楊麒永 撒靚瑤 陳悅
(昭通學(xué)院,云南 昭通 657000)
云南煙草發(fā)展水平居全國(guó)之首,卷煙產(chǎn)銷量為全國(guó)產(chǎn)銷量的18%,實(shí)現(xiàn)利稅約占全國(guó)煙草業(yè)的1/3。近年來(lái),云南卷煙產(chǎn)銷量一直保持穩(wěn)定增長(zhǎng),帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)效益的提高[1]。玉溪市是云南省煙草產(chǎn)量前3的城市之一,九溪鎮(zhèn)地處江川縣城西部,玉溪市紅塔區(qū)東部,屬亞熱帶氣候,四季如春,夏無(wú)酷暑,冬無(wú)嚴(yán)寒,干濕季節(jié)分明。年平均氣溫15.6℃,年平均最高氣溫22.2℃,年平均最低氣溫10.7℃。年平均降雨量為773mm。土壤以紅壤、紫色土、水稻土為主,富含多種有機(jī)和無(wú)機(jī)成分且土地肥沃,為煙草種植提供了得天獨(dú)厚的條件。
煙草(Nicotiana tabacum L.)是茄科煙草屬的一年生草本植物,煙草的生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)環(huán)境有著特殊的要求,同一品種在不同的環(huán)境條件下進(jìn)行栽培,其產(chǎn)量和質(zhì)量均表現(xiàn)出不同的差異[2,3],優(yōu)良基因型是獲得煙葉優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)的內(nèi)在因素和重要的生產(chǎn)資料,是提高煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的重要保證[4,5]。烤煙新品種“云煙87”是中國(guó)煙草育種研究(南方)中心、云南煙草科學(xué)研究院農(nóng)業(yè)研究所,針對(duì)我國(guó)烤煙品種現(xiàn)狀和煙草生產(chǎn)發(fā)展趨勢(shì),以優(yōu)質(zhì)多抗和廣適應(yīng)性為主攻目標(biāo),選用國(guó)內(nèi)白育品種“云煙2號(hào)”作母本,美國(guó)引進(jìn)品種“K326”為父本雜交,經(jīng)系譜選育而成,其具有優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)、易烘烤等特點(diǎn)[6]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,肥料是提高農(nóng)作物產(chǎn)量的重要手段之一,而在煙草種植中,肥料的使用對(duì)于煙草的品質(zhì)和產(chǎn)量同樣具有非常重要的影響。其中,尤以氮肥和鉀肥的配比選擇對(duì)煙草生長(zhǎng)的影響最為顯著,運(yùn)用施肥手段來(lái)種植更好品質(zhì)的煙草是必不可少的栽培措施。但在實(shí)際煙葉生產(chǎn)過(guò)程中仍存在很多不合理的施肥現(xiàn)象,如大水大肥、過(guò)量施肥、粗放施肥等長(zhǎng)期困擾著各個(gè)煙葉產(chǎn)區(qū)的問(wèn)題[6-8]。這一系列不當(dāng)?shù)氖┓史绞讲粌H會(huì)使肥料的利用率降低和降低煙葉品質(zhì),長(zhǎng)此以往還會(huì)對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境進(jìn)行不可估量的破壞[9]。鉀和氮2大營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)煙草的生長(zhǎng)與品質(zhì)有著重要的影響,氮是植物光合器官及光合酶系統(tǒng)構(gòu)成的必要元素,鉀元素是烤煙生長(zhǎng)發(fā)育以及品質(zhì)形成過(guò)程中所必需的礦質(zhì)元素之一。氮在植物生長(zhǎng)和新陳代謝過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用[10],氮和鉀的多少對(duì)煙葉入口的口感、香味和燃燒性都會(huì)有一定的影響[11]。煙草中的可溶性糖和還原糖含量是衡量煙草內(nèi)在品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,從煙草化學(xué)的角度看,糖類化合物是形成均衡煙氣必不可少的成分,煙葉吸燃時(shí),高溫裂解成低級(jí)的醛、酮使煙氣呈酸性,可中和煙堿及其他含氮化合物在抽吸過(guò)程中產(chǎn)生的堿性化合物,對(duì)煙氣的香氣和吃味都有良好的作用,并能減少煙氣的刺激性,因此含糖量的多少對(duì)煙草品質(zhì)有著重要意義[12]。
湯宏等為探明不同量化學(xué)氮肥配施有機(jī)肥(菜枯,M)對(duì)煙草“云煙87”品質(zhì)、氮素吸收及利用率的影響,設(shè)計(jì)了化學(xué)肥料與有機(jī)肥料配施比例的試驗(yàn),得出了化學(xué)肥料與有機(jī)肥料的最佳配施比在36.00%~45.77%[13]。王少先等分析了不同氮肥品種及施肥方式與煙草產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)系[14]。馮文強(qiáng)等通過(guò)對(duì)氮、鉀肥類型對(duì)煙草產(chǎn)量及吸鉀量差異的研究得出,鉀肥選用硝酸鉀最好,在此基礎(chǔ)上配合施用硝酸銨,能夠進(jìn)一步提高煙草的吸鉀量[15]。此外對(duì)于煙草單施鉀肥和氮肥的研究鮮有報(bào)道,為此本試驗(yàn)以玉溪市九溪鎮(zhèn)種植的“云煙87”煙草作為試驗(yàn)對(duì)象,在主施氮肥和主施鉀肥的條件下進(jìn)行株高、莖圍、煙葉長(zhǎng)度、葉片寬度、葉片雜色數(shù)和成熟葉片中的含糖量指標(biāo)的測(cè)定,最終得出在2種施肥條件下哪一種施肥條件對(duì)煙草的生長(zhǎng)更有利,更能夠促進(jìn)煙葉中糖分的積累,從而為增加煙草的產(chǎn)量、產(chǎn)值提供基礎(chǔ)。
2022年3—7月,試驗(yàn)在玉溪市九溪鎮(zhèn)開(kāi)展,該地區(qū)環(huán)境適宜烤煙的生長(zhǎng),設(shè)置試驗(yàn)田。
1.2.1 試驗(yàn)品種
所用的烤煙品種為“云煙87”。
1.2.2 肥料選擇
基肥(N∶P2O5∶K2O=12∶6∶24),氮肥選用尿素(CH4N2O),鉀肥選用(K2SO4),有機(jī)肥采用菜枯餅肥。
1.2.3 試驗(yàn)藥品
以濃硫酸、蒸餾水、酒精、蒽酮、無(wú)水葡萄糖為本次的試驗(yàn)藥品。
1.2.4 試驗(yàn)儀器
試管、燒杯、玻璃棒、分光光度計(jì)、離心機(jī)、電子天平、剪刀、研缽、卷尺、量尺、無(wú)菌操作臺(tái)。
試驗(yàn)地以施肥種類為變量,在20m×15m的地塊里設(shè)3個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)起2壟進(jìn)行煙草種植,壟距1m,每壟植煙15株,株距50cm,3個(gè)小區(qū)分別按照CK不施主施肥、T1主施鉀肥、T2主施氮肥3個(gè)施肥條件進(jìn)行施肥,每個(gè)區(qū)組最終取15株長(zhǎng)勢(shì)相同的株苗進(jìn)行測(cè)量農(nóng)藝性狀。
CK,只施菜枯餅有機(jī)肥;T1,鉀肥與菜枯餅有機(jī)肥進(jìn)行配施;T2,氮肥與菜枯餅肥進(jìn)行配施。各處理除肥料施用不同外,其他按照當(dāng)?shù)責(zé)煵莨芾磉M(jìn)行統(tǒng)一措施。
施肥時(shí)期及用量:基肥(N∶P2O5∶K2O=12∶6∶24)在煙苗剛移栽至大田時(shí)施用,每個(gè)處理施用5kg,共施用15kg。采收前每個(gè)月不同處理組的主施肥與有機(jī)肥用量見(jiàn)表1。
表1 主施肥與有機(jī)肥用量
1.4.1 農(nóng)藝性狀調(diào)查
在煙草打頂后測(cè)量株高、葉長(zhǎng)、葉寬、莖圍、色斑數(shù),具體方法如下。葉長(zhǎng)測(cè)定方法:取葉片正面自莖葉連接處至葉尖的直線長(zhǎng)度。葉寬測(cè)定方法:取葉面最寬處與主脈的垂直長(zhǎng)度。莖圍測(cè)定方法:取自下而上第5葉位~第6葉位測(cè)量莖的周長(zhǎng)。株高測(cè)定方法:測(cè)量時(shí)以植株地表莖基處為起點(diǎn),直至莖部頂端進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量。葉雜色測(cè)定方法:用測(cè)量葉長(zhǎng)的葉片為測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行肉眼觀察,對(duì)葉片的色斑數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。以上測(cè)量方法均參照YC/T 142-2010《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測(cè)量方法》。
1.4.2 含糖量的測(cè)定
含糖量在煙草采收前7d采摘中部葉片,并將采摘好的葉片裝入存放有冰塊的泡沫箱內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行含糖量的測(cè)定,測(cè)定方法采用硫酸蒽酮法進(jìn)行測(cè)定。
1.5.1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
稱取無(wú)水葡萄糖1g加入到100mL定容瓶中定容得到1g·mL-1葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.5.2 硫酸蒽酮溶液的配制
稱取0.1g蒽酮粉末溶于100mL80%硫酸中,邊加邊攪拌,直到粉末全部溶解,現(xiàn)配現(xiàn)用。
1.5.3 待測(cè)液的配制
將采摘好的煙葉,每片葉片取5g進(jìn)行剪碎研磨,研磨好的殘?jiān)谜麴s水沖洗加入到25mL試管中加水至15mL,在90℃下水浴10min,水浴結(jié)束后取上清液至5mL離心管中,在3000r·min-1條件下離心10min,離心后取上清液1mL至試管,隨后加9mL蒸餾水,最后取1mL稀釋后的溶液于試管內(nèi),再滴加4mL硫酸蒽酮溶液配制成待測(cè)液。
1.5.4 葡萄糖溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作
在含糖量的測(cè)定中,標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作是必不可少的,本次試驗(yàn)葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線制作各溶液的添加量見(jiàn)表2。
表2 葡萄糖溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作
用Excel 2010軟件整理計(jì)算試驗(yàn)數(shù)據(jù)和繪制圖表,采用SPSS 23.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。
由表3可知,除葉片雜色數(shù)外,T1組的農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)要高于CK組的數(shù)據(jù),在T1組中的最大葉長(zhǎng)比CK組的長(zhǎng)13.4cm,最大葉寬比CK組的長(zhǎng)12.9cm,最高的株高比CK組高出20.2cm,最大莖圍要多出1.8cm。葉片雜色數(shù)2個(gè)組的最多雜色都是18個(gè)。綜合來(lái)看主施鉀肥可以促進(jìn)煙草的生長(zhǎng),但是不能影響葉片的雜色數(shù)的多少。
表3 主施鉀肥條件下對(duì)煙草農(nóng)藝性狀的影響
由表4可知,T2組的農(nóng)藝性狀指標(biāo)數(shù)據(jù)要高于CK組的農(nóng)藝性狀指標(biāo)數(shù)據(jù),T2組中的葉長(zhǎng)最大值比CK組中的最大值多出11cm,葉寬的最大值要多出9.2cm,株高的最大值相差18.7cm,莖圍的最大值相差2.1cm,雜色數(shù)最大值比CK組少1個(gè)。從以上分析來(lái)看,在主施氮肥的條件下,可以促進(jìn)煙草的生長(zhǎng)。
表4 主施氮肥條件下對(duì)煙草農(nóng)藝性狀的影響
由表5可知,在T1和CK 2個(gè)組中,T1組中的含糖量最大值大于CK組中的最大值,其差值為0.15μg·mL-1,CK組的平均值也比T1組的平均值要小,其差值為0.12μg·mL-1。可知,對(duì)于CK組來(lái)說(shuō),T1處理下可以增加葉片中的含糖量。
表5 主施鉀肥條件下對(duì)煙草含糖量的影響
由表6可知,在T2和CK 2個(gè)組中,T2的含糖量的平均值和最大值都大于CK組的,值其差值分別為0.11μg·mL-1、0.12μg·mL-1。說(shuō)明在T2處理下,可以促進(jìn)葉片中糖分的積累,從而增加含糖量。
表6 主施氮肥條件下對(duì)煙草含糖量的影響
由表7可知,在農(nóng)藝性狀中除葉片雜色數(shù)差異不顯著以外,其余的葉長(zhǎng)、葉寬、株高、莖圍都具有顯著性差異,并且在CK、T1、T2 3個(gè)組之間4個(gè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)也存在顯著性差異;葉片含糖量也存在顯著性差異,CK與T1、T2之間顯著性明顯,T1、T2之間沒(méi)有顯著性。
表7 不同施肥條件下對(duì)煙草農(nóng)藝性狀及含糖量的顯著性分析
在主施鉀肥和主施氮肥的條件下都能夠促進(jìn)煙草的生長(zhǎng),只是2種肥對(duì)煙草的生長(zhǎng)影響是不一樣的。本試驗(yàn)中,在主施鉀肥的條件下,煙草葉片長(zhǎng)得更長(zhǎng)、更寬,植株也長(zhǎng)得更高、更壯;在主施氮肥的條件下,煙草的長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)于主施鉀肥來(lái)說(shuō)沒(méi)有那么好,會(huì)在外觀上表現(xiàn)得比較瘦小一些;CK組植株長(zhǎng)得最差,植株外觀表現(xiàn)為瘦小,纖細(xì)。對(duì)于含糖量來(lái)說(shuō),氮肥和鉀肥這2種肥料都可以增加其含量,并且在最終數(shù)據(jù)上的表現(xiàn)差異不大,說(shuō)明鉀肥和氮肥在促進(jìn)煙葉中糖分的積累量的效果相差不大,在本次試驗(yàn)中沒(méi)有過(guò)大的差異,CK組含糖量是最低的。結(jié)合本次試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看,氮肥和鉀肥在煙草的生長(zhǎng)過(guò)程中起著重要的作用,運(yùn)用合理的肥料配施比例和科學(xué)施肥方法可以促進(jìn)煙葉的生長(zhǎng)和煙葉的產(chǎn)量,通過(guò)提高煙葉中的含糖量從而影響煙葉燃燒過(guò)程中的香氣,提高入口的口感。