施氮量与种植密度对烤烟的影响及合理株型指标量化

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0977

中国农学通报 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (35): 41-48.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0977

施氮量与种植密度对烤烟的影响及合理株型指标量化

王玉华¹(), 王德权¹, 谢庆²(), 孙延国³, 刘中庆¹, 吴腾², 董小卫⁴, 白中友¹, 杨秀峰¹, 王大海¹, 王微棕¹

¹ 山东潍坊烟草有限公司，山东潍坊 261061
² 农业农村部南京农业机械化研究所，南京 210014
³ 中国农业科学院烟草研究所/农业农村部烟草生物学与加工重点实验室，山东青岛 266101
⁴ 山东中烟工业有限责任公司，济南 250014

收稿日期:2022-11-23 修回日期:2023-03-10 出版日期:2023-12-11 发布日期:2023-12-11
通讯作者:
谢庆，男，1989年出生，江西赣州人，助理研究员，硕士，研究方向：农业工程与农业机械。通信地址：210014 江苏省南京市玄武区中山门外柳营100号农业农村部南京农业机械化研究所，E-mail：xieqing431@163.com。
作者简介:
王玉华，男，1989年出生，山东五莲人，农艺师，硕士，研究方向：烟草栽培生理。通信地址：261061 山东省潍坊市奎文区健康东街6787号山东潍坊烟草有限公司，E-mail：wyh9312@163.com。
基金资助:
山东潍坊烟草有限公司科技项目“烟草智能打顶机械研制与应用”(2022-41); 中国烟草总公司山东省公司重点项目“高端卷烟原料生产核心技术集成与示范”(202001); 山东中烟工业有限责任公司重点项目“‘泰山’品牌导向型高端原料生产模式构建与示范”(202101001)

Effect of Nitrogen Application Rate and Planting Density on Flue-Cured Tobacco and Quantification of Reasonable Plant Type Index

WANG Yuhua¹(), WANG Dequan¹, XIE Qing²(), SUN Yanguo³, LIU Zhongqing¹, WU Teng², DONG Xiaowei⁴, BAI Zhongyou¹, YANG Xiufeng¹, WANG Dahai¹, WANG Weizong¹

¹ Shandong Weifang Tobacco Limited Company, Weifang, Shandong 261061
² Nanjing Institute of Agricultural Mechanization, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Nanjing 210014
³ Institute of Tobacco Research, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Tobacco Biology and Processing, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Qingdao, Shandong 266101
⁴ China Tobacco Shandong Industry Co. Ltd., Jinan 250014

Received:2022-11-23 Revised:2023-03-10 Published-:2023-12-11 Online:2023-12-11

摘要/Abstract

摘要：

为获得烤烟优质高产栽培的合理株型，以‘中川208’品种为试验材料，开展不同施氮量与种植密度组合大田试验，研究烤烟株型性状与烟叶产质量的关系，进行烤烟株型性状与烟叶产值、烟叶化学成分可用性指数(Chemical Components Usability Index, CCUI)的回归关系分析，提出烤烟合理株型特征。结果表明，施氮量与种植密度对烟草株型性状、干物质积累量、烟叶经济性状、化学成分产生显著影响，适当增加施氮量，可以促进烟株主茎、叶片生长、干物质积累，增加烟叶产量、产值，提升化学成分协调性；增加密度使烤烟单株主茎变高变细，叶片变小，干物质积累减少，但群体烟叶产量、产值增加，化学成分协调性先升高后降低。中部叶是影响烟叶产值、质量的关键因素。构建烟草株型性状与烟叶产值、CCUI的回归方程，获得‘中川208’平顶期合理株型性状范围：株高124.77~128.70 cm，茎围9.61~9.84 cm，节距6.20~6.35 cm，下部叶长56.06~58.05 cm、叶宽28.15~30.57 cm，中部叶长63.74~69.05 cm、叶宽29.93~30.36 cm，上部叶长48.44~49.32 cm、叶宽21.03~21.75 cm，下部叶比例29.11%~30.86%，中部叶比例37.77%~38.12%，上部叶比例29.18%~31.27%。

关键词: 烤烟, 株型, 施氮量, 种植密度, 烟叶产质量

Abstract:

In order to obtain a reasonable plant type for high-quality and high-yield cultivation of flue-cured tobacco, the ‘Zhongchuan 208’ variety was used as experimental material to carry out field experiment with different nitrogen application rates and planting densities to study the relationship between the characteristics of flue-cured tobacco plant type and the yield and quality of tobacco leaves. Regression analysis of plant type traits of flue-cured tobacco and leaf output value, Chemical Components Usability Index (CCUI) of flue-cured tobacco was carried out to put forward the reasonable plant type of flue-cured tobacco. The results showed that nitrogen application rate and planting density had significant effects on tobacco plant type traits, dry matter accumulation, economic traits of tobacco leaves, and chemical composition. Proper increase of nitrogen application rate could promote the growth and dry matter accumulation of tobacco main stems and leaves, increase the yield and output value of tobacco leaves, and improve the coordination of chemical composition. The increase of density could make the main stem of a single plant of flue-cured tobacco become taller and thinner, the leaves become smaller, and the accumulation of dry matter decrease. However, the yield and output value of population tobacco leaves increased, and the coordination of chemical components first increased and then decreased. The middle leaf is the key factor affects the output value and quality of tobacco. The regression equation of tobacco plant type traits with tobacco leaf output value and CCUI was constructed, and the reasonable plant type traits range of ‘Zhongchuan 208’ at flat top stage was calculated: plant height 124.77-128.70 cm, stem circumference 9.61-9.84 cm, pitch 6.20-6.35 cm, lower leaf length 56.06-58.05 cm, leaf width 28.15-30.57 cm, middle leaf length 63.74-69.05 cm, leaf width 29.93-30.36 cm, upper leaf length 48.44-49.32 cm, leaf width 21.03-21.75 cm, the ratio of lower leaf was 29.11%-30.86%, the ratio of middle leaf was 37.77%-38.12%, and the ratio of upper leaf was 29.18%-31.27%.

Key words: flue-cured tobacco, plant type, nitrogen application rate, planting density, yield and quality of tobacco leaves

王玉华, 王德权, 谢庆, 孙延国, 刘中庆, 吴腾, 董小卫, 白中友, 杨秀峰, 王大海, 王微棕. 施氮量与种植密度对烤烟的影响及合理株型指标量化[J]. 中国农学通报, 2023, 39(35): 41-48.

WANG Yuhua, WANG Dequan, XIE Qing, SUN Yanguo, LIU Zhongqing, WU Teng, DONG Xiaowei, BAI Zhongyou, YANG Xiufeng, WANG Dahai, WANG Weizong. Effect of Nitrogen Application Rate and Planting Density on Flue-Cured Tobacco and Quantification of Reasonable Plant Type Index[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(35): 41-48.

图/表 9

参考文献 30

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施氮量	种植密度	根干重/g		茎干重/g		叶干重/g		整株干重/g		下部叶比例/%		中部叶比例/%		上部叶比例/%
N₁	M₁	49.06e		90.45f		101.81f		241.32e		33.15a		39.11a		27.74b
	M₂	61.33cd		107.58e		123.69de		292.60d		31.28ab		38.01a		30.71a
	M₃	70.24bc		118.35cde		153.60b		342.19c		31.86ab		36.55a		31.59a
N₂	M₁	64.63bcd		110.63de		124.25de		299.51d		32.01ab		38.61a		29.38ab
	M₂	67.21bcd		122.86bcd		135.66cd		325.73c		30.96ab		38.25a		30.79a
	M₃	73.62b		133.62b		159.59b		366.84b		29.22b		38.50a		32.28a
N₃	M₁	58.17de		111.82de		118.09e		288.08d		32.99a		36.56a		30.46ab
	M₂	73.93b		127.33bc		140.84c		342.10c		30.77ab		38.22a		31.02a
	M₃	85.39a		154.87a		176.08a		416.34a		28.82b		38.83a		32.36a
P值
N			0.000**		0.000**		0.000**		0.000**		0.248		0.619		0.256
M			0.000**		0.000**		0.000**		0.000**		0.012*		0.956		0.002**
N×M			0.097		0.086		0.106		0.010*		0.651		0.081		0.746

施氮量	种植密度	根干重/g		茎干重/g		叶干重/g		整株干重/g		下部叶比例/%		中部叶比例/%		上部叶比例/%
N₁	M₁	49.06e		90.45f		101.81f		241.32e		33.15a		39.11a		27.74b
	M₂	61.33cd		107.58e		123.69de		292.60d		31.28ab		38.01a		30.71a
	M₃	70.24bc		118.35cde		153.60b		342.19c		31.86ab		36.55a		31.59a
N₂	M₁	64.63bcd		110.63de		124.25de		299.51d		32.01ab		38.61a		29.38ab
	M₂	67.21bcd		122.86bcd		135.66cd		325.73c		30.96ab		38.25a		30.79a
	M₃	73.62b		133.62b		159.59b		366.84b		29.22b		38.50a		32.28a
N₃	M₁	58.17de		111.82de		118.09e		288.08d		32.99a		36.56a		30.46ab
	M₂	73.93b		127.33bc		140.84c		342.10c		30.77ab		38.22a		31.02a
	M₃	85.39a		154.87a		176.08a		416.34a		28.82b		38.83a		32.36a
P值
N			0.000**		0.000**		0.000**		0.000**		0.248		0.619		0.256
M			0.000**		0.000**		0.000**		0.000**		0.012*		0.956		0.002**
N×M			0.097		0.086		0.106		0.010*		0.651		0.081		0.746

施氮量	种植密度	产量/(kg/hm²)		产值/（元/hm²）		均价/（元/kg）		中等烟比例/%		上等烟比例/%
N₁	M₁	2113.95bc		30773.40d		14.56c		43.65b		3.67b
	M₂	2062.35bc		33697.65cd		16.34ab		55.49a		5.67ab
	M₃	1821.15c		30234.45d		16.60ab		51.51a		8.06a
N₂	M₁	2373.90a		37610.85ab		15.84bc		47.70a		7.17b
	M₂	2295.30ab		38140.20ab		16.62ab		50.85a		9.02ab
	M₃	2109.75bc		36024.60bc		17.08a		51.64a		12.28a
N₃	M₁	2258.10ab		36243.45bc		16.05bc		47.96ab		8.47b
	M₂	2409.00a		40262.55a		16.71ab		48.94a		12.63b
	M₃	2096.10bc		34892.85bc		16.65ab		38.65b		21.72a
P值
N		0.013*		0.004**		0.133		0.097		0.017*
M			0.011*	0.024*	0.022*		0.066		0.001**
N×M			0.296	0.140	0.648		0.393		0.138

施氮量	种植密度	产量/(kg/hm²)		产值/（元/hm²）		均价/（元/kg）		中等烟比例/%		上等烟比例/%
N₁	M₁	2113.95bc		30773.40d		14.56c		43.65b		3.67b
	M₂	2062.35bc		33697.65cd		16.34ab		55.49a		5.67ab
	M₃	1821.15c		30234.45d		16.60ab		51.51a		8.06a
N₂	M₁	2373.90a		37610.85ab		15.84bc		47.70a		7.17b
	M₂	2295.30ab		38140.20ab		16.62ab		50.85a		9.02ab
	M₃	2109.75bc		36024.60bc		17.08a		51.64a		12.28a
N₃	M₁	2258.10ab		36243.45bc		16.05bc		47.96ab		8.47b
	M₂	2409.00a		40262.55a		16.71ab		48.94a		12.63b
	M₃	2096.10bc		34892.85bc		16.65ab		38.65b		21.72a
P值
N		0.013*		0.004**		0.133		0.097		0.017*
M			0.011*	0.024*	0.022*		0.066		0.001**
N×M			0.296	0.140	0.648		0.393		0.138

施氮量	种植密度		总糖/%		还原糖/%		总氮/%		烟碱/%	钾/%		氯/%	糖碱比		氮碱比			钾氯比		CCUI
N₁	M₁		23.91a		21.74a		1.40c		1.21c	1.16a		0.48a	16.21a		1.16a			2.45c		61.92b
	M₂		24.20a		21.74a		1.37c		1.25c	1.19a		0.41ab	15.71a		1.10ab			2.93bc		66.46b
	M₃		23.92a		21.52ab		1.39c		1.20c	1.15a		0.41ab	16.29a		1.17a			2.84bc		64.85b
N₂	M₁		22.10ab		19.97abc		1.66b		1.52b	1.17a		0.38bc	11.84b		1.09ab			3.08bc		84.77a
	M₂		21.32bc		19.25bcd		1.65b		1.61b	1.19a		0.38bc	11.48b		1.02ab			3.13bc		85.80a
	M₃		20.60bc		18.48cd		1.66b		1.75ab	1.18a		0.38bc	9.71bc		0.97bc			3.12bc		84.28a
N₃	M₁		19.58c		17.51d		1.86a		1.87a	1.18a		0.31c	8.45c		0.99bc			3.81a		83.83a
	M₂		19.13c		17.50d		1.84a		1.94a	1.18a		0.33bc	8.40c		0.95bc			3.55ab		84.01a
	M₃		19.28c		17.06d		1.81a		1.99a	1.18a		0.31c	7.84c		0.91c			3.81a		82.45a
P值
N		0.003**		0.004**		0.001**		0.002**		0.987	0.005**			0.000**		0.080	0.016*		0.002**
M		0.581		0.434		0.767		0.088		0.961	0.391			0.280		0.074	0.439		0.884
N×M		0.807		0.872		0.934		0.167		0.904	0.271			0.396		0.069	0.308		0.520

施氮量与种植密度对烤烟的影响及合理株型指标量化

Effect of Nitrogen Application Rate and Planting Density on Flue-Cured Tobacco and Quantification of Reasonable Plant Type Index

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株型性状	产量/(kg/hm²)	产值/（元/hm²）	均价/（元/kg）	中等烟比例/%	上等烟比例/%
株高/cm	0.5825	0.5690	0.6359	0.6197	0.5418
茎围/cm	0.5416	0.5418	0.6275	0.5680	0.5305
节距/cm	0.5208	0.5417	0.5190	0.5718	0.5288
下部叶长/cm	0.5735	0.5622	0.6419	0.6265	0.5622
下部叶宽/cm	0.5735	0.5474	0.6318	0.5733	0.5559
中部叶长/cm	0.5997	0.5899	0.6305	0.6521	0.5720
中部叶宽/cm	0.5989	0.5979	0.6111	0.5694	0.5802
上部叶长/cm	0.5175	0.5172	0.5317	0.5207	0.5494
上部叶宽/cm	0.4555	0.4628	0.4676	0.5086	0.5344
下部叶比例/%	0.5793	0.5467	0.6084	0.6014	0.5506
中部叶比例/%	0.5816	0.6189	0.6700	0.6371	0.5936
上部叶比例/%	0.6002	0.5544	0.6247	0.5401	0.5736

株型性状	总糖/%	还原糖/%	总氮/%	烟碱/%	钾/%	氯/%	糖碱比	氮碱比	钾氯比	CCUI
株高/cm	0.1004	0.1001	0.1001	0.1002	0.0998	0.0998	0.0990	0.0997	0.1003	0.1726
茎围/cm	0.4925	0.5491	0.6352	0.6342	0.6225	0.6020	0.7830	0.6190	0.6828	0.1221
节距/cm	0.4283	0.4715	0.7502	0.7492	0.7318	0.7029	0.7135	0.7267	0.8206	0.1172
下部叶长/cm	0.2659	0.2562	0.2080	0.2082	0.2068	0.2052	0.2299	0.2063	0.2113	0.3314
下部叶宽/cm	0.6671	0.6025	0.3415	0.3415	0.3380	0.3327	0.4481	0.3369	0.3530	0.1636
中部叶长/cm	0.2208	0.2148	0.1836	0.1837	0.1826	0.1815	0.1976	0.1823	0.1859	0.4216
中部叶宽/cm	0.6091	0.5491	0.3271	0.3271	0.3239	0.3191	0.4189	0.3229	0.3374	0.1694
上部叶长/cm	0.3826	0.3594	0.2592	0.2594	0.2572	0.2543	0.3029	0.2564	0.2653	0.2268
上部叶宽/cm	0.7537	0.7931	0.4507	0.4507	0.4443	0.4342	0.6681	0.4423	0.4734	0.1403
下部叶比例/%	0.5503	0.5011	0.3151	0.3152	0.3119	0.3075	0.3911	0.3110	0.3246	0.1776
中部叶比例/%	0.4091	0.3832	0.2708	0.2710	0.2686	0.2655	0.3202	0.2679	0.2774	0.2038
上部叶比例/%	0.5863	0.5285	0.3221	0.3222	0.3190	0.3143	0.4088	0.3180	0.3321	0.1715

株型性状		回归方程	F值		R²		Y最大拟合值时X值
株高/cm		y=-3.12x²+778.57x-46219.42	1.5277		0.3374		124.77
茎围/cm		y=-48.51x²+955.14x-2428.08	0.1618		0.0512		9.84
节距/cm		y=-801.70x²+9944.96x-25817.68	0.9242		0.2355		6.20
下部叶长/cm		y=-5.13x²+575.19x-13823.49	0.8305		0.2168		56.06
下部叶宽/cm		y=-8.38x²+471.74x-4361.80	0.4515		0.1308		28.15
中部叶长/cm		y=-3.59x²+457.67-12285.64	0.4110		0.1205		63.74
中部叶宽/cm		y=4.61x²+279.88x-1990.48	0.1911		0.0599		30.36
上部叶长/cm	y=-350.15x²+34538.33x-816272.43			2.5316		0.4577		49.32
上部叶宽/cm	y=-3025.44x²+131589.59x-1394468.10			3.8465		0.5618		21.75
下部叶比例/%	y=-9.82x²+606x-7085.66			0.0878		0.0284		30.86
中部叶比例/%	y=-103.17x²+7865.14x-147559.42			1.8690		0.3839		38.12
上部叶比例/%	y=-7.39x²+431.32x-4022.36			0.1053		0.0339		29.18

株型性状	回归方程	F值	R²	Y最大拟合值时X值
株高/cm	y=-0.15x²+39.46x-2454.51	32.1919**	0.9148	128.70
茎围/cm	y=-9.11x²+175.16x-759.89	3.2316	0.5186	9.61
节距/cm	y=-12.26x²+155.81x-416.48	0.0887	0.0287	6.35
下部叶长/cm	y=-0.38x²+44.12x-1180.20	6.6753*	0.6899	58.05
下部叶宽/cm	y=-0.3x²+18.46x-202.21	1.0014	0.2503	30.57
中部叶长/cm	y=-0.22x²+30.38x-947.37	18.2435**	0.8588	69.05
中部叶宽/cm	y=-0.81x²+48.38x-643.82	1.9322	0.3917	29.93
上部叶长/cm	y=-0.74x2+71.69x-1648.80	0.7468	0.1993	48.44
上部叶宽/cm	y=-3.96x2+166.57x-1669.37	2.2939	0.4333	21.03
下部叶比例/%	y=-0.99x²+57.63x-754.70	3.3650	0.5287	29.11
中部叶比例/%	y=-3.54x²+267.42x-4966.34	0.3538	0.1055	37.77
上部叶比例/%	y=-0.74x²+46.28x-646.20	0.6491	0.1779	31.27

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