不同栽培措施对山东烟区KRK26生长发育及烟叶品质的影响

Effects of Various Cultivation Measures on Growth and Development of KRK26 and Tobacco Leaf Quality in the Shandong Tobacco Region

摘要

为系统探究施氮量、种植密度和留叶数对山东烟区烤烟生长发育及烟叶品质的影响，以烟草品种KRK26为试验材料，分别设置45（CK）、60（T1）、75 kg/hm²（T2）3个施氮水平；行距120 cm×株距60 cm（CK）、行距120 cm×株距50 cm（M1）、行距120 cm×株距40 cm（M2）3个种植密度；20（CK）、22（Y1）、24片/株（Y2）3种留叶数，对不同栽培措施下的烟株生长、产量、产值、外观质量、烤后烟叶化学及感官品质进行测定与分析。结果显示，不同施氮量下，与CK相比，T2处理烟株上部叶和中部叶的烟碱、总氮含量分别增加了8%、7%和29%、5%，总糖、还原糖含量分别下降了14%、8%和10%、5%；T1处理烟株上部叶和中部叶的绿原酸和芸香苷含量最高，且其感官质量综合得分、产量及产值均最高。不同种植密度下，与CK相比，M2处理烟株上部叶和中部叶的总糖和还原糖含量分别增加了35%、5%和41%、12%，而烟碱和总氮含量分别下降22.7%、22.5%和17.0%、9.0%；M1处理烟株上部叶和中部叶的感官质量综合得分最高，分别为67.35、70.30，且产量和产值均最高。不同留叶数下，随着留叶数的增加，烟碱和总氮含量呈先降后升的趋势，而总糖、还原糖、绿原酸和芸香苷的含量呈先升高后降低的趋势，其中，Y1处理烟株上部叶和中部叶的感官质量综合得分最高。综上，施氮量60 kg/hm²、种植密度行距120 cm×株距50 cm、留叶数22片叶时，可促进KRK26烟草的生长，提高烟叶的产量和品质。

Abstract

To systematically investigate the effects of nitrogen application rate, planting density, and leaf retention number on the growth and development of flue-cured tobacco and the quality of tobacco leaves in Shandong tobacco regions, in this study, tobacco variety KRK26 was used as the experimental material. Three nitrogen application rates were set: 45(CK), 60(T1), and 75 kg/hm²(T2), three planting densities were set: row spacing 120 cm, plant spacing 60(CK), 50(M1), and 40 cm(M2), three leaf retention numbers were set: 20(CK), 22(Y1), and 24 leaves per plant(Y2). The growth, yield, output value, appearance quality, chemical and sensory quality of tobacco leaves after curing of tobacco plants under different cultivation measures were measured and analyzed. The results showed that under the different nitrogen application rates, compared with CK, the nicotine and total nitrogen contents of the upper and middle leaves of T2 treatment plants increased by 8% and 7%, 29% and 5%, respectively, while the total sugar and reducing sugar contents decreased by 14% and 8%, 10% and 5%, respectively. The chlorogenic acid and rutin contents of the upper and middle leaves of T1 treatment plants were the highest, and its comprehensive sensory quality score, yield, and output value were also the highest. Under the different planting densities, compared with CK, the total sugar and reducing sugar contents of the upper and middle leaves of M2 treatment plants increased by 35% and 5%, 41% and 12%, respectively, while the nicotine and total nitrogen contents decreased by 22.7% and 22.5%, 17% and 9%, respectively. The comprehensive sensory quality score of the upper and middle leaves of M1 treatment plants was the highest, being 67.35 and 70.3 points, respectively, and the yield and output value were also the highest. Under the different leaf retention numbers, with the increase of leaf retention number, the contents of nicotine and total nitrogen showed a trend of first decreasing and then increasing, while the contents of total sugar, reducing sugar, chlorogenic acid, and rutin showed a trend of first increasing and then decreasing. Among them, the comprehensive sensory quality score of the upper and middle leaves of Y1 treatment plants was the highest. In conclusion, when the nitrogen application rate was 60 kg/ha, the planting density was 120 cm × 50 cm, and the leaf retention number was 22, the growth of KRK26 tobacco was promoted, the yield and quality of tobacco leaves were increased.

关键词

施氮量 / 种植密度 / 留叶数 / 产量 / 化学成分 / 感官质量评价

Key words

nitrogen application rate / planting density / leaf retention number / yield / chemical composition / sensory quality evaluation

烟草是我国重要的特色经济作物之一，是国家和地方财税的重要经济来源，受到有关部门的高度重视^[1]。烟草栽培技术直接影响烟叶的质量与产量，进而影响经济效益^[2-3]。已有研究表明，在烟叶的生产进程中，调节施氮量、种植密度以及留叶数能够直接影响烟叶化学成分，而烟叶内在化学成分是决定烤烟品质以及感官评吸效果的关键要素^[4]。李粉粉^[5]研究发现，施氮量不足会抑制烟株的正常生长，导致烟叶刺激性下降、品质降低；而施氮量过高则可能造成烟叶中烟碱含量超标，烟叶成熟延缓，进而对生产带来负面影响。许海良等^[6]研究表明，种植密度通过调节烟叶的有效光照面积与田间微气候，进而影响烟株的养分吸收，最终影响烟叶的品质与产量。朱子健等^[7]研究表明，在适当范围内增加氮肥用量可提高烟叶的产量和产值。已有研究表明，过高的种植密度易导致烟叶成熟期不一致，增加烘烤难度,而适当增加留叶数可有效降低烟叶中的烟碱含量，提高中性致香物质的含量。若留叶数过少，则易引起上部叶片烟碱含量增加、烟气的刺激性增强及化学成分失衡，最终影响烟叶的整体品质^[8-11]。

烟草KRK26是由云南省烟草农业科学研究院和中国烟草育种研究中心于2006年从津巴布韦引进的品种，2011年通过了云南省省级审定^[12]。该品种具有塔型株式结构、叶片柔软、田间生长整齐划一等特性，其所产烟叶香气呈现独特的清香风格，并伴有清晰的清甜与焦甜风味^[13-14]。KRK26品种在山东潍坊种植过程中发现，其生长发育及烟叶品质在很大程度上受到栽培和烘烤技术的影响。

为深入探究施氮量、种植密度和留叶数对KRK26烤烟品质的影响，本研究设计了不同施氮量、种植密度和留叶数处理，系统地跟踪监测了KRK26在山东烟区各个生长阶段的发育指标和烟叶品质参数，包括株高、节距、产量以及烟叶化学成分和感官评吸质量等，旨在为KRK26品种的高产优质栽培提供理论指导和实践依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2024年在山东省潍坊市诸城贾悦镇进行。该地土壤类型为棕壤，土壤肥力均匀，中等以下水平，地面较为平坦，排灌条件便利。前茬作物为玉米。

1.2 试验材料

供试KRK26烟草品种来源于山东农业大学植保学院烟草种子库。

1.3 试验设计

采用小区对比方式进行，在当地常规施肥基础上设置增施纯氮45（CK）、60（T1）、75 kg/hm²（T2）3个不同施氮处理；在行距为120 cm的基础上设置株距分别为60（CK）、50（M1）、40 cm（M2）3个种植密度；留叶数设置20（CK）、22（Y1）、24片/株（Y2）3个处理。其他技术措施和田间管理按常规生产进行。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 农艺性状测定

按《烟草农艺性状调查测量方法》（YC/T 142-2010）^[15]，在烟草生长的关键阶段，打顶后10~15 d，每个处理选择10株烟草测量株高、叶片数、茎围、节距、下二棚叶长和宽、腰叶长和宽、上二棚叶长和宽等农艺性状。

1.4.2 经济效益测定

烟叶经常规烘烤调制后，根据国家标准GB 2635-1992烤烟对烤烟进行分级，对各处理的上、上中等烟比例、均价、产量、产值、干鲜质量比等经济特征进行统计分析。

1.4.3 烟叶化学成分测定

采收结束后，取各处理烤后中部叶（C3F）样品1.5 kg，放入55 °C烘箱烘干至恒质量。采用流动分析仪测定总糖、还原糖、总氮、烟碱、氯离子和钾离子的含量。并计算糖碱比（总糖与烟碱含量的比值）、两糖比（还原糖与总糖含量的比值）、钾氯比（钾离子与氯离子含量的比值）。烟草制品中的色素（叶黄素、β-胡萝卜素）和多酚类化合物（新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、莨菪亭和芸香苷）含量采用高效液相色谱进行测定。

1.4.4 烟叶感官质量评价

邀请山东中烟的评估专家针对烟叶的香气质量、香气强度、杂味、刺激性、余味、燃烧性以及灰分等质量和品质特征进行评价。其中，每个处理选取B2F（上部叶）和C3F（中部叶）烤制而成的烟叶各2 kg进行评价。根据各指标得分计算总分。

总分=（香气质+香气量）×2.5+透发性+杂气+刺激性+余味+甜度+燃烧性+灰分（1）

1.5 统计分析

数据采用Microsoft Excel 2019进行统计并绘制图表，采用SPSS Statistics 19.0软件的Duncan检验进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 施氮量对KRK26生长发育和烟叶品质的影响

2.1.1 施氮量对KRK26农艺特性和生长发育的影响

农艺性状是烤烟生长发育状况的最直观体现，在不同施氮量下，烟叶的农艺性状呈现出差异（表1），其中，T1处理的株高最高，为130.5 cm，显著高于CK（P<0.05）；T1处理的叶片数、茎围、下二棚叶长和宽、腰叶长和宽、上二棚叶长和宽均高于CK、T2处理。随施氮量增加，这些农艺性状均呈现出先升高而后降低的趋势。当施氮量超过60 kg/hm²时，农艺性状的表现相对欠佳，表明过量的氮肥对KRK26烟叶的生长发育会产生不利影响。

2.1.2 施氮量对烤烟化学成分的影响

由表2可知，与CK相比，T1处理B2F中的烟碱、总氮含量以及钾氯比分别增加了1%、7%、6%，总糖、还原糖、氯离子含量以及糖碱比和钾氯比分别降低了8%、3%、20%、9%；T2处理B2F中的烟碱、总氮含量以及钾氯比较CK分别增加了8%、7%、12%，总糖、还原糖、钾离子、氯离子含量以及糖碱比分别降低了14%、10%、15%、24%；T1、T2处理的两糖比均与CK无显著差异。与CK相比，T1处理C3F中的烟碱、总氮、钾离子含量以及钾氯比分别增加了3%、3%、17%、35%，总糖、还原糖、氯离子含量以及糖碱比分别降低了2%、1%、13%、5%；T2处理B2F中的烟碱、总氮、钾离子含量以及钾氯比较CK分别增加了9%、5%、14%、67%，总糖、还原糖、氯离子含量以及糖碱比分别降低了8%、5%、32%、28%；T1、T2处理的两糖比均与CK无显著差异。综上，T1处理的B2F和C3F中各化学成分含量均衡，综合表现最优。

由表3可知，T1处理B2F中的叶黄素、β-胡萝卜素、新绿原酸、隐绿原酸、芸香苷含量高于CK，而绿原酸、莨菪亭含量与CK相似；T2处理B2F中的叶黄素、β-胡萝卜素含量均高于CK，而新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸和芸香苷含量低于CK。与CK相比，T1处理C3F中的叶黄素、β-胡萝卜素、新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、芸香苷含量增加；T2处理C3F中的叶黄素、β-胡萝卜素、新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸含量高于CK，而芸香苷含量降低。综上，T1处理的色素、多酚的含量较高。

2.1.3 施氮量对烤烟经济性状的影响

由表4可知，T1处理下产量、均价、产值、上等和上中等烟比例、等级均显著高于CK（P<0.05）；与CK相比，T2处理下产量、均价、产值、等级均显著增加（P<0.05），而上等和上中等烟比例和干鲜质量比均显著降低（P<0.05）。综上，T1处理的经济性状较优。

2.1.4 施氮量对烟叶感官质量的影响

由表5可知，T1处理B2F中香气质、香气量、余味、甜度、燃烧性、灰分、总分均高于CK，而透发性和刺激性与CK一样；T2处理B2F中香气质、透发性、杂气、甜度、总分均低于CK，而香气量、刺激性、余味和燃烧性与CK一样。T1处理C3F中香气质、香气量、杂气、灰分、总分均高于CK，透发性、刺激性和燃烧性与CK一样，而余味和甜度均低于CK；T2处理C3F中香气质、透发性、杂气、余味、甜度、灰分、总分均低于CK，而香气量、刺激性、燃烧性与CK一样。综上，T1处理能有效提升烟叶感官品质，具备推广潜力。

2.2 种植密度对KRK26生长发育及烟叶品质的影响

2.2.1 种植密度对KRK26农艺性状和生长发育的影响

由表6可知，不同种植密度下，烟叶农艺性状存在显著差异（P<0.05）。与CK相比，M1处理的烟草株高最高，为158.2 cm，显著高于CK、M2处理（P<0.05）；M1处理的叶片数、茎围、节距、下二棚叶长和宽、腰叶长和宽、上二棚叶长和宽均高于CK、M2处理。随着种植密度逐渐增加，株高、叶片数、茎围、节距、下二棚叶长和宽、腰叶长和宽、上二棚叶长和宽均呈现出先上升后下降的趋势。综上，M1处理下KRK26烟叶的生长发育最佳。

2.2.2 种植密度对烤烟化学成分的影响

种植密度对KRK26化学成分的影响如表7所示。

从表7可以看出，与CK相比，M1处理B2F中的烟碱、总氮含量以及钾氯比分别降低了6%、2%、8%，总糖、还原糖、钾离子、氯离子含量以及糖碱比分别升高了5%、11%、1%、10%、12%；M2处理B2F中的烟碱、总氮、钾离子含量以及钾氯比较CK降低了23%、17%、33%、40%，总糖、还原糖、氯离子含量以及糖碱比升高了35%、41%、12%、75%。与CK相比，M1处理C3F中的烟碱、总氮、钾离子含量以及钾氯比分别降低了40%、4%、11%、10%，总糖、还原糖、氯离子含量以及糖碱比分别降低了1%、11%、23%、19%；M2处理C3F中的烟碱、总氮、钾离子含量以及钾氯比较CK分别降低了23%、9%、7%、44%，总糖、还原糖、氯离子含量以及糖碱比分别增加了5%、12%、67%、35%。综上，适宜的种植密度能够提高烟叶的化学成分含量和协调性。

从表8可以看出，M1处理B2F中的叶黄素、β-胡萝卜素、新绿原酸、隐绿原酸、莨菪亭、芸香苷含量均低于CK；M2处理B2F中的叶黄素、β-胡萝卜素、新绿原酸、隐绿原酸、芸香苷均低于CK，而莨菪亭含量高于CK。与CK相比，M1处理C3F中的叶黄素、β-胡萝卜素、新绿原酸、隐绿原酸、莨菪亭、芸香苷含量均低于CK；M2处理C3F中的叶黄素、β-胡萝卜素、莨菪亭、芸香苷含量均低于CK，而新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸含量均高于CK。表明种植密度对烟叶色素和多酚含量有一定的影响。

2.2.3 种植密度对烤烟经济性状的影响

由表9可知，M1处理下产量、均价、产值、上等烟比例均显著高于CK（P<0.05）；与CK相比，M2处理下均价、产值、上等烟比例均显著降低（P<0.05），而产量显著升高（P<0.05）。说明在适宜的种植密度下对烟叶的产量有重要影响。综合来看，M1处理的烟株均价、产量、等级结构最好，产值最高。

2.2.4 种植密度对烟叶感官质量的影响

种植密度对KRK26感官质量的影响如表10所示。

从表10可以看出，M1处理B2F中香气质、香气量、透发性、杂气、余味、甜度、总分均高于CK，而刺激性、燃烧性、灰分均与CK一样；M2处理B2F中香气质、香气量、透发性、甜度、总分均高于CK，而杂气、余味、刺激性、余味、燃烧性均与CK一样。M1处理C3F中香气质、香气量、透发性、杂气、余味、甜度、总分均高于CK，而刺激性、灰分、燃烧性与CK一样；M2处理C3F中香气质、香气量、透发性、杂气、余味、总分均高于CK，而刺激性、甜度、灰分和燃烧性与CK一样。

2.3 留叶数对KRK26生长发育及烟叶品质的影响

2.3.1 留叶数对KRK26大田农艺性状和生长发育的影响

由表11可知，随着留叶数的增加株高呈下降趋势，Y1、Y2处理的株高显著低于（P<0.05）。Y1处理的烟株节距、下二棚叶长、腰叶长和宽、上二棚叶长和宽均显著高于CK和Y2处理（P<0.05）。随着留叶数的增加，节距、腰叶长、腰叶宽等农艺性状呈先升高后降低的趋势，即适宜的留叶数对于提高KRK26烟叶的生长发育至关重要。

2.3.2 留叶数对烤烟化学成分的影响

由表12可知，与CK相比，Y1处理B2F中的烟碱、总氮、钾离子含量以及钾氯比分别降低了7%、19%、21%、26%，总糖、还原糖、氯离子含量以及糖碱比分别升高了8%、6%、7%、16%；Y2处理B2F中的总氮、钾离子含量以及钾氯比较CK分别降低了19%、21%、26%，烟碱、总糖、还原糖、氯离子含量以及糖碱比分别增加了6%、8%、2%、2%；Y1和Y2处理的两糖比均与CK无显著差异。与CK相比，Y1处理C3F中的烟碱和氯离子含量分别降低了23%、19%，总糖、还原糖、钾离子含量、糖碱比以及钾氯比分别升高了1%、5%、23%、30%、53%；Y2处理C3F中的烟碱、总氮、钾离子、氯离子含量较CK分别升高了9%、11%、15%、24%，总糖、还原糖含量、糖碱比和钾氯比分别降低了7%、1%、15%、7%；Y1、Y2处理的两糖比均与CK无显著差异。

从表13可以看出，Y1、Y2处理B2F中的叶黄素、β-胡萝卜素、新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、莨菪亭、芸香苷含量均高于CK。与CK相比，Y1处理C3F中的叶黄素、β-胡萝卜素、新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、芸香苷均高于CK；Y2处理C3F中的叶黄素、β-胡萝卜素、新绿原酸、隐绿原酸、芸香苷含量均高于CK，而绿原酸含量低于CK。综上，Y1处理的烟株色素和多酚的含量最高。

2.3.3 留叶数对烟叶感官质量的影响

从表14可以看出，Y1处理B2F中香气量、透发性、甜度、总分均高于CK，而香气质、杂气、余味、刺激性、燃烧性、灰分与CK一样；Y2处理B2F中透发性、刺激性、甜度、总分均低于CK，而香气质、香气量、杂气、燃烧性、灰分与CK一样。Y1处理C3F中香气量、透发性、余味、甜度、总分均高于CK，而香气质、刺激性、灰分、燃烧性与CK一样；Y2处理C3F中香气质、透发性、杂气、刺激性、甜度、总分均低于CK，而香气量、余味、灰分、燃烧性与CK一样。综上，Y1处理提高烟叶的香气量和透发性。

3 结论与讨论

本研究发现，施氮量对KRK26不同部位烟叶农艺性状的影响存在显著差异。随施氮量的增加，KRK26的田间长势显著增强，整齐度较好。然而，当施氮量超过60 kg/hm²时，植株生长迟缓，表明施氮量为60 kg/hm²时，有利于KRK26烟叶的生长发育，这与汤宏等^[16]在云烟87上的研究结果一致。同时，本研究还发现，KRK26烟叶产量、产值、等级也随施氮量的增加呈先升后降的趋势，且施氮量为60 kg/hm²时产量和产值最高。当施氮量超过60 kg/hm²时，虽然产量可继续增加，但烟叶的均价和品质均下降。可能是由于过量的氮肥导致烤烟旺长，影响了烟叶的成熟度和品质；同时，氮肥过量还会打破烟草体内碳氮代谢过程中的同化和异化作用的平衡，致使烟草的干物质净积累量增加较少^[17-18]。

在本研究中，随着施氮量的增加，烟碱和全氮含量均呈现上升态势，而糖类物质含量表现出相反的变化规律，其中，总糖与还原糖的含量均随施氮量的增加而逐渐降低。此外，叶黄素、新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸和芸香苷的含量随着施氮量的增加呈先升后降的趋势。各个处理间总氮、钾、氯和莨菪亭的含量存在一定差异。这些结果与前人研究一致^[19-21]。因此，在KRK26栽培过程中，可将施氮量控制在60 kg/hm²，烟株大田长势好，产值和等级结构比较高，化学成分较协调，烟叶的产量和品质较高。

本研究发现，随着种植密度的增加，KRK26的田间长势呈先升后降的趋势，且烟叶的产量和产值均有所提高。然而，当种植密度的株距超过50 cm时，烟株农艺性状呈现下降趋势，说明株距为50 cm时能较好地促进烟叶生长发育。黄佳等^[22]研究发现，过高的种植密度可能导致烟株间的竞争过于激烈，影响烟叶的品质。另外，本研究还发现，烟碱和总氮含量随着种植密度的增加而降低，总糖和还原糖的含量随着种植密度的增加而增加，叶黄素、β-胡萝卜素、新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸和芸香苷的含量随着种植密度的增加呈先降后升的趋势，各个处理间总氮、钾、氯和莨菪亭的含量存在一定差异，这与晏玲等^[23]对烟草K326的研究结果一致。

综合烤烟大田农艺性状、生长发育、化学成分、经济性状、外观质量、感官质量等指标，采用中等种植密度即行株距为120 cm×50 cm时，KRK26烟株大田长势较好，产值和等级比较高，化学成分较协调，易获得高产优质烤烟。

烟株的留叶数不仅是构成产量的重要因素，还通过调控烟株群体间空间大小和光照等影响烤烟质量^[24]。本研究发现，在烟株大田生长前期，留叶数对其影响不明显；打顶后，各处理间农艺性状差异显著，随着留叶数的增加，株高呈下降趋势。这可能是由于较少的留叶数能够减少烟株的养分消耗，使养分更多地分配到剩余的烟叶中^[25]。贺凌霄等^[26]研究也表明，适当增加留叶数，有利于减少烟叶中烟碱含量，增加中性致香物质含量，对于提高上部叶的质量具有重要作用。这与本研究结果具有相似之处，随着留叶数的增加，烟碱和总氮的含量呈先降低后升高的趋势，部分化学物质，如叶黄素、β-胡萝卜素、新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸和芸香苷的含量也呈先升后降的趋势。综合各性状指标，当留叶数设定为22片时，KRK26烟叶品质较好。

综上，采用60 kg/hm²施氮量、120 cm×50 cm的种植密度和22片留叶数的种植模式，能够显著促进KRK26烟草在山东烟区的生长，提高烟叶的产量和品质。本研究为该品种在山东烟区的优质高效栽培提供了理论依据和实践支持。

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