起垄高度对湘西山地烤烟生长发育和产质量的影响

张震 杨艳东 张黎明 王新发 高卫锴 任天宝 刘国顺

摘要 根据湖南省永顺县气候和土壤特点，研究不同起垄高度对烤烟生长发育及产质量的影响，探索试验区域最优的起垄高度，为优质烟叶生产提供理论依据。结果表明，不同的垄高明显影响烟株、烟叶根系和叶片的生长发育，并且会影响烤烟的化学成分。适当增加起垄高度能够增加烟株根系体积和干鲜比。垄高30 cm处理旺长期和成熟期的主要农艺性状较优;垄高30、40 cm处理的烤后样的化学成分和致香物质较佳;增加起垄高度可以提高烤烟产量和经济收入。

关键词 垄高;烤烟;根系;产质量

中图分类号 S572文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）22-0015-03

Abstract Based on the climate and soil characteristics of Yongshun County in Hunan Province， we studied the effects of ridging height on the growth， yield and quality of fluecured tobacco， and explored the optimal ridging height， so as to provide theoretical basis for highquality tobacco production. Results showed that ridging height significantly affected the growth and development of tobacco plant， tobacco root and leaf， and influenced the chemical composition of fluecured tobacco.Appropriate increase of ridging height increased the root volume and dryfresh ratio of tobacco plant. Treatment of 30 cm ridging height showed relatively better major agronomic characters at vigorous growth period and mature period. Treatments of 30 and 40 cm ridging height showed optimal chemical components and aroma substances of fluecured tobacco. Increasing ridging height enhanced the yield and economic income of fluecured tobacco.

Key words Ridging height;Fluecured tobacco;Root system;Yield and quality

壟作是一种保护性耕作方法，也是目前我国烤烟栽培的主要形式和烟草生产的关键环节[1]。深根垄作改变了土壤的理化性质，为根系生长提供了良好的条件。对烤烟而言，根系不仅有支撑、吸收水分和营养物质的功能，也是合成营养物质的重要器官。起垄高度对烤烟不定根数量的影响不同，其烟草生长发育及品质均有差异。起垄过低则烟叶不定根较少，减产降质;起垄过高则费时费力，增加投入成本[2]。土壤是烟株赖以生长发育的基本条件，土层的厚薄直接影响到烟株根系的生长和发育[3]。垄高的变化在很大程度上影响烟株的生长发育[4]，由于过去的耕作习惯，一般烟地的耕层不足20 cm，有的烟地耕层甚至只有15～16 cm，遇到3～5 d的晴朗天气土壤就会变得很干燥，因此抗旱能力很差，间接影响根系对养分的吸收[5]。研究发现，起垄有利于烤烟对养分的吸收，烤后烟叶质量好、产量高、经济效益高[6];如果起垄高度过大，烟草在生长发育前期会受到抑[7]。

合理设置起垄高度是烟株保持其品质特征和产量的重要因素[8]。鉴于此，笔者探讨高海拔地区烤烟不同起垄高度对烤烟生长发育及品质的影响，旨在为湘西烤烟生产基地制定最佳的起垄高度提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在湖南湘西县西元示范基地进行，该地海拔为1 000 m左右，试验地排灌方便，地势平坦，前作无病虫害。供试土壤容重110.80 g/m3，土壤含水率55.20%。

1.2 试验材料

供试烤烟品种为云烟87。

1.3 试验方法

田间栽培管理措施按项目要求结合当地生产技术方案实施。试验处理分别为：CK（不起垄）、T1（起垄高度20 cm）、T2（起垄高度30 cm）、T3（起垄高度40 cm）。试验采用大田小区设计，每个小区约60株，平行3垄，共计12垄，随机区组排列。

1.4 测定项目

1.4.1 烤烟农艺性状的测定。

在每个小区各垄随机固定5株有代表性的健康烟株，分别于烤烟旺长期和成熟期对其农艺性状进行观测，包括株高、茎围、有效叶片数、最大叶长、宽的测定。

1.4.2 烤烟根系干鲜比的测定。根系干鲜比的公式为

根系干鲜比=根系干重根系鲜重

1.4.3 烤后烟叶样品采集及常规化学成分的测定。

照烤烟42级国标进行分级，然后取样，取X2F，C3F，B2F进行测定分析，采用连续流动法测烤后样的总氮、总糖、钾、氯和烟碱含量。

1.4.4 烤后烟中性致香物质的定性定量分析。

中性致香物质提取及定性定量分析采用HP5890-5972气-质联用仪。取20 g粉末状样品→水蒸气蒸馏→二氯甲烷萃取→无水硫酸钠干燥有机相→60 ℃水浴浓缩至1 mL左右即得烟叶精油。经前处理制得的分析样品，由GC/MS鉴定结果和NIST02库检索定性。

1.4.5 烤烟经济产量。

烘烤结束后分小区对烤烟产、质量及经济性状进行统计测定。

1.5 数据处理

采用Excel 2003进行数据处理，采用SPSS 20进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同处理对烤烟主要农艺性状的影响

在旺长期对农艺性状调查后发现（表1），各处理之间叶片数无显著差异;T1处理的株高与T3处理存在显著差异，其余各处理之间无显著差异;对照CK的茎围与T2、T3处理均存在显著性差异，T1与CK、T2、T3处理差异不明显;CK、T1处理的叶长与T2和T3处理均存在显著性差异，CK和T1、T2和T3处理之间无显著性差异;对照叶宽与T2、T3处理均存在显著性差异。叶长、叶宽、茎围和叶片数均以T2处理最高。

成熟期各处理单株叶数无明显差异;烟株株高之间无显著性差异，且相差不大;CK处理的茎围与T3处理存在显著性差异;CK叶长与T2处理存在显著性差异;T1与T2处理叶宽存在显著性差异。各处理中叶长、叶宽、株高和叶片数均以T2处理最高。

2.2 不同处理对烤烟根系干鲜比的影响

从表2可以看出，T2和T3处理的干鲜比相等且大于T1和CK处理，而且T2和T3处理的根系体积也明显高于CK和T1处理，这说明T2和T3处理根系的干物质积累较多，根系较发达。

2.3 不同处理对烤烟化学成分的影响

前人研究结果表明，优质烟叶中还原糖含量为14%～18%，总糖含量为18%～22%，烟碱含量为1.5%～3.5%，总氮含量为1.4%～2.7%，钾含量大于2%，氯含量小于1%。

从表3可以看出，还原糖在上、中部叶的含量适宜。烟碱含量各处理之间差别不是很明显，但下部叶烟碱含量明显低于中部和上部叶的烟碱含量，上部叶烟碱含量最高达3.89%。氯含量各处理间差异不明显，数值都比较接近。中部叶T2、T3处理钾含量均高于CK和T1处理，且均大于2.0%，其中中部叶T2处理钾含量达2.88%，但T2处理的总糖含量较高中部和下部均大于24.00%，其中中部叶T2处理总氮含量也较高，在下部叶和上部叶中则含量较为适宜。

2.4 不同处理对烤后烟（C3F）中性致香物质的影响

2.4.1 对棕色化反应产物的影响。

棕色化产物中含有许多使人愉快的香气，对卷烟的香气、吃味都有良好的影响。棕色化产物中的吡咯和呋喃类物质具有可可香味，可以增加烟气的香、吃味。从表4可以看出，各处理棕色化反应产物总量均高于对照，说明起垄可以提高烤后烟叶的棕色化反應产物总量，但随着垄高的增高对棕色化反应产物总量的提高没有产生进一步的促进效果。

2.4.2 对苯丙氨酸类降解产物的影响。

烤烟中的苯丙氨酸类香气物质主要是芳香族氨基酸降解产物，包括苯甲醛、苯甲醇（醇香）、苯乙醛（含有玫瑰花香）和苯乙醇，这些都是烟草中含量丰富的香味成分[9]。从表5可以看出，T1处理的苯丙氨酸类降解产物略微高于对照，不同处理苯丙氨酸类降解产物由高到低依次为T3、T2、T1、CK，其中T2和T3处理非常接近，这说明在一定范围内随着垄高的增加，苯丙氨酸类降解产物含量提高，但达到一定程度后则增加不再明显。

2.4.3 对类胡萝卜素降解产物的影响。

类胡萝卜降解产物占烟草香味物质的相当大一部分，烤烟调制和醇化后95%的类胡萝卜素将会分解形成不同的香味物质[10]，同时还包括很多降解产物，其中不少化合物是烤烟中关键的致香成分。从表6可以看出，T2、T3处理类胡萝卜素降解产物总量均高于T1处理和对照，各处理类胡萝卜素降解产物总量大小关系为T3处理>T2处理>CK，说明一定起垄高度可以增加烤后烟叶中的类胡萝卜素降解产物总量。

2.5 不同处理对烤烟经济性状影响

从表7可以看出，T2处理的产量最高，达2421.62 kg/hm2，其次是T1、T3处理和CK。因此，在相同情况下不同垄高处理对于烤烟的产量影响较大。其中，T2和T3处理烤烟的上中等烟比例、产值、均价也最高，分别为93.8%、62 405.15元、25.77元和92.2%、58 140.30元/hm2、24.85元/kg，与CK、T1处理差异较大。

3 结论与讨论

不同垄高对烤烟生长和垄体土壤有影响[11]。土层土壤温度随时期变化而增加，垄体土壤温度随垄高增加而降低，垄体土壤含水率随时间的推移而增加，这符合烤烟在大田生长的规律，垄体越高表层土壤含水率越低，而垄体土层越深土壤含水率也越低[12]，对烟株的生长发育影响越大[9]。

研究结果表明，适当增加起垄高度能够提高烟株根系体积和干鲜比[12]。该试验还比较了旺长期和成熟期2个时期的主要农艺性状，结果显示垄高30 cm处理效果最佳，旺长期叶长、叶宽、茎围和叶片数均以垄高30 cm处理最高，成熟期各处理中叶长、叶宽、株高和叶片数均以30 cm处理最高，但和垄高40 cm处理差异不大。

对烤后样的化学成分和致香物质分析表明，中部叶起垄高度30、40 cm处理的钾含量均高于不起垄和起垄高度20 cm处理，且均大于2.00%，其中中部叶起垄高度30 cm处理钾含量达2.88%;但起垄高度30 cm处理的总糖含量比高中部和下部叶大于24.00%，其中中部叶起垄高度30 cm处理总氮含量也较高。致香物质的研究结果表明，随着垄高的增高，苯丙氨酸类降解产物和类胡萝卜素降解产物有增加的趋势，但没有明显的差异。产量分析表明，增加起垄高度可以提高烤烟产量和收入。其中以垄高40 cm处理收入最高，但与垄高30 cm处理相差不大。

虽然垄高40 cm处理在某些性状方面优于垄高30 cm处理，但差异不大。由于起垄费时费力，影响根系发育对养分的吸收，所以综合分析得出垄高30 cm处理最适宜湘西地区烤烟种植，对烤烟的品质影响最好，可以取得最大效益。

参考文献

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