顧會戰(zhàn)，母明新，史洪濤，何佶弦，魏永濤，莊曄，王小東*

1 四川省煙草公司廣元市公司，四川廣元 628100；2 河南科技大學農(nóng)學院，河南洛陽 471023

煙草是一年生多葉型直立經(jīng)濟作物，煙株的高度、葉片數(shù)量、大小和伸展方向等都對煙草的產(chǎn)量和品質(zhì)形成有重要影響。近年來，隨著卷煙工業(yè)企業(yè)對烤煙原料的個性化需求趨勢愈加凸顯，倒逼烤煙產(chǎn)區(qū)必須進行烤煙原料生產(chǎn)模式改革和技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)烤煙原料供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，培育“中棵”烤煙又被重新提到應(yīng)有的新的高度上來，烤煙的理想靜態(tài)和動態(tài)株型到底是什么樣，如何構(gòu)建衡量烤煙株型的指標體系，如何塑造烤煙理想株型也越來越受到煙葉產(chǎn)區(qū)和科研工作者的廣泛關(guān)注。長期以來，各個烤煙產(chǎn)區(qū)和科研工作者都圍繞“中棵煙”培育開展了相關(guān)理論研究和實踐探索，總結(jié)和形成了具有當?shù)靥厣目緹煛爸锌脽煛迸嘤夹g(shù)體系。但目前生產(chǎn)上普遍對“中棵煙”內(nèi)涵的認識差異較大，導(dǎo)致所形成的“中棵煙”培育與保障技術(shù)體系也不盡完善，對滿足卷煙工業(yè)企業(yè)的原料需求仍顯得捉襟見肘。因此，如何豐富烤煙“中棵煙”的內(nèi)涵并因地制宜開展“中棵煙”標準體系構(gòu)建和保障技術(shù)支撐具有重要理論和實踐意義。

1 作物株型的內(nèi)涵

作物株型的概念最早在水稻、大豆和甘薯研究中被日本學者角田重三郎提出[1-3]，一般指植株個體在空間的幾何分布，即簡單意義上的株型，主要強調(diào)作物的外在形態(tài)或者所呈現(xiàn)的植株姿態(tài)。隨后小麥[4]、玉米[5]、棉花[6]、花生[7]、油菜[8]、谷子[9]和高粱[10]等其它作物也相繼提出了其相應(yīng)的理想株型體系。

1968 年，作物理想株型的概念首次被提出，理想株型被認為是由影響作物光合作用、生長發(fā)育和籽粒產(chǎn)量的性狀所組成，能最大限度地提高光能利用率，增加生物學產(chǎn)量和提高經(jīng)濟系數(shù)[11]。理想的株型是指作物在特定的生態(tài)條件下，群體內(nèi)個體間的競爭和干擾最小，能最有效地共同利用光、溫、水、肥、氣、熱等條件。我們培育作物理想株型的目的是讓作物葉片盡可能多地獲得光照和提高葉片光合效率，以實現(xiàn)作物增產(chǎn)提質(zhì)增效。

株型對作物的群體光合生理、產(chǎn)量及質(zhì)量影響顯著，塑造理想的株型能提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)。前人研究認為玉米的株型由平展型改為緊湊型，產(chǎn)量提高16.69%，緊湊型改為平展型減產(chǎn)13.79%[12]。南殿杰等研究表明棉花株型栽培較自然株型增產(chǎn)9.2%～25.1%[13]。

2 對烤煙“中棵煙”內(nèi)涵和株型特征的再認識

烤煙生產(chǎn)追求優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)，強調(diào)煙葉質(zhì)量，同時力爭獲得盡可能高的煙葉產(chǎn)量。烤煙不同株型特征與栽培技術(shù)的調(diào)控作用有密切關(guān)系，良好的株型配置對烤煙的生長發(fā)育、產(chǎn)量及質(zhì)量特色形成尤為重要。

烤煙“中棵煙”實際上屬于烤煙理想株型的范疇，用理想株型來表達“中棵煙”的涵義則更為準確和合適，但生產(chǎn)上人們普遍把烤煙的“中棵”特征等同于烤煙的理想株型特征，理想株型相對抽象，而“中棵煙”的叫法更生動形象和直接，更有利于基層一線人員的理解和把握，故本文在討論時仍采用“中棵煙”這一習慣稱謂。

云南煙區(qū)最早在上世紀60～70 年代提出中棵煙的概念，并初步總結(jié)了“中棵煙”的特點為煙株高度中等，打頂后株高100 cm～110 cm，田間生長整齊一致，煙葉褪色好，有骨氣[14-15]。馮國忠[16]和王伯毅[17]均認為培育筒形煙株，其產(chǎn)質(zhì)關(guān)系比較協(xié)調(diào)。當時的“中棵煙”概念是建立在多葉型烤煙品種栽培基礎(chǔ)之上的，改革開放后，隨著化肥工業(yè)的興起和化學肥料的大量使用，煙葉單產(chǎn)大幅度提高，烤煙品種改良也向提高和改善單葉質(zhì)量的方向發(fā)展。近年來，隨著工業(yè)庫存壓力的增大和產(chǎn)區(qū)植煙土壤的退化，在產(chǎn)需矛盾進一步加劇的形勢下，人們又重新把培育“中棵”烤煙提到新的高度上來，以期通過工商研學合作緩解當前的原料供需矛盾。

到目前為止，人們對烤煙“中棵煙”（或者理想株型烤煙）的理解和認識還主要處在外部形態(tài)方面，隨著工業(yè)企業(yè)及其卷煙品牌對原料需求的差異化和個性化發(fā)展，必然要求我們從原料生產(chǎn)端對烤煙“中棵煙”的內(nèi)涵進行再擴展和再認識。品牌導(dǎo)向的煙葉生產(chǎn)實際必然要求我們要把“中棵煙”的認識和理解貫穿于煙葉訂單式生產(chǎn)和工業(yè)使用的全過程，從這個意義上講，“中棵煙”的內(nèi)涵就大大地拓展了，它應(yīng)該包含烤煙田間長勢長相等外部形態(tài)、群體產(chǎn)量水平、單株和單葉特性、外觀質(zhì)量、典型內(nèi)含物質(zhì)含量狀況、感官評吸質(zhì)量及其配伍性等諸多方面，詳見圖1，我們要研究其之間的相互關(guān)系，以利于更好地培育出“中棵煙”。

圖1 烤煙“中棵煙”內(nèi)涵及指標體系Fig. 1 Connotation and index system of flue-cured tobacco"zhongkeyan"

3 烤煙“中棵煙”的差異化

烤煙原料需求的多樣化和個性化要求烤煙生產(chǎn)必須緊密結(jié)合品牌導(dǎo)向的“中棵煙”原料生產(chǎn)來開展。而烤煙“中棵煙”的形成和塑造又受多種因素影響，培育和生產(chǎn)差異化的“中棵煙”原料是應(yīng)對品牌需求差異化的必然選擇。到目前為止，部分學者和主產(chǎn)煙區(qū)也提出了相應(yīng)的“中棵煙”特征和培育技術(shù)。劉國順[18]認為理想煙株應(yīng)以“下部葉陽光充足、上部葉葉片展開、整株葉片厚薄適中，縮小部位間煙葉質(zhì)量差異，達到葉尖與葉基的色澤一致、葉背與葉面的色澤一致”較為合適。山東諸城通過大小行種植和較常年增密100～200 株/畝等措施來培育“中棵煙”，并提出其標準為煙株長相前期腰鼓型、后期筒型，株高100～120 cm，單株有效葉數(shù)20 片左右，最大葉長不超過75 cm，中部煙葉單葉重9～12 g[19]。湖北十堰提出的“中棵煙”表現(xiàn)為打頂后株高100～120 cm，莖圍 8～10 cm，節(jié)距 4～5 cm，下部葉長 50～60 cm、寬22～28 cm，中部葉長 55～70 cm、寬 25～30 cm，上部葉長55～65 cm、寬20～28 cm[20]。四川攀枝花煙區(qū)也提出了優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)“中棵煙”的田間長相為打頂后的定型株型為圓筒形，株高100～120 cm，單株有效留葉數(shù)（18～22）片/株；葉片大?。合虏咳~長55～65 cm，寬25～30 cm；中部葉長60～70 cm，寬20～30 cm；上二棚葉長55～70 cm，寬15～25 cm；頂部葉長50～55 cm，寬15～20 cm。單葉重：下部煙葉重5～7 g，中部煙葉重7～9 g，上部煙葉重9～11 g[21]。河南三門峽[22]、湖北恩施[23]和山東淄博[24]等煙區(qū)也相繼通過改善株行距配置、調(diào)控營養(yǎng)供應(yīng)、綠色防控等措施來培育和構(gòu)建當?shù)氐摹爸锌脽煛奔夹g(shù)體系，都認為各自提出的烤煙株型表現(xiàn)能夠獲得優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)的煙葉。以上產(chǎn)區(qū)提出的關(guān)于“中棵煙”的表述多停留在外觀形態(tài)上且各有差異，但缺少經(jīng)濟指標和質(zhì)量方面的系統(tǒng)描述。

鄭登峰、鄭克寬等[25-26]研究認為不同株型和群體結(jié)構(gòu)下的烤煙產(chǎn)量、化學成分和感官評吸質(zhì)量均表現(xiàn)顯著差異。羅登山、喬學義等[27～29]通過生態(tài)、感官、化學和代謝四個維度把我國烤煙風格劃分為八大香型，并明確了其具體涵蓋區(qū)域和對應(yīng)特征物質(zhì)含量狀況，具有很強的針對性和指導(dǎo)性。不同的煙株形態(tài)和結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其群體內(nèi)的光分布差異，這種差異必然影響到煙株個體的生長發(fā)育和代謝物差異，而要想獲得特色更加明顯的優(yōu)質(zhì)煙葉原料必然要求我們要因地制宜地培育出差異化的“中棵”烤煙。我們可以結(jié)合八大香型的地理區(qū)位和質(zhì)量特點，以凸顯本地區(qū)煙葉香韻特征和質(zhì)量特點為目標，開展差異化“中棵煙”研究和培育工作。

4 影響烤煙“中棵煙”形成和塑造的主要因素

烤煙株型受諸多因素影響，因品種、生態(tài)環(huán)境條件和栽培措施而各異，烤煙理想株型的形成和塑造是品種、生態(tài)環(huán)境條件和栽培措施共同作用的結(jié)果，詳見圖2。

圖2 烤煙“中棵煙”形成和塑造的主要影響因素Fig. 2 The main factors influencing the formation and shaping of flue-cured tobacco "zhongkeyan"

4.1 遺傳因素

烤煙株型性狀受遺傳基因控制，烤煙各個農(nóng)藝性狀的廣義遺傳力均較高[30]。遺傳因素對烤煙的株型有重要影響，不同品種有不同的株形特征。許美玲等[31]對我國26 個主栽烤煙品種的農(nóng)藝性狀進行了分析，認為目前多數(shù)主栽的烤煙品種具備了理想株型的基本外部形態(tài)條件。要獲得優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)和工業(yè)可用性好的特色煙葉原料，必須培育烤煙在株高、葉數(shù)、莖圍、節(jié)距、莖葉角度、葉長寬比、葉質(zhì)重等形態(tài)指標上協(xié)調(diào)搭配的理想株型。

4.2 生態(tài)環(huán)境因素

生態(tài)環(huán)境條件的地域性差異決定了相應(yīng)地區(qū)作物的光、溫、水、氣、熱、肥力等資源配置也各不相同，這種農(nóng)業(yè)資源的差異化配置也必然影響其對作物的生態(tài)雕琢效應(yīng)。金峰研究了多生態(tài)環(huán)境條件下不同世代株型特性、產(chǎn)量構(gòu)成等指標的差異，認為生態(tài)環(huán)境對雜交F2 代個體株型特性和產(chǎn)量構(gòu)成因素具有較為明顯的影響[32]。海拔高度對作物（煙草）株型指標和生物量均有重要影響，王宇超的研究表明：隨著海拔高度的增加，7 個烤煙品種的株高和莖圍分別減少和增粗，并分別與海拔高度呈顯著負相關(guān)和正相關(guān)的線性關(guān)系[33]；呂學高[34]探究重慶不同海拔地區(qū)不同株型玉米生物量的影響，認為海拔對玉米的生物學干重影響顯著，隨著海拔高度的升高，不同株型玉米的生物學干重均提高。不同地形地貌條件也間接影響烤煙株型的塑造。李洪勛[35]研究了不同微地形煙地對烤煙農(nóng)藝性狀的影響，結(jié)果表明生育期最大葉長、葉寬、株高、莖圍、節(jié)距、葉面積指數(shù)均表現(xiàn)為壩地>坡地>臺地，而最大葉片長/寬的平均值則表現(xiàn)為壩地<坡地<臺地。

4.3 栽培因素

（1）合理密植

適宜的植煙密度和種植方式本質(zhì)上改善了煙株各葉層間的光分布，而合理的光分布能夠最大程度地利用光熱資源。合理密植也是提高作物光熱資源利用率和發(fā)揮增產(chǎn)潛力的重要措施之一[36]，烤煙群體葉面積系數(shù)隨種植密度的增加而遞增，合理密植可充分發(fā)揮烤煙群體結(jié)構(gòu)性增產(chǎn)潛力[37-38]。孫學永等[39]研究認為株高、葉數(shù)與栽培密度呈線性正相關(guān)關(guān)系，腰葉長、腰葉寬、莖圍與栽培密度呈線性負相關(guān)關(guān)系。沈杰等[38]認為隨著密度的增加，烤煙株高顯著增加，最大葉葉位明顯下降，并逐漸表現(xiàn)為“高瘦”形態(tài)。也有學者認為除莖圍外，其它農(nóng)藝性狀均隨密度的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢[39]；鄭克寬等[26]、曾慶賓等[40]的研究均認為單葉重隨種植密度的增加而降低。

（2）水肥狀況

水分和營養(yǎng)供應(yīng)狀況對煙株的生長發(fā)育有重要影響，必然也對煙株的株型性狀產(chǎn)生塑性效應(yīng)。何文高等[41]認為烤煙株高、莖圍、頂寬、葉層寬等農(nóng)藝性狀均隨著施氮量的增加而增加；張景華等[42]認為施氮量對節(jié)距和葉寬的影響最大?？緹熤旮唠S土壤含水率的增加而增高，而生物量隨土壤含水率的降低而減小[43]。伸根期低于田間持水量的45%、旺長期低于田間持水量的65%會對烤煙株高、莖圍、葉面積產(chǎn)生顯著影響[44]。

（3）打頂高度和留葉數(shù)

打頂高度和留葉數(shù)直接決定了烤煙的株高和有效采烤葉片數(shù)，進而影響葉片的大小、單葉重以及產(chǎn)量水平。薛小平等[45]認為貴州煙區(qū)K326 打頂后的理想株型為高臺型-筒型，植煙密度18195 株/hm2、留葉20 片能得到較好的烤煙產(chǎn)質(zhì)量。而在生產(chǎn)上打頂高度和留葉數(shù)又緊密聯(lián)系，打頂?shù)臅r機和方式還要考慮煙株營養(yǎng)水平等多種因素來綜合衡量。郭月清等認為隨著打頂高度的升高，煙株莖高和節(jié)距增大而莖圍變小[46]。

5 烤煙“中棵煙”培育的基本途徑及展望

煙草是葉用型經(jīng)濟作物，打頂改變了煙草原有的“源-庫”關(guān)系，煙株的生理生化代謝發(fā)生了深刻變化，煙草葉片本身也迅速建立了新的“源-庫”統(tǒng)一體，使得營養(yǎng)物質(zhì)和內(nèi)源激素等在各器官、部位間進行了重新分配，這種物質(zhì)的再分配和調(diào)節(jié)導(dǎo)致了葉片的二次生長和發(fā)育，進而影響到煙草的理想株型塑造。筆者認為培育烤煙“中棵煙”（理想株型烤煙）應(yīng)從以下方面考慮。

5.1 加快烤煙理想株型育種和定向改良力度

開展株型育種是培育理想株型烤煙的根本途徑。烤煙品種本身特性決定了烤煙的基本形態(tài)特征，李家洋等[47]從側(cè)芽發(fā)育、莖稈伸長、分枝角度、花序發(fā)育等方面對水稻理想株型的調(diào)控機理以及作物株型的設(shè)計育種改良進行了系統(tǒng)總結(jié)；瞿禮嘉等[48]通過影響植物重要激素生長素的合成途徑來調(diào)控株型。與烤煙產(chǎn)量相關(guān)的株高、節(jié)距、葉數(shù)、莖圍、莖葉角度、腰葉長和寬等7 個農(nóng)藝數(shù)量性狀既受微效多基因控制又受環(huán)境條件影響[49]。童治軍等[50]對231份烤煙種質(zhì)資源的表型性狀遺傳分析表明，烤煙株高、葉數(shù)、莖圍、節(jié)距的廣義遺傳率均在75%以上；張興偉等[51]認為葉數(shù)和葉面積的主基因遺傳率較高，適合在早代選擇；巫升鑫等[52]研究認為烤煙葉數(shù)、節(jié)距、株高、葉寬等性狀的狹義遺傳率較高，而葉長的廣義遺傳率較低；同時烤煙的多數(shù)農(nóng)藝性狀受加性遺傳支配[53]。這都為我們進行烤煙株型育種提供了很好的理論和實踐支撐，煙草株型育種和改良可以借鑒其它作物株型品種選育的基本思路和方法，把烤煙的株高、葉數(shù)、節(jié)距、葉形、莖葉夾角、葉片大小等指標作為遺傳改良的重點，同時，烤煙株型遺傳改良與8 大香型特征物質(zhì)定向遺傳改良要有機結(jié)合起來，突出提高煙葉質(zhì)量這一主線，充分發(fā)揮現(xiàn)代生物技術(shù)的優(yōu)勢。

5.2 促進烤煙合理布局和加強植煙土壤保育工作

生態(tài)決定烤煙特色已成行業(yè)共識，如何結(jié)合八大香型劃分進一步發(fā)揮基因型和環(huán)境的互作效應(yīng)[54-56]，優(yōu)化細化產(chǎn)區(qū)煙葉布局實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)提質(zhì)增效成為必然。在優(yōu)化煙葉布局的基礎(chǔ)上，加強健康植煙土壤培育實現(xiàn)煙株營養(yǎng)均衡供應(yīng)又成為了工作的重點和難點，植煙土壤保育工作是一個長期的系統(tǒng)工程，受土壤母質(zhì)、理化性質(zhì)、微生物狀況、污染程度和耕作制度等諸多因素的影響[57-59]，其中最根本的是要實現(xiàn)土壤碳氮比協(xié)調(diào)和增加土壤微生物多樣性，適宜的土壤碳氮比例和豐富的微生物種群能夠改善土壤性能、降低土傳病害和提高烤煙品質(zhì)[60-66]。我們必須借助現(xiàn)代農(nóng)田生態(tài)改良技術(shù)和信息技術(shù)，圍繞烤煙八大香型風格區(qū)域定位，以大生態(tài)的思維來改造和穩(wěn)定基本煙田，充實植煙土壤碳庫容量，協(xié)調(diào)土壤碳氮比例，豐富土壤微生物多樣性，提升植煙土壤健康水平和生產(chǎn)性能，為烤煙理想株型培育提供良好的生態(tài)環(huán)境，進而促進煙區(qū)可持續(xù)發(fā)展。

5.3 加強烤煙栽培耕作理論和技術(shù)改革

煙葉生產(chǎn)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，必須融入大農(nóng)業(yè)的發(fā)展，順應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢和要求。細化煙葉生產(chǎn)布局，實現(xiàn)烤煙良種良態(tài)良法相配套，既要發(fā)揮良種的遺傳潛力和生態(tài)的雕琢作用，更要凸顯栽培的修飾作用。許美玲提出烤煙理想株型和群體結(jié)構(gòu)構(gòu)建要實現(xiàn)株型、產(chǎn)量和品質(zhì)相統(tǒng)一[67]；范雄[68]從烤煙營養(yǎng)、打頂、育杈、水分、通風透光五個方面提出了烤煙株型調(diào)控措施。王豐等[69]也提出控氮調(diào)葉色，密度調(diào)葉片松散度等措施培育理想株型。目前生產(chǎn)上主要通過控制N 素用量、合理密植和打頂留葉等關(guān)鍵農(nóng)藝措施進行株型塑造，也有學者和產(chǎn)區(qū)[19,22,41,70-73]提出減氮增密控葉、一壟雙行或?qū)捳蟹N植等措施來獲得優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)的“中棵煙”?？梢越梃b玉米、棉花等作物的株型培育措施促進烤煙理想株型培育，以適應(yīng)未來煙葉機械化采收的發(fā)展趨勢。近年來，田間煙葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)在各煙區(qū)進行了普遍推廣，也是煙葉供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要舉措之一，對優(yōu)化煙葉等級結(jié)構(gòu)和提高煙葉質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。田間煙葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化實際上是對烤煙株型的再塑造，其改善了烤煙的群體生產(chǎn)性能和煙葉質(zhì)量[74-76]。對于烤煙生產(chǎn)而言，我們要敢于打破常規(guī)思維，堅持質(zhì)量優(yōu)先，穩(wěn)定單產(chǎn)，在現(xiàn)有煙葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化基礎(chǔ)上，圍繞“中式卷煙”原料的新要求，逐漸減少采烤次數(shù)，進而過渡到機械化采收，最終實現(xiàn)煙葉生產(chǎn)全程機械化和均質(zhì)化生產(chǎn)，以順應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢。緊密結(jié)合卷煙品牌導(dǎo)向和工業(yè)需求，通過選用良種、改革植煙模式和耕作制度、構(gòu)建合理群體結(jié)構(gòu)、協(xié)調(diào)煙株營養(yǎng)供給、優(yōu)化田間煙葉結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵農(nóng)藝措施，來構(gòu)建基于八大香型的差異化的烤煙理想株型培育技術(shù)體系，以實現(xiàn)促株型、調(diào)結(jié)構(gòu)、穩(wěn)單產(chǎn)和提質(zhì)量相統(tǒng)一，而調(diào)氮適密減葉促單葉質(zhì)量等措施是實現(xiàn)烤煙株型合理、特色優(yōu)質(zhì)與穩(wěn)產(chǎn)增效相協(xié)調(diào)的可行途徑。

烤煙理想株型培育是一個系統(tǒng)工程，受諸多因素影響。而要對現(xiàn)有烤煙栽培模式進行理論創(chuàng)新和技術(shù)改革，就需要工、商、研、學聯(lián)動并形成合力，圍繞煙葉生產(chǎn)中存在的共性和瓶頸性問題，大膽創(chuàng)新，做好相關(guān)理論和配套技術(shù)研究，促進行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。