李云霞,李思軍,劉躍榮,鄭維威,李 磊,曾 蓓
(1. 郴州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,湖南 郴州 423000;2. 郴州市煙草公司桂陽分公司,郴州 桂陽 424400;3. 郴州市煙草公司宜章分公司,郴州 宜章 424200)
影響煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因素有烤煙品種、栽培技術(shù)措施和生態(tài)環(huán)境[1-3]。在一定的氣候環(huán)境、土壤、特定品種條件下,栽培措施對烤煙的產(chǎn)量、質(zhì)量有重要影響[4]。移栽密度、施氮量、打頂留葉是影響煙葉產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。研究表明,豫煙6 號在豫南煙區(qū)以種植密度18 000 株/hm2、施氮量為45 kg/hm2、留葉數(shù)為20 片/株的條件栽培時綜合表現(xiàn)最優(yōu)[5];云煙99 在麗江永勝煙區(qū)以種植密度16 500 株/hm2,施氮量157.5 kg/hm2,留葉數(shù)17~19 片/株的條件栽培時綜合表現(xiàn)較好[6];云煙87 在貴陽清鎮(zhèn)煙區(qū)以種植密度16 680 株/hm2、施氮量105 kg/hm2、留葉數(shù)20 片/株的條件栽培時最有利于產(chǎn)量、產(chǎn)值的形成[7];云煙87 在湘南煙區(qū)以移栽密度18 195 株/hm2、施氮量142.5 kg/hm2的條件栽培時烤煙經(jīng)濟(jì)性狀較好[8];云煙97 在郴州桂陽以移栽密度16 500 株/hm2、施氮量為165 kg/hm2或移栽密度15 000 株/hm2、施氮量為180 kg/hm2的條件栽培時最有利于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉[9]。因此,在烤煙生產(chǎn)中必需依據(jù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,采取最優(yōu)的栽培措施以保證烤煙品種的特性得以充分發(fā)揮。
郴州市桂陽縣位于湖南南部,是全省最大、全國第二大烤煙生產(chǎn)基地,其煙葉種植始于明代,所產(chǎn)煙葉一直廣受國內(nèi)外重點(diǎn)卷煙工業(yè)企業(yè)的青睞。近年來,由于種植結(jié)構(gòu)單一、品種退化嚴(yán)重,導(dǎo)致品種抗性降低,品質(zhì)下降。為此,筆者以新品系NH2146 為供試材料,探討其最佳的種植密度、施氮量和留葉數(shù),以期篩選出最優(yōu)的栽培技術(shù)組合,為指導(dǎo)當(dāng)?shù)責(zé)熑~生產(chǎn)提供依據(jù)。
桂陽縣位于湖南省郴州市西部,南嶺北麓;地理坐標(biāo)為東經(jīng)112°13′26″~112°55′46″,北緯25°27′15″~26°13′30″;屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候,四季分明,熱量充沛,年平均氣溫17.5℃,年平均降水量為1 485.5 mm,年平均蒸發(fā)量1 504.8 mm,年平均日照時數(shù)1 527.8 h。供試土壤為石灰?guī)r母質(zhì)洪積物發(fā)育的潴育型灰泥田,有機(jī)質(zhì)22.52 g/kg,全氮1.41 g/kg,全磷0.97 g/kg、堿解氮188.69 mg/kg,有效磷31.9 mg/kg,速效鉀311.5 mg/kg,pH 值7.55。
1.2.1 供試烤煙品種 烤煙新品系NH2146,湖南省煙草公司選育。
1.2.2 肥 料 煙草專用基肥(N、P2O5、K2O 含量分別為7%、17%和8%)、煙草專用提苗肥(N、P2O5含量分別為20%和9%)、煙草專用追肥(N、K2O 含量分別為10%和32%)和硫酸鉀(含K2O 50%),湖南金葉眾望科技股份有限公司提供。
試驗(yàn)于2019 年在郴州桂陽煙草基地進(jìn)行。設(shè)三因素三水平正交試驗(yàn),分別為移栽密度(A)、施氮量(B)、留葉數(shù)(C)。移栽密度水平分別設(shè)置為A1:18 525株/hm2(45 cm×120 cm),A2:16 665 株/hm2(50 cm×120 cm),A3:15 150 株/hm2(55 cm×120 cm);施氮量分別設(shè)置為B1:165 kg/hm2,B2:150 kg/hm2,B3:135 kg/hm2;留葉數(shù)水平分別設(shè)置為C1:18 片/株,C2:20 片/株,C3:22 片/株。試驗(yàn)共9 個處理組合(見表1),采用隨機(jī)區(qū)組排列,3 次重復(fù),共27 個小區(qū)。氮磷鉀肥料比例為1 ∶1.1 ∶3,基肥占總施肥量的40%,移栽前10 d 穴施;追肥于移栽后第7 天、第20天、第35 天、第50 天分4 次施用,各占5%、15%、20%、20%,施肥方式為澆施。田間管理按當(dāng)?shù)厣a(chǎn)規(guī)范化要求進(jìn)行。
表1 三因素三水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
煙葉成熟后分小區(qū)進(jìn)行采烤,按國家42 級分級標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一分級,以2019年當(dāng)?shù)責(zé)熑~收購價格計(jì)算產(chǎn)值,分小區(qū)統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例和上中等煙比例。
采用Excel 2007 和SPSS 13.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析。
極差分析能夠較為直觀形象地判斷出影響指標(biāo)的主要、次要因素,根據(jù)“主要因素取使指標(biāo)最好的水平,次要因素可取使指標(biāo)最好的水平,也可取便于操作或節(jié)約原料的水平”的原則[10],對比找出最優(yōu)組合。從表2 可知,3 因素對產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響均為移栽密度(A)>留葉數(shù)(C)>施氮量(B),最優(yōu)水平組合為A3B2C1(T8);對均價和上等煙比例的影響依次為施氮量(B)>留葉數(shù)(C)>移栽密度(A),最優(yōu)水平組合為A3B2C1(T8);對上中等煙比例的影響依次為留葉數(shù)(C)>施氮量(B)>移栽密度(A),最優(yōu)水平組合為A3B2C1(T8)。綜上所述,移栽密度對產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響最大,施氮量對均價和上等煙比例影響最大,留葉數(shù)則對上中等煙比例影響最大。
表2 各因素水平對烤煙NH2146 經(jīng)濟(jì)性狀的影響
在生產(chǎn)中,有許多因素互相制約又互相依存。極差分析雖能快速對因素進(jìn)行主次排序,但無法判斷因素對試驗(yàn)的影響是否顯著,主觀性較強(qiáng)。方差分析則是可以找出各因素中對評價指標(biāo)有顯著影響的因素,準(zhǔn)確性比較高。從表3 可知,不同處理間烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值差異十分顯著。產(chǎn)量以T5~T8 較高,它們之間沒有顯著性差異;T8 顯著高于T1 處理,極顯著高于T2、T3 和T4 處理;T9 顯著高于T1 處理,極顯著高于T2 和T3 處理,與其他處理無顯著性差異;T3 處理產(chǎn)量最低,與最高的T8 處理相差達(dá)到了686.74 kg/hm2。產(chǎn)值以T7~T8 較高,它們之間沒有顯著性差異;T8 顯著高于T5 處理,極顯著高于T1、T2、T3 和T4 處理;T7 顯著高于T1 和T4,極顯著高于T2 和T3 處理,產(chǎn)值最高的T8 處理比最低的T3 高出20 468.63 元/hm2。均價最高的是T8 處理,為25.91 元/kg,比T3 處理高1.43 元/kg,各處理間均無顯著性差異。上等煙比例和上中等煙比例均最高的是T8 處理,分別為69%和100%,比最低的T3 處理高出11.12%和2.29%,各處理間均無顯著性差異。綜合分析來看,T7、T8 和T9 處理最有利于獲得較高產(chǎn)量和產(chǎn)值,尤其是T8 處理產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例、上中等煙比例均為最高,經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)最好。
表3 不同處理下烤煙NH2146 的經(jīng)濟(jì)性狀
由表2 可知,產(chǎn)量隨移栽密度的增加而降低,隨施氮量的增加而先增加后降低,隨留葉數(shù)的增加而先降低再增加的趨勢。相同因素不同水平對產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為:施氮量和留葉數(shù)各水平間均無顯著性差異,移栽密度水平A3與A1、A2達(dá)到極顯著差異,A1與A2之間差異不顯著,說明移栽密度15 150 株/hm2(55 cm×120 cm)是獲得高產(chǎn)的適宜移栽密度。
產(chǎn)值隨著移栽密度的增加而降低,隨施氮量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,隨留葉數(shù)的增加先降低再增加。相同因素不同水平對產(chǎn)值的影響表現(xiàn)為:施氮量和留葉數(shù)各水平間均無顯著性差異,移栽密度水平A3與A1、A2達(dá)到極顯著差異,A1與A2水平之間差異不顯著,說明移栽密度為15 150 株/hm2(55 cm×120 cm)時產(chǎn)值最大,移栽密度減小,產(chǎn)值增加。
上等煙比例和上中等煙比例均隨著移栽密度的增加而降低,隨施氮量的增加先增加再降低,隨留葉數(shù)的增加而降低。其中,相同因素不同水平對上等煙比例的影響均不顯著,而對上中等煙比例的影響表現(xiàn)為:移栽密度和施氮量各水平無顯著性差異,留葉數(shù)水平C3與C1、C2有顯著性差異,C1與C2水平之間差異不顯著,說明該品種留葉數(shù)在18~20 片時上中等煙比例較高,留葉數(shù)過多上中等煙比例反而降低。
均價隨移栽密度的增加而降低,隨施氮量的增加先增加再下降,隨留葉數(shù)的增加而降低,各水平間差異不顯著。
移栽密度主要通過改變煙株的有效截光面積、群體光合效能和田間微氣象等來影響群體與個體的關(guān)系,從而決定煙葉產(chǎn)量與品質(zhì),密度過高或過低都將影響產(chǎn)量和品質(zhì)[11-13]。留葉數(shù)主要體現(xiàn)在多留葉可增加單位土地面積煙葉數(shù)量,從而影響煙葉產(chǎn)量及品質(zhì)[14]。施氮量能保證煙株正常生產(chǎn)發(fā)育,達(dá)到煙葉良好氮化合物之間比例平衡,對穩(wěn)定產(chǎn)量,提高煙葉質(zhì)量具有明顯作用[15]。高強(qiáng)等[16]研究認(rèn)為,產(chǎn)量隨著種植密度的增加呈增加趨勢,產(chǎn)值均價則逐漸降低。周建云等[17]研究認(rèn)為,K326 的產(chǎn)量、產(chǎn)值隨種植密度的增加而增加。從因素互作對產(chǎn)量的影響來看,李樹利等[18]研究認(rèn)為留葉數(shù)>密度>施氮量,周國柱等[19]研究認(rèn)為施氮量>留葉數(shù)>密度,劉仁祥等[20]研究認(rèn)為施氮量>密度>留葉數(shù)。該試驗(yàn)結(jié)果顯示,烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例均隨著移栽密度的增加而呈現(xiàn)出降低的趨勢,各因素對產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為移栽密度>留葉數(shù)>施氮量。移栽密度為15 150 株/hm2(55 cm×120 cm)時經(jīng)濟(jì)性狀達(dá)最大值,其產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例均處于最高的狀態(tài),分別為2 665.4 kg/hm2、67 307.8 元/hm2、25.3 元/kg、65.0%。這 可能是由于生態(tài)條件和品種不一樣造成的,也可能是種植密度的差異還不夠大,建議接下來做進(jìn)一步的研究。
王冠等[21]研究認(rèn)為,隨著施氮量增加,烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例均先升后降低,這與試驗(yàn)研究結(jié)果相似。眾多研究表明施氮量在一定范圍內(nèi)適度增加能促進(jìn)煙葉的發(fā)育,對產(chǎn)量和產(chǎn)值增加有促進(jìn)作用,但施氮量過多會增強(qiáng)氮代謝,抑制碳氮代謝,導(dǎo)致產(chǎn)量和產(chǎn)值下降[22-24]。
試驗(yàn)結(jié)果表明,產(chǎn)量、產(chǎn)值隨留葉數(shù)的增加先降低再增加,均價、上等煙比例、上中等煙比例隨著留葉數(shù)的增加而降低,留葉數(shù)18 片/株的處理在產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例、上中等煙比例均處于最優(yōu)狀態(tài)。結(jié)合相關(guān)研究[25]可知,留葉數(shù)過多將影響葉片開片,削弱光合作用,不利于營養(yǎng)物質(zhì)的積累,使葉片偏薄,產(chǎn)量降低;留葉過少,單株分配的氮素含量過多易導(dǎo)致煙葉品質(zhì)下降。
綜合各項(xiàng)指標(biāo),試驗(yàn)中處理T8(A3B2C1)產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例均達(dá)最大值。這表明HN2146 在湘南煙區(qū)種植時生長發(fā)育較好,移栽密度應(yīng)適當(dāng)調(diào)稀一點(diǎn)、合理施用氮肥、適當(dāng)減少留葉數(shù)。最優(yōu)栽培措施組合為移栽密度15 150 株/hm2(55 cm×120 cm)、施氮量為150 kg/hm2、留葉數(shù)18 片。