施肥比例對(duì)煙草產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

胡衛(wèi)東，張楊珠，李洪斌，楊全柳，張 紅

（1.永州市煙草公司煙科所，湖南 永州 425000；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

氮磷鉀是煙草栽培中的三大營(yíng)養(yǎng)元素。如何進(jìn)行合理施氮、有效施磷、高效施鉀以實(shí)現(xiàn)煙葉生產(chǎn)的最佳品質(zhì)一直是煙草栽培的關(guān)鍵。栽培學(xué)上認(rèn)為煙草喜氮又怕氮，其施肥原則應(yīng)是“適施氮肥，增施磷鉀肥，重施基肥，早施追肥”，氮、磷、鉀的配比以1∶2～3∶2～4 為宜[1-2]。多數(shù)研究結(jié)果也認(rèn)為提高煙草質(zhì)量就是要提高磷鉀的施用比例[2-3]，或過分強(qiáng)調(diào)減少氮的施用量[4]，增加有機(jī)肥或綠肥的施用[5-6]，均未實(shí)現(xiàn)煙草需肥與土壤供肥的動(dòng)態(tài)平衡；以經(jīng)驗(yàn)施肥為主，缺乏科學(xué)可靠的量化施肥依據(jù)等。隨著煙草農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的興起，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的粗放施肥方式已無(wú)法滿足優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的需要，如何平衡施肥又不影響煙葉品質(zhì)已是當(dāng)前煙草生產(chǎn)中急需解決的問題。

1 材料與方法

1.1 供試材料

煙草試驗(yàn)在永州市煙草公司煙科所進(jìn)行，供試品種為永州市大面積種植的云煙K326。試驗(yàn)肥料統(tǒng)一使用單質(zhì)化學(xué)肥料。氮肥為尿素（含N 46%），磷肥為過磷酸鈣（含P2O512%），鉀肥為硫酸鉀（含K2O 50%），有機(jī)肥為豬糞。具體施肥方法：有機(jī)肥在翻耕整地時(shí)作基肥一次性施用；磷肥在最后一次整地時(shí)全部作基肥施用；氮肥和鉀肥的基肥∶追肥為4∶6，基肥在最后一次整地時(shí)施用，施肥方法為穴施，其余60%的氮肥和鉀肥在移栽后50 d內(nèi)分3次作追肥施入，第一次提苗肥氮肥和鉀肥均為5%，于移栽后7 d內(nèi)施入，第二、第三次追肥分別在栽后15～20 d和40～50 d施入，追施方法均為澆施，追肥位置為烤煙根冠的邊緣，即垂直于最大葉片葉尖的位置四周。其他栽培管理措施同當(dāng)?shù)責(zé)煵萆a(chǎn)的管理方法，同一管理措施的實(shí)施在同一天內(nèi)完成，以減少試驗(yàn)誤差。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）提出的“3414”完全試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，即氮、磷、鉀3因素4水平14個(gè)處理的田間試驗(yàn)方案，再增加一個(gè)既不施有機(jī)肥也不施化肥的空白處理，共15個(gè)處理。每處理重復(fù)1次，共15個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為6 m×8 m=48 m2，隨機(jī)排列。行株距為120 cm×50 cm，每小區(qū)栽5行，每行栽16蔸，共計(jì)80蔸。四周保護(hù)行在2 m以上。各小區(qū)施肥水平見表1。

表1 試驗(yàn)處理及各處理施肥水平 （kg/hm2）

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

成熟期分葉位采摘，烘烤后取不同處理的中、上部煙的品質(zhì)進(jìn)行分析，包括水溶性總糖（蒽酮比色法）、煙堿（鹽酸提取活性炭脫色法測(cè)定）、總氮（H2SO4-H2O2消煮法）、鉀（火焰光度計(jì)法）和氯（銀量法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥水平對(duì)烤煙產(chǎn)量的影響

煙葉成熟后，按不同處理分小區(qū)進(jìn)行烘烤，烘烤后按國(guó)標(biāo)進(jìn)行分級(jí)，測(cè)定其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和產(chǎn)值，結(jié)果如表2：產(chǎn)量最高的是處理11，達(dá)2 320.8 kg/hm2，產(chǎn)值最高的是處理 12，為 29 489.1 元/hm2，均價(jià)最高的是處理13，達(dá)14.67元。

表2 不同施肥水平對(duì)煙草田間試驗(yàn)產(chǎn)量及產(chǎn)值的影響

2.2 不同肥料效應(yīng)方程擬合情況及結(jié)果

依據(jù)“3415”試驗(yàn)產(chǎn)量。由表3可知（最佳經(jīng)濟(jì)施肥量計(jì)算的肥料單價(jià)分別為：N 5.14元/kg，P2O56.17元/kg，K2O 8.17 元/kg，烤煙平均單價(jià) 12 元/kg）：經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析擬合，氮、磷、鉀的一元二次回歸方程求解得出，純氮最佳施肥量為268.1 kg/hm2，對(duì)應(yīng)的最佳產(chǎn)量為 2 269.4 kg/hm2；P2O5最佳施肥量為 78.1 kg/hm2，對(duì)應(yīng)的最佳產(chǎn)量為1 966.3 kg/hm2；K2O最佳施肥量為3.3 kg/hm2，最佳產(chǎn)量為1 844.6 kg/hm2。

對(duì)N、P、K三因素進(jìn)行三元二次回歸，求取肥料效應(yīng)模型，并以此計(jì)算最大產(chǎn)量施肥量和確定最佳經(jīng)濟(jì)施肥量（表3）。最大產(chǎn)量施肥量：N為189.2 kg/hm2，P2O5為 54.6 kg/hm2，K2O 為 316.5 kg/hm2，最大產(chǎn)量為2 076.2 kg/hm2；最佳經(jīng)濟(jì)施肥量：N為175.2 kg/hm2，P2O5為 52.1 kg/hm2，K2O 為 278.3 kg/hm2，最佳產(chǎn)量為2 059.5 kg/hm2。模型表明：從一次項(xiàng)可以看出施用鉀肥的起始增產(chǎn)效果最好，每增加1 kg K2O，產(chǎn)量將增加7.31 kg；其次是N，增加3.42 kg。從交互項(xiàng)來(lái)看：氮磷的交互項(xiàng)系數(shù)為正值，1.19，說明氮磷肥配合施用對(duì)產(chǎn)量促進(jìn)較大。從二次項(xiàng)看：施用氮肥量對(duì)產(chǎn)量的衰減速度最快，其次是鉀肥。由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，最佳施肥量中氮、磷和鉀的施用量低于處理6，但其最佳施肥量對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量明顯高于本試驗(yàn)平衡施肥處理6的施肥水平，說明本試驗(yàn)的三元二次回歸方程擬合度高。

表3 不同肥料效應(yīng)模型擬合參數(shù)比較

由表3可以看出，氮和鉀的一元二次方程的一次項(xiàng)系數(shù)均為正，二次項(xiàng)系數(shù)均為負(fù)，擬合度較高，但磷的一次項(xiàng)系數(shù)為負(fù)，二次項(xiàng)系數(shù)為正，擬合度較低；而三元二次方程的一次項(xiàng)系數(shù)除磷外均為正，二次項(xiàng)系數(shù)均為負(fù)，交互項(xiàng)系數(shù)只有氮磷為正，其他為負(fù)；除了氮的一元二次方程對(duì)應(yīng)的最佳施氮量高于本試驗(yàn)平衡施肥處理6的水平外，其他均低于本試驗(yàn)平衡施肥處理6的水平，但各方程對(duì)應(yīng)的最佳產(chǎn)量除了鉀的一元二次方程對(duì)應(yīng)的最佳產(chǎn)量外，均比本試驗(yàn)處理6的施肥水平高。三元二次方程的最佳施肥量對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量略高于一元二次方程的最佳施肥量的平均產(chǎn)量，但經(jīng)濟(jì)效應(yīng)相差不大，但鉀一元二次方程對(duì)應(yīng)的最佳施鉀只有3.3 kg/hm2，施鉀量太低，煙是喜鉀作物，施鉀量太低會(huì)影響煙的品質(zhì)，因此三元二次方程效果更好。

2.3 不同施肥水平對(duì)烤煙鉀和氯含量的影響

鉀是影響煙葉品質(zhì)的重要元素之一，與煙葉的燃燒性、香吃味及煙草制品安全性有關(guān)。Leymonie和Etourneaud提出優(yōu)質(zhì)煙葉最低鉀含量應(yīng)達(dá)到2%，由表4可知，各處理的鉀含量均高于2%；除了處理8和15，各處理中部烤煙的鉀含量均高于上部煙；其中處理10的中部煙含量最高，達(dá)4.89%；最低為處理1的上部，亦達(dá)到2.26%，這說明供試土壤的鉀含量高。

表4 不同施肥水平對(duì)烤煙鉀和氯含量的影響

氯離子在煙草中含量的高低直接影響煙草的燃燒性，一般認(rèn)為煙葉中氯含量在0.3%～0.5%間可使煙草質(zhì)地柔軟，減少破碎，且不影響燃燒性。由表4可知，各處理氯的含量均低于0.3%，含氯量偏低。鉀氯比大些為好，對(duì)燃燒性有改進(jìn)。由表4可知，各處理的鉀氯比均高于16∶1，燃燒性較好。其中中部煙以處理3最高，為82.4，處理4的上部葉最低，為16.6。

2.4 不同施肥水平對(duì)烤煙總糖、煙堿和總氮含量的影響

2.4.1 總糖含量比較 煙葉中糖類物質(zhì)的含量對(duì)煙葉品質(zhì)有很大影響，含量適中可產(chǎn)生滿意的香氣和吃味，掩蓋雜氣，含量高可降低刺激性，但含量過高使吃味平淡，燃燒產(chǎn)生的焦油亦高，對(duì)健康不利。一般要求優(yōu)質(zhì)煙葉含總糖為22%～25%，從表5可知，大部分處理總糖含量低于22%，比較處理2、3、6和11，在磷鉀2水平的情況下，隨著施氮量的增加，上部煙和中部煙的總糖含量都呈下降趨勢(shì)；比較處理4、5、6和7，在氮鉀2水平的情況下隨著施磷量的增加，總糖含量先是增加，到磷1水平后反而下降；比較處理6、8、9和10，在氮磷2水平的情況下，隨著施鉀量增加，上部煙總糖含量亦增加，而中部煙含量反而下降。

2.4.2 煙堿含量比較 煙堿的主要作用在于生理強(qiáng)度使人興奮，對(duì)香氣有好的影響，但過高影響人體健康。優(yōu)質(zhì)煙葉要求含煙堿1.5%～3.5%，從表5可知，施氮對(duì)煙葉煙堿含量影響最大，比較處理2、3、6和11，在磷鉀2水平的情況下，上部煙隨著施氮量的增加，煙堿含量亦升高，而中部煙則隨著施氮量的增加反而下降。

2.4.3 總氮含量比較 氮元素在煙株生命活動(dòng)中占特殊地位被稱為“生命元素”，是煙草蛋白質(zhì)、葉綠素、酶的成分。含氮過多，葉片疏松，組織粗糙，一般要求優(yōu)質(zhì)煙葉含總氮1.5%～3%。從表5看，各處理全屬此范圍，比較處理2、3、6和11，在磷鉀2水平的情況下，隨著施氮量的增加，上部煙的總氮含量呈上升趨勢(shì)；比較處理4、5、6和7，在氮鉀2水平的情況下，上部煙隨著施磷量的增加，總氮含量先是下降，到磷1水平后反而上升；比較處理6、8、9和10，在氮磷2水平的情況下，隨著施鉀量增加，上部煙總糖含量呈下降趨勢(shì)，而中部煙含量則呈上升趨勢(shì)。

表5 不同施肥水平對(duì)烤煙總糖、煙堿和總氮的影響

2.4.4 氮堿比比值比較 氮堿比比值增大時(shí)煙氣香味減少，接近2時(shí)煙氣香味嚴(yán)重不足，小于1時(shí)煙味濃，刺激性大，以1為好。由表5可知，除了處理8的中部煙最高，為1.8，其余均接近或等于1。

2.4.5 糖堿比比值比較 糖堿比是衡量煙草勁頭和吃味的標(biāo)準(zhǔn)，以10為最好。由表5可知，處理13的中部煙最好，為10.1，施氮對(duì)煙葉煙堿含量影響最大，比較處理2、3、6和11，在磷鉀2水平的情況下，隨著施氮量的增加，上部煙和中部煙的糖堿比都呈下降趨勢(shì)。

3 小結(jié)

（1）研究結(jié)果表明：各處理的鉀含量均高于2%，其中處理10的中部煙含量最高，達(dá)4.89%，最低為處理1的上部，亦達(dá)到2.26%，這說明供試土壤鉀的含量高。各處理氯的含量均低于0.3%，說明含氯量偏低。各處理的鉀氯比均高于16∶1，燃燒性較好。其中中部煙以處理3最高，為82.4，處理4的上部葉最低，為16.6。

（2）施肥比例對(duì)煙葉品質(zhì)影響較大，研究結(jié)果表明，比較處理2、3、6和11，在磷鉀2水平的情況下，隨著施氮量的增加，上部煙和中部煙的總糖含量都呈下降趨勢(shì)；上部煙煙堿含量隨著施氮量的增加，亦升高，而中部煙則隨著施氮量的增加反而下降。同樣施氮對(duì)煙葉糖堿比影響最大，比較處理2、3、6和11，在磷鉀2水平的情況下，隨著施氮量的增加，上部煙和中部煙的糖堿比都呈下降趨勢(shì)。而氮堿比除了處理8的中部煙最高，為1.8，其余均接近或等于1。

（3）產(chǎn)量最高的是處理 11，達(dá) 2 320.8 kg/hm2，增施氮肥能顯著增加煙葉產(chǎn)量，但并不能提高其品質(zhì)；處理13的煙葉品質(zhì)最好，其煙葉均價(jià)最高，為14.67元/kg。產(chǎn)值最高的是處理12，為29 489.1元/hm2，這說明合理的施肥比例不僅減少施肥量，而且提高煙葉的品質(zhì)及產(chǎn)值。

（4）本試驗(yàn)結(jié)果表明，三元二次方程擬合度高，建立的肥料效應(yīng)函數(shù)模型，可在一定區(qū)域范圍內(nèi)，提出不同的施肥建議：在本地種植條件下，煙草取得高產(chǎn)的最佳經(jīng)濟(jì)施肥量N為175.2 kg/hm2，P2O5為 52.1 kg/hm2，K2O 為 278.3 kg/hm2，最佳產(chǎn)量為2 059.5 kg/hm2；相比處理6，最佳經(jīng)濟(jì)施肥量的整體施肥量少，可最大限度的減少因過量施肥造成的肥料浪費(fèi)和環(huán)境污染。

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