邵維曉++孫艷萍++黃永旺等
摘要 分析種植密度對烤煙生理生態(tài)特性、產(chǎn)量及質量的影響,指出選擇適宜的種植密度,利于烤煙形成合理的群體結構,促進產(chǎn)量與質量的提高,為增加收益奠定了基礎。
關鍵詞 烤煙;生理生態(tài)特性;種植密度;產(chǎn)量;質量
中圖分類號 S572 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2014)16-0013-02
種植密度對煙葉品質、產(chǎn)量的影響明顯,在不同種植密度條件下,烤煙產(chǎn)量和品質不同。種植密度既能夠決定烤煙有效截光葉面積和群體光合效能,又可以協(xié)調平衡烤煙大田群體與個體之間的矛盾,從營養(yǎng)分配、致香成分含量等方面對煙葉品質造成影響[1-4]。因此,種植密度調整是提高煙葉產(chǎn)量與品質的一個重要手段。該文在前人研究的基礎上,綜述了種植密度對烤煙生理生態(tài)特性、產(chǎn)量、質量的影響,旨在為我國煙草優(yōu)質生產(chǎn)提供參考。
1 種植密度對烤煙生理生態(tài)特性的影響
1.1 對烤煙光合作用的影響
種植密度通過影響植株營養(yǎng)狀況、作物冠層的光截獲和光分布特征,進而影響葉片光合速率和群體光合碳同化能力,直至群體干物質生產(chǎn)能力[5],進而決定煙葉的質量特征。中等種植密度下煙葉光合速率最高[6-7]。李海平等[8]研究表明,種植密度對光合作用的影響不是由氣孔因素引起的。由此說明,種植密度過高或過低都不同程度地抑制了與光合作用呈正相關的RuBP梭化酶的活性,導致光合作用降低,只有在適宜種植密度下,群體結構較為合理,RuBP梭化酶的活性最高,凈光合速率最高,光合能力較強,從而有利于烤煙產(chǎn)量提高和品質的形成。
1.2 對酶活性的影響
碳氮代謝是烤煙植株最基本的代謝過程,碳氮代謝強度、協(xié)調程度及其在煙葉生長和成熟過程中的動態(tài)變化模式直接或間接影響煙葉各類化學成分的含量和組成比例,對煙葉品質產(chǎn)生重大影響。屈生彬等[9]研究表明,隨著種植密度的增加,超氧化物歧化酶和淀粉酶的活性總趨勢是上升的,而硝酸還原酶、過氧化物酶、多酚氧化酶的活性則表現(xiàn)為下降。這可能是因為隨著種植密度的增加,降低了葉片內過氧化物的處理能力從而使過氧化物酶活性降低,減少了含氮化合物的合成而導致硝酸還原酶活性降低,增加了葉片的含糖量從而增強了淀粉酶的活性。
1.3 對光照的影響
李文璧等[10]研究表明,在旺長前期種植密度對光照的影響不太明顯,進入旺長中后期,隨著種植密度的增加,煙田中下部光照減弱。這是因為隨著烤煙生育期的推進,煙株個體越來越大,煙葉伸展所占空間越來越多,煙田蔭蔽的程度越來越強,光線自然減弱。同時,密度越大,烤煙大田蔭蔽程度表現(xiàn)越明顯,烤煙大田中下部光照越弱,所以種植密度對烤煙大田光照的影響隨著生育期的推進越來越明顯。
1.4 對溫濕度的影響
種植密度是影響田間微氣象的主要因素。種植密度不同,改變了農(nóng)田中光照、溫度、濕度和風速等小氣候條件和其他環(huán)境因素,形成了不同的小氣候效應。隨種植密度增加,相對濕度增大[11],溫度降低[12]。這是因為,密度越大煙田蔭蔽程度越大,導致煙田中下部光照不足,引起溫度降低,通風對流差,空氣中的水分無法流通,造成相對濕度增大。
2 種植密度對烤煙生長發(fā)育的影響
2.1 對干物質積累的影響
烤煙生長發(fā)育過程是煙株進行新陳代謝活動的過程,是礦物質營養(yǎng)不斷轉化與積累,最終形成煙葉品質的過程。韓金玲等[13]研究認為,隨著密度的增加,單株干物質積累量減少,群體干物質積累量增加。這是因為種植密度的變化影響了煙株個體對光、 溫、 水、 氣、肥資源的吸收和利用,密度越大,煙株個體之間競爭越激烈,煙株新陳代謝弱,礦物質營養(yǎng)轉化與積累較少,單株干物質積累下降,葉片小而薄,煙葉品質差,又因為個體較多,致使群體干物質積累增加,單位面積內產(chǎn)量增加,但是嚴重影響了煙葉的質量;反之,密度過小,煙株個體生長量較大,單株干物質積累多,但是單位面積內有效葉少,群體干物質積累下降,產(chǎn)量低。
2.2 對煙株農(nóng)藝性狀的影響
李文璧等[10]研究認為,隨著種植密度的增加葉面積指數(shù)增加。但畢文榮等[14]研究認為,隨著種植密度的增加,葉面積指數(shù)呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。隨著種植密度的增加,出現(xiàn)不同的變化趨勢,這是因為兩者設計的密度處理不一樣所致,但是兩者研究的結果還是一致的,葉面積指數(shù)達到最大值的處理密度株行距都是45 cm×100 cm。由此也說明,當種植密度超過一定范圍時,葉面積指數(shù)反而減小,不利于產(chǎn)量的提高。這可能是由于密度過大時,煙田下部太過蔭蔽導致底烘,下部葉片枯萎脫落,造成葉面積系數(shù)下降。
3 種植密度對烤煙產(chǎn)量與質量的影響
3.1 對烤煙外觀質量的影響
外觀質量主要因素有部位、顏色、成熟度、葉片結構、身份、油分等,是直接能夠感觸和識別的外部特征,是煙葉品質的外在表現(xiàn)。隨著種植密度的增加,上等煙、中上等煙比例逐漸下降[15-16]。這是因為種植密度越大,煙葉越薄,油分越少,身份越差,單葉面積和單葉重越小,使上等煙、中上等煙比例下降。
3.2 對烤煙內在質量的影響
前人研究結果表明,隨著種植密度的增加,煙葉中總氮、煙堿、蛋白質含量降低,還原糖、總糖、糖堿比升高[14,16-17]。這可能是由于種植密度增加,煙株底部和地表光照不足,地溫下降,相對濕度上升,通風受到影響,不利于煙株生長發(fā)育,煙株根系對養(yǎng)分吸收與合成能力減弱,煙株的根系分布范圍相對較小,致使煙堿主要合成場所減小,煙堿的含量隨之降低。在施肥量一定的條件下,密度越大,煙株個體吸收的氮素就越少,從而含氮化合物的合成隨之降低,同時用于含氮化合物合成的碳水化合物的消耗也會減少,這就造成相對含糖量增高,總氮與蛋白質降低。
3.3 對烤煙致香物質含量的影響
田間良好的生長環(huán)境,可以形成香氣質好、香氣量足的煙葉,而良好的生長環(huán)境與種植密度密切相關。趙銘欽等[18]研究表明,烤煙的葉綠素、類胡蘿卜素及其降解產(chǎn)物含量均隨著種植密度的減小而增加,但是新植二烯和中性致香物質總量卻以中等密度最高,與張廣富等[19]研究結果基本一致。由此說明,合理的種植密度下煙株生長環(huán)境較好,烤煙中性致香物質總量較高,香氣質好,香氣量足,評吸較好,煙葉品質較優(yōu)。endprint
3.4 對烤煙產(chǎn)量的影響
在一定產(chǎn)量條件下,產(chǎn)量和質量可以平衡發(fā)展,但當產(chǎn)量超過一定限度,質量則呈幾何級數(shù)下降,與產(chǎn)量呈明顯的負相關[3]。這是因為隨著種植密度的增加,雖然單株留葉數(shù)、單葉重減少,但單位面積留葉數(shù)增加,總產(chǎn)提高;但當種植密度超過一定范圍時,群體產(chǎn)量增加量低于個體產(chǎn)量降低之和,總產(chǎn)量下降低,上等煙、中上等煙比例也降低,導致單位面積產(chǎn)值小,所以并不是密度越大產(chǎn)值越大,合理的種植密度,群體與個體協(xié)調發(fā)展,才能實現(xiàn)煙葉優(yōu)質適產(chǎn)的目標。
4 討論
適宜的種植密度有利于烤煙群體與個體的協(xié)調發(fā)展,促進產(chǎn)量和質量的平衡[4]。因此,在一定范圍內,適當增加種植密度,使煙田群體結構趨于合理,走中棵煙群體的優(yōu)質適產(chǎn)之路是提高煙葉內在質量的技術路線,既可以充分利用光、溫、水、氣、肥資源,提高光合作用,促進烤煙生長發(fā)育,又可以降低煙葉過高的煙堿、總氮及蛋白質含量,提高總糖、還原糖含量、糖堿比值,促進煙葉內在化學成分趨于協(xié)調,從而提高煙葉的可用性,提高上等煙和中上等煙比例及產(chǎn)量,達到最佳經(jīng)濟效益。
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現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技2014年16期