或淺栽均形成了不利的水熱環(huán)境，而適宜的井窖深度使井窖內的溫濕度相對穩(wěn)定，為烤煙小苗移栽提供相對適宜的微環(huán)境，以促進煙苗生根發(fā)育。對于農藝性狀和經濟性狀而言，林中麟（2013）、王雪仁等（2014）研究認為，井窖深度為15 cm 時，烤煙還苗早，農藝性狀較優(yōu)，外觀品質好;馮強等（2014）、陳煌等（2015）研究表明，20 cm的井窖深度能促進煙株的早生快發(fā)，使生育期適當提前，促進煙株的生長發(fā)育，提升烤煙的產量、產值、均價和中上等煙的比例，優(yōu)化煙葉化學成分協(xié)調性。本研究結果表明，井窖深度為10 cm時，煙株莖、葉及全株干重最高，產量和產值最高，主要化學成分相對協(xié)調，品質評分較高。本研究結果得出的適宜井窖深度與前人研究結果存在一定差異，究其原因可能是云南海拔較高、杯罩規(guī)格、試驗田基礎理化性質差異及土壤溫濕度的綜合影響而導致。在本研究條件下，井窖深度為10 cm時，煙株生長具備較優(yōu)的環(huán)境條件，但隨著深度的繼續(xù)增加，煙株的發(fā)育受到抑制，質量特征下降，表明過度深栽不利于最適井窖溫濕度的形成，難以為烤煙后期生長打好基礎，導致煙株生長發(fā)育不良及干物質積累較少，進而影響其化學成分的協(xié)調性及綜合品質評價。

4 結論

井窖移栽方式下，隨井窖深度的增加，土壤溫度呈先升高后降低的變化趨勢，而土壤濕度整體上呈上升趨勢;井窖深度為10 cm的環(huán)境條件最有利于煙株早生快發(fā)和產質量形成。

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（責任編輯 王 暉）