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烤烟的品质和产量是决定烟草经济价值的关键因素，受到品种、气候条件、土壤肥力、种植方式以及病虫害等多种因素的影响. 在不考虑品种的情况下，烤烟的品质很大程度上取决于其生长的土壤肥力[1]. 在烟叶生产过程中，化学肥料的施用确实达到了增加产量的目的. 然而，长期施用化学肥料使得烟叶烟碱含量偏高、土壤结构板结，土壤酸化等问题越来越严重[2-4]. 已有研究表明，有机肥料施用可以显著改善土壤理化性状，提高土壤的保水、保肥性能，提高土壤肥力，提高烟叶产量[5-6]. 因此，近年来，在烤烟生产上，为改善烟区土壤状况，我国大力提倡有机肥的施用. 然而烟叶生产过程中肥料种类繁多，有机肥的种类也比较多，不同生物有机肥的效果表现出明显的差异性，不同种类的有机肥在不同生态环境中适宜的施用量也不尽相同. 饼肥作为我国烟草农业生产中常使用的有机态肥料，不仅能改善土壤条件[7]，还在提高烟叶的产量和质量方面有显著效果[8-9]. 在肥力一定的情况下，烟草的种植密度则很大程度上影响了烟叶产量和烟农创收[10-11]. 因此，有机肥的施用量和对应的烟草种植密度的选择成为了烟草生产实践中面临的实际问题. 尽管国内外已有的研究表明，饼肥对烤烟的生长发育有明显的促进和改善作用，但是有关饼肥的最佳施用量却存在较大不同[12-13].
“云烟87”在重庆烟区生产中普遍表现出优良的农艺性状和经济性状，已成为重庆烟区最大的烤烟种植品种. 本试验选择以云烟87为研究材料，针对饼肥施用量和种植密度对烟叶生产产量和品质的影响开展大田裂区试验，探究饼肥施用量和种植密度对烟草生长发育、烟叶化学成分和烤烟产量及品质的影响，探索烤烟合理的施肥模式，以期为重庆地区烤烟种植的优质高产栽培提供一个明确的指导意见.
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田间试验于2019年在重庆市万州区孙家镇进行. 试验地属中亚热带温润季风气候区，年平均气温17.7 ℃左右，年均降水量约1 200 mm，供试土壤为黄壤，其基础肥力情况见表 1.
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供试品种为云烟87；饼肥为腐熟菜籽饼，本试验分别以饼肥施用量(A)、种植密度(B)单因素，以及不同饼肥施用量和不同种植密度(AB)的双因素进行小区设计. 饼肥施用量设置3个水平，饼肥施用量分别为30，45，60 kg/hm2，不施饼肥为对照，分别用A1，A2，A3，CK表示. 饼肥在移栽烟草前和底肥一次性施入土中. 选择3个常见的种植密度水平，种植密度水平分别为1 100，1 200，1 300株/hm2，分别用B1，B2，B3表示. 除饼肥施用量设置不同水平外，磷、钾等其他肥料施用量保持一致. 饼肥施用量中，基肥∶追肥=2∶1. 所有试验组和对照组的田间管理保持一致. 每个处理设置3次重复，共设置45个小区，小区面积为66.7 m2，周围设保护行.
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分别在烟叶打顶期，按YC/T142-1998烟草农艺性状调查标准记录和测量试验组和对照组的主要农艺性状；在烟草成熟期按GB 2635-1992烤烟标准进行分级并统计各小区的产量和产值. 烤后烟叶样品C3F等级3 kg测定常规化学成分和物理性状. 烟叶化学成分测定的方法：水溶性总糖含量用蒽酮比色法测定；还原糖含量用DNS显色法测定；淀粉含量用酸解法测定；烟碱用GC-MS法测定；总氮含量用凯氏定氮法测定.
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采用Excel 2010，DPS V15.0等软件进行数据处理，采用Duncan进行统计学分析.
1.1. 试验地概况
1.2. 试验材料及设计
1.3. 测定指标和方法
1.4. 数据统计与分析
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测量获得成熟期烟草的株高、单株叶片数(片)、茎围、节距、最大叶长和最大叶宽数据(表 2). 统计分析结果显示，饼肥施用组的烟草不同程度地在株高、单株叶片数、茎围、节距、最大叶长和最大叶宽上高于对照组. 不同饼肥施用量都对云烟87的农艺性状具有不同程度的改善和提高作用，其中以施用饼肥60 kg/hm2为最大，以株高为例，A3分别比CK，A1，A2高8.30%，4.20%，2.08%.
试验采集不同饼肥施用量对烟叶进行了主要化学成分的测量. 统计分析显示，A1，A2，A3试验组中的烟碱比例显著下降，A3试验组中的烟碱、氯、钾、总氮和淀粉比例都比对照组低，这些结果显示饼肥的施用对烟草烟叶主要化学成分产生了影响(表 3).
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随着种植密度的增加，田间烟株的单株光照减少，烟草农艺性状可能会随着种植密度的增加而降低. 对本试验设置的3种不同种植密度的烟草进行农艺性状测量发现，3种不同种植密度的烟草的株高、单株叶片数、茎围、节距、最大叶长和最大叶宽差异都没有统计学意义(表 4).
采集不同种植密度的烟叶进行烟叶主要化学指标的测定，结果显示，随着种植密度的增加，总糖、还原糖、钾和淀粉百分比下降，以总糖和还原糖为例，B3总糖和还原糖分别比B1下降13.89%，8.34%，分别比B2下降6.80%，4.58%，烟碱百分比略有上升，B3烟碱百分比分别比B1，B2上升8.04%，1.90%. 从烟碱百分比来看，种植密度在1 100株/667m2时烟叶化学品质最为理想(表 5).
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考虑到肥力和种植密度之间存在相互影响，设置了饼肥施用量和种植密度双因素试验，以获得最佳的饼肥施用量和种植密度. 在烟草成熟期，对双因素试验的烟草进行农艺性状测定. 从表 6可以看出，不同的饼肥施用量和种植密度下的烟草的农艺性状不同，其中A3B1处理下的烟叶株高、单株叶片数、茎围、最大叶长和最大叶宽显著高于其他处理. A3B2处理的最大叶面积和节距显著高于其他组，分别比最低处理高41.82%，15.53%(表 6).
试验对不同的饼肥施用量和种植密度的烟草进行化学成分测定. 结果显示，A2B1中的总糖比例最高，比最低A2B3高18.16%，A1B1中的还原糖比例最高，比最低A2B3高14.30%，A3B2中的烟碱比例最低，比最高A2B3低58.76%(表 7).
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经济性状上，在A1和A2处理下，产量随着种植密度的增加呈先增加后降低的变化趋势；在A3处理下，产量随着种植密度的增加呈降低的变化趋势，在所有处理下，产量以A3B1处理最大，为163.57 kg/hm2，A1B1处理下最小，为146.33 kg/hm2，最大值比最小值高11.78%(表 8). 均价上，以A1B1最高，为25.80元/kg，均价最低组合是A3B3，为21.87元/kg，最高均价比最低均价高17.97%，说明在密度较小，饼肥适中的情况下，烟叶的外观质量更好. 在A2B1条件处理下，获得的总产值最高(表 8).
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进一步对双因素处理下的成品烟叶感官质量进行测量. 试验结果看出，对于香气质和香气量而言，在各饼肥施用量处理下，香气质和香气量随着种植密度的增加呈先增加后降低的变化趋势. A3B2处理下的香气质、A3B1处理下香气量最高. 对于杂气和刺激性而言，在各饼肥施用量处理下，杂气和刺激性随着种植密度的增加呈先减后增加的变化趋势. A3B1处理下杂气最低，A2B1处理下杂气最高. A1B3处理下刺激性最高，A3B2处理下刺激性最低. 对于柔细性而言，在A1和A2处理下，柔细性随着种植密度的增加呈先增加后降低的变化趋势；在A3处理下，柔细性随着种植密度的增加呈降低的变化趋势，在所有处理下，柔细性以A3B1处理最大，A1B1处理下最小，其他处理间差异有统计学意义. 对甜度而言，在A1和A2处理下，甜度随着种植密度的增加呈先增加后降低的变化趋势；在A3处理下，甜度随着种植密度的增加呈降低的变化趋势. A3B1处理下甜度最高，A1B3处理甜度最低(表 9).
2.1. 不同饼肥施用量对烟草农艺性状和主要化学品质的影响
2.2. 不同种植密度对烟草农艺性状和主要化学品质的影响
2.3. 饼肥施用量与种植密度互作对烟草农艺性状和烟叶化学成分的影响
2.4. 饼肥施用量与种植密度对烟叶经济性状的影响
2.5. 饼肥施用量与种植密度对烟叶感官质量的影响
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饼肥是一种在烟草种植中常施用的有机肥料，其能提高土壤中微生物的数量和酶活力，改善土壤环境，增强土壤保水保肥能力，促进氮、磷、钾的转化和吸收等诸多有利因素，从而有效地提高烟叶的内外在质量. 种植密度增大会增强烟株间的竞争，烟叶从土壤中吸收养分少，不足以供给烟草的吸收利用，导致产量偏低. 重庆烤烟都种植在山区，烟区自然条件垂直差异和局地微气候特征明显，生态环境复杂. 本文针对重庆烟区有饼肥施用量和种植密度选择这一实际问题开展了相关试验. 本研究发现不同饼肥施用量和种植密度处理之间产量存在一定差异，在一定的饼肥施用下，总产量随着种植密度的增加而降低，这与夏玉珍[14]、贺刚[15]等的研究结果是一致的，说明本试验设置的种植密度梯度中，不能通过增加种植的烟株数量来弥补单株烟草生长的损失. 同时，本试验研究也表明，在一定的种植密度下，饼肥施用量与烟叶总产值呈正相关，这与刘雪琴等[16]的研究结果一致. 本研究结果表明，饼肥施用量在60 kg/hm2和1 100株/hm2处理下，提高了烟叶的还原糖及钾的比例，降低了总氮、烟碱和淀粉的比例，提高烟叶感官质量，进而提高烟叶的品质，这与前人研究结果相似[17-18]. 另杨隆飞等[19]认为种植密度大，烟田气温下降，相对湿度上升，光线减弱，风速减小，不利于烟碱的合成和积累，这在本试验中也得到了一定程度的证实.
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综上所述，饼肥施用量与种植密度对烟株的生长以及烤后烟叶化学成分均产生较大的影响. 在种植密度一定的条件下，饼肥施用量与烟株的农艺性状呈正相关. 饼肥的施用和适宜的种植密度能显著提高产值，改善烟叶质量，特别是有利于提高上部烟叶的质量. 本试验条件中，在饼肥施用量为60 kg/hm2和种植密度1 100株/hm2处理下能够获得最高的经济产值、更好地满足优质烟叶生产的需要，达到增产提质的效果.