陈 颐， 鲁康兴， 周 彬， 黄 维， 杨世波， 杨志怀， 邹聪明， 赵高坤

(1.云南省烟草农业科学研究院，云南昆明 650031； 2.云南省腾冲市蒲川乡农业综合服务中心，云南保山 679114；3.云南省烟草公司，云南昆明 650031； 4.云南省香料烟有限责任公司，云南保山 678000)

云南烟叶产量居全国首位，烟叶品质得到卷烟企业的青睐。特别是红大，目前是云南烟区种植面积较广、产量较大的特色品种[1-2]。近年来随着烟叶生产环境的改变，生产上红大品种难栽难烤问题日益突出：红大品种对肥料特别敏感，施用纯氮肥低于4 kg，烟叶长势较弱，而超过5 kg，易长成憨烟[3]，另外，封顶过早，留叶数少(仅为14～16张)，也易长成偏憨烟，从而加重了烘烤的难度，烤后青烟、青黄烟、挂灰杂色烟比例大，直接导致烟农收入大幅度降低，基层烟草生产收购技术人员和烟农怕栽怕烤，影响了卷烟工业尤其是“两红”集团卷烟重点品牌优质原料的供给和云南“两烟”的可持续发展[4-5]。因此，国内烟草研究工作者围绕提升红大品种产质量开展了大量研究。张杨等研究了不同有机肥对红大品种生长发育及产量、产值的影响，结果表明，在保山烟区红大品种施菜籽饼150～300 kg/hm2，或农家肥7 500～15 000 kg/hm2，产值产量收益较好[6]。梁云高等综述了红大营养均衡特点、肥料营养特点、施肥策略，并确定了楚雄州红大品种的施肥量和施肥方法[7]。王正旭等研究了施氮量和留叶数对红大生长发育、产量和质量的影响，结果表明，施氮量和留叶数以及其互作效应对烟株的农艺性状和经济性状影响显著，施氮量90 kg/hm2，留叶数18～22张的处理田间长势强，经济性状优，而施氮量45～90 kg/hm2时，烟叶化学成分协调，感官质量较好[8]。前人研究的侧重点主要是明确红大的施肥量、留叶数和种植密度等栽培措施[9-10]，从而提高产质量，鲜有系统研究田间鲜烟叶长势及素质指标参数。本研究主要从不同施氮量和留叶数处理下，初步筛选出影响烟叶产质量的最优的处理组合，然后进行反推，确定能表征影响红大产值量且易烤性鲜烟叶素质指标及范围，从田间鲜烟叶长势及素质指标参数入手，栽出田间素质水平较好且易烘烤的烟叶，从而解决难烤问题，这对克服基层烟草生产和收购人员以及烟农的畏难情绪，巩固云南省优质特色烟叶原料优势，促进云南“两烟”持续发展具有重要的现实意义和战略意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为红花大金元(红大)，由云南省玉溪中烟种子有限责任公司提供。试验于2015年和2016年在云南省玉溪市江川区九溪镇马家庄村(海拔1 730 m，24°18′14″N，102°38′13″E)进行。前茬作物为紫花苕，土壤类型为红壤，肥力水平中等，基本理化性状：pH值为6.68，有机质含量为30.2 g/kg，碱解氮含量为101.6 mg/kg，速效钾含量为 147.9 mg/kg，速效磷含量为24.2 mg/kg。

1.2 试验设计

试验采用裂区设计，施氮量(N)为主区，留叶数(L)为副区，施氮量设4个水平，分别为25、45、65、85 kg/hm2；留叶数设5个水平，分别为14、16、18、20、22张。随机排列，每个处理设3次重复，共60个小区，每个处理小区面积66.7 m2，行株距1.2 m×0.55 m，植烟密度为16 500株/hm2。合理安排设置保护行，以减少试验误差。

采用膜下小苗移栽，时间在4月15日至18日。移栽时施N ∶P2O5∶K2O为12 ∶6 ∶24的烤烟专用复合肥 5 kg/hm2，栽后10～15 d设计施提苗肥，35 d揭膜培土，65～70 d封顶，并施用化学抑芽剂抑芽。其他按当地优质烟栽培规范进行。不同处理的烟叶同时采摘、编竿，确保烟叶部位、成熟度均衡一致，在当地主推工艺下密集烤房进行烘烤。

1.3 检测项目与方法

烟叶生物量分析：生物量性状依据YC/T 142—2010《烟草农艺性状调查测量方法》，分别于烤烟团棵期、旺长期和封顶期每小区各处理随机选择10株烟，测定烟叶最大叶长、最大叶宽、鲜质量、干质量等生物量特性。

光合特性分析：分别于烤烟团棵期、旺长期和封顶期每小区各处理随机选择10张烟叶，测定叶片SPAD值。

经济性状分析：在烟叶采收烘烤过程中，每次各小区烟叶均要挂牌单独采收、单独烘烤，分小区存放保管。依据GB 2635—1992《烤烟》，测定每个小区烤烟的实际产量、产值、均价、中上等烟比例。

化学成分分析：(1)烟叶成熟后，每小区各处理取鲜烟叶中部各20张，杀青后按烟草行业标准方法[11-15]检测鲜烟叶的含糖化合物(总糖、还原糖、淀粉等)，含氮化合物(总氮、烟碱、蛋白质等)和游离氨基酸组分[16]；(2)每小区各处理取C3F初烤烟叶各3 kg，按烟草行业标准方法[11-15]测定初烤烟叶的常规化学成分(总糖、还原糖、烟碱等)。

1.4 数据统计

所有数据均采用Microsoft Excel、SPSS 17.0等分析软件进行方差分析、计算和统计作图表。

2 结果与分析

2.1 施氮量和留叶数对鲜烟叶生物量的影响

由表1可知，烤烟品种红大在旺长期各施氮量处理之间的单叶干质量和干鲜比存在显著差异(P<0.05)，而在现蕾期各施氮量处理之间的单叶鲜质量和单叶干质量存在显著差异(P<0.05)，均以施氮量65 kg/hm2处理最大。说明纯氮施用量对红大最大叶长和最大叶宽的影响不大，只是对烟叶鲜质量、干质量和干鲜比有一定的促进作用，并且超过 65 kg/hm2时，烟叶生物量积累有所降低。

在始采期各施氮量和留叶数处理之间的单叶鲜质量和单叶干质量存在极显著差异(P<0.01)，并且随着施氮量的增加而增加。并且施氮量和留叶数的互作效应对单叶鲜质量有显著影响，综合烟叶田间长势来看，施氮量65 kg/hm2和留叶数为20张处理鲜烟叶素质较好。

表1 各生长时期的鲜烟叶生物量分析

注：“*”“**”分别表示在0.05、0.01水平上差异显著、极显著；同列数据后不同小写字母、大写字母分别表示在0.05、0.01水平上差异显著、极显著。下表同。

2.2 施氮量和留叶数对鲜烟叶SPAD值的影响(中部叶)

烟叶SPAD值的高低是反映烟叶光合性能强弱的重要指标，直接关系到光合碳固定生成有机物[17]。从表2可以看出，随着大田生育期的推移，烤烟品种红大烟叶SPAD值呈递减的趋势，并且在各时期烟叶各处理SPAD值存在极显著差异(P<0.01)，其中烤烟品种红大施氮量85 kg/hm2处理下在旺长期SPAD值最高，为42.2。在始采期，施氮量和留叶数对烤烟品种红大SPAD值有显著的负交互作用，其中施氮量越高、留叶数越少，烟叶SPAD值越高。红大施氮量 85 kg/hm2和留叶数为14张处理下烟叶田间表现叶片翠绿，不能适时落黄，说明过量的氮素可以延长蛋白质代谢优势，拉长烟株营养生长期，从而推迟开花和成熟。因此，田间调水控肥时，必须控制施用的氮肥量，以施氮量65 kg/hm2和留叶数为20张处理最为适宜。

表2 各生长时期鲜烟叶SPAD值分析

2.3 施氮量和留叶数对成熟期鲜烟叶含糖和含氮化合物的影响(中部叶)

如表3所示，不同施氮量和留叶数对鲜烟叶的总糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖和蛋白质含量均产生显著或极显著影响，并且施氮量与留叶数的互作效应只在鲜烟叶总糖含量上极显著。

在烟叶碳代谢方面，各氮素和留叶数处理下红大鲜烟叶总糖和还原糖含量存在极显著差异(P<0.01)，而淀粉、果糖、麦芽糖和葡萄糖含量存在显著差异(P<0.05)，其中分别以红大施氮量65 kg/hm2总糖、葡萄糖、果糖和麦芽糖含量最高，而淀粉含量以施氮量25 kg/hm2最高。表明合理的施氮量对烟叶的碳代谢有显著的促进作用，具体表现在多糖和单糖的合成和转化上。留叶数处理上，随着留叶数的增加，淀粉含量和单糖均下降。表明留叶数增加不利于烟叶糖代谢，可能较多的留叶数影响到了烟叶的光合作用，从而减少了烟叶糖类物质的合成。

在烟叶氮代谢方面，各处理随着施氮量和留叶数的增加，鲜烟叶蛋白质含量逐渐增加，其中红大施氮量65 kg/hm2和留叶数处理蛋白质含量最高，表明氮素能显著增强烟株氮代谢，提高烟碱和蛋白质的合成能力，但是过高的氮素供应，则生长过分旺盛，不利于烟叶的成熟落黄。综上研究结果，烤烟品种红大施氮量65 kg/hm2和留叶数20张处理含糖和含氮化合物指标含量更适宜，能有效改善烟叶的碳氮代谢的协调性。

表3 施氮量和留叶数对鲜烟叶含糖和含氮化合物的影响 %

2.4 施氮量和留叶数对成熟期鲜烟叶游离氨基酸组分的影响(中部叶)

如表4所示，不同施氮量对红大鲜烟叶的脯氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、丝氨酸、赖氨酸、组氨酸、谷氨酸含量和游离氨基酸总量均产生显著或极显著影响，而不同留叶数处理只在红大鲜烟叶脯氨酸和游离氨基酸总量上存在极显著差异，并且施氮量与留叶数的互作效应只在鲜烟叶脯氨酸含量和游离氨基酸总量上显著。

在非极性氨基酸方面，各氮素处理下烤烟鲜烟叶脯氨酸含量存在极显著差异(P<0.01)，而亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸和苯丙氨酸含量存在显著差异(P<0.05)，其中脯氨酸和苯丙氨酸含量以红大施氮量85 kg/hm2处理最高，而亮氨酸、异亮氨酸和丙氨酸含量以红大施氮量25 kg/hm2处理最高。表明施氮量对烟叶非极性氨基酸组分差异很大，这主要与脯氨酸和苯丙氨酸含量大部分是烟株合成的有关，随着施氮量增加，氨基酸合成量增加。而亮氨酸、丙氨酸和异亮氨酸含量主要与转氨基作用密切相关。在留叶数处理上，随着留叶数的增加，烤烟品种鲜烟叶脯氨酸含量下降，这可能与较多的留叶数导致脯氨酸含量分配上的减少有关。

在极性氨基酸方面，各氮素处理下烤烟品种红大鲜烟叶丝氨酸和组氨酸含量存在极显著差异(P<0.01)，而赖氨酸和谷氨酸含量存在显著差异(P<0.05)，丝氨酸、谷氨酸和赖氨酸含量以红大施氮量65 kg/hm2处理最高，而组氨酸含量以红大施氮量85 kg/hm2处理最高。表明氮素能显著增强烟株氨基酸代谢能力，但是过高的氮素供应，则影响丝氨酸、谷氨酸和赖氨酸合成能力。

在游离氨基酸总量方面，施氮量和留叶数处理下红大鲜烟叶游离氨基酸总量均存在极显著差异(P<0.01)，其中分别以施氮量65 kg/hm2和留叶数20张处理最高。

2.5 施氮量和留叶数对初烤烟叶产量、产值的影响

将红大不同施肥和留叶数处理烘烤后的烟叶请云南省江川县九溪烟站有定级资质的人员严格按国标分级称质量，计算各等烟比例、均价，结果如表5所示。不同施氮量和留叶数对红大的产量、产值、均价和上等烟比例均产生极显著影响，并且施氮量与留叶数在产值、均价和上等烟比例指标上的互作效应极显著。各氮素和留叶数处理下产值、均价和上等烟比例均以红大施氮量65 kg/hm2和留叶数20张处理最高。

表4 施氮量和留叶数对鲜烟叶游离氨基酸组分的影响 mg/g

表5 施氮量和留叶数对初烤烟叶产量、产值的影响

2.6 施氮量和留叶数对初烤烟叶内在化学成分的影响

施氮量与留叶数对初烤烟叶的化学成分影响较大。如表6所示，不同施氮量和留叶数对红大总糖、总氮、淀粉、蛋白质含量以及衍生指标均产生显著或极显著影响，并且施氮量与留叶数在烟叶各化学指标的互作效应不显著。一般认为优质烟化学成分品质指标糖碱比的比值接近10，总氮与烟碱的比值接近1为最佳。由表6可知，各氮素和留叶数处理下烤烟品种红大初烤烟叶糖碱比和氮碱比均存在显著差异(P<0.05)，其中以红大施氮量65 kg/hm2和留叶数20张处理糖碱比和氮碱比指标与优质烟更为接近。

3 讨论

有关理论和实践证明，旺盛的烟叶田间长势是保证烟草质量，获得适宜产量的基础[18]。本试验得出施氮量和留叶数互作对鲜烟叶生物量的影响极大，主要表现在单叶鲜质量和单叶干质量上，并且得出烤烟品种红大施氮量65 kg/hm2和留叶数20张处理烟叶田间长势最好，并且该处理相应的产量、产值和内在化学成分均最优，这一结果与王正旭等研究分析结果[8]相一致。但是本研究根据影响烟叶产值量最优处理，初步明确了红大易烤性鲜烟叶单叶鲜质量和单叶干质量的范围。

表6 施氮量和留叶数对初烤烟叶内在化学成分的影响

黄茹等研究表明，烤烟品种红大初烤烟叶游离氨基酸的含量变化随施氮水平的改变呈现出不一样的特点，但游离氨基酸总量和蛋白质含量随施氮量水平的提高显著增加，施氮90 kg/hm2处理烟叶感官质量最佳[19]。本研究得出烤烟品种红大在施氮量和留叶数处理下，成熟期鲜烟叶SPAD值、含糖和含氮化合物差异显著或极显著，具体表现在鲜烟叶总糖含量、淀粉含量、果糖、葡萄糖、麦芽糖、蛋白质、脯氨酸和游离氨基酸含量指标上，得出烤烟品种红大施氮量65 kg/hm2和留叶数20张处理含糖和含氮化合物指标较适宜，且烟叶能正常成熟落黄，能有效改善烟叶的碳氮代谢的协调性，并且该处理相应的产值量和内在化学成分均最优。根据影响烟叶产值量最优处理，初步明确了红大易烤性鲜烟叶主要化学成分范围。

另外，影响红大产质量的田间栽培措施因素很多，其中还包括种植模式、种植密度和采收成熟度等[20-21]，而且它们交互作用下的鲜烟叶素质指标可能差异很多，所以下一步工作计划需要通过试验来验证该研究筛选出的鲜烟叶素质指标，最终确定能表征红大易烤性鲜烟叶指标及范围。

4 结论

本试验通过研究施氮量和留叶数互作对红大鲜烟叶的生物量、SPAD值、含糖化合物、含氮化合物和游离氨基酸组分以及对初烤烟叶产质量的影响，可以获得以下结论：(1)本研究主要从不同施氮量和留叶数处理下初步筛选出影响烟叶产质量的最优的处理组合，然后进行反推，得出烟叶产质量较高处理对应的成熟期均有显著或极显著差异鲜烟叶素质指标，田间农艺性状指标有单叶鲜质量和单叶干质量，化学指标有SPAD值、总糖含量、淀粉含量、葡萄糖含量、果糖含量、麦芽糖含量、蛋白质含量、脯氨酸含量和游离氨基酸总量。(2)初探出能表征红大易烤性鲜烟叶素质主要指标范围，单叶鲜质量为85～100 g，单叶干质量为12～13 g，SPAD值为21～24，总糖含量为13%～15%，淀粉含量为25%～26%，葡萄糖含量为1.4%～1.7%，果糖含量为1.2%～1.4%，麦芽糖含量为0.4%～0.7%，蛋白质含量为12%～13%，脯氨酸含量为70～75 mg/g，游离氨基酸总量为180～230 mg/g。