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作物杂志,2024, 第2期: 189–197 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2024.02.023

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

种植密度和氮肥用量对百色烟区烤烟叶片发育及烟叶产量的影响

解梦凡1(), 贾海江2, 曲远凯1, 农世英3, 李俊霖3, 王杰1, 刘力玮1, 闫慧峰1()   

  1. 1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，266101，山东青岛
    2广西中烟工业有限责任公司，530001，广西南宁
    3广西壮族自治区烟草公司百色市公司，533000，广西百色
  • 收稿日期:2022-11-13 修回日期:2022-12-15 出版日期:2024-04-15 发布日期:2024-04-15
  • 通讯作者: 闫慧峰，主要从事烟草养分管理研究，E-mail：yanhuifeng@caas.cn
  • 作者简介:解梦凡，研究方向为烟草养分管理，E-mail：212899368@qq.com
  • 基金资助:
    中国农业科学院科技创新工程(ASTIP-TRIC03);广西中烟工业有限责任公司科技项目(202045000034000120);国家重点研发计划(2018YFD0201100)

Effects of Planting Density and Nitrogen Fertilizer Application Rate on Leaf Development and Yield of Flue-Cured Tobacco in Baise Tobacco Region

Xie Mengfan1(), Jia Haijiang2, Qu Yuankai1, Nong Shiying3, Li Junlin3, Wang Jie1, Liu Liwei1, Yan Huifeng1()   

  1. 1Tobacco Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Tobacco Biology and Processing of Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Qingdao 266101, Shandong, China
    2China Tobacco Guangxi Industrial Co., Ltd., Nanning 530001, Guangxi, China
    3Baise Branch of Guangxi Tobacco Company, Baise 533000, Guangxi, China
  • Received:2022-11-13 Revised:2022-12-15 Online:2024-04-15 Published:2024-04-15

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2

PDF (PC)

139

摘要：

为明确不同种植密度和氮肥用量下烤烟的干物质积累、分配情况及烤烟中、上部叶的发育特征，以K326为试验材料，设置种植密度和氮肥用量两因素随机区组试验，分析影响烤烟群体和个体干物质积累的叶片发育特征。结果表明，种植密度和氮肥用量对烤烟成熟期单株叶片干物质积累量均有极显著影响；成熟期烤烟单株叶片干物质积累量、整株干物质积累量、冠根比受种植密度和氮肥用量极显著交互效应的影响。施氮提高了烤烟中、上部叶现蕾期时的比叶重和叶片密度，种植密度对现蕾期和成熟期的中、上部叶单叶重及比叶重的影响均达到了极显著水平。烤烟叶片发育与干物质积累的相关分析表明，成熟期烤烟中部叶的比叶重和烤烟单株干物质积累量呈显著正相关，上部叶的叶片厚度与烤烟群体干物质积累量呈正相关。在低密度条件下，氮肥用量112.5 kg N/hm2时烤烟上等烟比例达73.35%，在中等密度下，氮肥用量112.5 kg N/hm2时烤烟产量、产值和均价达到各处理的最大值。综合考虑，在广西百色烟区周年烟稻轮作种植模式下，种植密度1.82万株/hm2、基施氮肥用量112.5 kg N/hm2处理能实现烤烟K326的最佳经济效益。

关键词: 氮肥用量, 种植密度, 干物质积累量, 叶片发育特性, 产量

Abstract:

To clarify the dry matter accumulation, distribution, and the development characteristics of the middle and upper leaves of flue-cured tobacco with different planting densities and N fertilizer application rates, K326 was used as the test material and two-factor randomized group trials were set up with planting densities and N fertilizer application rates. The leaf developmental characteristics affecting dry matter accumulation in flue-cured tobacco populations and individuals was analyzed. The results showed that planting density and N fertilizer application rate had an extremely significant influence on dry matter accumulation of leaves at maturity stage. There were significant interaction effects between planting density and N fertilizer application rate on dry matter accumulation of leaves and whole plant, as well as shoot-root ratio. At budding stage, applying nitrogen increased the leaf mass per area and leaf density of the middle and upper leaves. The effects of planting density on leaf weight and leaf mass per area of middle and upper leaves reached highly significant levels. The correlation between leaf development and dry matter accumulation in flue-cured tobacco showed the leaf thickness of the upper leaves was positively correlated with the dry matter accumulation of the flue-cured tobacco population. In low-density conditions, the proportion of top-quality flue-cured tobacco reached 73.35% at an N fertilizer application rate of 112.5 kg/ha, and the yield, production value, and average price of the same N treatment reached the highest among all treatments under normal planting density (D2). In Baise tobacco area, under the annual tobacco and rice rotation planting mode and the planting density of 1.82×104 plant/ha, the best economic benefit of flue-cured tobacco K326 can be achieved when the amount of base nitrogen fertilizer is 112.5 kg N/ha.

Key words: Nitrogen fertilizer application rate, Planting density, Dry matter accumulation rate, Leaf development characteristics, Yield

图1

烤烟生育期气象条件

表1

种植密度和氮肥用量对烤烟个体干物质积累量的影响

处理
Treatment		 根系（g/株）
Root (g/plant)		 茎（g/株）
Stem (g/plant)		 叶片
Leaf (g/plant)		 整株
Total plant (g)		 冠根比
Shoot-root ratio		 收获指数
Harvest index
D1 N90 15.82±1.07cd 69.55±1.30d 131.43±3.64d 216.80±4.86e 12.82±0.90ef 0.65±0.00bc
N112.5 14.28±1.00de 75.07±1.43bcd 139.31±7.40cd 228.65±6.68cde 15.12±0.84cd 0.65±0.02bc
N135 18.07±0.45b 82.12±4.56ab 125.88±6.17d 226.07±6.55de 11.53±0.48f 0.60±0.02d
D2 N90 11.55±0.69f 80.96±4.51abc 157.31±3.41b 249.82±3.02b 20.80±1.41a 0.66±0.02bc
N112.5 12.98±0.80ef 79.81±0.89abcd 134.40±1.94d 227.19±2.73cde 16.63±1.03bc 0.63±0.00cd
N135 12.79±0.56ef 78.26±4.32abcd 152.74±3.34bc 243.79±6.11bc 18.09±0.40b 0.66±0.01bc
D3 N90 16.18±0.74c 71.83±4.94cd 155.59±2.56b 243.60±6.45bcd 14.09±0.45de 0.68±0.01ab
N112.5 16.54±0.42bc 74.77±4.47bcd 185.11±7.61a 276.43±12.36a 15.70±0.50cd 0.71±0.00a
N135 22.06±1.16a 87.41±0.86a 177.47±1.20a 286.94±1.16a 12.08±0.67ef 0.67±0.00b
D 39.96** 1.05ns 56.69** 39.07** 38.34** 14.83**
N 14.64** 4.71* 0.90ns 4.51* 5.89* 2.44ns
D×N 4.31* 2.17ns 9.24** 6.31** 5.54** 3.87*

图2

不同种植密度和氮肥用量对烤烟群体干物质积累量的影响 小写字母表示不同处理间LSD检验在5%水平差异显著。

表2

种植密度和氮肥用量对烤烟中部叶位（第14叶位）现蕾期及成熟期叶片发育特性的影响

生育期Growth stage 处理Treatment LDW (g) LA (cm2) LT (μm) LMA (g/m2) LD (g/cm3)
现蕾期Bud stage D1 N90 6.04±0.10d 830.45±8.53d 276.53±5.85b 72.68±0.71d 0.26±0.01f
N112.5 7.04±0.26c 852.58±9.75bc 244.04±7.57c 82.57±2.23c 0.34±0.00c
N135 9.24±0.25a 857.70±6.73ab 292.25±3.52ab 107.67±2.23a 0.37±0.01ab
D2 N90 5.80±0.16d 821.81±3.44d 273.83±3.72b 70.60±1.66d 0.26±0.01f
N112.5 7.35±0.14c 852.16±1.92bc 292.55±2.61ab 86.25±1.41c 0.29±0.00e
N135 9.03±0.24a 857.41±3.25ab 298.60±8.80a 105.36±2.95a 0.35±0.00bc
D3 N90 7.21±0.12c 838.31±0.67cd 283.25±12.99ab 85.96±1.39c 0.31±0.02de
N112.5 8.24±0.18b 859.15±2.51ab 289.25±3.32ab 95.90±1.79b 0.33±0.00cd
N135 9.28±0.10a 873.28±6.56a 273.14±7.00b 106.30±0.59a 0.39±0.01a
D 20.66** 4.39* 4.85* 22.37** 14.55**
N 183.69** 26.89** 2.83ns 210.69** 81.34**
D×N 4.32* 0.39ns 7.34** 6.96** 2.06ns
成熟期Maturation stage D1 N90 9.50±0.11g 634.32±10.75e 380.40±14.56a 149.91±4.28d 0.39±0.01e
N112.5 10.43±0.17f 665.98±6.37de 370.09±5.60ab 156.55±1.75cd 0.42±0.01e
N135 11.39±0.21e 723.10±26.34ce 321.69±8.06c 157.79±3.26cd 0.49±0.00cd
D2 N90 12.83±0.14d 637.57±5.56e 335.35±26.78bc 201.23±0.47a 0.61±0.05a
N112.5 14.19±0.48c 778.24±11.90c 365.49±7.29ab 182.36±6.43b 0.50±0.02cd
N135 14.31±0.26c 967.51±54.49a 357.56±21.09abc 148.56±5.92d 0.42±0.01e
D3 N90 12.55±0.29d 749.23±12.76c 377.69±4.92a 167.48±1.31c 0.44±0.00de
N112.5 17.14±0.10b 867.88±9.44b 350.42±9.89abc 197.54±2.32a 0.56±0.01ab
N135 19.31±0.18a 985.96±12.65a 381.55±9.58a 195.91±3.11a 0.51±0.02bc
D 447.83** 58.35** 1.22ns 59.03** 11.83**
N 152.46** 73.48** 0.51ns 7.01** 0.85ns
D×N 39.00** 7.66** 3.67* 33.00** 17.24**

表3

种植密度和氮肥用量对烤烟上部叶位（第18叶位）现蕾期及成熟期叶片发育特性的影响

生育期Growth stage 处理Treatment LDW (g) LA (cm2) LT (μm) LMA (g/m2) LD (g/cm3)
现蕾期Bud stage D1 N90 4.10±0.19d 490.20±9.05e 265.77±8.32ab 83.62±2.42e 0.32±0.01c
N112.5 5.32±0.19c 523.53±6.05d 260.77±26.14b 101.50±2.39bcd 0.40±0.04ab
N135 6.41±0.24b 594.79±4.35b 290.76±6.24ab 107.73±3.27b 0.37±0.02abc
D2 N90 4.55±0.07d 485.58±2.12e 290.73±5.88ab 93.71±1.52d 0.32±0.01c
N112.5 5.24±0.14c 493.87±4.68e 298.61±8.33a 106.20±3.23bc 0.36±0.02bc
N135 6.64±0.07b 521.39±2.98d 299.07±3.32a 127.37±1.87a 0.43±0.01a
D3 N90 5.22±0.20c 528.22±7.34d 279.12±1.12ab 98.86±3.10cd 0.35±0.01bc
N112.5 6.61±0.09b 551.79±16.34c 293.61±14.65ab 119.93±2.69a 0.41±0.02ab
N135 7.29±0.17a 664.04±3.51a 269.51±5.45ab 109.86±3.06b 0.41±0.02ab
D 39.66** 88.06** 3.39ns 19.06** 1.91ns
N 134.57** 123.60** 0.39ns 59.23** 11.16**
D×N 1.77ns 13.56** 1.47ns 9.09** 1.65ns
成熟期Maturation stage D1 N90 10.40±0.19g 534.92±8.35de 432.30±7.69a 194.43±4.08e 0.45±0.01e
N112.5 11.71±0.27f 551.73±2.70de 402.15±14.13ab 212.34±5.52cd 0.53±0.01de
N135 13.00±0.34e 714.69±7.12b 381.60±9.75bc 181.81±3.25f 0.48±0.02e
D2 N90 13.72±0.31c 528.40±14.76e 336.30±15.90d 259.79±5.92a 0.78±0.04a
N112.5 14.42±0.12c 617.69±6.51c 344.02±16.74cd 233.59±4.19b 0.68±0.03b
N135 15.36±0.06b 814.63±21.33a 399.25±12.74ab 188.87±5.30ef 0.47±0.03e
D3 N90 12.41±0.10e 562.48±5.81d 375.38±13.72bcd 220.70±0.80c 0.59±0.02cd
N112.5 13.71±0.19d 685.12±17.03b 372.54±11.98bcd 200.40±5.54de 0.54±0.02de
N135 17.92±0.08a 711.13±4.32b 400.52±26.69ab 252.02±2.46a 0.64±0.05bc
D 195.39** 21.17** 6.68** 45.52** 22.46**
N 191.24** 244.22** 1.43ns 11.67** 5.28*
D×N 28.73** 20.65** 3.73* 50.43** 13.32**

表4

烤烟现蕾期及成熟期中、上部叶位叶片发育特性的相关性分析

叶位
Leaf position		 现蕾期Bud stage 成熟期Maturation stage
LDW LA LT LMA LDW LA LT LMA
中部Middle LA 0.84** 0.82**
LT 0.36 0.09 0.07 0.06
LMA 0.99** 0.80** 0.39* 0.67** 0.14 -0.03
LD 0.90** 0.83** -0.06 0.89** 0.47* 0.04 -0.57** 0.83**
上部Upper LA 0.80** 0.64**
LT 0.14 -0.10 -0.21 0.11
LMA 0.84** 0.35 0.32 0.45** -0.39* -0.43*
LD 0.75** 0.41* -0.32 0.80** 0.38 -0.34 -0.79** 0.88**

表5

烤烟叶片干物质积累量与发育特性的相关性分析

时期
Stage		 中部叶Middle leaves 上部叶Upper leaves
LA LT LMA LD LA LT LMA LD
现蕾期Budding stage
个体Individual 0.317 0.043 0.242 0.258 0.402 0.086 0.439 0.474
群体Population -0.010 -0.557 -0.124 0.083 0.014 -0.389 -0.037 0.174
成熟期Maturity stage
个体Individual 0.609 0.151 0.691* 0.517 0.258 -0.142 0.374 0.292
群体Population -0.187 -0.185 -0.096 0.013 -0.047 0.404 -0.184 -0.285

表6

不同种植密度和氮肥用量对烤烟主要经济性状的影响

处理
Treatment		 产量
Yield (kg/hm2)		 产值（元/hm2）
Output value (yuan/hm2)		 均价（元/kg）
Average price (yuan/kg)		 上等烟比例
Upper smoke ratio (%)
D1 N90 1803.29±41.88 47 113.41±625.25 26.14±0.27 57.43±1.26
N112.5 1933.49±2.28 52 080.62±187.33 26.94±0.08 62.88±0.62
N135 1608.87±26.94 41 720.48±933.98 25.93±0.15 61.31±1.13
D2 N90 1806.15±56.39 48 705.47±1961.10 26.95±0.25 60.50±1.69
N112.5 2230.10±168.95 63 191.13±4262.33 28.37±0.23 66.52±1.97
N135 2021.02±69.29 55 631.32±2237.56 27.52±0.17 63.80±1.55
D3 N90 1929.99±30.50 54 385.50±1589.24 27.22±0.16 58.99±0.72
N112.5 2043.81±70.80 57 764.82±1717.21 28.27±0.24 73.35±1.29
N135 1955.36±38.69 53 232.11±1261.68 27.22±0.15 62.35±0.79
D 9.731** 18.534** 40.491** 8.885**
N 7.792** 14.493** 27.474** 33.346**
D×N 3.003* 3.550* 1.149 5.083**
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