黃 浩， 嚴(yán)瑪麗， 郭 寧， 周立非， 曾繁東， 林建委， 邵蘭軍， 陳澤鵬， 王 維*

(1.廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，廣東廣州 510610；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究室，廣東廣州 510642；3.廣東省煙草專賣局(公司)，廣東廣州 510610)

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基于正交試驗(yàn)針對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀及煙葉結(jié)構(gòu)特征的栽培技術(shù)優(yōu)化

黃 浩1， 嚴(yán)瑪麗2， 郭 寧1， 周立非1， 曾繁東1， 林建委1， 邵蘭軍1， 陳澤鵬3， 王 維2*

(1.廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，廣東廣州 510610；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究室，廣東廣州 510642；3.廣東省煙草專賣局(公司)，廣東廣州 510610)

[目的]研究不同栽培措施對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀及煙葉結(jié)構(gòu)特征的影響，摸索出適合福建武平產(chǎn)區(qū)煙葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化的配套栽培技術(shù)措施。[方法]以福建武平產(chǎn)區(qū)主栽品種云煙87為供試材料，采用4因素3水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，探討施肥模式、打頂時(shí)期、留葉數(shù)及打腳葉時(shí)期對烤煙主要經(jīng)濟(jì)性狀及優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)特征的影響。[結(jié)果]4個(gè)處理因素對烤煙的經(jīng)濟(jì)性狀及煙葉結(jié)構(gòu)均存在影響，留葉數(shù)為主導(dǎo)因素，施肥模式和打頂時(shí)間影響程度相當(dāng)。最終獲得福建武平煙葉產(chǎn)區(qū)的最佳栽培技術(shù)措施組合為A2B3C1D1，即50%基施(N，K)、P肥全部基施，50%追肥(N，K)，施肥量(N、K)為生產(chǎn)上常規(guī)施肥的90%；初花打頂；留15片葉；打頂時(shí)打腳葉。[結(jié)論]福建武平煙葉產(chǎn)區(qū)的最佳栽培技術(shù)措施組合的A2B3C1D1，這一栽培技術(shù)措施組合經(jīng)大面積種植驗(yàn)證后煙葉的產(chǎn)質(zhì)量相較于當(dāng)?shù)貙φ沼兴岣?，上等煙比例和中部煙比例均高于對照，感官質(zhì)量評分高于對照，適合大面積推廣應(yīng)用。

烤煙；煙葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化；正交試驗(yàn)；經(jīng)濟(jì)性狀

當(dāng)前，國家煙草專賣局針對煙葉庫存量大、等級結(jié)構(gòu)和部位結(jié)構(gòu)不平衡的實(shí)際，提出優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)，提高質(zhì)量的戰(zhàn)略決策和部署[1-2]。近年來煙葉生產(chǎn)雖然取得了較大發(fā)展，但是由于品牌規(guī)模的擴(kuò)張，煙葉生產(chǎn)的供求矛盾突出，主要表現(xiàn)在煙葉原料供應(yīng)等級結(jié)構(gòu)與部位結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面，產(chǎn)生了上等煙和中部煙供不應(yīng)求的現(xiàn)象[3-4]，而如何提高煙葉的上等煙比例和中部煙比例成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題。有關(guān)研究認(rèn)為烤后煙葉的等級結(jié)構(gòu)和部位結(jié)構(gòu)與施肥、打頂、留葉及打腳葉等眾多栽培因素密切相關(guān)，氮、磷、鉀是烤煙生長的三大營養(yǎng)元素，其施用的合理與否對烤煙產(chǎn)量有決定性的影響[5-8]；烤煙打頂是調(diào)節(jié)煙葉營養(yǎng)水平的重要手段，打頂可以改變煙葉，特別是上部煙葉內(nèi)在化學(xué)成分，打頂時(shí)間不同對煙葉中煙堿含量的影響很大[9-11]；合理的留葉數(shù)可改善煙葉等級結(jié)構(gòu)和部位結(jié)構(gòu)[12-14]；選擇適當(dāng)?shù)拇蚰_葉時(shí)間和打腳葉數(shù)有利于優(yōu)化煙葉等級結(jié)構(gòu)，提高煙葉質(zhì)量[15-16]?，F(xiàn)有的研究多集中單一栽培措施或某2種栽培措施組合對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀與煙葉結(jié)構(gòu)的影響，而鮮有對煙葉綜合栽培措施的系統(tǒng)研究。而我國一些煙葉產(chǎn)區(qū)優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)，主要是通過加強(qiáng)組織管理、處理田間不適用煙葉，達(dá)到提高上等煙比例的目的[2]，但由于大量低次煙積壓，不可避免地影響了煙農(nóng)利益，給此項(xiàng)工作的順利進(jìn)行帶來了極大難度。筆者認(rèn)為，要真正實(shí)現(xiàn)優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)，增加上等煙和中部煙比例且要均衡煙農(nóng)利益就必須要有配套的烤煙栽培技術(shù)措施，促進(jìn)煙葉良好生長，達(dá)到煙葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的。該試驗(yàn)針對煙葉原料結(jié)構(gòu)與卷煙工業(yè)需求結(jié)構(gòu)間存在的矛盾，開展田間施肥、打頂、留葉及打腳葉試驗(yàn)，旨在探索出適合福建武平產(chǎn)區(qū)煙葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化的配套栽培技術(shù)措施，提高烤煙生產(chǎn)整體水平，減少不適銷煙葉等級。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況及材料試驗(yàn)于2014～2015年在福建武平縣中山鎮(zhèn)新城村進(jìn)行，試驗(yàn)地為壤土，地塊平整，地勢平坦，肥力均勻，前茬作物為水稻，植煙土壤pH6.72，有機(jī)質(zhì)25.2 g/kg、速效磷23.32 mg/kg、速效鉀108 mg/kg、堿解氮35.45 mg/kg。供試品種為云煙87，種植密度為16 500 株/hm2。

1.2試驗(yàn)方法試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)因素，每因素設(shè)置3個(gè)水平，因素、水平為：①施肥模式(A)：A170%基施(N、K)，P肥全部基施，30%追肥(N、K)，參照生產(chǎn)上常規(guī)施肥；A250%基施(N、K)，P肥全部基施，50%追肥(N、K)，N、K施肥量為生產(chǎn)上常規(guī)施肥的90%；A330%基施(N、K)，P肥全部基施，70%追肥(N、K)，N、K施肥量為生產(chǎn)上常規(guī)施肥的70%。②打頂時(shí)期(B)：B1扣心打項(xiàng)；B2現(xiàn)蕾打項(xiàng)；B3初花打頂。③留葉數(shù)(C)：C1留15片葉；C2留17片葉；C3留19片葉。④打腳葉時(shí)期 (D)：D1打頂時(shí)打腳葉；D2打頂后10 d打腳葉；D3打頂后20 d打腳葉。

采用正交試驗(yàn)方法L9(34)設(shè)計(jì)成9個(gè)處理組合(表1)，其中處理②與當(dāng)?shù)卦耘嗉夹g(shù)措施相當(dāng)，設(shè)為對照組。田間采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，共27個(gè)小區(qū)。

表1　試驗(yàn)處理組合

1.3驗(yàn)證試驗(yàn)2015年在福建武平地區(qū)選擇6.67 hm2地勢平坦、肥力均勻的成片地塊，對2014年正交選擇出的最優(yōu)栽培組合進(jìn)行大面積驗(yàn)證。以當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶生產(chǎn)煙葉作對照，對驗(yàn)證區(qū)煙葉進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性狀、部位結(jié)構(gòu)特征、中部葉化學(xué)成分、外觀質(zhì)量及感官質(zhì)量測定。

1.4取樣與項(xiàng)目測定

1.4.1主要經(jīng)濟(jì)性狀。分區(qū)計(jì)產(chǎn)，每小區(qū)定30株煙測產(chǎn)，分別標(biāo)記采收烘烤，煙葉烤后經(jīng)濟(jì)性狀按國家烤煙分級標(biāo)準(zhǔn)(GB 2635—1992)[17]進(jìn)行分級，各級煙葉價(jià)格參照當(dāng)?shù)責(zé)熑~收購價(jià)格，并按處理取樣。

1.4.2烤煙化學(xué)成分。選取烤后各處理中部葉進(jìn)行化學(xué)成分測定，采用鄒琦[18]的方法測定淀粉、可溶性總糖的含量；采用李合生[19]的方法測定總氮含量，參照公式計(jì)算蛋白質(zhì)含量；參照王瑞新[20]的方法測定煙堿、還原糖含量。

1.4.3烤煙外觀質(zhì)量及感官質(zhì)量。對各處理中部葉(C3F)外觀質(zhì)量及感官質(zhì)量因素進(jìn)行評定。評分標(biāo)準(zhǔn)參考行業(yè)專家研究結(jié)果，并結(jié)合廣東中煙卷煙品牌原料質(zhì)量要求制定。根據(jù)各外觀質(zhì)量指標(biāo)的評分值及該指標(biāo)所占權(quán)重，采用指數(shù)和法進(jìn)行評判，具體評分標(biāo)準(zhǔn)參照文獻(xiàn)[21]。

1.5數(shù)據(jù)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 和DPS 軟件(3.01專業(yè)版)[22]進(jìn)行處理。

2　結(jié)果與分析

對不同栽培技術(shù)措施下烤煙的經(jīng)濟(jì)性狀和部位結(jié)構(gòu)比例進(jìn)行比較，結(jié)果表明處理①、⑤、⑥的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)及上等煙比例均較處理②(CK)要高，處理①、③、⑥、⑦和⑨的中部煙比例相較于處理②(CK)要高。

表2　不同栽培技術(shù)措施烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀及部位結(jié)構(gòu)比例

2.1產(chǎn)量、產(chǎn)值統(tǒng)計(jì)分析表明，該試驗(yàn)中各因素在不同試驗(yàn)水平下的模型誤差均不顯著(P<0.05)，試驗(yàn)各因素間交互作用也不顯著，各因素所在列有可能未出現(xiàn)交互作用的混雜，此時(shí)各因素水平間的差異能真正反映因素的主效，因而進(jìn)行各因素水平間的多重比較有實(shí)際意義，并從各因素水平間的多重比較中選出各因素的最優(yōu)水平，最終得到最優(yōu)水平組合。對于某一因素，若各水平多重比較不顯著，則選取指標(biāo)平均數(shù)最大所在的水平為最優(yōu)水平。對產(chǎn)量、產(chǎn)值性狀方差結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)不同因素之間差異未達(dá)到顯著水平，因此試驗(yàn)中各因素之間交互作用也不顯著，從中選擇各因素的最優(yōu)水平進(jìn)行組合，得到對產(chǎn)值性狀最優(yōu)的栽培措施組合。

對于產(chǎn)量性狀，根據(jù)極差結(jié)果分析，各因素對產(chǎn)量的影響程度依次為留葉數(shù)、施肥模式、打腳葉時(shí)間、打頂時(shí)間，其中留葉數(shù)為影響烤煙產(chǎn)量的主導(dǎo)因素(表3)；對于產(chǎn)值性狀，根據(jù)極差結(jié)果分析，各因素對產(chǎn)值的影響程度依次為施肥模式、留葉數(shù)、打腳葉時(shí)間、打頂時(shí)間，主導(dǎo)因素為施肥模式(表4)。

表3　各因素產(chǎn)量性狀的極差

表4　各因素產(chǎn)值性狀的極差

由表5、6可知，各處理的3個(gè)水平之間除打頂時(shí)間B1和B3產(chǎn)量差異未達(dá)到顯著水平，其余各處理的不同水平間的差異均達(dá)到顯著水平，說明不同水平處理對烤煙的產(chǎn)量存在顯著影響。對于產(chǎn)量性狀，最優(yōu)水平組合為A2B2C1D1。產(chǎn)值性狀的方差分析表明，4個(gè)因素各水平之間除打頂時(shí)間的B1、B3和留葉數(shù)的C2、C3水平差異未達(dá)到顯著外，其余各水平間差異均達(dá)到顯著，說明不同水平處理對烤煙產(chǎn)值存在影響，對于產(chǎn)值性狀，最優(yōu)水平組合為A2B2C1D2。

表5　產(chǎn)量性狀各因素水平的最優(yōu)組合選擇

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示在0.05水平差異顯著。

Note: Different lowercases in the same row indicated significant differences at 0.05 level.

表6　產(chǎn)值性狀各因素水平的最優(yōu)組合選擇

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示在0.05水平差異顯著。

Note: Different lowercases in the same row indicated significant differences at 0.05 level.

2.2上等煙比例、中部煙比例對上等煙比例進(jìn)行方差分析，發(fā)現(xiàn)不同因素之間差異未達(dá)到顯著水平，因此試驗(yàn)中各因素之間交互作用也不顯著，從中選擇各因素的最優(yōu)水平進(jìn)行組合可得到對上等煙比例的最優(yōu)栽培措施組合；對中部煙比例進(jìn)行方差分析，發(fā)現(xiàn)除打頂時(shí)間對中部煙比例影響達(dá)到顯著水平外，其余因素均未達(dá)到顯著水平，所以打頂時(shí)間為影響烤煙中部煙比例的主導(dǎo)因素。

上等煙比例的極差結(jié)果顯示(表7)，各栽培因素對上等煙率的影響排序依次為留葉數(shù)、施肥模式、打頂時(shí)間、打腳葉時(shí)間，其中留葉數(shù)為主導(dǎo)因素；中部煙比例的極差結(jié)果顯示，栽培因素影響程度排序依次為打頂時(shí)間、打腳葉時(shí)間、施肥模式、留葉數(shù)，打頂時(shí)間為影響中部煙比例的主導(dǎo)因素。

表7　各因素上等煙比例、中部煙比例的極差

統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，各因素不同水平之間的上等煙比例除打腳葉時(shí)間外均存在顯著差異。由表8可知，根據(jù)前面的推理同樣可獲得試驗(yàn)的最優(yōu)水平組合為A2B3C1D1；中部煙比例的方差分析結(jié)果表明，各因素不同水平的中部煙比例差異均達(dá)到了顯著水平(P<0.05)，說明同一因素的不同水平處理對烤煙的中部煙比例產(chǎn)生顯著影響。根據(jù)前面的推理得到中部煙比例最優(yōu)水平組合為A3B3C2D1。

表8　上等煙、中部煙比例各因素水平的最優(yōu)組合選擇

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示在0.05水平差異顯著。

Note: Different lowercases in the same row indicated significant differences at 0.05 level.

2.3最佳組合匯總從表9可知，針對4個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)，其主導(dǎo)因素以留葉數(shù)為主(2次)，其次為打頂時(shí)間(1次)和施肥模式(1次)，這充分說明在該研究所涉及的4個(gè)處理因素中留葉數(shù)對經(jīng)濟(jì)性狀的影響最大，是其決定性因素。留葉數(shù)是產(chǎn)量和上等煙比例的主導(dǎo)因素，選擇最優(yōu)水平C1；而打頂時(shí)間是中部煙比例的主導(dǎo)因素，選擇最優(yōu)水平B3；施肥模式為產(chǎn)值的主導(dǎo)因素，選擇最優(yōu)水平A2；打腳葉時(shí)間為次要因素，服從主導(dǎo)因素選擇最優(yōu)組合中出現(xiàn)最多的D1水平，福建武平地區(qū)的最優(yōu)栽培組合為A2B3C1D1，即50%基施(N、K)，P肥全部基施，50%追肥(N、K)，N、K施肥量為生產(chǎn)上常規(guī)施肥的90%；初花打頂；留15片葉；打頂時(shí)打腳葉。

表9　經(jīng)濟(jì)性狀各因素最優(yōu)水平組合結(jié)果匯總

2.4驗(yàn)證區(qū)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀、化學(xué)成分及感官質(zhì)量在2015年進(jìn)行的大面積驗(yàn)證試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，2014年正交選擇出的最優(yōu)栽培組合A2B3C1D1在產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例及中部煙比例方面均高于當(dāng)?shù)貙φ?，且這一栽培措施組合烤后煙葉的化學(xué)成分及感官質(zhì)量評分均優(yōu)于當(dāng)?shù)貙φ?表10～12)，說明這一最優(yōu)栽培措施組合具有大面積種植的可行性。

表10　栽培措施對烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀及部位結(jié)構(gòu)比例的影響

表11　栽培措施對烤后煙葉化學(xué)成分的影響

表12　栽培措施對煙葉感官質(zhì)量的影響

注：總分=10×(香氣質(zhì)×20%+香氣量×35%+雜氣×20%+刺激性×10%+余味×15%)。

Note: Total score = 10× (aroma quality×20% + volume of aroma × 35% + offensive odor ×20% + irritation×10% + after taste×15%).

3　結(jié)論與討論

優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)是當(dāng)前滿足卷煙品牌原料需求、提高煙葉原料保障能力、增加煙農(nóng)收入的一項(xiàng)重要措施[23-24]。煙草對環(huán)境條件的變化十分敏感，環(huán)境條件的差異不僅影響煙草的形態(tài)特征和農(nóng)藝性狀，還直接影響煙葉的等級結(jié)構(gòu)[25]。武平煙葉產(chǎn)區(qū)早期低溫易導(dǎo)致早花，而煙葉生長后期雨水過多易造成貪青煙葉，這些特殊的氣候條件均會對煙株株型結(jié)構(gòu)及煙葉生長發(fā)育產(chǎn)生不利影響，從而嚴(yán)重影響到煙葉結(jié)構(gòu)的改善，為此必須做到因地制宜，充分利用生態(tài)條件，發(fā)揮生產(chǎn)技術(shù)潛能，制定出一套適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的栽培技術(shù)措施。該研究采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)L9(34)，4個(gè)因素(施肥模式、打頂時(shí)間、留葉數(shù)及打腳葉時(shí)間)、3個(gè)水平，共9個(gè)處理來研究福建武平煙葉產(chǎn)區(qū)優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)的最佳配套栽培技術(shù)措施，得出留葉數(shù)為影響上等煙比例的主導(dǎo)因素，留葉增多，烤煙上等煙比例下降，這與潘和平等[9]研究結(jié)果一致。由于武平煙葉產(chǎn)區(qū)易早花，所以選擇適當(dāng)?shù)牧羧~數(shù)可以增加烤煙上等煙比例，降低上部煙比例；打頂措施作為控制煙株生育后期生長株型和養(yǎng)分再次分配的有效手段得到了大家的廣泛關(guān)注和利用，打頂時(shí)間為影響中部煙比例的主導(dǎo)因素，生產(chǎn)實(shí)際中當(dāng)?shù)責(zé)熮r(nóng)習(xí)慣現(xiàn)蕾打頂，黃一蘭等[25]提倡提早打頂時(shí)間來提高烤煙上等煙比例，但研究結(jié)果表明，初花打頂有利于增加中部葉比例，可能是因?yàn)榇蝽敃r(shí)間推遲，煙葉葉片數(shù)變多，導(dǎo)致煙葉部位特征下移[26]，原本的上部葉轉(zhuǎn)化為中部葉。施肥模式對產(chǎn)值的影響也較為突出，當(dāng)?shù)責(zé)熮r(nóng)習(xí)慣一次性施基肥，后期不追肥，而武平產(chǎn)區(qū)煙葉生長后期雨水較多，肥料流失嚴(yán)重，肥料利用率不高，最佳施肥方式為50%基施(N、K)，P肥全部基施，50%追肥(N、K)，N、K施肥量為生產(chǎn)上常規(guī)施肥的90%，不僅提高了肥料的利用率，還增加了煙農(nóng)的收益。選擇合適的打腳葉時(shí)間對烤煙的部位特征也存在影響，打腳葉時(shí)間過早，采摘時(shí)下部葉質(zhì)量會降低，變?yōu)椴贿m用煙葉；而打腳葉時(shí)間過遲，影響?zhàn)B分的分配，中上部葉比例降低。

綜上所述，得出福建武平地區(qū)最佳施肥方式為50%基施(N、K)，P肥全部基施，50%追肥(N、K)，N、K施肥量為生產(chǎn)上常規(guī)施肥的90%；初花時(shí)打頂；留15片葉；打頂時(shí)打腳葉。該栽培措施組合經(jīng)大面積驗(yàn)證后，煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀、主要化學(xué)成分及感官質(zhì)量相較于對照有所提高，上等煙比例和中部煙比例均高于對照，該試驗(yàn)結(jié)果可為福建武平地區(qū)優(yōu)化煙葉的等級、部位結(jié)構(gòu)提供科學(xué)依據(jù)。

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Optimization of Planting Technology for Economic Characters and Leaf Structure of Flue-cured Tobacco Based on the Orthogonal Experiment

HUANG Hao1, YAN Ma-li2, GUO Ning1, WANG Wei2*et al

(1.China Tobacco Guangdong Industrial Co., Ltd., Guangzhou, Guangdong 510610; 2.Tobacco Laboratory, South China Agricultural University, Guangzhou, Guangdong 510642; 3.Guangdong Tobacco Monopoly Administration, Guangzhou, Guangdong 510610)

[Objective] To study the effects of different cultivation technique measures on economic traits of flue-cured tobacco and tobacco leaf structure, and to explore a supporting cultivation technique measure suitable for the structural optimization of tobacco leaves in Wuping Production Area in Fujian Province.[Method] With main cultivar Yunyan 87 in Wuping production area as the research material, orthogonal test with four factors and three levels were adopted.Effects of fertilization mode, topping stage, remained leaves and cutting bottom leaf stage on the main economic characters of flue-cured tobacco and structure characteristics of optimized tobacco leaves were researched.[Result] The four factors had impacts on the economic characters of flue-cured tobacco and tobacco leaf structure.However, remained leaves were the leading factor.Fertilization mode had equal influencing degree to topping time.Finally, the optimal cultivation technology combination was A2B3C1D1in Wuping production area of Fujian Province, which was 50% basal application (N,K), basal application of P fertilizer, 50% topdressing (N，K), fertilizing amount (N, K) was 90% in production, first flower-topping, 15 leaves left, removing foot leaves while topping.[Conclusion] The optimal cultivation technology combination is A2B3C1D1in Wuping production area of Fujian Province, which is verified useful for improving the yield and quality compared with local CK by large-scale test.Its high-class leaf proportion and middle-class leaf ratio are higher than those of CK.Meanwhile, sensory quality rating was higher than CK.Treatment A2B3C1D1is finally approved to be suitable for large-scale application.

Flue-cured tobacco; Leaf structure optimization; Orthogonal experiment; Economic characters

廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司項(xiàng)目 (粵煙工15XM-QK[2014]002)；廣東省煙草專賣局(公司)項(xiàng)目(201204)。

黃浩(1988- )，男，安徽蒙城人，碩士，從事煙葉原料調(diào)撥工作。*通訊作者，副教授，博士，從事煙草栽培生理研究。

2016-06-21

S 572

A

0517-6611(2016)22-020-05