王洪云，王德勛，單沛祥，向鵬華，楊德海，趙國民，李世祥

（1.紅塔煙草集團(tuán)大理卷煙廠，云南 大理 671000；2.大理州煙草公司，云南 大理 671000）

我國人均水資源量僅占世界平均的四分之一，而且降水年內(nèi)分配很不均衡[1]。大理州年均降水量861 mm，為半豐水易旱區(qū)。煙株生長前期常遇階段性干旱，此對煙株生長發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量有明顯的不利影響[2]。煙草膜下滴灌是一項新型節(jié)水灌溉技術(shù)，可根據(jù)煙株需水特征進(jìn)行灌溉調(diào)節(jié)，其中壟臺平鋪式滴灌節(jié)水增收效果最為明顯，且比壟下埋管式滲灌更易于操作和推廣應(yīng)用[3]。因此，開展烤煙膜下滴灌技術(shù)研究是構(gòu)建大理特色優(yōu)質(zhì)煙葉開發(fā)的重要技術(shù)措施之一。

目前，關(guān)于滴灌技術(shù)的研究主要集中在滴灌與其他灌溉方式的比較方面[4-7]，膜下滴灌量主要根據(jù)溝灌量的40% ～ 60%左右推算，適宜的膜下滴灌量研究未見報道。本試驗基于大理州半豐水易旱區(qū)煙株不同生育期的降水條件和需水特征，探討40～70 m3/667m2滴灌補(bǔ)水范圍內(nèi)不同滴灌量對烤煙煙葉生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量的影響，為大理特色優(yōu)質(zhì)煙葉開發(fā)和水分合理運籌提供支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)備

由昆明蒼松節(jié)水灌溉公司提供的承壓0.6 MPa國產(chǎn)灌溉專用UPVC主管道，承壓1.0 MPa支管道、國產(chǎn)PE管副管道，滴灌帶使用美國ROERTSS滴灌帶，單滴頭流量1.0 L/h。

1.2 試驗基本條件

2009年試驗安排在大理州彌渡縣新街鎮(zhèn)新勝村大劉家莊組。該地海拔1 670 m，土壤類型為水稻土，質(zhì)地中壤，前茬作物為啤酒大麥，供試品種為K326。試驗煙苗于5月12日移栽，采用啤酒瓶施肥定位移栽，每條壟面鋪設(shè)1條滴灌帶，種植密度為1 100株/667m2。底肥環(huán)形撒施，追肥隨滴灌在移栽后30 d內(nèi)分3次施入，基追比為60∶40。肥料來源為云葉復(fù)合肥廠生產(chǎn)的煙草專用復(fù)合肥m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O) = 10∶10∶25。

1.3 試驗設(shè)計

試驗為單因子試驗，設(shè) 4個處理。處理Ⅰ～Ⅳ分別按用水量為40、50、60、70 m3/667m2進(jìn)行滴灌，其中處理Ⅳ為對照，對照參照了 2008年初步生產(chǎn)經(jīng)驗滴灌量。3次重復(fù)，共12個小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積40 m2。根據(jù)煙葉生理需水、耗水和灌溉的指標(biāo)要求[8-9]，移栽后立即進(jìn)行第一次滴灌，灌水量為各處理的25%，旺長期灌水量為各處理的50%，成熟期灌水量為各處理的25%。滴灌量采用水表測量。

1.4 試驗調(diào)查及測定方法

每小區(qū)選取長勢均勻的 10株煙株掛牌定株觀察，分別于移栽后25、45、65 d，調(diào)查各小區(qū)煙株主要農(nóng)藝性狀。選取有代表性煙株2株，于移栽后25、45、65、85 d測定煙葉干物質(zhì)重量，采集的煙根、煙莖、煙葉樣品于 105 ℃殺青，65 ℃烘干，稱重法測定干物質(zhì)重量。移栽后25 d選取有代表性煙株2株，以全株各葉片混合樣測定硝酸還原酶活性，以全株各葉片中葉綠素含量平均值作為葉綠素含量測定值。移栽后45、65、85 d選取代表性2株煙株第 11葉位鮮煙葉，以鮮煙葉葉尖、葉中、葉基3個位置混合均勻樣，用于測定硝酸還原酶活性，以鮮煙葉葉尖、葉中、葉基3個位置測定的葉綠素含量平均值作為葉綠素含量測定值。硝酸還原酶活性采用磺胺比色法測定[10]；葉綠素含量采用SPAD-502葉綠素計測定，以SPAD值表示；農(nóng)藝性狀調(diào)查參照煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法（YC142—1998）。每小區(qū)煙葉按部位分 5次采收，密集烤房烘烤，統(tǒng)計各小區(qū)的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價及上中等煙比例。

滴灌條件下烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值和水分利用效率等參照彭世彰等[11]的方法測定，計算公式為：

式中：Ip為灌水生產(chǎn)率，單位為 kg/(667m2·m3)；y為煙葉產(chǎn)量，單位kg/667m2；i為生育期灌水量，單位m3；Iv為灌水產(chǎn)值率，單位為元/(667m2·m3)；m為煙葉產(chǎn)值，單位為元/667m2；△Ip為灌水增產(chǎn)率，單位kg/(667m2·m3)；△Iv為灌水增值率，單位為元/(667m2·m3)；yc為對照煙葉產(chǎn)量，kg/667m2；mc為對照煙葉產(chǎn)值，單位為元/667m2。

1.5 數(shù)據(jù)處理及分析

采用SAS 8.0進(jìn)行方差分析和多重比較[12]。

2 結(jié) 果

2.1 煙株主要農(nóng)藝性狀

由表1可見，移栽25 d后，各處理間差異不大，滴灌量為70 m3/667m2處理的煙株最高，有效葉片數(shù)比其他3個處理多1～2片。各項性狀表現(xiàn)最差的是滴灌量為40 m3/667m2的處理；移栽45 d后各處理間差異減小，煙株各項農(nóng)藝性狀基本一致；移栽65 d后，滴灌量為50 m3/667m2處理株高表現(xiàn)最好，為91.9 cm，較其他處理高3～5 cm，其他測定項目各處理間差異不大。

表1 不同時期各處理主要農(nóng)藝性狀調(diào)查Table 1 Main agronomic character of different treatments in different growth periods

2.2 煙株干物質(zhì)積累

圖1可見，移栽后25～ 85 d，各處理的根、莖、葉干物質(zhì)積累逐漸增加，根、莖、葉干物質(zhì)積累具有同步性。旺長期煙葉增幅最大，達(dá) 58.37%～69.82%。葉干重占全株干重的比例由80%左右逐漸下降至55%左右，全株干物質(zhì)積累主要受葉干重的影響，兩者變化趨勢一致。根、莖的干重相近，莖干重稍高于根干重。在不同滴灌量處理間，40 m3/667m2在移栽后45至65 d煙葉干物質(zhì)積累速度最大，達(dá) 43.34%；50 m3/667m2處理移栽后 65至85 d煙葉干物質(zhì)積累速度最大，達(dá) 38.86%；60 m3/667m2處理移栽后25至45 d煙葉干物質(zhì)積累速度最大，達(dá)40.20%。

圖1 不同時期各處理煙株干物質(zhì)積累動態(tài)Fig.1 Dry matter accumulation of tobacco plant for each treatment in various growth periods

2.3 煙株碳氮代謝主要生理指標(biāo)

硝酸還原酶與植株吸收利用氮素有關(guān)，是植物氮素代謝中的關(guān)鍵酶之一。在移栽后25 ～ 85 d，各處理的硝酸還原酶活性呈先升后降拋物線型變化趨勢（表2），移栽后45 d（旺長期）活性最高，移栽后25 d、45 d和65 d之間無顯著差異，移栽后65 d和85 d之間差異極顯著?？梢娤跛徇€原酶活性在成熟期之前差異不顯著，成熟期下降明顯。不同處理間方差分析表明（表2），移栽后25 d時無顯著差異；移栽后45 d至85 d，各處理硝酸還原酶活性排序交替。綜合分析表明，伸根期和旺長期 60 m3/667m2處理氮代謝最為旺盛；打頂后 40 m3/667m2處理氮代謝仍處于較高水平，60 m3/667m2處理相對最弱。

表2 不同滴灌量處理煙葉硝酸還原酶活性 (um NO3g-1?h-1)Table 2 Nitrate reductase activity in tobacco leaf of different drop irrigation treatments

葉綠素是植物光合作用的最重要的色素，反映了植株光合碳同化能力。隨著煙株的生長發(fā)育，葉綠素含量呈下降趨勢，在移栽后 65 d之后急劇下降，不同生育期葉綠素含量差異極顯著（表3）；各處理間葉綠素含量差異不顯著。

表3 不同滴灌量處理煙葉葉綠素含量變化Table 3 SPAD value changes of different drop irrigation amount treatments in tobacco leaf

2.4 煙葉經(jīng)濟(jì)性狀

從表4可以看出，不同滴灌量處理間，煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值是 50 m3/667m2＞ 40 m3/667m2＞ 70 m3/667m2＞ 60 m3/667m2。均價和上中等煙比例是40 m3/667m2＞ 50 m3/667m2＞ 70 m3/667m2＞ 60 m3/667 m2，但方差分析結(jié)果表明，處理間各項經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)差異不顯著。

2.5 煙葉水分利用率

由表5可見，隨著滴灌量的減少，煙葉水分利用率逐漸增加。40 m3/667m2、50 m3/667m2兩處理水分利用率均高于對照，且處理間差異達(dá)極顯著水準(zhǔn)，其中40 m3/667m2滴灌量處理的水分利用率最高，在滴灌量基本適宜的范圍內(nèi)，表明在較干旱條件下，較小的灌水量可以充分發(fā)揮灌溉水的作用。

表4 不同滴灌量處理煙葉經(jīng)濟(jì)性狀Table 4 Economic attributes of tobacco leaf

表5 不同滴灌量對煙葉灌水生產(chǎn)率的影響Table 5 Effect of drop irrigation rate on water use efficiency

3 討 論

有研究表明[8,13-14]，伸根期在土壤水分供應(yīng)充足的條件下，煙葉長勢較強(qiáng)而不利于根系生長，一般認(rèn)為決定煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵時期是旺長期，旺長期土壤水分適度虧缺，在適宜土壤水分含量的75%時，光合速率最高，成熟期適度供應(yīng)水分可以促進(jìn)頂葉的開片。本研究表明，膜下滴灌條件下，伸根期隨著滴灌量的增加，最大葉面積逐漸增加，但干物質(zhì)積累卻以50 m3/667m2滴灌量處理表現(xiàn)最大，表明滴灌量偏大不利于干物質(zhì)積累；旺長期以40 m3/667m2滴灌量處理的干物質(zhì)積累最大，而60 m3/667m2滴灌量處理的硝酸還原酶活性最高，旺長期隨著滴灌量的減少，單位產(chǎn)量和產(chǎn)值有增加的趨勢，這可能與40 m3/667m2滴灌量處理的光合速率較高有關(guān)[8]；成熟期以 50 m3/667m2滴灌量處理的干物質(zhì)積累最大，而以40 m3/667m2滴灌量處理的硝酸還原酶活性最高，這可能與滴灌量偏小阻礙了煙葉成熟期及時從氮代謝向碳代謝的轉(zhuǎn)移有關(guān)[15]。不同生育期滴灌量水分需求不同，伸根期、旺長期、成熟期分別以 50 m3/667m2、40 m3/667m2、50 m3/667m2滴灌量為宜，這與按國家煙草專賣局項目“烤煙優(yōu)化灌溉理論和技術(shù)的研究和應(yīng)用”推薦的灌溉量分配伸根期:旺長期:成熟期 = 1:2:1不一致[16]，這可能與大理州年內(nèi)降水分配有關(guān)。不同生育期滴灌量的最優(yōu)組合有待進(jìn)一步研究。

大田栽培條件下每生產(chǎn)1 g干煙葉的蒸騰耗水量在500 g以上。由于受煙草內(nèi)部條件和外界環(huán)境的制約，在土壤水分充足的條件下煙草的蒸騰系數(shù)可達(dá)1 000 g以上[17]，因此半豐水易旱區(qū)溝灌量約80 m3/667m2左右，滴灌量約30 ～ 50 m3/667m2。本研究表明，隨滴灌量逐漸降低，水分利用率逐漸增加，考慮到旺長期是決定煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵時期，40 ～ 50 m3/667m2滴灌量效果較好，但由于試驗地受病毒病一定程度上的影響，煙葉上中等煙葉比例有所下降，因此，最適宜的滴灌量仍需進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

大理州膜下滴灌條件下，隨著煙株生長發(fā)育，干物質(zhì)積累逐漸增加，以旺長期和成熟期干物質(zhì)積累為主；硝酸還原酶均在旺長期活性最強(qiáng)，成熟期顯著下降；較適宜滴灌量區(qū)間內(nèi)，較小的滴灌量有利于提高水分利用效率。建議大理煙區(qū)生產(chǎn)上以40～ 50 m3/667m2膜下滴灌量較為適宜，既促進(jìn)了煙葉生長發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量的形成，又可以避免水資源的不必要浪費。

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