趙志豪 趙園園 王政 韋建玉 范志勇 王德勛 史宏志

摘要：為明確有機栽培條件下不同種植密度和留葉數(shù)對抗黑脛病紅花大金元產(chǎn)質(zhì)量和香氣成分的影響，發(fā)揮新品種優(yōu)勢，提高煙葉質(zhì)量。以抗黑脛病紅花大金元為材料，設(shè)置21 930株/hm2（A1）、19 845株/hm2（A2）、18 120株/hm2（A3）、16 665株/hm2（A4）4個種植密度和16張/株（B1）、18張/株（B2）、20張/株（B3）3個留葉數(shù)水平，研究有機栽培模式下不同種植密度和留葉數(shù)對抗黑脛病紅花大金元農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀、化學(xué)成分、香氣成分及煙葉感官質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，種植密度和留葉數(shù)對抗黑脛病紅花大金元的產(chǎn)質(zhì)量和香氣成分均有顯著影響（P<0.05）。種植密度對紅花大金元的產(chǎn)值、產(chǎn)量影響較大，留葉數(shù)對其農(nóng)藝性狀、上等煙比例和均價影響更大。煙葉內(nèi)在品質(zhì)試驗結(jié)果顯示，種植密度對淀粉含量、煙堿含量和糖堿比影響較大，留葉數(shù)則主要影響總糖含量；隨著留葉數(shù)增加，煙葉中性致香成分總量明顯下降，芳香族氨基酸降解產(chǎn)物、棕色化反應(yīng)產(chǎn)物含量先下降再上升，類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量上升，類西柏烷類降解產(chǎn)物、葉綠素降解產(chǎn)物含量下降。綜上，種植密度18 120株/hm2（1.2 m×0.46 m）、留葉數(shù)20張/株時，抗黑脛病紅花大金元煙株農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀和物理性狀較好，化學(xué)成分協(xié)調(diào)，中性致香物質(zhì)總量較高，香氣量足、香氣質(zhì)好、雜氣和刺激性較小、煙氣濃度大、余味舒適，感官質(zhì)量評分最高，為本研究最佳栽培組合。

關(guān)鍵詞：有機栽培；抗黑脛??；紅花大金元；種植密度；留葉數(shù)；產(chǎn)值；產(chǎn)量；品質(zhì)；香氣成分

中圖分類號：S572.04? 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）08-0064-09

收稿日期：2023-05-18

基金項目：廣西中煙工業(yè)有限公司項目 （編號：2021450000340021）；中國煙草總公司云南省公司科技項目（編號：2022530000241015）。

作者簡介：趙志豪（1998—），男，河南開封人，碩士研究生，研究方向為煙草栽培生理研究。E-mail：1575514841@qq.com。

通信作者：史宏志，博士，教授，研究方向為煙草栽培生理研究。E-mail：shihongzhi88@163.com。

紅花大金元是云南煙區(qū)烤煙特色品種，具有典型的清香型香氣風(fēng)格，深受卷煙工業(yè)企業(yè)的喜愛［1］。但由于多年種植造成品種退化，與其他主栽烤煙品種K326、云煙87等相比，對黑脛病的抵抗能力較差［2］。云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院以紅花大金元為受體、抗黑脛病種質(zhì)RBST為供體，經(jīng)分子標記選擇技術(shù)，選育出抗黑脛病紅花大金元（以下簡稱抗性紅大）品種?？剐约t大作為新品種，既保持了原品種的生物學(xué)特性和煙葉質(zhì)量風(fēng)格，又顯著提高了煙葉的穩(wěn)產(chǎn)性，在煙葉耐肥性、耐熟性等方面也有一定的變化，具有較大的推廣前景。積極研發(fā)與新品種特性相配套的栽培技術(shù)，對充分發(fā)揮品種潛力、提升煙葉質(zhì)量水平有重要意義。

種植密度是重要的農(nóng)業(yè)栽培措施之一，一般通過煙株不同的行間距進行設(shè)置，協(xié)調(diào)烤煙群體與個體的矛盾，促進煙株正常生長發(fā)育，平衡產(chǎn)量和質(zhì)量關(guān)系，使產(chǎn)質(zhì)量同時達到較高水平［3-4］。植煙密度過高和過低都會對煙葉品質(zhì)造成不利影響，種植密度過高時，煙田小氣候惡化，煙株個體發(fā)育異常，葉片質(zhì)量下降；種植密度過低時，煙葉大多貪青晚熟、葉片肥厚、煙堿含量高、品質(zhì)較差［5］。在合理范圍內(nèi)，種植密度增加，總糖、還原糖和總氮的含量逐漸升高，氯含量逐漸降低，氮堿比呈上升趨勢，香氣物質(zhì)總量增大，油分減少、身份變差、香吃味變淡；種植密度減小，烤煙葉片加厚，單葉重和單葉葉面積增大，油分增加，刺激性增強［6-8］。留葉數(shù)是直接影響煙葉產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，留葉過多或過少都會降低煙草產(chǎn)量和品質(zhì)［9］。留葉數(shù)偏多，煙堿含量顯著降低，上部葉開片受阻，化學(xué)成分比例失調(diào)，品質(zhì)下降［10］。反之，留葉數(shù)偏少可能導(dǎo)致煙葉煙堿含量過高，葉片結(jié)構(gòu)緊密，產(chǎn)量下降，工業(yè)可用性降低［11］。此外，留葉數(shù)通過影響田間小氣候間接影響煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)，隨著留葉數(shù)的增加，總氮、煙堿、鉀的含量遞減，總糖含量增加［12-14］。目前，在抗性紅大種植過程中，在種植密度、留葉數(shù)等方面尚存在一定的盲目性，往往造成煙葉營養(yǎng)失調(diào)，群體和個體結(jié)構(gòu)不盡合理，煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量矛盾突出。滇西大理是紅大品種最集中的產(chǎn)區(qū)，特別是洱源煙區(qū)作為洱海生態(tài)保護和治理區(qū)，大力發(fā)展化肥的有機替代，積極探索有機栽培模式下紅大品種煙葉合理的群體結(jié)構(gòu)十分必要。因此，本研究圍繞洱源煙區(qū)抗性紅大煙葉群體和個體結(jié)構(gòu)構(gòu)建，探討種植密度與留葉數(shù)對抗黑脛病紅花大金元產(chǎn)質(zhì)量的影響，旨在確定全量施用有機肥條件下抗性紅大適宜的種植密度和留葉數(shù)組合，為抗性紅大優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2021年在云南省大理白族自治州洱源縣右所鎮(zhèn)進行，供試烤煙品種為抗黑脛病紅花大金元。試驗田前作為蠶豆，土壤pH值為7.80，有機質(zhì)含量為69.60 g/kg，堿解氮含量為109.15 mg/kg，有效磷含量89.10 mg/kg，速效鉀含量217 mg/kg。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用雙因素隨機區(qū)組設(shè)計。種植密度（A）設(shè)4個水平：A1（21 930株/hm2，行距×株距為 1.2 m×0.38 m）、A2（19 845株/hm2，行距×株距為1.2 m×0.42 m）、A3（18 120株/hm2，行距×株距為1.2 m×0.46 m）、A4（16 665株/hm2，行距×株距為1.2 m×0.50 m）；留葉數(shù)（B）設(shè)3個水平：B1（16張/株）、B2（18張/株）、B3（20張/株）。共12個處理，每個處理重復(fù)3次，試驗小區(qū)面積60 m2。除試驗處理外，其他栽培管理措施與洱源縣標準化栽培一致，采收及烘烤按照當?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進行。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀測定

參照YC/T 142—2010《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》［15］，各小區(qū)選取15株代表性的煙株標記，在移栽后40 d開始，每隔5 d進行1次農(nóng)藝性狀測定。

1.3.2 經(jīng)濟性狀測定

根據(jù)GB 2635—1992《烤煙》［16］對烤后煙葉進行分級，按照當?shù)責熣臼召彽燃壓蛢r格統(tǒng)計等級結(jié)構(gòu)和均價，并計算單葉重、產(chǎn)量、產(chǎn)值等經(jīng)濟性狀指標。

1.3.3 物理性狀測定

對烤后煙葉采用測量法測定葉長和葉寬，采用稱重法測定單葉重、含梗率和葉重；使用BHZ1-1型薄片厚度計（石家莊誠信中輕機械設(shè)備有限公司）測定葉片厚度；使用ZKW-3煙草薄片抗張試驗機（廣州潤湖儀器有限公司）測定葉片拉力；平衡含水率用平衡水分稱重法測定；葉重用打孔鋁盒稱重法測定。

1.3.4 化學(xué)成分測定

采用AAⅢ型連續(xù)流動化學(xué)分析儀（德國BRAN+LUEBBE公司），按照YC/Z 240—2008《煙草及煙草制品標準體系》［17］測定化學(xué)成分。

1.3.5 香氣成分測定

烤煙中性致香成分采用內(nèi)標法測定，內(nèi)標為硝基苯。前處理采用水蒸氣蒸餾-二氯甲烷萃取法，蒸餾萃取完成后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)有機相至1 mL左右，移至色譜瓶，用氣質(zhì)聯(lián)用儀（GC/MS：Agilent 7890A-5975C，Agilent Technologies，USA）測定。

1.3.6 感官品質(zhì)測定

將烤后煙切絲，卷成單料煙，由河南中煙工業(yè)有限責任公司和河南農(nóng)業(yè)大學(xué)國家煙草栽培生理生化研究基地評吸專家進行評吸打分，檢測指標包括香氣量、香氣質(zhì)、濃度、雜氣、刺激性、余味、燃燒性等。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析方法

采用Microsoft Excel 2019和SPSS 22.0進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析，用Duncans法進行多重比較（α=0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植密度和留葉數(shù)對抗性紅大煙葉農(nóng)藝性狀的影響

由表1可知，中部葉、上部葉完全展開后測量煙株的農(nóng)藝性狀，各指標范圍分別為：株高98.65～135.59 cm，莖圍10.23～11.09 cm，節(jié)距6.01～6.93 cm，腰葉長64.61～71.48 cm，腰葉寬27.75～32.17 cm，頂葉長59.47～66.01 cm，頂葉寬 18.93～25.54 cm。由表1還可以看出，留葉數(shù)相同時，隨著種植密度增加，株高增加，莖圍減小，節(jié)距增加，腰葉的長、寬呈減小的趨勢，頂葉有變窄的趨勢。種植密度相同時，各留葉數(shù)處理株高、莖圍、節(jié)距和腰葉長、寬的變化規(guī)律不明顯。雙因素方差分析表明，種植密度對莖圍影響達到顯著水平（P<0.05），對其余性狀均達到極顯著水平（P<0.01）；留葉數(shù)對農(nóng)藝性狀的影響均達到極顯著水平；種植密度和留葉數(shù)互作對株高、節(jié)距和頂葉寬的影響達到極顯著水平，對莖圍、腰葉長、腰葉寬和頂葉長的影響達到顯著水平。

2.2 種植密度和留葉數(shù)對抗性紅大煙葉經(jīng)濟性狀的影響

由表2可知，留葉數(shù)相同時，隨著種植密度的增加，煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值總體呈上升趨勢，均價的變化規(guī)律不一致。高種植密度水平（A1、A2處理）下，產(chǎn)量和產(chǎn)值隨留葉數(shù)增加總體呈升高趨勢；而低種植密度水平（A3、A4處理）下，產(chǎn)量隨留葉數(shù)增加表現(xiàn)為先上升再下降。雙因素方差分析可以看出，種植密度、留葉數(shù)及其互作效應(yīng)對煙葉各項經(jīng)濟性狀的影響均達極顯著水平。整體看來，種植密度19 845株/hm2（1.2 m×0.42 m）、留葉20張/株處理的煙葉經(jīng)濟性狀最好。從各項經(jīng)濟性狀指標可以看出，種植密度過小會影響當?shù)責熑~質(zhì)量，留葉數(shù)過少則會影響煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量，該地區(qū)適合較高的種植密度，并適當多留葉。

2.3 種植密度和留葉數(shù)對抗性紅大煙葉物理特性的影響

由表3可知，隨著種植密度增加，留葉數(shù)為18、20張/株時，中部葉的葉面積和單葉重總體呈減小趨勢。種植密度較大（A1、A2處理）時，隨著留葉數(shù)增加，葉長、葉寬和葉面積先減小后增大，單葉重逐漸減?。环N植密度較?。ˋ3、A4處理）時，隨著留葉數(shù)增加，葉長和單葉重呈增加趨勢。雙因素方差分析可以看出，種植密度對中部葉葉長的影響不顯著，對葉寬影響顯著，對其他煙葉物理性狀的影響達極顯著水平；留葉數(shù)對中部葉葉寬的影響不顯著，對其他煙葉物理性狀均達到極顯著水平；互作效應(yīng)對葉寬的影響不顯著，對其他煙葉物理性狀的影響達極顯著水平。

由表4可知，烤后上部葉各物理性狀指標范圍為：葉長56.79～63.47 cm，葉寬17.23～20.42 cm，葉面積617.79～811.02 cm2，葉片厚度0.084～0.106 mm，葉重97.77～146.19 g/m2，含梗率 21.06～28.26%，拉力0.68～1.70 N，平衡含水率17.20%～36.55%，單葉重10.71～14.54 g。隨著留葉數(shù)增加，A1種植密度處理上部葉的葉長、葉寬和葉面積呈先減小后增大的趨勢，葉重呈上升趨勢，含梗率呈先上升再下降的趨勢。雙因素方差分析表明，種植密度對葉長和葉寬影響不顯著，對其他煙葉物理性狀的影響達極顯著水平； 留葉數(shù)對葉長影響不顯著，對其他煙葉物理性狀的影響達極顯著水平；互作效應(yīng)對上部葉物理性狀的影響均達到極顯著水平。

2.4 種植密度和留葉數(shù)對抗性紅大煙葉化學(xué)成分的影響

由表5可知，不同種植密度和留葉數(shù)處理下，中部葉化學(xué)成分含量沒有明顯的變化規(guī)律。雙因素方差分析表明，種植密度對鉀含量影響顯著，對其他煙葉化學(xué)成分含量影響極顯著；留葉數(shù)對鉀含量影響不顯著，對其他煙葉化學(xué)成分含量影響極顯著；互作效應(yīng)對鉀含量影響顯著，對其他煙葉化學(xué)成分含量影響極顯著。

由表6可知，淀粉含量較高的是A1B2、A1B3處理，煙堿含量較高的是A2B1、A3B2、A4B1處理，總氮含量較高的是A2B3、A3B1、A3B2、A3B3、A4B1、A4B3處理，總糖含量較高的是A1B2、A1B3、A2B2、A2B3處理。雙因素方差分析表明，種植密度和互作效應(yīng)對鉀含量影響不顯著，對其他化學(xué)成分含量影響均達到極顯著水平；留葉數(shù)對鉀含量、氮堿比影響不顯著，對其他化學(xué)成分含量影響極顯著。

2.5 種植密度和留葉數(shù)對抗性紅大煙葉中性香氣物質(zhì)的影響

由表7可知，種植密度相同時，隨著留葉數(shù)增加，煙葉中性致香成分總量明顯下降，說明留葉數(shù)越多，每張葉片分配到的營養(yǎng)物質(zhì)相對越少，煙葉中性致香成分含量就會相對下降。芳香族氨基酸降解產(chǎn)物、棕色化反應(yīng)產(chǎn)物含量隨留葉數(shù)增加先下降再上升，類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量隨留葉數(shù)增加而略微上升，類西柏烷類降解產(chǎn)物、葉綠素降解產(chǎn)物含量隨留葉數(shù)增加而不斷下降。而種植密度對中性致香成分總量和5類中性致香成分含量的影響并不明顯。

2.6 種植密度和留葉數(shù)對抗性紅大煙葉感官品質(zhì)的影響

由表8可知，香氣質(zhì)、香氣量、余味等感官評分及其總分均較高的處理為A3B2、A3B3、A4B2、A4B3處理?？梢?，適當多留葉并減小種植密度會提高香氣量，增強香氣質(zhì)，同時余味更加舒適。中部葉感官評吸總分最高的處理組合為A3B3處理，即種植密度 18 120株/hm2（1.2 m×0.46 m）、留葉20張/株，得分為67.3。

由表9可知，香氣質(zhì)、香氣量、余味等感官評分及其總分均較高的處理為A2B2、A2B3、A3B2、A3B3處理。種植密度19 845株/hm2（1.2 m×0.42 m）、留葉數(shù)20張/株和種植密度18 120株/hm2（1.2 m×0.46 m）、留葉數(shù)20張/株2個處理上部葉感官評吸總分最高，均為67.1，且這2個處理風(fēng)格特征明顯，香氣質(zhì)好，香氣量足，余味舒適。

3 討論

有機肥替代化肥能提高土壤有機質(zhì)含量和烤煙質(zhì)量，優(yōu)化烤煙等級結(jié)構(gòu)，進而增加烤煙產(chǎn)值［18-19］。由于有機肥肥效釋放緩慢，因此煙草生長前期可能生長緩慢，后期煙草生長被推遲，養(yǎng)分無法完全供給煙草生長過程，從而限制了煙葉的生長［20］。在洱源煙區(qū)全量施用有機肥的栽培模式下，應(yīng)注意調(diào)整施肥時間、施肥量及煙葉的群體結(jié)構(gòu)。作為選育出來的新品種，抗黑脛病紅花大金元與紅花大金元相比其種植密度略有增加，株高相對較低，莖圍較小，可采葉片數(shù)目增加，煙葉采收時落黃更為均勻，烘烤周期變短，對黑脛病抵抗能力更強，耐肥性增強。

大田生長中任何一個因素的大幅度變化均會影響烤煙的株型和農(nóng)藝性狀，從而影響其生長發(fā)育［21］。本試驗結(jié)果顯示，在相同種植密度下，隨著留葉數(shù)的增加，煙株逐漸增高，頂葉變窄、變小。留葉數(shù)越多，打頂時間相對推遲，打頂高度增加，煙株相對較高，但是留葉數(shù)多不利于頂葉干物質(zhì)積累，開片較差。研究表明，隨著種植密度的增加，烤煙產(chǎn)量提高，葉片變小、變輕，品質(zhì)下降［22］。種植密度明顯影響抗性紅大煙葉產(chǎn)值和產(chǎn)量，即種植密度增加，煙葉產(chǎn)量明顯提升，產(chǎn)值也相對提高；留葉數(shù)多，煙葉產(chǎn)量就高，產(chǎn)值也會有所增加，但煙葉品質(zhì)會變差，適當?shù)牧羧~數(shù)，煙葉均價和上等煙比例較高，品質(zhì)好。留葉數(shù)的變化會影響煙株營養(yǎng)物質(zhì)的分配，種植密度影響煙葉的光合作用，從而影響烤后煙葉片大小；上部葉位于煙株頂部，種植密度對其物理性狀的影響遠遠小于中部葉。適宜的留葉數(shù)使煙株生理代謝合理，煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)，品質(zhì)更接近優(yōu)質(zhì)煙葉標準［23］。在本試驗中，留葉數(shù)比種植密度對中部葉化學(xué)成分的影響更大，留葉數(shù)和種植密度對上部葉淀粉含量、煙堿含量、總糖含量、總氮含量和還原糖含量影響顯著，對于抗性紅大來說，適當多留葉、增加種植密度可以使煙葉化學(xué)成分更協(xié)調(diào)。鄭昕等的研究表明，隨著留葉數(shù)增加，新植二烯含量和香氣總量呈降低的趨勢［24］。本試驗結(jié)果顯示，少留葉有利于提高煙葉茄酮、新植二烯含量和香氣總量，多留葉有利于增加類胡蘿卜素降解產(chǎn)物。種植密度與留葉數(shù)對化學(xué)成分和香氣成分的影響，在感官上的反映是多留葉和適當?shù)姆N植密度有利于香氣質(zhì)量的提升，煙氣濃郁、舒適。綜合多項數(shù)據(jù)分析，可以找出有機栽培模式下，抗性紅大最優(yōu)種植密度與留葉數(shù)組合。

4 結(jié)論

綜合考慮煙葉質(zhì)量和煙農(nóng)經(jīng)濟效益，本試驗結(jié)果顯示，在有機栽培條件下，抗性紅大適宜的種植結(jié)構(gòu)為種植密度18 120株/hm2（1.2 m×0.46 m）、留葉20張/株，其表現(xiàn)為煙株大田長勢較好，煙葉產(chǎn)值較高，煙葉葉片較大、厚薄適中，單葉質(zhì)量符合云南優(yōu)質(zhì)煙葉標準，化學(xué)成分更為協(xié)調(diào)，中性致香物質(zhì)總量較高，感官質(zhì)量評分最高，工業(yè)利用價值較好。

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