李澤明,肖欽之,王凱歌,張 慎
(永州市煙草公司,湖南 永州 425000)
品種是決定煙葉質(zhì)量和產(chǎn)量的重要因素,優(yōu)良的品種是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的前提,培育優(yōu)質(zhì)、抗病、豐產(chǎn)新品種是烤煙育種工作者所追求的目標(biāo)[1-2]。優(yōu)質(zhì)煙葉不僅受氣候環(huán)境、土壤類型、栽培措施、烘烤技術(shù)和病蟲害等因素的制約,也受自身品種特性影響[3-5]。
湘南煙區(qū)位于湖南西南部,包含永州、郴州等地,產(chǎn)區(qū)煙葉香型風(fēng)格特征屬于南嶺丘陵生態(tài)區(qū)-焦甜醇甜香型,具有焦甜香突出、醇甜香較為明顯、甜香香韻豐富的特點(diǎn)。得益于適宜的生態(tài)環(huán)境條件,該產(chǎn)區(qū)的煙葉產(chǎn)量高、質(zhì)量好,廣受各大工業(yè)企業(yè)的喜愛,但是主要栽培品種為云煙87,品種較為單一[6]。為了更好滿足工業(yè)企業(yè)品牌發(fā)展和特色優(yōu)質(zhì)煙葉開發(fā)的多樣性需求,依據(jù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)特點(diǎn)、耕作制度、生產(chǎn)方式等,在永州開展新品系適應(yīng)性試驗(yàn),對引進(jìn)的4 個(gè)新品系和2 個(gè)當(dāng)?shù)刂髟云贩N進(jìn)行田間比較試驗(yàn),分析供試材料的農(nóng)藝性狀、抗病性、外觀質(zhì)量、化學(xué)成分、經(jīng)濟(jì)性狀,并引用一種多指標(biāo)綜合模糊品種適應(yīng)性評價(jià)方法,旨在篩選出彰顯永州焦甜醇甜香型特色的新品系。
供試烤煙品種為SY15215、09-18-3、HKDN-2、20619、K326(CK1)和云煙87(CK2),其親源組合及供種單位見表1。
表1 參試品種(系)
2018—2019 年在湖南永州市道縣梅花鎮(zhèn)社灣村(111.60°E,25.61°N)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)地選擇有代表性、前茬作物一致、土壤肥力均勻、地面平整、排灌方便、肥力中上等水平、上年非茄科作物的地塊。
試驗(yàn)地移栽行距120 cm,株距50 cm,每小區(qū)栽90 株。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3 次重復(fù),周圍設(shè)保護(hù)行3 行。各品種(系)在2017 年12 月15 日、2018 年12 月16 日播種,漂浮育苗,剪葉2 次,挑選長勢基本一致的煙苗進(jìn)行適時(shí)移栽。肥料采用煙草專用基肥70 kg/667 m2,追肥(復(fù)合肥,N+P2O5+K2O ≥42%)30 kg/667 m2、提苗肥(復(fù)合肥,N+P2O5+K2O ≥30%)7.5 kg/667 m2、硫酸鉀20 kg/667 m2、富鉀餅肥30 kg/667 m2。
1.3.1 植物學(xué)性狀參考YC/T142—2010 相關(guān)準(zhǔn)則和要求,對參試4 個(gè)品種(系)及2 個(gè)對照品種的植物學(xué)性狀進(jìn)行記錄,分階段觀測和記錄品種株系在大田期植物學(xué)性狀。
1.3.2 農(nóng)藝性狀及生育期調(diào)查于烤煙打頂后10 d 在每小區(qū)隨機(jī)抽取10 株煙株進(jìn)行調(diào)查并記錄,采烤結(jié)束后記錄各品種的大田生育期。
1.3.3 抗性調(diào)查每個(gè)小區(qū)域定20 株,在病蟲害高發(fā)期定點(diǎn)調(diào)查各品種發(fā)病株數(shù)。按照以下病害統(tǒng)計(jì)方法。一般病害病情指數(shù)=∑(病級×該級病葉數(shù))/(總?cè)~片數(shù)×4)×100。煙草花葉病病情指數(shù)按公式(1)計(jì)算。
式中,DI表示病情指數(shù),X表示百株中的病株數(shù),T表示單株留葉數(shù),H表示每株無癥葉平均數(shù)。
1.3.4 原煙外觀質(zhì)量從各品系中抽取C3F 煙葉樣品,分別稱取1 kg,組織5 名專家,采用總分100 分制,對成熟度、顏色、光澤、油份、葉片結(jié)構(gòu)和葉片厚度6 個(gè)指標(biāo)分別賦100 分,依次賦予單個(gè)指標(biāo)權(quán)重25%、15%、15%、15%、15%和15%,根據(jù)各指標(biāo)打分計(jì)算權(quán)重分?jǐn)?shù)進(jìn)行評價(jià)。
1.3.5 主要化學(xué)成分及可用性指數(shù)從各個(gè)小區(qū)處理中選取中部葉10 片,測定總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯等煙葉化學(xué)成分含量。采用流動分析儀測定煙葉的總糖、還原糖、煙堿、總氮、氯含量,煙葉鉀含量則采用火焰光度法測定[7]。參考鄧小華等[8]建立隸屬函數(shù)關(guān)系,將所選樣品主要化學(xué)成分指標(biāo)測出的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值轉(zhuǎn)換,數(shù)值范圍為0.1~1,然后進(jìn)行賦值。采用模糊分析法綜合計(jì)算主要化學(xué)成分可用性指數(shù)(Chemical Components Usability Index,CCUI)[8-9],CCUI 數(shù)值越大,表明煙葉工業(yè)可用性越好。利用主成分分析法對其賦予不同的權(quán)重,分別對煙葉總糖、還原糖、煙堿、總氮、鉀、氯賦予權(quán)重14.4%、15.9%、27.8%、10.4%、24.6%和6.9%,采用加權(quán)指數(shù)計(jì)算化學(xué)成分可用性指數(shù)(CCUI)。
式中,Nij和Wij分別表示第i 個(gè)樣本、第j 個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值和權(quán)重系數(shù)。
1.3.6 經(jīng)濟(jì)性狀經(jīng)濟(jì)性狀測試方法采用國家煙葉等級標(biāo)準(zhǔn)GB2635—1992,并對烤后煙葉進(jìn)行評級。每個(gè)小區(qū)單獨(dú)采烤,并計(jì)算產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià),上等煙比例和中上等煙比例。參考李迪秦等[9]方法,運(yùn)用效果測度模型和指數(shù)法構(gòu)建經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)(Economic Character Index,ECI),ECI 越大,其經(jīng)濟(jì)性狀越好。
1.3.7 煙葉ECI、外觀質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)及CCUI 綜合性
評價(jià)依據(jù)卷煙企業(yè)及專家對煙葉ECI、外觀質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)和CCUI 的模糊分析和綜合評價(jià),參考鄧小華等[8-10]、李迪秦等[9-10]方法對煙葉主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)、外觀質(zhì)量和主要化學(xué)成分的權(quán)重賦值,分別為35%、30%、35%。
綜合各品種2 a 重復(fù)數(shù)據(jù)取平均值。采用Excel 2016 和DPS 9.01 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。
由表2 可知,供試品種株型除20619 表現(xiàn)為筒形外,其余品種均表現(xiàn)為塔形,葉型均表現(xiàn)為長橢圓形。葉色方面,09-18-3 表現(xiàn)為黃綠色,其余品種均表現(xiàn)為綠色。莖葉角度以HKDN-2、20619 和云煙87 較大。成熟特性方面,各品種均表現(xiàn)為分層落黃,SY15215和K326 田間整齊度較整齊,其余表現(xiàn)整齊。在生長勢方面,苗期SY15215、09-18-2、HKDN-2 和K326表現(xiàn)較好,生長勢強(qiáng),團(tuán)棵期20619 生長勢強(qiáng),旺長期SY15215、HKDN-2 、20619 和K326 生長勢強(qiáng)。
表2 供試烤煙品(系)種植物學(xué)特征
由表3 可知,HKDN-2 和云煙87 株高顯著高于SY15215、09-18-3 和K326。SY15215、09-18-3 和HKDN-2 的有效葉數(shù)顯著高于其余供試品種,所有供試材料的有效葉數(shù)均高于K326 和云煙87。莖圍方面HKDN-2 顯著高于其余供試品種。在節(jié)距的比較中,SY15215 節(jié)距顯著高于其余供試品種,云煙87 表現(xiàn)較差,與其他品種差異顯著。在葉面積方面,HKDN-2 腰葉最長,顯著高于SY15215、20619 和K326,SY15215 腰葉最寬,顯著高于其余供試品種。生育期方面以K326 最長,為123 d,其次為HKDN-2,生育期為120 d,SY15215 和09-18-3 生育期最短,均為116 d。
表3 供試烤煙品種(系)農(nóng)藝性狀及生育期
調(diào)查顯示,供試品種主要病害為黑脛病、氣候性斑點(diǎn)病和花葉病。由表4 可知,SY15215 和20619 連續(xù)2 a 都出現(xiàn)黑脛病、氣候性斑點(diǎn)病和花葉病。09-18-3和HKDN-2 出現(xiàn)了氣候性斑點(diǎn)病和花葉病,未發(fā)生黑脛病,2 個(gè)供試品種對于黑脛病抗性優(yōu)于對照品種。
表4 供試烤煙品種(系)病情指數(shù)
2018 年供試品種黑脛病病情指數(shù)最高的是K326,09-18-3 和HKDN-2 沒有發(fā)現(xiàn)黑脛??;氣候性斑點(diǎn)病病情指數(shù)最高是09-18-3,最低的是K326;花葉病病情指數(shù)最高的SY15215,09-18-3 和HKDN-2 均優(yōu)于對照品種。
2019 年供試品種黑脛病病情指數(shù)最高的是SY15215,09-18-3 和HKDN-2 未發(fā)現(xiàn)黑脛??;氣候性斑點(diǎn)病病情指數(shù)最高的HKDN-2,最低的是20619;花葉病病情指數(shù)最高的K326,4 個(gè)供試材料均低于對照品種。
由表5 可知,原煙C3F 等級煙葉,外觀質(zhì)量評表現(xiàn)為HKDN-2=20619 >云煙87 >K326 >SY15215 >09-18-3。原煙外觀質(zhì)量HKDN-2 和20619 好于其他品種。烘烤后煙葉表現(xiàn),HKDN-2 和20619 煙葉無掛灰現(xiàn)象,SY15215 和09-18-3 均有不同程度的掛灰現(xiàn)象??偟膩砜?,HKDN-2 和20619 煙葉的烘烤性好于對照品種。
表5 供試品種烤煙C3F 原煙外觀質(zhì)量評價(jià) (分)
煙葉化學(xué)成分是影響烤煙內(nèi)在質(zhì)量的主要因素,其值能夠表征煙葉香型風(fēng)格特征,焦甜香型煙葉具有較低的糖含量以及較高的鉀含量[6]。由表6 可知,參試品種總糖和還原糖含量范圍在適宜范圍內(nèi),均以K326 最高,顯著高于SY15215、09-18-3、HKDN-2 和20619;總氮均在適宜范圍內(nèi),以云煙87 為最高,含量均顯著高于其他處理;參試品種煙堿范圍以SY15215為最高,顯著高于其他供試品種;鉀含量以HKDN-2最高,其次是20619,二者鉀含量均顯著高于其他參試品種,其中HKDN-2 鉀含量較其他品種高出0.12~0.55 個(gè)百分點(diǎn);氯含量以09-18-3 最高,云煙87最低。糖堿比在8~10 較為適宜,各參試品種糖堿比適宜范圍略微偏低;氮堿比接近于1 較為適宜,供試品種最接近于1 的是09-18-3,顯著高于其他品種;鉀氯比大于4 為適宜,供試品種均高于適宜比值,最高為HKDN-2。可用性指數(shù)最高的是HKDN-2,其次是20619,最差的是SY15215。
表6 供試烤煙品種(系)化學(xué)成分及可用性指數(shù)
由表7 所知,在產(chǎn)量上,HKDN-2 表現(xiàn)較好,為135.29 kg,顯著高于其他品種,20619 的產(chǎn)量與云煙87 相當(dāng),09-18-3 的平均產(chǎn)量最低,僅為123.14 kg/667m2;在產(chǎn)值上,HKDN-2 產(chǎn)值最高,為3 871.99元/667m2;在均價(jià)上,20619 最高,為28.90 元/kg,極顯著高于其他供試品種,而SY15215、09-18-3 在均價(jià)上均低于對照;在上等煙比例上,20619 上等煙比例達(dá)60.00%,HKDN-2 達(dá)55.58%,高于K326 和云煙87;在中上等煙比例上,20619 具有最高的上中等煙比例,達(dá)97.43%,HKDN-2 與20619 相當(dāng)。經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)最高的20619,排名第一,其次是HKDN-2,2個(gè)供試品種均顯著高于其他品種。
表7 供試烤煙品種(系)主要經(jīng)濟(jì)性狀
對不同品種烤后煙葉C3F 主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)、外觀質(zhì)量評價(jià)和化學(xué)成分可用性指數(shù)進(jìn)行模糊評價(jià),由表8 可知,HKDN-2 的綜合得分最高,排名第一,其次是20619 且與第一名分?jǐn)?shù)差距不大,SY15215 和09-18-3 均低于2 個(gè)對照品種。結(jié)果表明與當(dāng)?shù)爻R?guī)種植的烤煙品種相比較,HKDN-2 和20619 的生態(tài)適應(yīng)性更好。
表8 不同品種煙葉主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)、外觀質(zhì)量評價(jià)及CCUI 綜合評價(jià) (分)
研究結(jié)果表明,HKDN-2 和20619 綜合排名優(yōu)于本地2 個(gè)主栽品種,在湘南煙區(qū)適應(yīng)性更好。2018 和2019 年氣候相對較好,觀察和統(tǒng)計(jì)結(jié)果能較好反映出品種特性??緹煹纳飳W(xué)性狀和產(chǎn)質(zhì)量有較為密切的關(guān)系[11]。HKDN-2 和20619 生長勢強(qiáng),成熟落黃特性較好,成熟程度一致,整體田間表現(xiàn)較好,生育期適中,烘烤特性好,烤后煙葉原煙外觀質(zhì)量較好的特點(diǎn)。試驗(yàn)地所在湘南地區(qū)病害較多,尤其以花葉病和黑脛病發(fā)病率較高,對供試材料病害抗性有一定要求[12],而HKDN-2 和20619 與主栽品種在抗病性方面具有優(yōu)勢。
化學(xué)成分是煙葉內(nèi)在質(zhì)量的表征[13-14],湘南地區(qū)屬于南嶺丘陵生態(tài)區(qū),雨水和光照充足,產(chǎn)區(qū)煙葉總糖和還原糖含量較低,總氮含量也屬于偏低,鉀含量較高,氯含量較低[6],焦甜醇甜香型煙葉具有較低的糖含量以及較高的鉀含量[15]。所有供試品種的總糖和還原糖含量偏低,總氮偏高,氯偏低。其中,HKDN-2 和20619 的CCUI 高于對照,具有更好的化學(xué)成分,其結(jié)果基本符合羅登山等[6]對南嶺丘陵生態(tài)區(qū)煙葉風(fēng)格特征研究。在主要經(jīng)濟(jì)性狀方面,HKDN-2 和20619 綜合表現(xiàn)最好,無論在產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)及上等煙比例上均比K326 和云煙87 更好,產(chǎn)值最高的是HKDN-2;20619 有最高上等煙比例和均價(jià),ECI 表現(xiàn)排名第一。