不同种植密度对黔江烟区烤烟生长发育及品质的影响

孙九喆，周思如，常腾腾，张学杰，单晓鹏，刘义梅，张贺翠，朱利泉

（1.河南中烟有限责任公司，河南郑州 450000；2.西南大学农学与生物科技学院，重庆北碚 400715；3.重庆市黔江烟草分公司，重庆黔江 409000）

烟草是我国重要经济作物之一，其种植面积和总产量均居世界第一位[1-2]。近年来，许多烤烟基地试图通过大幅增加种植量来提升产量，结果不仅没有实现增产，甚至还影响了烟叶品质[3]，如重庆市黔江区水市乡的烟叶生产就存在这种情况。因地制宜设置不同的种植密度，筛选出最适宜的种植密度，对提高烤烟产量、品质和经济价值具有十分重要的现实意义。密度是改善烟株光照条件、促进烟叶生长发育、协调群体与个体矛盾、提高产质量和平衡二者关系的重要因素之一，合理的种植密度可以提高烤烟的产量和品质，实现最好的经济效益[4-6]。烟草是通过植株间养分竞争、光照竞争响应种植密度的变化来影响根、茎、叶生长发育进程与光合性能，从而影响干物质积累分配与烟叶化学成分，最终对烤后烟叶的经济价值造成较大影响[7]。种植密度过高会减少作物接收阳光、土壤水分和肥料，最终导致植株矮小、发育不健全，同时使烤后烟叶的香味减少、劲头不足。朱佩等[4]、曹阳等[8]研究认为，适当降低种植密度可以增多有效叶，并增加株高、茎围、最大叶面积，但如果种植密度过低则会直接影响烟叶产量。

设置适宜的烟株种植密度，使烤烟在产量和质量间达到平衡，这对于工业上生产烟叶具有现实的指导意义。种植密度与当地的自然环境条件和土壤状况密切相关，因此必须因地制宜，通过试验论证分析来确定合理的种植密度。为探寻重庆市黔江区水市乡地区优质烤烟生产的适宜种植密度，在前期研究初步确定1 000～1 100株/667 m2的基础上，进一步精确设置了3个种植密度进行单因素试验，能有效提高烤烟的感官质量和经济效益。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验烤烟品种为云烟87。

1.2 试验地点

试验地位于重庆市黔江区水市乡，在水市乡选择地势平坦、土壤肥力中等、保水保肥能力较好的地块（育苗场）开展大田小区试验。

1.3 试验设计

试验田标记为育苗场，土壤质地为重壤土，pH值为5.25，有机质含量为26.0 g·kg-1，碱解氮含量为206.7 mg·kg-1，有效磷含量为33.2 mg·kg-1，速效钾含量为385.0 mg·kg-1，氯含量为38.7 mg·kg-1。张兆扬等[9]、郑旭川等[10]和郑登峰等[11]研究发现，云烟87 在不同地区的适宜种植密度在1 000～1 100株/667 m2。本试验根据此范围，设置了1 100/667 m2、1 050/667 m2、1 000株/667 m2等3种种植密度，探究重庆黔江地区适宜的烤烟种植密度，即烟株移栽行距固定为115 cm，设置移栽株距分别为52 cm、55 cm、58 cm 的3个处理（见表1），每个处理重复3次。每处理单个小区面积为60 m2，6行，四周设保护行。

表1 种植密度试验设计

1.4 测定项目

1.4.1 生育期和农艺性状调查

调查不同处理的烟株生育期；同时调查叶数，测定株高、茎围、最大叶片长、最大叶片宽，计算叶片最大叶面积等农艺性状。

1.4.2 化学成分和经济性状测定

烟叶样品105 ℃杀青30 min，50 ℃烘干至恒重，去梗粉碎。烟碱含量用GC-MS法测定，总氮含量用凯氏定氮法测定[5]，钾含量使用火焰光度法测定，氯含量使用硫酸浸提法测定，还原糖含量用DNS 显色法测定，水溶性总糖含量用蒽酮比色法测定。最后统计分析各处理烟叶收购后的经济效益。

1.5 数据处理

采用Excel 2019 和SPSS 25.0 统计软件对试验数据进行单因素方差显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同种植密度对烟叶生育期的影响

3 个处理进入顶叶成熟期存在差异，其他生育期不存在差异（见表2），主要表现为T1、T2处理较早进入顶叶成熟期，大田生育期比T3处理短2 d。

表2 三种种植密度处理的烟叶生育期

2.2 不同种植密度对烟叶农艺性状的影响

3种种植密度下烟叶农艺性状的调查结果见表3。可以看出，3 个处理的株高和茎围虽然不存在显著差异，但种植密度对烟株的株高和茎围还是有一定影响，即株高随种植密度增大而增加，表现T1处理的株高最高，为129.33 cm；T1、T2处理的茎围显著高于T3，表现出T2最大，为8.11 cm；表明在本试验设置的密度梯度中，密度大的烟株株高和茎围均较大。3 个处理间的叶片性状不存在显著差异，在中部叶片的叶长表现为T2处理优于T1、T3处理，叶宽表现为T1处理优于T2、T3处理，最大叶面积上T1优于T2、T3处理，T1的最大叶面积为1 753.12 cm2，分别比T2、T3处理大4.45%、11.34%。成熟期的株高与种植密度之间是正相关的关系，即随着种植密度的增大，株高也会增加，T1、T2处理下的叶片长势及叶片状态更加符合优质烟叶的要求。

2.3 不同种植密度对烤烟化学成分的影响

化学成分是判断烤后烟叶内在品质高低的重要指标，烤后优质烟叶化学成分标准如下[12-13]：烟碱含量上部叶在2.5%～3.8%，中部叶2%～2.8%，氮含量1.5%～3.5%，钾含量≥1.5%，还原糖含量16%～30%，氯适宜含量为≤0.8%，总糖20%～35%，糖碱比上部叶为6～10，中部叶为8.5～13.5，两糖比≥0.65，氮碱比0.6～1.0。

3 个种植密度处理的烤烟后叶片中烟碱、总氮、钾、氯、还原糖、水溶性总糖含量等测定结果见表4。可以看出，上部烟叶均表现为橘黄色二级烟（B2F），中部烟叶均表现为橘黄色三级烟（C3F）。T2上部叶、T3中部叶的烟碱含量最高，分别为2.64%、2.33%；T2中部叶、下部叶氮含量均最高，分别为2.25%、1.92%，属于优质烟叶的指标范围；不同处理间钾含量呈现出随种植密度增大而减小的趋势，可见低密度烟株之间的种内竞争较小，有助于钾元素吸收；上部叶和中部叶的氯含量均小于0.2%，且都呈现出T3＞T2＞T1的趋势，说明在一定范围内随着种植密度降低，烤烟氯含量呈现上升趋势；T1上部叶和T2中部叶的还原糖含量最高，且其还原糖含量都属于优质烟叶还原糖含量范围，分别为16.55%和16.95%；T3的烟叶总糖含量在上部叶和中部叶中均为最高。各个处理的糖碱比都在优质烟叶标准内；在一定范围内，两糖比反映了烟叶的成熟度和烘烤过程中的质量控制情况，其比值与种植密度之间呈现出正相关关系，其随着密度增大而增大；氮碱比反映了烟叶的生长发育和成熟状况，在上部叶中氮碱比随着密度增大而增大。

表4 三种种植密度对烤烟化学成分的影响

根据试验结果，T1上部叶的烟碱含量和糖碱比不在优质烟叶范围内；T2上部烟叶的还原糖含量、两糖比和中部烟叶的两糖比不在优质烟叶范围内；T3上部烟叶的烟碱含量、还原糖含量、糖碱比、两糖比和中部烟叶的还原糖含量、两糖比均不符合优质烟叶的标准。综合考虑认为T1、T2处理的化学成分及其协调性优于T3处理。

2.4 不同种植密度对烤烟经济性状的影响

3种种植密度下烤烟的经济性状测定结果见表5。可以看出，产值从高到低为T1＞T3＞T2，每公顷产值为49 284.18～51 894.29 元，其中T1处理的总产值最高，比T2处理高5.30%，比T3处理高2.88%；T1处理的烟叶均价最高（18.59 元），上中等烟比例最高（0.85）。综合分析各项指标，T1处理的总产值最高。

表5 三种种植密度对烤烟经济性状的影响

3 小结与讨论

农艺性状是烟株生长发育过程中内在协调性好坏最直接的外在表现。本试验表明，种植密度对于烟株的株高、茎围并不存在显著影响，但有一定的影响，以T1处理的株高最高，T3处理的株高最低。申洪涛等认为，随着种植密度的降低，烟株的株高、茎围和烟叶最大叶面积均显著增加[14]；毕文荣等认为随着种植密度的增大，叶面积系数呈现先增加后降低的趋势[6]；肖艳松等认为，随着种植密度的增大，叶面积系数增大[15]，而在本试验设置的种植密度下，表现出株高、叶片面积随着密度增大而增加。可以看出，随着种植密度的增大，表现出不同的变化趋势，这是因为两者设计的密度处理不一样所致[12]，应该结合各自的密度梯度来具体分析，更加体现了适宜的密度对于烟叶生长发育的影响；另一方面，说明在不同的地区，由于土壤和水质等因素的不同，其促进烟叶生长发育的适宜种植密度存在一定的偏差，这需要在当地进行大田试验后来确定。

烟叶化学成分是决定烟叶品质的内在因素，直接影响烟叶的感官评吸质量[13]。本试验通过分析3 个处理的烟叶化学成分指标，认为T1、T2处理烤后烟叶更接近优质烟叶范围，总体化学成分协调性好。大量研究表明[12-14]，烟叶氮含量随着密度增大而减小，这与本试验得出结论一致。

贺凌霄等研究结果显示，豫烟6 号的产量、产值随种植密度的增大而增加[16]，这和本文育苗场试验点的产值与密度之间的关系一致。本试验结果表明，T1处理的烟株长势优于其他处理，且化学成分协调性好，产值最高，均价高，实现了经济价值的最大化。由于2021 年重庆黔江地区雨水严重，在一定程度上可能影响了试验结果，因此在之后的烤烟试验设计中，需要综合几年来的降水情况和施肥情况做进一步研究。

本文从农艺性状、化学成分和经济性状等3 个方面分析评价了不同种植密度处理对烤烟产量、品质及其特征的影响。结果表明：烤烟在高密度处理下，群体优势显著，其中T1处理的农艺性状最佳，表现为株高和最大叶面积最佳；T1、T2处理的化学成分及协调性优于T3处理；T1处理的产值最高，均价最高，经济效益最好。综合各项指标考虑，认为重庆黔江地区的云烟87在行株距115 cm×52 cm栽培模式下能够获得较高的经济效益。可在本试验基础上结合移栽期、施肥量等其他栽培措施，开展进一步的试验研究，以改善栽培措施，提高烟叶产量，提升烤烟生产效益。