王 藝 張西娟 范增博 崔志軍 韓中波 王 永 董小衛(wèi)許娜劉洋*
(1山東濰坊煙草有限公司臨朐分公司,山東臨朐 262600;2山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司,山東濟(jì)南 250014;3中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部煙草生物學(xué)與加工重點實驗室,山東青島 266101)
培育壯苗是優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的基礎(chǔ),一直以來我國煙草行業(yè)都非常重視煙草育苗技術(shù)的研發(fā),育苗技術(shù)不斷進(jìn)步[1]。當(dāng)前煙葉生產(chǎn)采用集約化育苗方式,且以漂浮育苗為主。育苗密度對煙苗素質(zhì)的影響已有報道[4-12],但育苗密度對還苗情況及全生育期生長發(fā)育的影響鮮有研究?!爸锌脽煛钡幕咎卣魇菑姼?、強莖稈、冠層光照充分、氮素營養(yǎng)適宜、適合機械化作業(yè)、烤后煙葉中上部煙比例高、商品化經(jīng)濟(jì)系數(shù)高、經(jīng)濟(jì)效益最大化[2]?!爸锌脽煛迸嘤缂按筇锕芾?個大的生產(chǎn)環(huán)節(jié),其中育苗是生產(chǎn)過程的起始,也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)[3]。目前,在株型特征、影響因素及培育技術(shù)方面對“中棵煙”有一定研究[2-3,13-22],但要實現(xiàn)“中棵煙”的培育,其相應(yīng)的育苗技術(shù)也需要進(jìn)一步研究,目前適宜生產(chǎn)“中棵煙”適齡壯苗的育苗密度尚未見報道。本試驗對不同漂浮育苗盤孔徑條件下的煙苗進(jìn)行研究,闡明育苗密度對煙苗成苗素質(zhì)、還苗期及關(guān)鍵時期煙株生長發(fā)育、煙株產(chǎn)質(zhì)量的影響,旨在明確漂浮育苗方式下“中棵煙”適齡壯苗生產(chǎn)的育苗密度,為實際生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
試驗于2018年在臨朐縣寺頭鎮(zhèn)呂匣煙站鳳凰坪村育苗點、臨朐縣寺頭鎮(zhèn)呂匣煙站趙北村進(jìn)行,供試烤煙品種為云煙87。
試驗根據(jù)已商品化的不同株距的育苗盤共設(shè)4個育苗密度,分別為:處理C1,育苗盤孔徑25 mm(160 孔);處理 C2,育苗盤孔徑 30 mm(162 孔);處理C3,育苗盤孔徑 35 mm(135 孔);處理 C4,育苗盤孔徑40 mm(56孔)。 3次重復(fù)。
1.3.1 農(nóng)藝性狀測定。成苗期、伸根期、團(tuán)棵期、現(xiàn)蕾期、平頂期按照《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》(YC/T 142—2010)[23]調(diào)查各處理煙株株高、莖圍、葉片數(shù)、葉長、葉寬。
1.3.2 生物量的測定。煙苗成苗期、移栽后第7天、第14天,調(diào)查煙株根、莖、葉的鮮重和干重。
1.3.3 根系活力測定。煙苗成苗期、移栽后第7天、移栽后第14天,測定根系活力[24]。
1.3.4 烤后煙計產(chǎn)計值。采烤時每小區(qū)掛牌標(biāo)記,統(tǒng)計產(chǎn)量、產(chǎn)值。每小區(qū)采集中部烤后煙葉樣品1.5 kg,按照《烤煙》(GB 2635—1992)[25]分級標(biāo)準(zhǔn)檢測外觀質(zhì)量、物理特性、化學(xué)成分等指標(biāo)。
采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖,試驗數(shù)據(jù)采用SAS 9.2進(jìn)行單因素方差分析。
2.1.1 育苗密度對成苗期煙苗農(nóng)藝性狀的影響。由表1可以看出,隨育苗盤孔徑的增加,株高顯著降低,莖圍和葉片數(shù)顯著增加。處理C1株高顯著高于其他處理, 分別是處理 C2、C3、C4的 1.4 倍、1.5 倍和2.5倍;處理C4莖圍顯著高于其他處理,分別是處理C1、C2、C3的 1.6 倍、1.5 倍、1.3 倍;處理 C4葉片數(shù)顯著高于其他處理,分別是處理 C1、C2、C3的 1.5 倍、1.3 倍、1.2倍。由此表明,隨育苗盤孔徑增加,煙苗密度降低,煙苗地上部獲得更多的生長空間,莖圍及葉片數(shù)均有所增加;孔徑越小,煙苗密度越大,煙苗越高。
表1 不同處理成苗期農(nóng)藝性狀
2.1.2 育苗密度對成苗期煙苗生物量的影響。由表2可以看出,處理C4根鮮重顯著高于其他處理,分別是處理 C1、C2、C3的 1.4 倍、2.6 倍、1.4 倍;處理 C1、C3莖鮮重顯著高于處理C2、C4;處理C3、C4葉鮮重顯著高于處理C1、C2;處理C4總鮮重顯著高于處理C1、C2,分別是處理 C1、C2的 1.2 倍、1.5 倍。 處理 C3、C4根干重顯著高于處理 C1、C2; 處理C1、C3莖干重顯著高于處理C2、C4;處理C3葉干重顯著高于其他處理,分別是處理 C1、C2、C4的 2.1 倍、1.7 倍、1.3 倍; 處理 C3總干重顯著高于其他處理,分別是處理C1、C2、C4的1.8倍、1.6倍、1.3倍。處理C1含水率顯著大于其他處理,分別是處理 C2、C3、C4的 1.04 倍、1.06 倍、1.02 倍。綜上所述,根和葉的鮮重及干重,各處理的總鮮重及總干重隨育苗孔徑增加呈增加趨勢,處理C4顯著大于處理C1;含水率處理C1顯著大于其他處理,可見育苗密度增加可降低煙苗生物量,但不會降低煙苗含水率,育苗密度降低,利于煙苗生物量的積累。
表2 不同處理成苗期煙苗鮮重及干重
2.1.3 育苗密度對成苗期煙苗根系發(fā)育的影響。由圖1可以看出,處理C1最長根長有7.85 cm,與處理C3、C4差異不顯著,但顯著高于處理C2,是處理C2的1.14倍。處理C4的根冠比與處理C2沒有顯著差異,但顯著高于處理 C1、C3,分別是處理 C1、C3的 1.2倍、1.4倍。處理C4的根系發(fā)育最好,說明隨著育苗盤孔徑增加,煙苗密度降低,有利于煙苗的根系發(fā)育。
2.1.4 育苗密度對成苗期煙苗根系活力的影響。由圖2可以看出,處理C1、C4的根系活力顯著高于處理C2、C3,處理 C4的根系活力最強,分別是處理C2、C3的1.9倍、2.5倍。
2.2.1 育苗密度對還苗期煙苗農(nóng)藝性狀的影響。由表3可以看出,移栽后7 d,處理C2綜合長勢最好,在株高、最大葉長、最大葉面積方面顯著高于其他處理。移栽后14 d,處理C1、C4的綜合長勢最好,在株高、莖圍、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積、葉片數(shù)方面顯著高于其他處理。移栽后35 d,處理C1的綜合長勢最好,在株高、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積方面顯著高于其他處理。通過比較同個處理移栽14 d和移栽7 d的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),處理C1的株高、莖圍、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積的增量都是最多的,處理C4的葉片數(shù)增量是最多的。通過比較同個處理移栽35 d和移栽14 d的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),處理C1的株高、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積、葉片數(shù)的增量都是最多的,處理C4的莖圍增量是最多的。綜上所述,移栽后7 d,處理C2綜合長勢最好;移栽后14 d,處理C1、C4的綜合長勢好;移栽后35 d,處理C1綜合長勢最好??梢?,成苗期長勢不能決定大田長勢,育苗密度增加對還苗期煙苗農(nóng)藝性狀影響不大。
表3 不同處理還苗期農(nóng)藝性狀
2.2.2 育苗密度對還苗期煙苗生物量的影響。由表4可以看出,移栽后7 d,處理C2的生物量綜合表現(xiàn)最好,其還苗期根干重、葉干重、總干重顯著高于其他處理。移栽后14 d,處理C4的生物量綜合表現(xiàn)最好,其還苗期根、莖、葉、總干重顯著高于其他處理。移栽后35 d,處理C1的生物量綜合表現(xiàn)最好,其還苗期莖、葉、總干重與其他處理差異顯著。通過比較同個處理移栽14 d和移栽7 d的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),處理C4的還苗期根、莖、葉及總干重增量顯著高于其他處理。通過比較同個處理移栽35 d和移栽14 d的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),處理C1還苗期的根、莖、葉及總干重增量顯著高于其他處理。綜上所述,移栽后7 d,處理C2的生物量綜合表現(xiàn)最好;移栽后14 d,處理C4的生物量綜合表現(xiàn)最好;移栽后35 d,處理C1的生物量綜合表現(xiàn)最好??梢?,成苗期生物量不能決定大田生物量,育苗密度增加對還苗期煙苗生物量的影響不大。
表4 不同處理還苗期干重
2.2.3 育苗密度對還苗期煙苗根系發(fā)育的影響。由圖3可以看出,移栽后7 d和移栽后14 d各處理根冠比沒有顯著差異。移栽后35 d,處理C2的根冠比顯著高于處理C1,是處理C1的1.2倍。通過比較同個處理移栽14 d和移栽7 d的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),隨著移栽時間的增加,各處理的根冠比減小,處理C1的根冠比減少最多??傮w而言,隨著大田生育期延長,各處理根冠比呈降低趨勢,可見伸根期各處理地上部分均大量增長。
2.2.4 育苗密度對還苗期煙苗根系活力的影響。由圖4可以看出,移栽后14 d,處理C2、C4的根系活力較強,處理C2根系活力與處理C1、C3存在顯著差異,分別是處理C1、C3的1.1倍、1.5倍。
由表5可以看出,團(tuán)棵期處理C4的株高與處理C1、C3沒有顯著差異,但顯著高于處理C2,是處理C2的1.4倍;各處理間的莖圍、葉片數(shù)、最大葉長、最大葉寬均沒有顯著差異。
表5 不同處理團(tuán)棵期農(nóng)藝性狀
由表6可以看出,現(xiàn)蕾期各處理間的株高、莖圍、葉片數(shù)、最大葉長、最大葉寬均沒有顯著差異。
表6 不同處理現(xiàn)蕾期農(nóng)藝性狀
由表7可以看出,平頂期處理C1的株高與處理C2、C3沒有顯著差異,但顯著高于處理C4,是處理C4的1.1倍;處理C3的莖圍與處理C1、C2沒有顯著差異,但顯著高于處理C4,是處理C4的1.1倍;處理C1的節(jié)距與處理C2、C3沒有顯著差異,但顯著高于處理C4,是處理C4的1.1倍;各處理間的葉片數(shù)、腰葉長、腰葉寬、頂葉長、頂葉寬均沒有顯著差異。
表7 不同處理平頂期農(nóng)藝性狀
綜上所述,育苗密度對煙株關(guān)鍵時期農(nóng)藝性狀的影響不大,育苗密度對成苗期煙苗長勢影響較大,對伸根期煙株長勢有一定的影響,自團(tuán)棵期起育苗密度對大田煙株長勢的影響基本消失。
由表8可以看出,處理C2的產(chǎn)量顯著高于處理C1、C4,分別是處理 C1、C4的 1.3 倍、1.2 倍;處理 C2的產(chǎn)值顯著高于處理 C1、C3、C4,分別是處理 C1、C3、C4的1.3倍、1.3倍、1.2倍;處理C2的上等煙比例顯著高于處理 C3、C4, 分別是處理 C3、C4的 1.4 倍、2.0 倍;處理C4的中等煙比例顯著高于處理C1、C2、C3,分別是處理 C1、C2、C3的 1.4 倍、1.7 倍、1.1 倍; 各處理間的上中等煙比例、均價沒有顯著差異。綜合來看,處理C2的產(chǎn)質(zhì)量相對最好,育苗密度增加不會降低煙株產(chǎn)質(zhì)量。
表8 不同處理烤后煙葉產(chǎn)量及產(chǎn)值
烤煙群體是指生長在農(nóng)田上整片煙株的集合體,個體之間相互作用、相互聯(lián)系,種植密度通過影響個體聯(lián)系緊密性,從而對作物群體特征產(chǎn)生作用[26]。有研究表明,采用不同規(guī)格的育苗盤,育苗密度越大,則煙苗越細(xì)高、煙苗生物量的積累越小[7,27-29]。本試驗育苗盤孔徑越小,煙苗密度越大,成苗期煙苗越高、生物量積累越小,此結(jié)果與前人研究結(jié)果一致。煙苗密度越大,單株煙苗所占空間越小,為了獲得更多的光照進(jìn)行光合作用,煙苗不斷向上生長,煙苗變高[27,29];同時,育苗密度越大,單株煙苗生長空間越小,光照越不充足,積累的養(yǎng)分越少,即生物量的積累越少。采用不同規(guī)格的育苗盤,煙苗生長越密集,根系活力越小[29-32],密度大的群體通風(fēng)透光條件差,個體發(fā)育差,光合速率低,制造和供給根系的養(yǎng)分少,根干重和活力都較低[33]。本試驗56孔、40 mm孔徑的育苗盤處理育苗密度最小,根系活力最強,與前人的研究結(jié)果[29-33]一致,可見更大的根系空間更有利于新根發(fā)生。
伍賢進(jìn)等[34]認(rèn)為,煙葉是煙株的營養(yǎng)器官和經(jīng)濟(jì)器官,煙株的生長、發(fā)育和產(chǎn)量、品質(zhì)的形成最終取決于個體與群體的光合作用。鄭登峰等[35]認(rèn)為,移栽后30 d,育苗盤孔數(shù)越少,育苗密度越大,煙株株高越高、最大葉長越大、有效葉片數(shù)越多、煙株各部位干物質(zhì)積累越多。本試驗從還苗期農(nóng)藝性狀和生物量分析,育苗密度以25 mm孔徑為佳,育苗密度增加,不會降低還苗期煙苗素質(zhì),這與前人研究結(jié)果不一致,可能是因為成苗期25 mm孔徑處理根系活力相對較大,移栽到大田初期利于根系的還苗發(fā)根,能夠更好地從育苗環(huán)境過渡到大田環(huán)境,移栽一段時間后,25 mm孔徑處理的有效光合面積相對較大,有利于煙株的生長發(fā)育。密度過高會引起煙苗提前木質(zhì)化[31],因而在實際生產(chǎn)過程中,為了減少育苗空間、降低育苗成本,保證煙株大田生長不受苗期發(fā)育影響,可以適當(dāng)增加育苗密度,但需注意防止“小老苗”的產(chǎn)生,高密度成苗后需要配合適宜的大田移栽期,即適齡移栽。
向必坤等[29]認(rèn)為,不同育苗盤密度對大田煙株的農(nóng)藝性狀影響較小。本試驗育苗密度對煙株關(guān)鍵時期農(nóng)藝性狀的影響不大,與前人的研究結(jié)果一致。向必坤等[29]認(rèn)為,不同育苗盤密度對煙葉的主要經(jīng)濟(jì)性狀影響較小。本試驗30 mm孔徑處理產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例最高,育苗密度增加不會降低煙株產(chǎn)質(zhì)量,與前人研究結(jié)果不一致,可能因為移栽還苗后30 mm孔徑處理的根系活力最強,而根系活力的增強有利于煙葉內(nèi)在品質(zhì)的改善和產(chǎn)量的提高[36-37]。
綜合考慮單位面積育苗率及育苗成本,適當(dāng)降低育苗密度既有利于提高育苗品質(zhì),又有利于煙株大田長勢和品質(zhì)的形成,還有利于臨朐丘陵地區(qū)“中棵煙”的培育。結(jié)合本研究結(jié)果,臨朐丘陵地區(qū)“中棵煙”適齡壯苗生產(chǎn)所需煙苗密度為25~30 mm。