不同肥料运筹模式下采收时间对烤烟经济性状及品质的影响

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　　摘  要：為探讨不同肥料运筹模式下适宜的烟叶采收时间，以NC55为材料，设置了3种肥料运筹模式，分别为：氮磷钾肥全部作基肥施用（T1），磷肥全部基施，氮肥和钾肥基追比例为7∶3（T2），磷肥全部基施，氮肥和钾肥基追比例为5∶5（T3），3个采收时间，分别为打顶后30 d（S1）、打顶后35 d（S2）、打顶后40 d（S3），分析了不同处理对叶片SPAD值及烤后烟经济性状、化学成分和质量的影响。结果表明，相同肥料运筹模式下，随采收时间推迟，叶片SPAD值减小，烤后上等烟比例、上中等烟比例、均价和单叶重先增加后降低，均以打顶后35 d采收最高，但T3模式下的上中等烟比例、均价和单叶重打顶后35 d与40 d采收差异较小。随采收时间推迟，烟叶烟碱含量显著降低，还原糖含量显著提高，糖碱比和两糖比显著增加，烟叶总糖含量先增加后降低，打顶后35 d采收最高。不同肥料运筹模式下，氮钾追肥比例越高，SPAD值随采收时间下降幅度越小，氮钾肥基追比例为10∶0、7∶3和5∶5的处理，分别在打顶后30、35和40 d采收感官质量总得分最高。可见，磷肥全部基施条件下增加氮钾肥追施比例推迟了烤烟的成熟落黄和获得最佳感官质量的采收时间。
　　关键词：肥料运筹模式，采收时间，经济性状，烟叶质量
　　Effects of Harvesting Time on Economic Characters and Quality of Flue-cured Tobacco Under Different Fertilization Application Regimes
　　LIU Yaxian1，2， SHEN Han3， DU Chuanyin4， GUAN Ensen4 ， TANG Zhaoqi3， QU Yongsheng3，
　　LIU Bing4， MA Xinghua1， XU Xiuhong1*
　　（1. Tobacco Research Institute， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Key Laboratory of Tobacco Biology and Processing， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Qingdao 266101， China; 2. Graduate School， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China; 3. R&D Center， Shanghai Tobacco Group Co.， Ltd.， Shanghai 201315， China; 4.Weifang Tobacco Company of Shandong Province， Weifang， Shandong 261205， China）
　　Abstract： In order to study the suitable harvest time of tobacco leaf under different fertilization application regimes， NC55 culivar was used and three fertilization application regimes were set up as follows： all nitrogenous， phosphorous and potassic fertilizers were used as basal fertilizer （T1）; phosphorous fertilizer for basal application in total， nitrogenous fertilizer and potassic fertilizer were applied with a base and topdressing ratio of 7：3 （T2）; phosphorous fertilizer for basal application in total， nitrogenous fertilizer and potassic fertilizer were applied with a base and topdressing ratio of 5：5 （T3）. The three harvest time treatments were as follows： 30 days after topping （S1）， 35 days after topping （S2） and 40 days after topping （S3）. The leaf SPAD value， economic characters， chemical composition， and quality of tobacco after curing were analyzed. The results indicated that for the same regime of fertilization application， the leaf SPAD value decreased with the extension of harvest time after topping.The proportion of high-quality tobacco， high and middle-quality tobacco after curing， the average price and the single leaf weight all increased firstly and then decreased and all of them had the highest value at 35 days after topping. There was smaller differencesof the proportion of high and middle-quality tobacco， the average price and single leaf weight for the T3 regime between treatment of 35 and 40 days after topping. With the extension of harvest time， leaf nicotine content significantly decreased， reducing sugar content， reducing sugar/nicotine， and reducing sugar/total sugar significantly increased， the total sugar content firstly increased and then decreased， and showed the highest at 35 days after topping. At different fertilization application regimes， the reduction of leaf SPAD value decreased following higher ratio of nitrogenous and potassic fertilizers topdressing. When the base and topdressing ratio of nitrogenous and potassic fertilizers were 10：0， 7：3 and 5：5 respectively， the harvest time for the highest sensory quality of flue-cured tobacco were 30 days， 35 days and 40 days after topping， respectively. It can be concluded that the increasing the top dressing ratio of nitrogenous and potassic fertilizers with total basal application of phosphorous fertilizer delayed the harvest time to get the best quality. 　　Keywords： fertilization application regime; harvest time; economic character; tobacco quality
　　施肥是提高作物产量、改良作物品质的有效措施，也是栽培管理的重要环节[1]。研究表明，随着肥料用量、形态、种类、施用方法、施用时间的改变，烟草的经济性状、外观品质、内在品质都会产生明显变化[2-5]。烟叶采收时间与烟叶成熟度直接相关，随着采收时间的推迟，烤烟的田间成熟度逐渐提高[6]。成熟度被称为烟叶品质形成的中心因素，烟叶成熟度与烟叶的质量存在定量相关关系，烟叶成熟度越适宜，烟叶质量越高[7]。在烟田合理基追肥比例的研究中，张本强等[8]得出，相同施氮量条件下，基追肥比例为3∶7处理的烟叶总植物碱含量、总氮含量较小，还原糖含量、糖碱比较大，香气质、余味得分较高。李志鹏等[9]研究认为，增加追肥比例可以显著增加烟株株高、茎围、最大叶长，促进中部烟叶总氮、烟碱和石油醚提取物含量的提升，基肥与追肥4∶6配施对烟株生长的促进作用最大。孔德钧等[10]则研究发现不同的基追肥比例对烟叶产量有明显的影响，对内在化学成分和评吸质量有一定的影响，黔西南烟区最佳基追肥比例为7∶3。在烟叶采收时间方面，包可翔等[11]研究指出下二棚烟叶打顶后14 d采收，中部烟叶打顶后28～35 d采收，上二棚烟叶打顶后49～56 d采收烟叶质量最好。冉法芬等[12]研究表明采烤后期雨水较多的天气情况下，上部烟叶适当提前1～2 d采收，能提高烟叶的物理性状和化学成分协调性，烟叶质量较高。前人的研究主要集中在肥料配置或采收时间单因素对烤烟生长与烟叶品质的影响方面，而施肥影响了烟株的生长发育进程和成熟落黄，因此在不同的肥料运筹模式下选择合理的采收时间对于提高烟叶质量具有重要的意义。因此本文在3种不同的肥料运筹模式下分別设置了3个采收时间进行大田试验，通过分析不同处理的烤后烟叶经济性状和品质，提出不同肥料运筹模式与采收时间的合理匹配方案，指导烟叶生产。
　　1  材料与方法
　　1.1  试验基本情况
　　试验于2018年在山东潍坊烟草有限公司烟叶生产技术中心诸城实验站进行。土壤为壤质褐土，0～30 cm土层pH 6.6，有机质含量11.87 g/kg、碱解氮含量52.63 mg/kg、全氮含量0.92 g/kg、速效磷含量27.71 mg/kg、全磷含量0.21 g/kg、速效钾含量194.05 mg/kg、全钾含量3.36 g/kg。供试烤烟品种为NC55，种植行株距为120 cm×50 cm，采用滴灌灌溉，5月7日移栽。田间管理按当地优质烟叶生产技术规范进行。
　　1.2  试验设计
　　试验采用双因素裂区设计，主区为肥料配置模式，设3个处理，分别为肥料全部作基肥施用（T1），磷肥全部基施，氮肥和钾肥分次施用且基追比例为7：3（T2），磷肥全部基施，氮肥和钾肥分次施用且基追比例为5：5（T3）。副区为采收时间，分别为打顶后30 d（S1）、打顶后35 d（S2）、打顶后40 d（S3）。各处理烟株打顶标准一致，均为小区50%的烟株第一朵中心花开放时打顶。3次重复，小区（6行）面积72 m2。氮肥用量为90 kg/hm2，m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=1∶0.8∶3.3。有机氮用量占总氮用量的30%，所用肥料为腐熟的豆饼（N、P2O5和K2O的质量分数分别为6%、1%和2%）、烟草专用复合肥（N、P2O5和K2O质量分数分别为10%、10%和20%）、硫酸钾（K2O质量分数50%）、磷酸二铵（N、P2O5质量分数18%、46%）、硝酸钾（N、K2O质量分数13.5%、44.5%），磷肥全部在起垄时基施，氮肥和钾肥分别在起垄时条施和移栽后20 d穴施。
　　1.3  测定指标及方法
　　1.3.1  SPAD值测定  各小区选择中部相同叶位烟叶5片进行标记，使用SPAD-502 PLUS叶绿素仪进行SPAD值测定。选烟叶的叶基、叶中、叶尖3个部位作为主要测定点，每个部位分别测4个点（主脉两侧各2个点），取这12个点的平均值作为所测叶片的SPAD值，于采收当天的上午9点统一测定。
　　1.3.2  外观质量鉴定  依据外观质量评定标准（表1）[13]对烤后烟叶外观质量的6项指标进行打分，并采用指数和法计算烤烟外观质量综合得分[14]。
　　1.3.3  经济性状分析  依据国标GB 2635—92 烤烟[15]进行分级，计产计值。
　　1.3.4  化学成分测定  分级后各处理选择C3F烟叶10片，置于烘箱中40 ℃烘干，磨碎过0.25 mm筛，用Aataris II 近红外光谱仪（Thermo Fisher公司）测定烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾、氯和淀粉等7项主要化学成分指标，计算还原糖/烟碱、还原糖/总糖、钾/氯3项衍生指标。
　　1.3.5  感官质量评价  各处理选择C3F烟叶20片，送农业部烟草产业产品质量监督检验测试中心进行感官质量评价。
　　1.4  数据处理
　　 采用Microsoft Excel 2010和SPSS 25软件进行数据处理、图表制作以及方差分析，LSD法分析均值差异的显著性。
　　2  结  果
　　2.1  不同肥料运筹模式下采收时间对烟叶SPAD值的影响
　　SPAD值与烟叶成熟度呈显著负相关关系，可较好地表示烟叶成熟度[16]。由图1可以看出，相同肥料运筹模式下，随采收时间推迟，叶片SPAD值逐渐降低，叶片成熟度提高。在T1、T2和T3三种不同模式下，打顶后采收时间延迟5 d，SPAD值分 　　别降低34.91%、28.20%和32.30%，采收时间延迟10 d，SPAD值分别降低63.36%、54.42%和52.93%。可见，推迟叶片采收时间促进了色素降解，降解幅度与肥料运筹方式相关，追肥比例越高，SPAD值下降幅度越小，尤其以推迟10 d采收更加明显。不同肥料运筹模式间比较发现，相同的采收时间，SPAD值均表现为T3>T2>T1。说明磷肥全部基施条件下，氮钾追施比例增加推迟了烟叶的成熟落黄。
　　2.2  不同肥料运筹模式下采收时间对烤后烟叶外观质量的影响
　　由表2可知，在T1模式下，随采收时间推迟，表征烟叶外观质量的颜色、成熟度得分及综合得分均表现为S2>S3>S1，葉片结构得分S2和S3相同，油分得分S1、S2和S3相同，身份和色度得分S2最高，即在T1模式下，打顶后35 d采收烟叶外观质量最佳。在T2模式下，随采收时间推迟，烟叶颜色、成熟度、叶片结构得分及综合得分均表现为S2>S3>S1，身份、色度得分S2和S3相同，油分得分S3最高，即在T2模式下，亦表现为打顶后35 d采收烟叶外观质量最佳。在T3模式下，随采收时间推迟，烟叶成熟度、叶片结构、油分得分及外观质量综合得分均表现为S2>S3>S1，颜色和身份得分S2最高，色度得分S2和S3相同，即在T3模式下，同样表现为打顶后35 d采收烟叶外观质量最佳。综上，在试验中采用的3种肥料运筹模式下，烟叶打顶后35 d采收外观质量最佳。不同肥料运筹模式下打顶后35 d采收，T3模式的烟叶外观质量最佳，T2模式次之。
　　2.3  不同肥料运筹模式下采收时间对烤后烟叶经济性状的影响
　　从表3可以看出，在T1模式下，打顶后35 d和40 d采收的处理上等烟比例分别比30 d的提高24.04和11.70个百分点，上中等烟叶比例分别提高15.93和6.06个百分点，均价分别提高21.40%和11.41%。在T2模式下，打顶后35 d和40 d采收的处理上等烟比例分别比30 d提高19.46和6.67个百分点，上中等烟叶比例分别提高10.74和0.92个百分点，均价分别提高14.88%和4.77%。在T3模式下，打顶后35 d和40 d采收的处理上等烟比例分别比30 d提高17.63和6.32个百分点，中上等烟叶比例分别提高12.22和12.22个百分点，均价分别提高13.46%和7.65%。可见，在3种肥料运筹模式下，打顶后35 d采收的烟叶上等烟比例和均价最高，其次是打顶后40 d采收。在T1和T2模式下，打顶后35 d采收的单叶重最高，其次为打顶后30 d采收，打顶后40 d采收的单叶重最低，T3模式下，打顶后30 d采收的单叶重最低，打顶后35 d和40 d采收的单叶重相同。同样是打顶后35 d采收，T3模式的上等烟叶比例、均价和单叶重均最高，T2模式次之。
　　2.4  不同肥料运筹模式下采收时间对烤后烟叶化学成分的影响
　　由表4可得，在3种肥料运筹模式下，随采收
　　时间推迟，烟碱含量逐渐降低，还原糖含量逐渐增加，钾含量降低，氯离子含量呈增加趋势，钾氯比降低，两糖比增加。T1模式下，随采收时间推迟，总糖含量显著降低，总氮含量先增加后降低，淀粉含量先降低后增加。T2和T3模式下，总糖含量均为打顶后35 d采收最高，总氮含量均为打顶后30 d采收最高，糖碱比打顶后40 d采收最高。
　　2.5  不同肥料运筹模式下采收时间对烤后烟叶感官质量的影响
　　 从表5可以看出，T1模式下，随采收时间推迟，烤后烟叶的香气质、香气量、余味、刺激性得分均降低，杂气得分先增加后降低，灰色得分增加，最终感官评吸总得分降低，但质量档次不变。T2模式下，以打顶后35 d采收感官质量最佳，主要是提高了香气质、香气量、余味和杂气的得分，质量档次提高。T3模式下，以打顶后40 d采收感官质量最佳，相较于其他采收时间，主要是提高了香气质、余味、杂气和刺激性得分，质量档次提高。综合比较发现，T2S2的感官评吸得分最高，其次为T3S3。可见，随肥料追施比例提高，越晚采收的烟叶感官品质越好。
　　3  讨  论
　　采收时间影响烤后烟叶的经济性状。包可翔等[11]研究表明，随采收期推迟，烤后中上等烟叶比例、黄烟比例及均价均表现为先升高后降低。周以波等[17]研究指出，适当延迟采收时间可以提高烟叶的产量和产值。本研究结果表明，同一肥料运筹模式下，随着采收时间推迟，烤后烟叶的上等烟比例、上中等烟比例、均价和单叶重先增加后降低，均以打顶后35 d采收最高，明显优于打顶后30 d采收，尤其以上等烟比例提高幅度最大，比打顶后30 d采收提高17.63～24.04个百分点，但上中等烟比例、均价与打顶后40 d采收相比差异较小。外观质量结果表明，打顶后35 d采收的烟叶颜色、成熟度、叶片结构、身份、色度等指标得分均最高。说明适当延迟采收时间有利于叶片色素降解，内含物进一步转化，提高烟叶成熟度，改善烟叶结构和身份，进而提高上等烟叶比例和均价。尽管在不同的肥料运筹模式下，均表现为打顶后35 d采收烟叶经济性状最
　　佳，但随着肥料追施比例的提高，此时间采收烟叶的上等烟比例、均价和单叶重均呈增加的趋势，说明肥料运筹模式与采收时间合理组合更有利于提高经济效益。
　　采收时间影响烤后烟叶质量。汪耀富等[18]研究表明，中部烟叶推迟1周采收，可明显提高致香物质总量，提高烟叶感官质量。吴有祥等[19]研究也指出，中部叶推迟3 d采收，能够提高烟叶香气质、香气量，改善烟叶质量，突出浓香烟叶风格。本研究结果表明，在不同的肥料运筹模式下，采收时间对烤后烟叶质量的影响并不一致。磷肥全部基施，氮钾肥基追比例10∶0、7∶3和5∶5的处理，分别在打顶后30、35和40 d感官评吸得分最高。可见本试验条件下氮钾肥追肥比例的增加推迟了烤烟最佳采收的时间。适当延迟采收时间，烤烟生育后期碳氮代谢转化更加充分，减弱了由于氮肥分施导致的生育后期氮代谢水平较高、碳氮代谢难以适时转化的风险。 　　4  结  论
　　同一肥料运筹模式下，推迟采收时间降低了叶片SPAD值，降低了烟碱含量和钾含量，提高了还原糖含量。不同肥料运筹模式下，烟叶外观质量和经济性状均以打顶后35 d采收最好，40 d次之，30 d最差。磷肥全部基施条件下，氮钾肥基追比例10∶0、7∶3和5∶5的处理分别在打顶后30、35和40 d采收烤后烟叶感官质量总得分最高，氮钾肥追施比例的增加还降低了烟叶SPAD值随采收时间下降幅度。总之，本试验条件下，磷肥全部基施，氮钾肥追施比例增加推迟了烤烟的成熟落黄和获得最佳感官质量的采收时间。
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　　基金项目：上海烟草集团有限责任公司科技项目“典型生态区烟叶烘烤增香提质关键技术研究”（K2017-1-039Z），中国烟草总公司山东省公司科技重点项目“山东中棵烟增甜烤香烘烤关键技术研究与应用”（201804），山东中烟工业有限责任公司科技项目“山东优质上部烟叶成熟特征研究与应用”（201802002），中国农业科学院科技創新工程（ASTIP-TRIC03）
　　作者简介：刘雅娴（1995-），女，在读硕士，研究方向：作物栽培理论与技术。E-mail：1019963357@qq.com。*通信作者，E-mail：xuxiuhong@caas.cn
　　收稿日期：2020-01-10                  修回日期：2020-03-06
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