李亞培,曹景林,程君奇,吳成林,張俊杰
(湖北省煙草科學(xué)研究院,武漢 430030)
優(yōu)良的品種是決定優(yōu)質(zhì)煙葉的內(nèi)在因素,而環(huán)境條件是影響煙草品種效應(yīng)發(fā)揮的重要因素[1-3]。不同的烤煙品種通常具有最適宜的種植區(qū)域,只有將烤煙品種特性與當(dāng)?shù)刈匀粭l件結(jié)合起來,才能發(fā)揮優(yōu)良烤煙品種的生產(chǎn)潛力[4-9]。湖北省清江流域和環(huán)神農(nóng)架周邊地區(qū)的生態(tài)條件得天獨厚,為湖北省特色優(yōu)質(zhì)煙葉的形成創(chuàng)造了有利條件,且逐漸形成了“清江源”和“金神農(nóng)”兩大品牌。但是主栽品種單一越來越成為這兩大品牌可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。為了滿足這兩大品牌戰(zhàn)略發(fā)展的需求,充分利用雜種優(yōu)勢配制雜種一代,通過區(qū)域試驗和生產(chǎn)示范試驗鑒評,選育出適應(yīng)不同產(chǎn)區(qū)環(huán)境條件,且產(chǎn)值、抗性、品質(zhì)等綜合性狀符合特色優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)和卷煙工業(yè)需求的優(yōu)勢新品種,是當(dāng)前湖北省煙草育種高效而又快捷的途徑。本試驗的目的是通過省區(qū)域試驗,鑒定湖北省自育烤煙新品系HB104、HB204、HB205在湖北省不同產(chǎn)區(qū)的適應(yīng)性、穩(wěn)定性,為選育出適合湖北省種植的特色優(yōu)勢新品種提供依據(jù)。
供試材料為烤煙新品系HB104(A1)、HB204(A2)、HB205(A3)及對照品種云煙87(A4)。
1.2.1 試驗設(shè)計 試驗連續(xù)2 年在湖北省利川市涼霧鄉(xiāng)(B1)、興山縣黃糧鎮(zhèn)(B2)、竹山縣官渡鎮(zhèn)(B3)、??悼h馬良鎮(zhèn)(B4)4 個區(qū)試點進行。各點均采用完全隨機區(qū)組設(shè)計,重復(fù)3 次,2 行區(qū)或4 行區(qū),每小區(qū)種植80 株,行距和株距分別為120 cm 和55 cm,四周設(shè)置保護行。試驗地塊要求平整,土壤肥力適中,質(zhì)地較疏松,水源方便,前茬作物為非茄科作物,周圍無病毒病傳染源。
1.2.2 測定項目 烤后測定各品系烤煙每公頃產(chǎn)值和內(nèi)在化學(xué)成分含量。
1.2.3 栽培管理措施 ①育苗。采用漂浮育苗,加強苗期管理,保證試驗用苗數(shù)量和質(zhì)量。②施肥。施純氮97.5 kg/hm2,氮磷鉀配比為1.0∶1.5∶3.0,肥料種類為煙草專用復(fù)合肥、磷肥、硝酸鉀。70%氮肥、全部磷肥及70%鉀肥作底肥于移栽前25 d 條施,根據(jù)小區(qū)面積折算施肥量,做到施肥均勻。剩余氮肥鉀肥于移栽后20~25 d 追施。③移栽。采用地膜覆蓋栽培。起壟后,墑情適宜時覆膜,適時移栽。④田間管理。在移栽后30 d 揭膜中耕除草培土。在整個生育期間加強病蟲害防治。每小區(qū)50%第一中心花開放時1 次性打頂,抑芽劑抑芽。⑤采烤。成熟摘葉采收,密集式烤房烘烤。
1.2.4 統(tǒng)計分析 利用Excel、DPS 等統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行分析,采用Duncan 法進行多重比較。
對第一年烤煙新品系在4 個區(qū)試點的產(chǎn)值進行多重比較(表1)。從地點效應(yīng)分析,烤煙新品系在各區(qū)試點的平均產(chǎn)值為B3 區(qū)試點>B1 區(qū)試點>B4區(qū)試點,但三者間無顯著差異;烤煙新品系在B2 區(qū)試點的平均產(chǎn)值最低,且顯著低于B3 區(qū)試點,與B2、B4 區(qū)試點差異不顯著。從品種效應(yīng)分析,各烤煙品系在4 個區(qū)試點的平均產(chǎn)值為A2>A1,兩者間無顯著差異;A3 的平均產(chǎn)值小于對照A4,差異不顯著;新品系A(chǔ)2 的平均產(chǎn)值極顯著大于A3 及對照A4;新品系A(chǔ)1 的平均產(chǎn)值顯著大于A3 及對照A4。
表1 第一年烤煙新品系在各區(qū)試點的適應(yīng)性分析
第一年3 個烤煙新品系在不同區(qū)試點的產(chǎn)值(圖1)表明,在B1 區(qū)試點,烤煙新品系的產(chǎn)值A(chǔ)2>A3>A1,但差異不顯著;A1、A2、A3 的產(chǎn)值均極顯著大于對照A4。在B2 區(qū)試點,烤煙新品系的產(chǎn)值A(chǔ)2>A3>A1>對照A4,差異均不顯著。在B3 區(qū)試點,烤煙新品系的產(chǎn)值A(chǔ)2>A1>對照A4>A3,差異不顯著。在B4 區(qū)試點,烤煙新品系的產(chǎn)值A(chǔ)2>A1,差異不顯著;A3 的產(chǎn)值>對照A4,差異不顯著;A1、A2的產(chǎn)值顯著大于A3 及對照A4。從品種角度分析,烤煙新品系A(chǔ)1 的產(chǎn)值B4 區(qū)試點>B3 區(qū)試點>B1區(qū)試點>B2 區(qū)試點??緹熜缕废礎(chǔ)2 在B3、B4 區(qū)試點的產(chǎn)值相當(dāng),均大于其在B1 區(qū)試點和B2 區(qū)試點的產(chǎn)值??緹熜缕废礎(chǔ)3 的產(chǎn)值B1 區(qū)試點>B2 區(qū)試點>B3 區(qū)試點>B4 區(qū)試點。對照品種A4 的產(chǎn)值B3 區(qū)試點>B1 區(qū)試點>B2 區(qū)試點>B4 區(qū)試點。從3 個烤煙新品系在不同區(qū)試點的產(chǎn)值及適應(yīng)性分析結(jié)果來看,與對照品種A4 比較,新品系A(chǔ)1 更適宜在B4 區(qū)試點種植,產(chǎn)值最高;新品系A(chǔ)2 在B3 區(qū)試點和B4 區(qū)試點均適宜種植,產(chǎn)值大致相當(dāng)且均優(yōu)于其在B1 區(qū)試點和B2 區(qū)試點的產(chǎn)值;新品系A(chǔ)3 更適宜在B1 區(qū)試點種植,產(chǎn)值最高。
圖1 第一年烤煙新品系在不同區(qū)試點的產(chǎn)值
對第二年烤煙新品系在4 個區(qū)試點的產(chǎn)值進行多重比較(表2)。從地點角度分析,烤煙新品系在B3 區(qū)試點的平均產(chǎn)值最高,與 B1、B2、B4 區(qū)試點的產(chǎn)值差異達極顯著水平;烤煙新品系在B1 區(qū)試點的平均產(chǎn)值極顯著大于B2、B4 區(qū)試點的產(chǎn)值;烤煙新品系在B2 區(qū)試點的產(chǎn)值大于B4 區(qū)試點的產(chǎn)值,差異顯著。從品種角度分析,烤煙新品系A(chǔ)2 的平均產(chǎn)值最高,與A3 差異顯著,與A1 差異極顯著,與對照A4 差異不顯著;烤煙新品系的平均產(chǎn)值A(chǔ)1<A3<對照A4,但差異不顯著。
表2 第二年烤煙新品系在各產(chǎn)區(qū)的適應(yīng)性分析
第二年3 個烤煙新品系在不同區(qū)試點的產(chǎn)值(圖2)表明,在B1 區(qū)試點,烤煙新品系A(chǔ)2 的產(chǎn)值大于A1 和A3,差異不顯著,但顯著大于對照A4。在B2 區(qū)試點,烤煙新品系A(chǔ)2 的產(chǎn)值大于A1 和對照A4,差異不顯著,但顯著大于 A3;A1 和對照 A4 的產(chǎn)值基本在同一水平,略大于A3,差異不顯著。在B3區(qū)試點,烤煙新品系的產(chǎn)值A(chǔ)2>對照A4>A3,差異不顯著;A1 的產(chǎn)值顯著低于A3,極顯著低于A2 和對照A4。在B4 區(qū)試點,烤煙新品系A(chǔ)1 的產(chǎn)值大于A3,差異不顯著,但顯著大于A2;對照A4 的產(chǎn)值大于A1 和A3,差異不顯著,但顯著大于A2。從品種角度分析,烤煙新品系A(chǔ)1 的產(chǎn)值為B1 區(qū)試點>B3區(qū)試點>B4 區(qū)試點>B2 區(qū)試點;烤煙新品系A(chǔ)2 的產(chǎn)值為B3 區(qū)試點>B1 區(qū)試點>B2 區(qū)試點>B4 區(qū)試點;烤煙新品系A(chǔ)3 及對照A4 的產(chǎn)值為B3 區(qū)試點>B1 區(qū)試點>B4 區(qū)試點>B2 區(qū)試點。從3 個烤煙新品系在不同區(qū)試點的產(chǎn)值及適應(yīng)性分析結(jié)果來看,與對照品種A4 比較,新品系A(chǔ)1、A3 更適宜在B1區(qū)試點種植,產(chǎn)值最高;新品系A(chǔ)2 更適宜種植在B3區(qū)試點,產(chǎn)值最高。
圖2 第二年烤煙新品系在不同區(qū)試點的產(chǎn)值
4 個烤煙品系連續(xù)兩年在不同區(qū)試點產(chǎn)值的聯(lián)合方差分析(表3)表明,產(chǎn)值方面,A2 連續(xù)2 年在各區(qū)試點的平均產(chǎn)值高于A1,差異不顯著;A1 連續(xù)2年在各區(qū)試點的平均產(chǎn)值高于對照A4,差異不顯著;A3 連續(xù)2 年在各區(qū)試點的平均產(chǎn)值低于對照A4,差異不顯著。效應(yīng)值方面,連續(xù)兩年在各區(qū)試點的產(chǎn)值效應(yīng)值A(chǔ)2>A1>A3>對照A4;方差、變異度方面,連續(xù)2 年在各區(qū)試點產(chǎn)值的方差、變異度A2<A3<對照A4<A1。綜合評價,3 個烤煙新品系和對照A4 在各區(qū)試點均適宜種植;其中A2 在各區(qū)試點的變異度最小,穩(wěn)定性最好,平均產(chǎn)值最高,綜合評價最優(yōu);其次為A1,在各區(qū)試點的變異度較小,穩(wěn)定性較好,平均產(chǎn)值較高,綜合評價較好;A3 在各區(qū)試點的變異度較小,穩(wěn)定性較好,但平均產(chǎn)值低于A1、A2 及對照 A4,綜合評價較差;對照 A4 在各區(qū)試點的變異度、穩(wěn)定性略好于A1,較A2、A3 差,在各區(qū)試點的平均產(chǎn)值略高于A3,但明顯低于A1、A2。由此得出,烤煙新品系A(chǔ)2 對各區(qū)試點的適應(yīng)性最好。
表3 烤煙新品系連續(xù)兩年在各區(qū)試點產(chǎn)值的分析與評價
連續(xù)2 年烤煙新品系在4 個區(qū)試點的中部煙葉樣品化學(xué)成分檢測結(jié)果表明(表4),第一年,新品系A(chǔ)1 在各區(qū)試點的平均煙堿含量為2.34%,總氮含量為1.89%,還原糖含量為21.37%,總糖含量為27.47%,鉀含量為2.57%,氯含量為0.45%;新品系A(chǔ)2 的煙堿含量為1.91%,總氮含量為1.74%,還原糖含量為22.36%,總糖含量為27.92%,鉀含量為2.81%,氯含量為0.33%;新品系A(chǔ)3 的煙堿含量為1.72%,總氮含量為1.67%,還原糖含量為24.25%,總糖含量為30.01%,鉀含量為2.57%,氯含量為0.33%;對照A4 的煙堿含量為1.86%,總氮含量為1.63%,還原糖含量為26.01%,總糖含量為33.64%,鉀含量為2.26%,氯含量為0.26%。與對照A4 相比,A1、A2 的煙堿、總氮、鉀、氯含量略高,還原糖、總糖含量略低;A3 的煙堿、還原糖、總糖略低,鉀、氯含量略高,總氮含量基本相當(dāng)。
表4 連續(xù)兩年烤煙新品系中部葉化學(xué)成分
第二年,新品系A(chǔ)1 在各區(qū)試點的平均煙堿含量為1.77%,總氮含量為2.01%,還原糖含量為23.79%,總糖含量為30.48%,鉀含量為2.05%,氯含量為0.40%;新品系A(chǔ)2 的煙堿含量為1.68%,總氮含量為1.75%,還原糖含量為26.73%,總糖含量為33.25%,鉀含量為2.02%,氯含量為0.30%;新品系A(chǔ)3 的煙堿含量為1.86%,總氮含量為1.94%,還原糖含量為26.78%,總糖含量為35.30%,鉀含量為1.72%,氯含量為0.35%;對照A4 的煙堿含量為1.97%,總氮含量為20.7%,還原糖含量為25.42%,總糖含量為31.04%,鉀含量為2.06%,氯含量為0.41%。與對照A4 相比,煙堿、總氮、鉀、氯含量方面,A1、A2、A3 均略低于對照 A4;還原糖、總糖含量方面,A1 低于對照A4,A2、A3 高于對照A4。
連續(xù)2 年烤煙內(nèi)在化學(xué)成分平均值表明,新品系A(chǔ)1 平均煙堿含量為2.05%,總氮含量為1.95%,還原糖含量為22.58%,總糖含量為28.98%,鉀含量為2.31%,氯含量為0.43%;新品系A(chǔ)2 平均煙堿含量為1.80%,總氮含量為1.75%,還原糖含量為24.54%,總糖含量為30.58%,鉀含量為2.41%,氯含量為0.31%;新品系A(chǔ)3 平均煙堿含量為1.79%,總氮含量為1.81%,還原糖含量為25.52%,總糖含量為32.66%,鉀含量為2.15%,氯含量為0.34%;對照A4平均煙堿含量為1.91%,總氮含量為1.85%,還原糖含量為25.72%,總糖含量為32.34%,鉀含量為2.16%,氯含量為0.34%。與對照A4 比較,新品系A(chǔ)1平均煙堿、總氮、鉀、氯含量略高,還原糖、總糖含量略低;新品系A(chǔ)2 平均煙堿、總氮、還原糖、總糖、氯含量與對照基本相當(dāng),鉀含量略高;新品系A(chǔ)3 平均煙堿、總氮、還原糖、鉀含量略低,總糖含量略高,氯含量與對照相當(dāng)。
品種的產(chǎn)量與質(zhì)量潛能存在差異,品種潛能的有效發(fā)揮又與該品種所處的自然條件及采用的栽培調(diào)制技術(shù)措施有密切關(guān)聯(lián)[10,11]。通常情況下,適宜的環(huán)境條件是驗證烤煙新品種在抗性、經(jīng)濟性狀、品質(zhì)方面能否達到最優(yōu)的關(guān)鍵因素。劉培玉等[12]研究了不同生態(tài)地區(qū)烤煙H892 主要致香物質(zhì)含量的變化,發(fā)現(xiàn)在河南省的生態(tài)條件下,H892 主要致香物質(zhì)含量大于廣東、湖北。陳偉等[13]研究了土壤與氣候?qū)緹熆傊参飰A和鉀含量的影響,發(fā)現(xiàn)氣候是影響總植物堿含量的主要因素,而土壤是影響鉀含量的主要因素。曹仕明等[14]研究了7 個引進烤煙品種在環(huán)神農(nóng)架地區(qū)的生態(tài)適應(yīng)性,發(fā)現(xiàn)環(huán)神農(nóng)架特定區(qū)域的土壤和氣候條件有利于提高烤煙的總糖含量。曹景林等[15]研究了湖北煙區(qū)近10 年的烤煙煙葉常規(guī)化學(xué)成分的變化,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)年份,煙葉內(nèi)在化學(xué)成分由品種自身決定,但氣候異常年份會一定程度上影響品種的煙堿、糖等關(guān)鍵內(nèi)在化學(xué)成份的含量。因此,品種選育需針對相應(yīng)的環(huán)境條件,更要得到相應(yīng)環(huán)境條件的適應(yīng)性驗證,才能最終稱其為優(yōu)良新品種。楊鐵釗等[16]根據(jù)豫煙煙區(qū)的氣候條件,選育出品質(zhì)、抗性、產(chǎn)量、適應(yīng)性等方面均能兼顧的豫煙 6 號烤煙新品種。李青誠等[17,18]針對湖北生態(tài)條件,研究了新選育品系的適應(yīng)性,并根據(jù)田間抗性、經(jīng)濟性狀、內(nèi)在質(zhì)量篩選出HB202 等優(yōu)良烤煙品種。因此,對品種在特定生態(tài)條件下開展適應(yīng)性研究,檢驗其在特定條件下的田間長勢、田間抗性、產(chǎn)量產(chǎn)值、內(nèi)在化學(xué)成分等指標(biāo)的協(xié)調(diào)性,是評判新選育品種是否具有推廣價值的必要手段。
本試驗是對湖北省初步篩選出的田間綜合表現(xiàn)優(yōu)良的雜種一代進行的省區(qū)域適應(yīng)性鑒定。研究結(jié)果表明,烤煙新品系HB204 的品種效應(yīng)最突出,連續(xù)2 年在4 個區(qū)試點的平均產(chǎn)值高于對照云煙87,適應(yīng)性、穩(wěn)定性明顯好于對照云煙87;平均煙堿、總氮、總糖、還原糖、氯離子含量與對照云煙87 基本相當(dāng),鉀離子含量高于對照云煙87,內(nèi)在化學(xué)成分整體協(xié)調(diào)性較好。其次為新品系HB104,其品種的適應(yīng)性、穩(wěn)定性與對照云煙87 接近,但連續(xù)2 年在4 個區(qū)試點的平均產(chǎn)值高于對照云煙87;平均煙堿、總氮含量略高于對照云煙87,平均還原糖、總糖含量略低于對照云煙87,內(nèi)在化學(xué)成分整體協(xié)調(diào)性略差。HB205 平均煙堿、總氮含量略低于對照云煙87,還原糖、總糖含量與對照云煙87 基本相當(dāng),內(nèi)在化學(xué)成分整體協(xié)調(diào)性較好,但連續(xù)2 年在4 個區(qū)試點的平均產(chǎn)值低于對照云煙87。因此,新品系HB204最適宜在湖北各產(chǎn)區(qū)推廣種植。