控釋專用肥在煙草上應(yīng)用效應(yīng)研究

丁 洪，鄭祥洲，唐莉娜，陳順輝，翁伯琦，張玉樹，李文卿，李小龍，張 晶

控釋專用肥在煙草上應(yīng)用效應(yīng)研究

丁 洪1，鄭祥洲1，唐莉娜2，陳順輝2，翁伯琦1，張玉樹1，李文卿2，李小龍3，張 晶1

（1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，福州 350013；2.福建省煙草與農(nóng)業(yè)研究所，福州 350003；3 福建省邵武市煙草公司，福建 邵武 354000）

控釋肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已廣泛應(yīng)用，但目前尚缺乏煙草控釋專用肥品種。在田間條件下開展了2年煙草控釋專用肥肥效試驗(yàn)。結(jié)果表明，與當(dāng)?shù)責(zé)煵萃扑]施肥相比，煙草控釋專用肥能增強(qiáng)煙株抗病性；促進(jìn)煙葉生長，產(chǎn)量提高1.8%～15.7%；增加養(yǎng)分吸收量，氮磷鉀利用率分別提高6.7%～14.8%、3.4%～11.4%和4.3%～7.1%；改善煙葉外觀等級(jí)質(zhì)量，上等煙比例提高0.8～5.8個(gè)百分點(diǎn)。明顯增加上、下部煙葉還原性糖和總糖含量，降低總氮和總植物堿含量，提高中部煙葉鉀含量。顯著增加煙葉產(chǎn)值，增加經(jīng)濟(jì)效益2048～10 489元/hm2。可見，煙草控釋專用肥具有較好的綜合效應(yīng)，可在煙葉生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

煙草；控釋肥料；產(chǎn)量；品質(zhì)；養(yǎng)分利用率；煙株發(fā)病率

科學(xué)施肥是提高煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的重要措施之一，國內(nèi)外已開展了大量研究[1]，包括有機(jī)無機(jī)肥配施、氮磷鉀平衡施肥、氮肥品種選用、基追肥比例合理分配、增加施肥次數(shù)以及施用煙草專用肥[2-7]等，在主要煙區(qū)還制訂了煙葉生產(chǎn)施肥標(biāo)準(zhǔn)[8]。這些措施對(duì)提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量起到很大作用。但煙草生產(chǎn)上仍存在施肥量大，大量集中施肥造成養(yǎng)分流失和肥料利用率低，施肥措施不能滿足優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)對(duì)養(yǎng)分的需求，以及施肥人工成本高等問題。為此，近年來一些研究者開展煙草控釋肥研究。有結(jié)果顯示控釋肥具有促進(jìn)煙草生長及生理生化活性，提高煙葉品質(zhì)、肥料利用率和經(jīng)濟(jì)效益等效應(yīng)[9-13]。

目前控釋肥在煙草上應(yīng)用研究還較少[13]，少有在田間應(yīng)用的報(bào)道，更鮮見煙葉生產(chǎn)上推廣的煙草控釋專用肥品種[14]。另外，現(xiàn)有研究也僅限于控釋肥對(duì)煙草個(gè)別或少數(shù)性狀指標(biāo)的影響，缺乏綜合效應(yīng)評(píng)價(jià)。為此，我們自行研制出膠粘型煙草控釋專用肥[15]，在前期試驗(yàn)中效果良好[16]。本研究在田間生產(chǎn)條件下進(jìn)一步探討煙草控釋專用肥應(yīng)用的綜合效應(yīng)，為其推廣應(yīng)用提供實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2013、2014年試驗(yàn)分別在福建邵武市拿口鎮(zhèn)肖家坊村（N27.14°，E117.65°）和沿山鎮(zhèn)茶場(chǎng)村（N 27.30°，117.36°）進(jìn)行。煙稻輪作，兩地土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀含量和pH分別為31.2 g/kg、2.0 g/kg、213.5 mg/kg、81.6 mg/kg、105.3 mg/kg、5.5和35.3 g/kg、1.8 g/kg、132.5 mg/kg、40.8 mg/kg、228.8 mg/kg、5.6。供試肥料品種：（1）腐熟牛糞和菜籽餅（NPK含量分別為1.04%、0.53%、0.49%和3.76%、2.41%、1.83%）；（2）鈣鎂磷（12% P2O5）；（3）硝酸鉀（13.5% N，44.5% K2O）；（4）硫酸鉀（50% K2O）；（5）煙草專用肥［m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=12.5∶8.0∶22.5］；（6）煙草控釋專用肥1［m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）= 6.1∶5.5∶22.5］；（7）煙草控釋專用肥2［m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=6.1∶7.8∶18.0］。兩種控釋專用肥養(yǎng)分含量和比例由于追肥量不同略作調(diào)整，控釋性能相同，養(yǎng)分釋放期均為50～60 d。除控釋專用肥外其他肥料由煙草部門統(tǒng)一采購供給。

2013年試驗(yàn)設(shè)4個(gè)肥料處理，對(duì)照（CK）、推薦施肥（RF）、控釋專用肥1（CRF1）和控釋專用肥2（CRF2），施肥量見表1。4次重復(fù)，隨機(jī)排列。整地時(shí)每個(gè)處理施入牛糞、菜籽餅、氫氧化鎂和白云石粉。施肥處理均按等養(yǎng)分量和比例施用，即m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=1∶0.85∶3.67，施用量分別為101、86和371 kg/hm2（扣除牛糞和菜籽餅養(yǎng)分，CRF2由于復(fù)配材料的調(diào)整其養(yǎng)分用量略微偏低）。2014年設(shè)CK、RF和CRF2三個(gè)肥料處理，施肥方案與2013年相同。

小區(qū)面積50 m2，每小區(qū)4壟，壟長10.5 m，寬1.2 m?；试谝圃郧?0 d左右開溝寬10～15 cm，深15 cm，均勻撒施，肥料以株定量，覆土蓋膜待栽。種植密度1.2×0.5 m，定植80株，煙草品種為K326。2013年，3月3日移栽，3月13日澆施提苗肥，4月5日和5月5日穴施追肥；2014年，3月10日移栽，3月20日提苗肥，4月12日和5月10日追肥。

1.2 調(diào)查和分析測(cè)定方法

在團(tuán)棵期、旺長期和成熟期分別在每小區(qū)隨機(jī)取樣3株用于分析測(cè)定。土壤和煙株養(yǎng)分測(cè)定按《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》。煙葉病害按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23222—2008調(diào)查，煙葉外觀等級(jí)由資質(zhì)人員按煙葉分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)。煙葉化學(xué)成分分析采用總糖和還原糖（YC/T 159—2002）、煙堿（YC/T160—2002）、總氮（YC/T161—2002）、氯（YC/T162—2002）、淀粉（YC/T 216—2007）和鉀（YC/T274—2008）煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，由中國煙草總公司鄭州煙草研究院分析測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和圖表制作采用SPSS13.0和Excel 2003，顯著性檢驗(yàn)的多重比較采用鄧肯氏新復(fù)極差法（p＜0.05）。

表1 試驗(yàn)肥料處理 kg/hm2Table 1 Fertilizer treatments in the experiments kg/hm2

2 結(jié) 果

2.1 不同肥料處理對(duì)煙株發(fā)病率的影響

由表2可以看出，由于試驗(yàn)煙田為煙-稻輪作，其整體發(fā)病率均較低，屬于輕、中度發(fā)病程度，但不同施肥處理間的發(fā)病率和病情指數(shù)仍表現(xiàn)出差異?？傮w上表現(xiàn)為CK處理煙株發(fā)病率相對(duì)要高，RF處理次之，CRF處理最低的趨勢(shì)。與RF處理相比，CRF1和CRF2處理赤星病呈降低趨勢(shì)，青枯病和花葉病均表現(xiàn)出顯著抑制效果。可見，控釋肥施用具有減少煙葉病害發(fā)生的作用。

2.2 不同肥料處理對(duì)煙株干物質(zhì)積累量的影響

圖1中可見，團(tuán)棵期前煙苗生長較慢，施肥處理間煙株干重沒有明顯差異，但都顯著高于CK。旺長期是干物質(zhì)積累的最重要時(shí)期，RF、CRF1和CRF2處理的干物質(zhì)積累量分別占全生育期的74.2%～74.4%、78.7%和76.5%～88.4%，而且CRF1和CRF2處理干物質(zhì)積累量及其占全生育期的比重均顯著高于RF處理，而且在成熟期的積累量仍高于或顯著高于RF處理?？梢?，煙葉旺長期是整個(gè)生長期養(yǎng)分管理關(guān)鍵時(shí)期，控釋專用肥具有明顯促進(jìn)煙株生長效應(yīng)。

表2 煙株病害發(fā)病程度調(diào)查Table 2 Investigation of tobacco plant disease incident rate

圖1 煙草不同生長時(shí)期的干物質(zhì)積累量Fig. 1 Dry matter accumulation of tobacco at different grow th stages

2.3 不同肥料處理對(duì)煙株養(yǎng)分積累量和肥料養(yǎng)分利用率的影響

由表3看出，團(tuán)棵期NPK積累量較少，旺長期養(yǎng)分吸收量最大，旺長期至成熟期也有一定吸收積累量。團(tuán)棵期施肥處理養(yǎng)分積累量均顯著高于CK，CRF1和CRF2處理又高于或顯著高于RF處理；旺長期和成熟期CRF1和CRF2處理NPK積累量基本上都顯著高于RF處理。特別是在旺長期CRF1和CRF2處理煙株吸收養(yǎng)分的絕對(duì)量及其所占全生育期吸收養(yǎng)分總量的比重也都高于RF處理。這也直接說明旺長期是養(yǎng)分吸收的關(guān)鍵時(shí)期，以滿足煙株生長發(fā)育對(duì)養(yǎng)分的需要，而控釋專用肥的養(yǎng)分釋放適時(shí)供應(yīng)了養(yǎng)分需求量，促進(jìn)其養(yǎng)分吸收。養(yǎng)分吸收量的增加也提高了養(yǎng)分利用率，CRF1比RF處理NPK利用率分別提高14.8、3.4和6.4個(gè)百分點(diǎn)，CRF2分別提高6.7～7.0、8.6～11.4和4.3～7.1個(gè)百分點(diǎn)。

2.4 不同肥料處理對(duì)煙葉產(chǎn)質(zhì)量和效益的影響

表4中顯示，2013年CRF1和CRF2處理的煙葉產(chǎn)量與RF相比有所增加，沒有達(dá)到統(tǒng)計(jì)上的顯著差異。但都提高了煙葉外觀等級(jí)質(zhì)量，CRF1處理上等煙比例比RF提高0.8個(gè)百分點(diǎn)，CRF2提高4.6個(gè)百分點(diǎn)。2014年CRF2顯著增加煙葉產(chǎn)量（p＜0.05），上等煙葉比例比RF提高5.8個(gè)百分點(diǎn)?？梢?，控釋專用肥提高煙葉外觀等級(jí)質(zhì)量和/或增加煙葉產(chǎn)量，顯著增加了煙葉的產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)效益，其中CRF2處理的效果更好。

表3 不同生長時(shí)期的煙株養(yǎng)分累積量和肥料養(yǎng)分利用率Table 3 Nutrient uptake of tobacco in different grow th periods and nutrient use efficiency of fertilizers

表4 不同肥料處理對(duì)煙葉產(chǎn)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響Table 4 Yield and grading of tobacco leaves and econom ic benefit under different fertilizer treatments

2.5 不同肥料處理對(duì)煙葉化學(xué)成分的影響

表5中數(shù)據(jù)顯示，不同年份和不同部位間煙葉的化學(xué)成分含量都有較大差異。但同一年份的中部煙葉化學(xué)成分相對(duì)比較穩(wěn)定，除CRF處理對(duì)鉀含量比RF都有明顯的提高作用外，其他化學(xué)成分在肥料處理間差異表現(xiàn)不明顯。施肥對(duì)上、下部煙葉化學(xué)成分含量影響較大，與RF相比，CRF1和CRF2均明顯增加了還原性糖和總糖含量，而降低總植物堿和總氮的含量。煙葉中淀粉和氯離子含量在各肥料處理間沒有明顯變化。

表5 不同肥料處理下煙葉的化學(xué)成分 %Table 5 Chemical composition of tobacco under different fertilizer treatments %

3 討 論

控釋肥應(yīng)用效果可以通過對(duì)煙草生長發(fā)育、抗逆性、產(chǎn)量、外觀等級(jí)質(zhì)量和化學(xué)品質(zhì)、肥料養(yǎng)分利用率以及經(jīng)濟(jì)效益等方面的影響進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，但目前尚缺乏系統(tǒng)的研究。已有研究表明控釋肥對(duì)煙株生長、干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量既有顯著促進(jìn)作用［9，13］，也有無明顯效果的報(bào)道［11］。表現(xiàn)出促進(jìn)煙株的生理生化活性［12-13］，提高煙草抗病性［17-18］。能提高煙葉鉀含量［10，13］，但也有報(bào)道在不同試驗(yàn)點(diǎn)鉀含量表現(xiàn)有增有減?？蒯尫蕦?duì)煙葉化學(xué)成分變化的影響表現(xiàn)不一，有提高還原性糖、總糖含量和降低煙堿含量的結(jié)果［11］，也有降低還原性糖和總糖含量的報(bào)道［13］。但控釋肥應(yīng)用均能提高肥料養(yǎng)分利用率、外觀煙葉等級(jí)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益［11，13，17-18］。綜合來看，控釋肥對(duì)煙草的影響在諸多方面至少在某些方面表現(xiàn)較好效果。而本研究結(jié)果體現(xiàn)出控釋肥比常規(guī)施肥有更好的綜合效應(yīng)。

農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的控釋肥種類（或品種）較多，不同類型和同一類型不同養(yǎng)分釋放期的控釋肥的肥料效應(yīng)有所不同。控釋肥養(yǎng)分釋放期過長反而不利于煙葉生產(chǎn)［12］。迄今對(duì)煙草專用的控釋肥研究還有限［13-14］。一是研制開發(fā)的品種少，且缺乏可實(shí)際應(yīng)用的產(chǎn)品；二是現(xiàn)有結(jié)果大多數(shù)是盆栽條件試驗(yàn)獲得的，缺乏田間應(yīng)用驗(yàn)證；三是研究內(nèi)容僅限于控釋肥對(duì)煙草個(gè)別或少數(shù)指標(biāo)的影響，缺乏應(yīng)用效應(yīng)的系統(tǒng)性評(píng)價(jià)。這些問題制約了控釋肥在煙草生產(chǎn)上應(yīng)用。但根據(jù)已有研究報(bào)道和本試驗(yàn)控釋肥的綜合效應(yīng)可以認(rèn)為，基于煙草作物所需養(yǎng)分的比例和形態(tài)研制煙草專用控釋肥的技術(shù)是可行的，尚待進(jìn)一步深入研究，并對(duì)其效應(yīng)進(jìn)行更廣泛的試驗(yàn)驗(yàn)證。

3 結(jié) 論

本研究表明，與推薦施肥相比，煙草控釋專用肥在田間煙葉生產(chǎn)上顯示出良好的綜合效應(yīng)。能夠顯著促進(jìn)煙株生長，增加煙葉產(chǎn)量1.8%～15.7%；改善外觀等級(jí)質(zhì)量，上等煙比例提高0.8～5.8個(gè)百分點(diǎn)。促進(jìn)養(yǎng)分吸收，氮磷鉀利用率分別提高6.7%～14.8%、3.4%～11.4%和4.3%～7.1%。降低花葉病、青枯病和赤星病的發(fā)病率和發(fā)病指數(shù)。降低上、下部煙葉總植物堿和總氮量，提高可溶性糖、總糖含量以及中部煙葉鉀含量。顯著增加煙葉產(chǎn)值，降低勞動(dòng)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益2048～10 489元/hm2。煙草控釋專用肥在煙葉生產(chǎn)上具有推廣應(yīng)用價(jià)值，也為今后進(jìn)一步深入研究提供參考依據(jù)。

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Effects of Special Controlled Release Fertilizers for Tobacco App lied in Field Experiments

DING Hong1， ZHENG Xiangzhou1， TANG Lina2， CHEN Shunhui2， WENG Boqi1， ZHANG Yushu1， LI Wenqing2，LI Xiaolong3， ZHANG Jing1
（1. Institute of Soil and Fertilizer， Fujian Academy of Agricultural Sciences， Fuzhou 350013， China； 2. Tobacco and Agricultural Research Institute， Fujian Municipal Tobacco Company， Fuzhou 350003， China； 3. Shaowu Branch， Fujian Municipal Tobacco Company， Shaowu， Fujian 354000， China）

Controlled release fertilizers （CRF） have been widely applied in agricultural production， but there is a shortage in special CRFs for tobacco at present. Field experiments w ere conducted to study the effects of special CRFs for tobacco on yield， appearance quality， chem ical composition， nutrient use efficiency and plant disease incident rate of tobacco in two years. The results show ed that，compared with local recommended fertilization， the special CRFs enhanced the resistance of tobacco plants to diseases， increased yield by 1.8%-15.7%， and improved NPK use efficiency by 6.7%-14.8%， 3.4%-11.4% and 4.3%-7.1%， respectively. Meanwhile， the special CRFs promoted appearance quality of tobacco， increased the fine tobacco ratios by 0.8-5.8 percentage point， raised reducing sugar and total sugar contents， reduced total nitrogen and alkaloid contents in the upper and lower tobacco leaves， and increased K content in the middle tobacco leaves. Furthermore， application of the special CRFs significantly increased econom ic benefit. The results indicated that the special CRFs showed an excellent comprehensive effect and could be popularized and applied in tobacco production.

tobacco； special controlled release fertilizer； yield； quality； nutrient use efficiency； plant disease incident rate

S572.06

1007-5119（2015）05-0033-05

10.13496/j.issn.1007-5119.2015.05.006

福建省煙草公司科技項(xiàng)目（2012045，2007059，2013062）；福建省科技廳重大科技項(xiàng)目（2002N002）和重大專項(xiàng)（2012NZ0002）

丁 洪（1965-），博士，研究員，從事新型肥料、農(nóng)業(yè)環(huán)境等方面研究。E-mail：hongding@china.com

2015-02-06

2015-06-11