烟草是我国重要的经济作物。烟叶生产不仅要兼顾产量和收入，还要提高烟叶品质，烟叶内在化学成分是影响烟叶品质和感官评吸最关键的因素。施氮量是影响烟叶内在化学成分和评吸质量的关键因素，施氮量不足会降低烟叶刺激性，还会抑制烟叶正常生长发育，导致烟叶品质下降^[1]；施氮量过高会导致烟叶烟碱含量过高，烟叶落黄迟，影响烟叶生产^[2-3]。种植密度可以调节烟叶有效截光面积和田间微气候，从而影响烟叶对养分的吸收利用，最终影响烟叶的品质和产量^[4⇓⇓-7]；有研究^[8-9]表明，种植密度增加导致烟叶单叶重降低，且其对上部叶的影响大于中部叶，密度太大会引起烟叶成熟期紊乱，增加烤烟难度^[10-11]。适当增加留叶数可以降低烟叶烟碱含量，增加中性致香物质含量，能够有效提高上部叶质量^[12⇓-14]；留叶数过少还会引起上部叶烟碱含量过高，烟气刺激性大，化学成分不协调，降低烟叶品质^[15]。

湘烟7号是湖南中烟工业有限责任公司选育的烤烟新品种，其具有留叶数较多、产量较高、品质较好、抗病性较强的优势，近年来已在湖南各烟区进行示范种植，但尚未形成规范的栽培技术措施。湘西烟区是湖南省重要的“山地烟”产区，但是常年连作和不合理的施肥方式，导致烤烟病害较为严重，烟叶产量下降且烟叶化学成分不太协调（如烟碱含量较高、糖碱比较低等），进而影响烟农收入和湘西烟叶的稳定发展。为此，本研究在湘西烟区开展大田试验，研究了湘烟7号烟叶产量、产值与品质对施氮量、密度和留叶数的响应，明确其适宜的栽培技术措施，为湘烟7号在湘西烟区的大面积推广提供技术支撑。

试验于2021-2022年在湘西苗族土家族自治州花垣县道二乡进行。2021年试验地土壤类型为黄壤，土壤基础地力为碱解氮164.5 mg/kg、有机质27.31 g/kg、速效钾270.0 mg/kg，前茬作物为油菜。2022年试验地土壤基础地力为碱解氮133.7 mg/kg、有机质30.59 g/kg、速效钾265.0 mg/kg，前茬作物为水稻。试验材料为湘烟7号。

2021年设计施氮量、种植密度、打顶留叶数三因素正交试验，施氮量设N1（112.5 kg/hm²）、N2（135.0 kg/hm²）和N3（157.5 kg/hm²）3个水平；移栽密度设D1（15 150株/hm²）、D2（16 665株/hm²）和D3（18 510株/hm²）3个水平；打顶留叶数设L1（14片）、L2（16片）和L3（18片）3个水平。按照L₉(3⁴)正交设计表设置试验处理（表1），重复3次。试验所施基肥为烟草专用基肥（N-P₂O₅-K₂O=8-15-7）、硫酸钾（K₂O≥52.0%）、有机肥（生物发酵菜籽饼肥，有机质≥47%），提苗肥（N-P₂O₅-K₂O=20-9-0）分2次在移栽后7和15 d施用，烟草专用追肥（总养分≥44%，N-P₂O₅- K₂O=10-5-29）在团棵期追施（表2）。其他栽培管理同当地烤烟生产技术方案执行。

2022年示范试验处理为处理7，即施氮量157.5 kg/hm²、种植密度15 150株/hm²、留叶数18，以当地烟草公司推荐技术方案为对照，即施氮量112.5 kg/hm²、种植密度16 665株/hm²、留叶数16~20。每个处理种植面积为300 m²。其他栽培管理按当地烤烟生产技术方案执行。

以小区为单位单采挂牌、统一烘烤，烘烤结束后，由分级专家分级，记录产量、产值、均价、上等烟比例等烟叶经济性状。

烤后烟叶综合质量评价：统计各小区烤后烟叶经济性状后，选取C3F、B2F烟叶各0.5 kg，用于检测烟叶物理外观品质和化学品质。评价烟叶化学成分的标准^[16]见表3。

采用Microsoft Excel 2007软件处理试验数据，采用IBM SPSS Statistics 26.0进行正交设计的方差分析。

由表4可见，C3F等级烟叶，处理1和6的总糖含量较高，高于正常范围，处理4、5、7、8和9的总糖含量适宜；各处理还原糖含量在19.06%~ 23.89%，处理7还原糖含量最低，处理2和3还原糖含量较高，处理7、8、9处于最适宜范围（18.00%~22.00%）；总氮含量在1.86%~2.14%，其中处理4、6、7、8处于最适宜范围（2.00%~ 2.50%）；烟碱含量在1.82%~2.38%，其中，处理3最低，处理5、7、8、9处于最适宜范围（2.20%~ 2.80%）；糖碱比在8.04~13.13，处理3最高，处理9处于最适宜范围（8.50~9.50）；氮碱比在0.87~1.07，均处于适宜水平，其中处理3和4处于最适宜范围（0.95~1.05）。综合总糖、还原糖、烟碱来看，处理7、8、9的C3F等级烟叶的化学品质指标处于较适宜水平。

B2F等级烟叶，总糖含量在16.50%~23.94%，还原糖含量在15.43%~22.82%，处理8的总糖和还原糖含量均最低，且总糖含量低于适宜水平，处理5的总糖和还原糖含量较高，处理2、3、7、9还原糖含量处于最适宜范围（18.00%~22.00%）；总氮含量在1.93%~2.15%，处理2总氮含量稍低，其他各处理均处于最适宜范围（2.00%~2.50%）；处理4、5和8的烟碱含量较高，超出适宜水平；糖碱比在3.88~7.72，处理8明显偏低，处理2和9较接近适宜范围；氮碱比在0.52~0.77，其中处理8最低，处理2和9较接近适宜范围。综合各项指标，B2F等级烟叶，处理8烟碱含量较高，糖碱比低，品质较差，处理2、7、9各化学成分含量较为适宜。

综合各处理在C3F和B2F等级烟叶各项指标，处理7和9烟叶各项指标均在适宜水平，品质较好。

由表5可见，C3F等级烟叶，施氮量是影响总氮、烟碱、总糖和还原糖含量的首要因素。总氮含量随施氮量增加而增加，随种植密度增大而下降，随留叶数增加呈先降低后增加趋势。烟碱含量受种植密度和施氮量的影响显著，其随施氮量增加而增加，随种植密度增大而降低。总糖和还原糖含量受施氮量的影响显著，其随施氮量增大而降低，总糖含量随密度增大表现先降后增趋势；D1处理的糖碱比最适宜，D2处理的氮碱比最低，N3处理的糖碱比显著小于N2和N1水平。

B2F等级烟叶，影响总氮、烟碱的首要因素是施氮量，影响总糖和还原糖含量的首要因素是留叶数。总氮含量随施氮量增大而提高，且N3、N2显著大于N1；烟碱含量随施氮量增加呈先增后降趋势，随种植密度增大而下降，且D3显著小于D1、D2，随留叶数增加呈先降后升趋势；总糖、还原糖含量随施氮量增加而降低，随留叶数增加而增大，且L2、L3显著大于L1。各因素均能影响糖碱比和氮碱比，L2处理糖碱比和氮碱比最高，N2、D1处理糖碱比和氮碱比最低。

综合来看，影响烤烟中、上部烟叶总氮、烟碱含量的首要因素为施氮量，影响C3F等级烟叶总糖和还原糖含量的首要因素为施氮量，影响B2F等级烟叶为留叶数。

由表6可知，C3F等级烟叶含梗率在24.40%~ 30.75%，处理8最高，处理9、2和7较低；各处理含水率在14%左右，处理7最低；单叶重在7.42~ 11.13 g，处理9最大，处理7次之，处理3最小；处理8的单叶叶面积最大，处理1和9居其次，处理5最小。B2F等级烟叶含梗率在24.58%~ 28.09%，处理8最高，处理5和9较低；含水率在12.23%~13.79%，除处理5外，其他处理差异均不显著；单叶重在8.06~12.52 g，处理1最大，其次是处理6和9；单叶叶面积在629.27~766.27 cm²，处理8最大，处理3最小。综合中、上部叶的单叶重、含梗率等指标来看，处理9和7的物理性状较优。

由表7可知，C3F等级烟叶，留叶数是影响含梗率、含水率、单叶重、单叶叶面积的首要因素，含梗率、含水率、单叶叶面积均以L1显著较大；施氮量处理间含梗率和含水率无显著差异，但单叶重随施氮量增大而显著提高，单叶叶面积也以N3处理最大；种植密度处理间各指标均无显著差异。B2F等级烟叶留叶数是影响烟叶含梗率、单叶重、单叶叶面积的首要因素，影响含水率的首要因素是种植密度。施氮量对含梗率、含水率影响不显著，而单叶重、单叶叶面积随施氮量增大而提高；种植密度对含梗率影响不显著，种植密度增大使单叶重、单叶叶面积表现下降趋势；留叶数对含梗率和含水率影响不显著，而单叶重和单叶叶面积随留叶数增加而下降。综合来看，影响烤烟中、上部烟叶物理性状的首要因素为留叶数。

由表8和表9可知，各处理产量为2254.04~ 2928.38 kg/hm²，产值为57 370.19~74 428.99元/hm²，处理7产量和产值最高，显著高于其他处理，处理1产量最低，处理2产值最低；各处理均价在24.29~26.67元/kg，其中以处理1最高，显著高于处理5，但与其他处理间无显著差异；各处理上等烟比例在32.82%~46.70%，处理1最高，处理5最低。施氮量对均价无显著影响，产量和产值随施氮量增大而提高，上等烟比例以N3处理最高，N2处理最低；随种植密度增加，产量和产值表现先降后增趋势，而种植密度处理间均价和上等烟比例无显著差异；随留叶数增加，产量、产值、均价和上等烟比例均呈下降趋势。综合来看，处理7经济性状表现最好。

由以上分析可知，处理7（施氮量157.5 kg/hm²、种植密度15 150株/hm²、留叶数18片）是本试验条件下的最佳处理。为此，以当地烟草公司推荐方案为对照开展了效果验证与示范。由表10可知，示范区与对照区烟叶还原糖含量均处于最适宜水平，示范区C3F烟叶总氮、烟碱含量与糖碱比均处于最适宜水平，优于对照；示范区B2F烟叶烟碱含量稍高，糖碱比和氮碱比低于对照。整体来看，C3F烟叶化学品质以示范区较优，而B2F烟叶以对照较优。由表11可知，示范区烟叶均价、中上等烟比例、产量和产值均高于对照，其中，均价提高2.78%，中上等烟比例提高3.58个百分点，产量提高20.20%，产值提高23.53%。

可见，湘烟7号在处理7（施氮量157.5 kg/hm²、种植密度15 150株/hm²、留叶数18片）下，上部叶化学品质稍有变劣，但中部叶化学品质有所提高，同时可大幅度提升经济性状。

烟叶化学成分是影响烟叶品质的最关键因素^[17]。本研究发现，湘西烟区湘烟7号C3F等级烟叶在处理5、7、8和9烟碱、总糖、还原糖含量和糖碱比适宜，氮碱比较高，总体化学成分适宜。B2F等级烟叶在处理2和9糖碱比较高，烟碱含量较低。综合各处理在C3F等级烟叶和B2F等级烟叶各项指标，处理7和9烟叶各项化学成分指标均处在适宜水平，综合化学品质较好。

本研究发现，施氮量是影响烟叶化学成分的首要因素，但不同部位叶片化学成分受施氮量、留叶数、种植密度影响不一样，C3F烟叶随施氮量的增加，总氮和烟碱含量增加，总糖和还原糖含量和氮碱比降低；但B2F烟叶烟碱和还原糖含量表现先增后降，氮碱比先降后增。甄安忠等^[18]研究表明，施氮量水平较高时，显著增加了烟叶中的烟碱和总氮含量，侯冰清等^[3]发现，施氮量的增加可以有效提高叶片含氮量，本研究结果与其一致。本研究发现，随种植密度增大，烟叶总氮和烟碱含量下降，总糖含量呈先降后增趋势，糖碱比在较低密度下最适宜，其原因应是密度增大导致烟田气温降低，湿度上升，烟株光合作用降低，通风性变差，从而降低了烟叶化学成分的协调性^[19]。本研究发现，留叶数显著影响B2F烟叶化学成分含量，随留叶数增加，烟碱含量下降，总糖和还原糖含量增大；氮碱比和糖碱比以L2处理较大，L1处理最低。侯冰清等^[3]研究发现，留叶数的增加能够增加总糖含量，本研究结果与其一致。本研究综合分析发现，影响烤烟中、上部烟叶总氮、烟碱含量的首要因素为施氮量，影响C3F等级烟叶总糖和还原糖含量的首要因素为施氮量，B2F等级烟叶的为留叶数，为获得更为精确的结果，对此还有待进一步研究。

本试验中，施氮量是影响烟叶产量和产值的关键因素，N3处理的产量和产值显著高于N2、N1处理，组合处理中以处理7的产量和产值最高。谭军等^[20]认为，烟叶产量和产值随氮肥用量的增加呈增加趋势，本试验结果与其一致。本研究发现，随种植密度增大，烟叶产量和产值呈先降低后增加的趋势；留叶数的增加也可以有效增加烟叶产量和产值，但留叶数较少可以提高烟叶均价和上等烟比例，与潘广为等^[21]研究结果一致。本研究发现，烟叶单叶重和单叶叶面积受施氮量影响最大，且N3处理的单叶重和单叶叶面积较大；单叶叶面积以L3处理最小，L1处理最大；B2F单叶重随留叶数的增加而降低，C3F单叶重随留叶数的增加先增加后降低，说明留叶数过多会导致单片叶的干物质分配不均匀，从而造成叶片小、叶重轻^[15]。

湘烟7号是近年来湘西烟区试图大面积推广种植的一个优良烤烟品种，为给其推广种植提供技术支撑，开展了施氮量、种植密度与留叶数对其经济性状与烟叶品质影响的大田试验及效果验证示范，初步明确湘西烟区湘烟7号在施氮量157.5 kg/hm²、种植密度15 150株/hm²、留叶数18片条件下，经济性状、烟叶化学品质与物理性状表现最好。