基于高端卷烟原料需求的烤烟个体发育与群体结构调控技术研究进展

时间:2022-03-28 10:03:10 公文范文 浏览次数:

摘 要:为获得优质适产的烟叶,烤烟个体发育与群体结构需要通过合理的栽培技术措施进行调控。本文综述了目前高端卷烟原料的生产需求,以及移栽期、种植密度、施肥、灌溉和留叶数对烤烟个体发育与群体结构影响的研究进展,系统地探讨了栽培措施对烤烟个体发育与群体结构质量动态的调控效应,为高端卷烟原料定制开发的生产技术措施提供参考。

关键词:高端卷烟原料;烤烟;个体发育;群体结构;栽培措施

中图分类号:S572 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2018.10.016

Abstract: In order to obtain high quality and suitable production tobacco, the ontogenesis an population structure of flue-cured tobacco need to be regulated by reasonable cultivation technology. In this paper, the production requirements of high-end cigarette raw materials were reviewed, and the effects of transplanting period, planting density, fertilization, irrigation and leaf number on individual development and population structure of flue-cured tobacco were summarized, the regulation effect of cultivation measures on the dynamics of individual development and population structure of flue-cured tobacco was systematically discussed. The paper could provide references for the production technology of the high-end cigarette materials customization and development.

Key words: high-end cigarette materials; flue-cured tobacco; individual development; group structure; cultivation measures

煙草为茄科烟草属草本植物,是我国重要的经济作物之一[1]。随着烤烟种植水平及栽培技术的提高,中烟工业公司对高端卷烟原料的要求也越来越高。优质烟叶生产不仅要求个体发育良好,而要求群体结构合理[2],然而在烤烟大田种植时期,个体与群体是一个共同生长发育的过程,烟株个体之间会产生竞争,对光照、水分和营养元素等有益于烤烟生长的物质进行争夺[3]。因此,烤烟大田种植时期,其个体与群体的生长发育需要通过合理的栽培技术措施加以调控。发育良好的个体、结构合理的群体及与之配套的栽培技术措施是获得优质适产烟叶的基础[4-5]。近年来,国内外有关大豆、玉米和水稻等重要粮食作物的个体发育与群体质量调控措施的研究报道较多[6-9],但关于烤烟个体发育与群体结构调控措施的报道相对较少。

笔者从个体与群体水平研究优质烟叶生产所需的动态调控措施,以期为高端卷烟原料定制开发生产技术措施提供参考。

1 高端卷烟原料的生产需求

高端卷烟原料生产需要将种植布局向工业企业需求旺盛、生态优越、集中连片、品质优良的最适宜核心区域转移,因地制宜,满足卷烟工业企业配方对烟叶品种的要求;而在烟叶栽培过程中,选用良种并采用大棚漂浮育苗,早中晚监测并严控温湿度,实行规范移栽,所有种植区域需做到地膜覆盖;在烤烟大田管理方面,强调土壤保育措施,合理密植,精准施肥;在科学采收烘烤方面,落实下部叶适熟早采、中部叶成熟采收、顶部叶充分成熟一次性采收技术,确保烟叶田间成熟度。全面推广“中温中湿”烘烤工艺,确保烟叶烘烤质量。此外,还应积极推广以“农业防治为基础、生物防治为重点、物理防治为辅助、化学防治为补充”的烟草病虫害绿色防控技术,建立病虫害预测预报站,定期发布预报信息,降低病害风险,保障高端卷烟原料的高安全性。

怎样通过改善烟叶结构从一定程度上缓解烟叶供需出现的等级结构矛盾、部位结构矛盾、区域结构矛盾和香型结构矛盾是当前高端卷烟原料生产急需解决的问题[5]。协调烤烟个体发育与群体结构的关系,优化调控烤烟个体发育与群体结构,实现以“三高三好”为特征的高端卷烟原料生产,以此缓解烟叶供需所出现的众多结构性矛盾,是目前各中烟公司的研究热点。

2 调控烤烟个体发育与群体结构的栽培技术措施

2.1 移栽期

适宜的气候是高端卷烟原料生产的生态条件之一[10-11]。提前或推迟移栽期都会影响烤烟大田生育期进程,导致烤烟大田期所处的气候条件改变,进而对烤烟个体发育和群体结构质量产生影响[12-14]。袁静等[15]通过山东省诸城市4种不同移栽期烤烟各生育期气候指标对比分析,结果发现:试验区域气温和日照时数均适宜烟叶生长,但移栽过早会导致旺长期的降水量不足,烟株个体无法良好发育。鹿莹等[16]对适宜潍坊烟区的移栽期进行研究,结果表明:移栽期的推迟缩短了烤烟大田生育期,显著提高了叶片的叶长叶宽,对烤烟的均价、产量和产值也有一定的提升。冉法芬等[17]、徐茜等研究[18]指出:若移栽过早,烟苗得不到充分日照且气温较低,会阻碍烤烟的营养生长与生殖生长,降低烟叶的品质与产量;若移栽过迟,烟苗前中期处于高温长日照环境下,大田生育期缩短,其营养生长快,干物质积累少、叶片薄,烟叶的品质会受到损害。瞿晓东等[19]通过对3个不同移栽期(T1:提前14 d移栽;T2:正常移栽;T3:延迟14 d移栽)烟株生长和形态进行研究,结果发现不同移栽处理各生育期气候条件不同,导致烟株生长和形态改变,其中T2处理烟株的株高、茎围、有效叶数及最大叶面积等农艺性状表现最优,且T2处理的烤烟呼吸作用较T1、T3处理低,更有利于烤烟产质量的提高。

可见,合理的移栽期是高端卷烟原料生产的前提和基础,过早或过迟移栽都不利于烟株个体发育和合理群体结构的形成,宜在限定的生态条件下进行适时移栽,提高其对烤烟个体发育与群体结构质量的调控效应。

2.2 种植密度

种植密度通过对烤烟群体结构的生理生态特性与田间小气候的作用直接或间接影响烟田个体与群体间的关系,决定着烤烟的生长发育、产量和品质[20-21]。在烤烟生长发育过程中,合理的种植密度和种植方式以及相对应的栽培管理措施,是实现理想群体结构和生产优质烟叶必不可少的条件。王付锋等[22]的研究表明,增加烤烟种植密度,会减小烟株株高、节距、茎围、有效叶片数、最大叶长叶宽及最大叶面积等农艺性状。徐树德等[23]的研究发现,随着种植密度的减小,烤烟大田生长的团棵期、现蕾期及成熟期等生育期均会推迟。王建波[24]通过研究发现:随着种植密度的增加,烟叶中总糖、还原糖、总氮和钾含量增加,烟碱和淀粉含量降低,烟叶品质得到一定的提升;当种植密度增加到超过一定范围后,烟叶化学成分变得不协凋,烟叶质量下降。刘碧荣等[25]研究指出,随着烤烟种植密度的增大,烟叶产量增加,但烟叶质量有所降低,产值、均价、上等烟比例和上中等烟比例逐渐降低;而杜兴华等[26]指出,随着种植密度的增加,产量逐渐增加,但到达某个临界点后,产量会出现下降的趋势。因此,合理的种植密度是烤烟个体发育与群体结构相协调的前提,也是高端卷烟原料生产的重要条件之一。

2.3 施 肥

施肥是为作物生长提供所需营养元素的主要方式,对作物生长发育及产质量有直接影响[27-28]。烤烟在大田生育期的不同阶段对矿质营养元素的吸收在种类、数量和比例上均有不同[29-30]。因此,烤烟个体的良好发育与群体质量的提升,均离不开适宜适量的施肥。

氮素营养是所有营养元素中对烤烟个体发育与群体质量影响最大的。施氮量过低,烟株矮小、纤弱、得病率高、存活率低、产量低、品质差;施氮量过高,烟株生长旺盛,产量高,但品质也差[31-32]。因此,优化调控烤烟个体发育与群体结构需根据不同品种需肥特性、土壤肥力情况和当地气候特征,适量施氮肥。薛刚等[33]通过肥料试验表明,施用高氮肥量的烟田其烤烟农艺和经济性状均高于施用低氮肥量及不施用氮肥的烟田,且高氮肥用量处理的烟叶化学成分最为协调。韩富根等[34]以吉烟9号作为试验材料,通过田间试验认为,施氮量60 kg·hm-2的烟叶糖碱比和氮碱比均较适宜,且燃烧性好,香气足,烟叶品质与产量综合起来表现最佳。谭军等[35]指出:随施氮量提高,烟叶产量逐渐增加,产值、上等烟比例及均价也上升,经济效益得以提高;而当施氮量超过正常水平时,虽然产量仍然增加,但烟叶质量开始下降,产值、上等烟比例及均价下降。

磷在烟草生长中的光合作用、光合磷酸化作用及之后循环和氮代谢等生命代谢中具有非常重要的生理作用[36],烟草合成的糖类物质和各种有机物的运输也与磷素密切相关。王艳丽等[37]研究表明,在烤烟大田生育期内,烟株的根系生理(根系活力、根系总吸收表面积、根系活跃吸收表面积)和叶片生理指标(叶绿素含量、净光合速率等)均表现为P2O5用量7.0 g·株-1最好,继续增施磷肥至P2O5用量为10.5 g·株-1仅在移栽后30 d时表现出一定的生长优势,生育后期甚至出现一定的抑制作用。有研究指出,增加磷肥的施用量能有效防止低磷胁迫对烤烟生长的抑制作用,但早期的低磷供应会促进烤烟根系的生长,所以合理控制磷肥的施用量能有效调节烟株的生长发育,对烤烟个体发育有着必不可少的重要性[38]。

2.4 灌 溉

水分既是生长代谢的介质,又是运输营养元素的溶剂,其在烤烟生长发育与光合作用中扮演着重要角色。烤烟在不同生育期因个体生长发育情况和群体大小的不同,其需水特性也不同[2]。蒋文昊等[39]研究表明,在烤烟大田生育期灌溉相同水量时,各生育期灌水量的不同会抑制烤烟的生长发育,其产质量也会有所下降。赵文义等[40]通过研究发现:在盆栽条件下,烤烟全生育期耗水量具有前期少、中期多、后期少的规律;增加灌水量能有效提高烟株株高、茎围、最大叶长叶宽等农艺性状。康小平等[41]研究表明,滴灌有助于提高烤烟钾离子量和钾氯比,使烟叶还原糖量、总氮量分别在10%~25%、1.5%~2.5%适宜范围内,进而提高了烟叶吸食味和香气。烤烟采用滴灌最佳灌溉模式为中水灌溉,灌水定额分别为伸根期9.6 mm(2次灌水),旺长期14.4 mm(3次灌水),成熟期4.8 mm(1次灌水),全生育期灌水定额为67.2 mm。

灌溉对烤烟个体发育与群体结构的研究报道鲜见。从烤烟内部结构和生理特性来看, 在不同的生育期针对其需水量采用适宜的灌溉方式来补充或控制烟株生长过程中的水分,更有利于保障烟株正常生长及烟叶产量与品质。

2.5 留叶数

留叶数对烟株个体发育的养分供给和分配、烟叶质量和光合作用,以及群体产量和田间通透性均有着显著影响[42]。蒋士东等[43]研究表明,与对照相比,高密度低留叶数处理缩短大田生育期6 d以上,同时改善了煙株受光环境,使群体结构更为合理。在高密度低留叶数下减施氮肥可提高少量产值,显著提高均价和上等烟比例。刘碧荣等[25]在高海拔烟区探究适宜施氮量和留叶技术时发现,减少单株留叶数更有利于烤烟适应当地高海拔的生态条件,使上部叶的成熟期提前,群体质量得以提高。陈建锋等[44]研究结果表明,减少留叶数有助于烟株个体发育,可提高上等烟比例,但留叶数太少会降低烟叶产量,而留叶数太多会导致烟叶接收光照不足,后期易受冻害。

可见,减少留叶数有利于烟株营养生长,提高烟叶的产量与品质,并且改善田间群体的生态条件,使个体之间发展更为协调。

3 展 望

近年来,在烟草科技工作者的不懈努力下,通过不同的栽培措施优化调控烤烟个体发育与群体结构已取得一定的研究成果。但目前的烤烟栽培技术措施仍存在一些问题尚待解决,主要表现在:一是如何结合当地气候条件,如光照、降雨量、地温和含水率等,在保证烤烟的正常生育周期条件下确定适宜的移栽时间;二是如何利用种植密度与施肥的互作效应来调控烤烟个体发育和群体结构,进一步提高肥料的有效性和利用率;三是如何增加土壤中致香功能性生物肥料,提高烟叶的香气质量。由于烤烟生长是一个动态的过程,用动态调控的思路来研究烤烟个体发育与群体结构的协调性将成为烟草科技工作者今后的研究重点,其成果可为高端卷烟原料的生产提供技术指导。

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