氮素形態(tài)及配比對烤煙的氮素利用率及品質的影響

唐國俊，高遲鑾，蔣士東，張 毅，周喜新，李永平，徐天養(yǎng)

（1. 湖南農(nóng)業(yè)大學煙草研究院，湖南 長沙410128；2. 云南省煙草公司文山州公司丘北縣分公司，云南 丘北663200；3. 云南省文山州煙草分公司生產(chǎn)技術中心，云南 文山663000）

氮是烤煙主要營養(yǎng)元素之一，而且氮素是細胞內各種氨基酸、蛋白質、煙堿等化合物的組成部分，因此氮素對烤煙產(chǎn)量和品質的影響都很大。由于煙株對不同形態(tài)氮素的同化作用有所不同，不同形態(tài)的氮素進入煙株后對煙株的生長及生理代謝產(chǎn)生不同的影響[1]，因此氮素形態(tài)對烤煙品質有著重要影響。煙株在土壤中可直接吸收的氮素主要是硝態(tài)氮（NO3-N）和銨態(tài)氮（NH4-N）。一般認為施用硝態(tài)氮肥的烤煙品質優(yōu)于施用銨態(tài)氮肥[2]。但是韓錦峰[3]的研究表明煙草氮肥中銨態(tài)氮的比例控制在75%的范圍內，有利于提高煙葉產(chǎn)量，且對煙葉品質無不利影響，這可能是因為旱作條件下，銨態(tài)氮肥或酰胺態(tài)氮肥（如尿素）均會經(jīng)硝化作用轉化為硝態(tài)氮，而且這種硝化作用在比較大的pH 值、溫度及氧含量范圍內都能進行[4]。雖然關于氮肥用量及氮肥形態(tài)對烤煙品質的影響已有較多報道，但是很少考慮到土壤中氮肥形態(tài)的轉化。因此研究土壤理化狀態(tài)一致的情況下氮肥形態(tài)對烤煙氮素利用率及品質的影響仍有重要意義。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試烤煙品種為K326，煙苗在溫室大棚內采用漂浮育苗法育成。當煙苗長至7 葉一心時選取長勢一致的煙苗作為供試材料。

1.2 供試土壤

供試土壤為云南省文山州硯山縣馬鞍山水稻土。其基本理化性狀為：pH 值為6.21、有機質含量23.860 g/kg、全氮含量1.970 g/kg、堿解氮含量172.39 mg/kg、速效磷含量（Olsen-P）37.62 mg/kg、全鉀含量8.050 g/kg、速效鉀含量（NH4OAc-K）289.52 mg/kg。

1.3 試驗設計

試驗于2013年4～9月在云南省文山州硯山縣馬鞍山進行，在控制氮肥用量的情況下設以下6個處理：T1，100%硝態(tài)氮；T2，硝態(tài)氮∶銨態(tài)氮=7∶3，T3，硝態(tài)氮∶銨態(tài)氮=5∶5，T4，硝態(tài)氮∶銨態(tài)氮=3∶7，T5，100%銨態(tài)氮；以不施氮肥為對照（CK）。隨機區(qū)組排列，3 次重復，共18個小區(qū)，小區(qū)面積64.8 m2，每個小區(qū)植煙90株，煙株種植規(guī)格為1.2 m×0.6 m，試驗區(qū)四周開邊溝并設置保護行。

氮肥采用硝酸鉀（K2O 44%、N 13.5%）、硫酸銨（N 21%）、硝酸銨（N 35%）3種類型，鉀肥采用硫酸鉀（K2O 50%），磷肥采用過磷酸鈣（P2O512%）。肥料用量按N 7 kg/667m2，N∶P2O5∶K2O=1∶1.5∶2.5 施用。其中氮、鉀肥70%作基肥、30%作追肥，磷肥作基肥一次性施入。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 煙株干物質量及氮含量的測定 煙株打頂抹杈時每個小區(qū)選取長勢一致的3 株掛牌標記，在收獲期分3 次采收下、中、上部煙葉，最后一次采收莖桿，并將收集的所有樣品殺青烘干混合均勻后粉樣，測定其干物質重及氮含量，氮含量采用凱氏定氮法[5]，氮肥利用率采用差減法計算[6]。

1.4.2 烤后煙葉化學成分測定 原煙按烤煙42 級國家標準（GB 2635-92）分級，每個小區(qū)取C3F 煙葉各2 kg，隨機抽取各處理烤后煙葉樣品20 片，剔除主脈后于50℃下烘干，粉碎過篩，用于測定總糖、還原糖、煙堿、蛋白質含量，統(tǒng)一采用Pulse-3000 連續(xù)流動分析儀測定[7-8]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用DPS v7.05 數(shù)據(jù)分析軟件和Microsoft Excel 2013 進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 氮素形態(tài)和配比對烤煙生物量及氮素利用率的影響

在統(tǒng)一氮肥用量的情況下，不同氮肥形態(tài)及配比對烤煙地上部生物量的影響如表1 所示。地上部生物量順序是T3>T2>T4>T1>T5>CK，5個施肥處理生物量均顯著高于對照，其中T3 處理顯著高于其他4個施肥處理，其煙葉重達189.28 g/株，莖桿干重達85.27 g/株，比未施氮肥的對照處理分別增加139.11%和88.48%。由此可見氮肥的施用對烤煙生物量有較大的影響，而且硝態(tài)氮與銨態(tài)氮按1∶1 配施時煙株生物量最大，而只施銨態(tài)氮則在同等氮肥用量下煙株生物量偏小。

表1 氮素形態(tài)和配比對烤煙生物量及氮素利用率的影響

氮素形態(tài)和配比對煙株氮含量的影響與生物量表現(xiàn)并不相同。在施肥的處理中煙株葉片及莖稈中含氮量最高的為T5，分別達1.93%和0.77%，分別比對照高0.97 和0.46個百分；最低的為T1 處理，煙株葉片及莖桿中氮含量分別只有1.75%和0.64%。各處理間煙株氮含量表現(xiàn)為T5>T4>T3>T2≥T1>CK，其中T5 處理與T4、T3 處理間沒有顯著差異，但均顯著高于T1、T2 處理；5個施肥處理顯著高于CK 處理。說明氮肥的施用有利于煙株對氮肥的吸收利用，且煙株氮含量隨施用氮肥中銨態(tài)氮比例的增加而增加。

氮肥利用率是體現(xiàn)煙株對所施用氮肥利用效果的一個關鍵指標。不同處理的煙株氮肥利用率順序為T3>T5>T4>T2>T1。其中氮肥利用率最高的T3 處理，達到了51.58%，最低的T1 處理為41.45%，比T3 低19.64%。并且在氮肥利用率方面T3 處理與其余4個處理之間都存在顯著差異，T4、T5 處理與T1、T2 處理之間也存在顯著差異。說明氮素形態(tài)配比對煙株氮肥利用的影響比對其生物量及氮素含量的影響更大。

2.2 氮素形態(tài)和配比對烤后煙葉化學成分的影響

由表2 可知，不同氮素形態(tài)對煙葉總糖和還原糖的含量影響基本一致。在兩糖含量上表現(xiàn)為T1>T2>T3>T4>T5>CK，總糖、還原糖含量最高的處理T1 比對照分別增加了17.24%、18.14%，且T1、T2 處理的兩糖含量顯著高于其余4個處理，T3 處理的顯著高于T4、T5 處理。由此可知氮肥的施用有利于煙葉中總糖、還原糖的形成，并且煙葉中兩糖含量隨著硝態(tài)氮的減少而降低，說明硝態(tài)氮更有利于煙葉兩糖的形成。

表2 氮素形態(tài)和配比對C3F 煙葉化學成分的影響

從表2 中可知，氮素形態(tài)配比對煙葉中與氮素密切相關的兩個指標——煙堿和蛋白質的影響與兩糖含量的影響完全相反，表現(xiàn)為T5>T4>T3>T2>T1>CK，其中T3、T4、T5 與T1、T2 之間存在顯著差異，并且各處理與對照之間存在顯著差異。由表中的數(shù)據(jù)可知在相同施氮量的條件下，隨著銨態(tài)氮比例的增加煙葉中煙堿和蛋白質含量也增加，T5 處理的煙葉中煙堿、蛋白質的含量分別達到2.79%、8.33%，比只施硝態(tài)氮的T1 處理分別高出0.58、0.97個百分點，比未施氮肥的對照分別增加117.97%、77.61%。由此可見，施用銨態(tài)氮比硝態(tài)氮更有利于煙葉中煙堿和蛋白質含量的形成。

糖堿比是煙葉中的水溶性總糖含量與煙堿含量的比值，是目前評價煙葉內在化學成分協(xié)調性的重要指標之一[9]。由表2 可知，不同形態(tài)的氮肥配比對烤后煙葉中糖堿比影響較大，隨施用氮肥中銨態(tài)氮比例的增加而降低，各處理間比值表現(xiàn)為CK>T1>T2>T3>T4>T5，且CK顯著高于各施肥處理，T1、T2 與其余3個施肥處理之間也存在顯著差異。主要是因為未施氮肥的對照煙葉中煙堿、蛋白質含量較低，而兩糖含量正常，因此糖堿比較大，且煙葉中煙堿、蛋白質含量隨著銨態(tài)氮比例的增加而增加，所以糖堿比表現(xiàn)隨著銨態(tài)氮比例增加而降低。

3 小 結

研究結果顯示，在煙株生物量及氮肥利用率方面表現(xiàn)最好為硝態(tài)氮∶銨態(tài)氮為5∶5，即硝銨比1∶1 的處理；而煙葉中氮、煙堿、蛋白質含量最高的為銨態(tài)氮處理；總糖、還原糖則是硝態(tài)氮處理含量最高。綜合考慮各種化學指標對煙葉品質的影響可知，在不同氮肥形態(tài)配比的試驗中對煙葉產(chǎn)質量最好的為硝銨比1∶1。因此煙草栽培過程中按照硝銨比1∶1 的比例進行施肥，既可以防止因只施銨態(tài)氮在前期需要轉化而影響煙株生長，又可以防止只施硝態(tài)氮由于后期降雨而降低氮肥利用率的問題，并且還能獲得較高的產(chǎn)量和適宜的氮、煙堿、總糖、還原糖、糖堿比等化學指標。

4 討 論

在同等施肥量不同氮肥形態(tài)和配比的條件下，施硝態(tài)氮煙株的生物量略大于施銨態(tài)氮煙株的生物量，地上部生物量最大的為硝銨比1∶1 的處理?？赡苁且驗橄鯌B(tài)氮在土壤中無須轉化即可被作物吸收，可及時滿足烤煙還苗后對氮的需求，促進早發(fā)旺長，從而有利于煙株的生長發(fā)育，這與蔡曉布[10]、徐茜等[11]的研究結果一致。

煙株煙葉和莖桿氮含量隨著銨態(tài)氮比例的增加而增加，這可能是因為NH4-N 能被土壤膠體所吸附，不易淋失，因而可以較多地被煙株吸收利用。張延春等[12]人的研究結果也表明100%硝態(tài)氮不利于煙株對氮素的吸收，說明在同等條件下配施銨態(tài)氮有利于煙株對氮素的吸收利用，但煙葉中總氮含量過高，則使煙氣辛辣、刺激性大，過低則使煙氣平淡無味。因此硝態(tài)氮與銨態(tài)氮適宜的配比是煙草栽培技術的關鍵。

本研究氮肥利用率最高的為硝銨比1∶1 的處理，但也有試驗結果[12]表明當硝態(tài)氮與銨態(tài)氮比例為75∶25～50∶50 時，有利于提高煙葉對土壤養(yǎng)分（包括肥料中的養(yǎng)分）的利用率。出現(xiàn)這種差異的原因可能是土壤類型或氣候因素不同，因此對于有利于提高煙株氮肥的利用率的不同氮肥形態(tài)的具體配比還需要進一步驗證。

煙葉中的總糖、還原糖在燃吸過程中能調節(jié)酸堿平衡，使吃味醇和，增加煙氣的和順性。不同氮素形態(tài)對烤后煙葉總糖、還原糖的影響規(guī)律大致相同，都是隨著硝態(tài)氮含量的增加而升高。而對煙葉中煙堿和蛋白質含量的影響與兩糖影響卻完全相反，即在烤后煙葉中煙堿和蛋白質含量隨著硝態(tài)氮含量的增加而減少。黎成厚等人[13-14]的研究結果表明施硝態(tài)氮能提高總糖、還原糖含量，有利于煙葉品質的提高；而施銨態(tài)氮可以增加煙株對氮的吸收，提高煙堿含量，但不利于煙葉總糖積累。王世濟[15]，宮長榮等[16]人的研究也表明在含有硝態(tài)氮的處理中，隨著硝態(tài)氮比例的提高，烤煙中的總糖、還原糖的含量增加，總氮、蛋白質、煙堿含量降低，這與本試驗結果一致。糖堿比變化差異較其余化學指標變化較大，大致表現(xiàn)為隨著硝態(tài)氮含量的增加而升高，主要是因為施用硝態(tài)氮的處理總糖含量較高而煙堿含量較低，但是糖堿比最高的不是100%施用硝態(tài)氮的處理而是沒有施氮肥的CK，由此可見施用硝態(tài)氮更有利于煙葉糖堿比的提高，李建偉等[17]人的研究結果也表明增加硝態(tài)氮比例可降低含氮化合物含量，提高碳水化合物含量，從而提高糖堿比，有利于煙葉內在成分的協(xié)調。

[1]周 和，周冀衡，陳習羽.不同氮肥形態(tài)培土對烤煙生長及產(chǎn)量與品質的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2011，39（29）：17891-17893.

[2]王衛(wèi)東，于華堂.烤煙生產(chǎn)原理[M].北京：輕工業(yè)出版社，1988.68-79.

[3]韓錦峰，郭培國.不同比例銨態(tài)、硝態(tài)氮肥對烤煙某些生理指標和產(chǎn)量的影響[J].煙草科技，1989，（4）：31-33.

[4]袁可能.植物營養(yǎng)元素的土壤化學[M].北京：科學出版社，1983.71-75.

[5]華東師范大學植物生理教研室.植物生理學試驗指導[M].北京：人民教育出版社，1980.

[6]竇逢科，張景略.煙草品質與土壤肥料[M].鄭州：河南科學技術出版社，1992.

[7]王瑞新，韓富根，楊素勤.煙草化學品質分析法[M].鄭州：河南科學技術出版社，1990.

[8]國家煙草專賣局.YC/T161-2002煙草及煙草制品[S].北京：中國標準出版社，2002.

[9]邵 巖，鄧建華，程建勇.云南煙葉主要化學成分分析[M].北京：科學出版社，2006.

[10]蔡曉布，錢 成.氮肥形態(tài)和用量對藏東南地區(qū)烤煙產(chǎn)量和質量的影響[J].應用生態(tài)學報，2003，14（1）：66-70.

[11]徐 茜，彭桂芬，何德偉，等.不同氮素形態(tài)對烤煙品質影響的研究[J].煙草科技，1997，（6）：38-40.

[12]張延春，陳治鋒，龍懷玉，等.不同氮素形態(tài)及比例對烤煙長勢、產(chǎn)量及部分品質因素的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2005，11（6）：787-792.

[13]黎成厚，漆智平，唐樹梅.氮肥形態(tài)對不同土壤盆栽烤煙產(chǎn)量和品質的影響[J].土壤肥料，1993，（6）：51-54.

[14]韓錦峰，劉國順，韓富根.氮用量、形態(tài)和種類對烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)量品質影響的研究[J].中國煙草學報，1992，（1）：44-52.

[15]王世濟，崔權仁，劉小平，等.不同氮素形態(tài)對皖南煙區(qū)烤煙產(chǎn)量和品質的影響[J].安徽農(nóng)學通報，2002，8（6）：48-50.

[16]宮長榮，王 娜，司 輝，等.氮素形態(tài)對烤煙煙葉TSNA含量的影響[J].河南農(nóng)業(yè)大學學報，2003，37（2）：111-114.

[17]李建偉，鄭少清，石俊雄，等.氮素形態(tài)對烤煙品質的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學，2003，31（6）：3-5.