基肥與追肥比例對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)的影響

李志鵬， 劉 浩， 周涵君， 張曉帆， 付仲毅， 程昌新， 王 鵬， 吳 明， 葉協(xié)鋒

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院/國家煙草栽培生理生化研究基地/煙草行業(yè)煙草栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州 450002；2. 紅云紅河煙草集團(tuán)，云南昆明 650000； 3.湖北中煙有限責(zé)任公司，湖北武漢 430000)

施肥是烤煙生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)之一，隨著施肥種類、形態(tài)、數(shù)量、施用方法、施用時(shí)間的改變，煙草的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、外觀品質(zhì)、內(nèi)在品質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生明顯的變化[1-10]。而長(zhǎng)期以來，由于傳統(tǒng)的施肥習(xí)慣以及勞動(dòng)力缺乏等因素，煙農(nóng)施肥偏重于基肥，不重視甚至不施用追肥[11]，且追肥時(shí)間及用量常常具有隨意性和不科學(xué)性。我國植煙區(qū)的主要施肥方式是在團(tuán)棵前將肥料以基肥和追肥的形式分2次全部施入，由于前期煙株生長(zhǎng)緩慢，養(yǎng)分吸收量較小，大量氮肥容易通過淋失、揮發(fā)或者反硝化而損失，降低肥料利用率，因此將全部肥料作基肥的施用方式，容易產(chǎn)生后期脫肥現(xiàn)象，導(dǎo)致煙株在大田后期生長(zhǎng)勢(shì)減弱，煙株干物質(zhì)積累量明顯不足，中上等煙比例降低，進(jìn)而影響烤煙的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量；若追肥施用比例過大，則可能導(dǎo)致煙株上部葉開片不好，葉片落黃困難，貪青晚熟，造成烤后煙葉含青重，降低中上等煙比例。

重慶煙區(qū)是我國釀甜香型煙葉的主產(chǎn)區(qū)，探究滿足重慶當(dāng)?shù)責(zé)熑~生產(chǎn)的施肥方式對(duì)釀甜香風(fēng)格煙葉的生產(chǎn)及特征保持具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

大田試驗(yàn)于2015年在重慶市彭水縣進(jìn)行，供試土壤為黃棕壤，土壤有機(jī)質(zhì)含量為18.33 g/kg，速效氮含量為 117.45 mg/kg，速效磷含量為21.14 mg/kg，速效鉀含量為272.18 mg/kg，pH值為5.12。2015年4月20日整地，5月15日移栽。株行距為55 cm×115 cm。供試烤煙品種為云煙97。試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理，其中CK為不施肥處理；T1將40%的肥料作基肥，60%作追肥施用；T2將肥料的60%作基肥，40%作追肥施用；T3將肥料的80%作基肥，20%作追肥施用；T4將所有肥料均作基肥施用。

T1～T4施用的肥料為硝酸銨、過磷酸鈣、硫酸鉀，用量為純氮103 kg/hm2，N ∶P2O5∶K2O=1 ∶1 ∶1.5。各處理基肥在整地時(shí)80%條施施用，剩下20%于移栽時(shí)穴施。煙株移栽后25 d進(jìn)行追肥，追肥兌水澆施，水肥質(zhì)量比為50 ∶1。試驗(yàn)設(shè)置3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)種植500株，各小區(qū)隨機(jī)排列。其中處理T4為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的常規(guī)施肥方式。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 煙株植物學(xué)性狀 每個(gè)處理選擇具有代表性的烤煙10株，做固定標(biāo)注，從移栽后30 d開始到成熟采收，每隔15 d測(cè)量1次煙株的株高(自地表莖基處到生長(zhǎng)點(diǎn)的高度)、莖圍(1/3株高處莖的周長(zhǎng))、最大葉長(zhǎng)(自莖葉連接處至葉尖的直線長(zhǎng)度)、最大葉寬(葉面最寬處與主脈的垂直長(zhǎng)度)和有效葉數(shù)，具體操作按照YC/T 142—2010《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測(cè)量方法》進(jìn)行[12]。

1.2.2 煙株肥料吸收測(cè)定 煙葉成熟時(shí)每個(gè)處理取3株煙，將煙株的葉、莖、根、花分開，分別在105 ℃條件下殺青 15 min，并在60 ℃條件下烘干，稱質(zhì)量保存。用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)[13]測(cè)定煙株中的磷、鉀含量；用連續(xù)流動(dòng)分析儀(ALLIANCE-SINGLE)測(cè)定煙株的總氮含量[14]。

1.2.3 烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值統(tǒng)計(jì) 試驗(yàn)用煙樣單獨(dú)采收、編桿、烘烤，對(duì)烤后煙葉進(jìn)行分級(jí)[15]，各級(jí)別單獨(dú)稱質(zhì)量、計(jì)產(chǎn)。根據(jù)當(dāng)?shù)責(zé)熑~收購價(jià)格計(jì)算產(chǎn)值。

1.2.4 烤后煙葉常規(guī)化學(xué)成分測(cè)定 各處理分別取烤后的上橘二(B2F)、中橘三(C3F)和下橘二(X2F)煙葉各1.5 kg，用于測(cè)定烤后煙葉的還原糖、總糖、煙堿、總氮、鉀離子、氯離子含量[18]。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理 采用Microsoft Excel 2010和SPSS 22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基肥、追肥配比對(duì)烤煙植物學(xué)性狀的影響

2.1.1 不同基肥追肥配比對(duì)煙株株高的影響 從圖1可以看出，煙株移栽后30 d時(shí)，T2、T3、T4處理的株高顯著高于處理CK和T1。移栽后30～45 d株高增長(zhǎng)迅速，其中T1處理的株高增加量最大，在移栽后45 d時(shí)其株高達(dá)107.70 cm。移栽后60 d，T1處理的株高在各處理間處于最高狀態(tài)，處理T3次之；未施肥處理的株高顯著低于施肥處理，說明施用肥料對(duì)煙株株高的影響較大。移栽后75 d時(shí)，施肥處理中，T1株高最高，但與其他施肥處理無顯著差異。因此，基肥追肥配比為4 ∶6有促進(jìn)煙株長(zhǎng)高的趨勢(shì)。與T4相比，施用追肥可促使株高增加0.83%～4.96%。

2.1.2 不同基肥追肥配比對(duì)煙株莖圍的影響 從圖2可以看出，煙株移栽后30 d時(shí)，T2、T3處理的莖圍顯著高于處理T1和CK。移栽后30～45 d，各處理莖圍均迅速增加，其中T1處理的莖圍增加量最大。移栽后45 d，施用肥料的處理間莖圍差異不顯著。移栽后 60 d，各處理間莖圍表現(xiàn)出的規(guī)律與移栽后45 d類似。移栽后75 d，T1處理的莖圍最大，為11.30 cm，T2處理次之，CK處理莖圍最小。與T4相比，施用追肥可促使煙株的莖圍增加3.81%～7.62%，且煙株的莖圍在一定范圍內(nèi)隨著追肥比例的增加而增大。

2.1.3 不同基肥追肥配比對(duì)煙株最大葉長(zhǎng)的影響 從圖3可以看出，煙株移栽后30 d，T2、T3處理的最大葉長(zhǎng)顯著高于CK、T1處理。移栽后45 d，T3處理最大葉長(zhǎng)最大，T1處理次之，T2處理與T4處理的最大葉長(zhǎng)差異不顯著。移栽后60 d，T2處理的最大葉長(zhǎng)最大，T1處理次之，CK處理最小。移栽后75 d，T1處理最大葉長(zhǎng)顯著大于其他處理，T2、T3、T4處理間的最大葉長(zhǎng)差異不顯著。與T4相比，施用追肥促使煙株最大葉長(zhǎng)增加了0.95%～4.74%。

2.1.4 不同基肥追肥配比對(duì)煙株最大葉寬的影響 從圖4可以看出，煙株移栽后30 d，T2處理的最大葉寬最大，但與T3、T4處理間差異不顯著。煙株移栽后45 d，在施肥處理中，T3處理的最大葉寬最大，為39.10 cm，T4處理次之，T1處理最小。移栽后60 d，各處理間最大葉寬的規(guī)律與移栽后45 d類似，仍為T3處理最大。移栽后75 d，T3處理的最大葉寬依然最大，施肥處理間最大葉寬差異不顯著。CK處理煙株的最大葉寬在整個(gè)觀察期內(nèi)均低于同期其他4個(gè)處理。

3.1.5 不同基肥追肥配比對(duì)烤煙有效葉數(shù)的影響 從圖5可以看出，移栽后30～45 d，煙株的有效葉數(shù)迅速增加。移栽后45 d，T4處理的有效葉數(shù)最多，各處理間表現(xiàn)出有效葉數(shù)隨基肥施用比例增加而增加的趨勢(shì)。移栽后60 d，T2處理的有效葉數(shù)最多，但4個(gè)施肥處理間差異不顯著。移栽后75 d，T1處理的有效葉數(shù)略多于其他施肥處理，CK處理最少。

2.2 不同基肥追肥配比對(duì)烤煙肥料利用率的影響

從表1可以看出，T1處理的氮肥和磷肥利用率最高分別達(dá)到34.37%和2.30%，T4處理的磷肥利用率最低。T2處理鉀肥利用率最高，為21.63%，T4處理次之，T3處理最低。

表1 不同基肥追肥配比對(duì)烤煙肥料利用率的影響

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。下表同。

2.3 不同基肥追肥配比對(duì)肥料貢獻(xiàn)率、煙株收獲指數(shù)的影響

從表2可以看出，T1處理的肥料貢獻(xiàn)率最高，為 63.26%；T2處理次之，為61.89%；基肥施用比例最大的T4處理肥料貢獻(xiàn)率最低。4個(gè)施肥處理的肥料貢獻(xiàn)率呈現(xiàn)出隨追肥施用比例增大而升高的趨勢(shì)，煙株收獲指數(shù)同樣有隨追肥比例增大而增加的趨勢(shì)。T1處理的煙株收獲指數(shù)最大，達(dá)0.289，CK處理的收獲指數(shù)最低。說明適當(dāng)增加追肥施用比例可以提高肥料貢獻(xiàn)率和煙株收獲指數(shù)，且以追肥比例達(dá)60%時(shí)的效果最好。

表2 不同基肥追肥配比對(duì)肥料貢獻(xiàn)率、煙株收獲指數(shù)的影響

注：“—”表示CK未施用肥料，故未計(jì)算該處理肥料貢獻(xiàn)率。

2.4 不同基肥追肥配比對(duì)煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值的影響

施用肥料對(duì)當(dāng)季作物產(chǎn)量和產(chǎn)值有重要影響。從表3可以看出，CK處理的產(chǎn)量、產(chǎn)值以及中上等煙比例均顯著低于施肥處理。在施肥處理中，T1處理的產(chǎn)量最高，達(dá) 2 031.45 kg/hm2，T2處理次之，T4處理最低，說明烤后煙產(chǎn)量在T1～T4處理間有隨追肥施用比例增加而增加的趨勢(shì)。T1處理的單位面積產(chǎn)值最大，達(dá)48 757.50元/hm2，但均價(jià)略低于T3處理。施肥處理的下等煙比例較低，而CK處理的下等煙比例顯著高于其他處理，達(dá)30.16%。改變基肥追肥配比對(duì)烤后煙葉的中上等比例影響不大。

表3 不同基肥追肥配比對(duì)煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值的影響

2.5 不同基肥追肥配比對(duì)煙葉化學(xué)成分及協(xié)調(diào)性的影響

煙葉中的化學(xué)成分及比值是評(píng)價(jià)煙葉質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是煙葉香吃味的內(nèi)在反應(yīng)[8]。一般認(rèn)為優(yōu)質(zhì)煙的總氮含量為1.5%～3.5%，煙堿含量為1.5%～3.5%，總糖含量為 18%～22%，還原糖含量為16%～18%，鉀離子含量在2%以上，氯離子含量在1%以下，兩糖比應(yīng)在0.9以上，糖堿比為 8～12，鉀氯比大于4[19]。從表4可以看出，下部葉中，CK處理的總氮含量低于優(yōu)質(zhì)煙葉要求；相比之下，T1處理和T3處理的總氮含量相對(duì)較高且處于適宜范圍；T4處理的總氮含量為 1.66%，在適宜范圍內(nèi)，但低于T1、T3處理。T4處理的煙堿含量為1.51%，較為適宜。T1處理的總糖含量較為適宜，而處理CK和T2總糖含量較高。T1處理和T4處理的還原糖含量低于其他處理。施肥處理的煙葉鉀離子含量均滿足優(yōu)質(zhì)煙葉要求，其中T1、T3、T4處理的鉀離子含量相對(duì)較高。所有處理煙葉氯離子含量均處于要求范圍內(nèi)，T3處理的氯離子含量相對(duì)較高。T1、T4處理的石油醚提取物含量較高，T3處理的石油醚提取物含量最低。T2處理兩糖比最接近優(yōu)質(zhì)煙葉要求，而T4處理糖堿比較為適宜。本試驗(yàn)中各處理的鉀氯比均高于4，滿足優(yōu)質(zhì)煙葉要求。

在中部葉中，T1處理煙葉煙堿含量較適宜，達(dá)到了 2.00% 以上，其中T2處理煙堿含量顯著高于其他處理，達(dá)到2.97%，但仍處在適宜范圍內(nèi)。各處理總糖含量高于優(yōu)質(zhì)煙葉要求范圍，施肥處理中部葉煙葉兩糖含量整體上隨追肥比例的增加而降低的趨勢(shì)。T3處理的鉀離子含量較高，滿足優(yōu)質(zhì)煙葉需求。4個(gè)施肥處理的煙葉氯離子含量均在優(yōu)質(zhì)烤煙質(zhì)量要求范圍內(nèi)，但含量總體偏低，其中T4處理的氯離子含量相對(duì)較高。在施肥處理中，增加追肥比例有利于提高煙葉的石油醚提取物含量，且石油醚提取物含量隨追肥施用比例的增加而增加。所有處理的兩糖比均低于優(yōu)質(zhì)烤煙需求，其中T3處理兩糖比最高。CK、T1、T2處理煙葉的糖堿比較接近優(yōu)質(zhì)煙葉要求。所有處理的鉀氯比均在優(yōu)質(zhì)煙葉要求范圍內(nèi)。

在上部葉中，T3、T4處理的煙葉總氮含量較高。優(yōu)質(zhì)烤煙上部葉煙堿含量一般要求在2.80%～3.50%之間，T2、T3處理的煙葉煙堿含量較適宜，滿足優(yōu)質(zhì)煙葉需求，處理CK、T1、T4煙葉煙堿含量稍低。所有處理的兩糖含量均超出優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)要求，施肥處理煙葉的兩糖比低于未施肥處理。在施肥處理中，煙葉鉀離子含量有隨追肥施用比例增加而增加的趨勢(shì)。T3、T4處理的煙葉氯離子含量相對(duì)較高，但均滿足優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)要求。CK處理的石油醚提取物含量較高。施肥處理煙葉的兩糖比相對(duì)較低，且低于優(yōu)質(zhì)煙葉要求。處理T1、T4糖堿比符合優(yōu)質(zhì)煙葉要求。所有處理的鉀氯比均在優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)需求范圍內(nèi)。

表4 基肥、追肥不同配比對(duì)煙葉化學(xué)成分及協(xié)調(diào)性的影響

3 討論與結(jié)論

烤煙生育期較長(zhǎng)，在生長(zhǎng)過程中遵循著“少富老貧”的需肥規(guī)律。傳統(tǒng)施肥常重施基肥，忽略追肥的作用?；试谑┤胪寥篮罂梢栽跓熤赀€苗期、伸根期供給大量養(yǎng)分，隨著煙株生育期推進(jìn)，土壤中的氮肥經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的散失和淋溶，其肥效會(huì)大大降低。我國南方土壤中含有大量鐵鋁化合物，肥料中的磷素和土壤中的鐵鋁化合物結(jié)合，形成難以被植物利用的磷酸鹽化合物，從而降低磷肥的有效性[20-21]?？緹煵煌L(zhǎng)發(fā)育階段養(yǎng)分的吸收來源不同。袁仕豪等對(duì)烤煙生長(zhǎng)過程中氮素吸收規(guī)律進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，烤煙在伸根期和旺長(zhǎng)期以吸收基肥氮為主，成熟期以吸收土壤氮為主；在相同的施氮量條件下，隨著追肥比例的增大，烤煙對(duì)基肥氮的吸收量減小，對(duì)追肥氮的吸收量增加；各生育期內(nèi)，烤煙對(duì)追肥的利用率均高于基肥[22]。本研究中隨著追肥比例的增加，土壤肥料的氮?dú)埩艉蛽p失量減少。還苗期和伸根期，煙株對(duì)養(yǎng)分的吸收量較少，此階段作為基肥的大量養(yǎng)分沒有得到充分利用，土壤速效養(yǎng)分含量隨雨水的淋溶和土壤的固定而降低。煙株進(jìn)入旺長(zhǎng)期后，需要吸收大量養(yǎng)分，此時(shí)追施肥料可以使土壤速效養(yǎng)分在短期內(nèi)迅速提高，滿足煙株旺長(zhǎng)的需求。從植物學(xué)性狀來看，追肥施用量大的處理在生育期內(nèi)煙株長(zhǎng)勢(shì)較好；進(jìn)入旺長(zhǎng)期后，煙株株高、莖圍、最大葉長(zhǎng)隨追肥施用比例的增加而增加[22]；進(jìn)入成熟期后，煙株吸收的氮素主要用于合成煙堿[8]。本試驗(yàn)中，追肥比例大的處理，煙葉中的總氮、煙堿含量總體上有增加的趨勢(shì)，與石俊雄的研究結(jié)果[23]一致。本研究結(jié)果表明，追肥比例最大的T1處理氮肥、磷肥的肥料利用率最高，且氮肥和磷肥的肥料利用率表現(xiàn)出隨追肥比例增加而增加的趨勢(shì)，提高追肥施用比例可以提高肥料利用率。肥料貢獻(xiàn)率和煙株收獲指數(shù)也表現(xiàn)出隨追肥施用比例增加而變大的趨勢(shì)。

本研究結(jié)果顯示，煙葉中的兩糖含量的變化趨勢(shì)與煙堿含量相反，整體上隨著施用追肥比例的增加，煙葉總糖、還原糖含量都有降低的趨勢(shì)；提高追肥比例上部煙葉中的鉀離子含量也有升高的趨勢(shì)?；首贩逝浔刃枰谝粋€(gè)適宜范圍內(nèi)，追肥比例過高或過低都會(huì)對(duì)煙株還苗期生長(zhǎng)發(fā)育造成影響，本試驗(yàn)中，在移栽后30 d時(shí)，T1處理株高、莖圍、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬、有效葉數(shù)均與CK處理差異不顯著。曹文華等認(rèn)為，煙株生長(zhǎng)前期施肥不足會(huì)導(dǎo)致煙株生長(zhǎng)勢(shì)較弱，而后期肥料過多，煙株上部葉開片不好，導(dǎo)致煙葉貪青晚熟，落黃困難，烤后煙葉含青較重，從而影響煙葉品質(zhì)[11]。

本研究結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)增大追肥施用比例有利于促進(jìn)煙株在田間的生長(zhǎng)，具體表現(xiàn)為煙株株高、莖圍、最大葉長(zhǎng)隨追肥比例的增加而增加。同時(shí)，在一定范圍內(nèi)增加追肥比例有利于適當(dāng)提高煙葉煙堿含量，降低煙葉兩糖含量，提高煙葉協(xié)調(diào)性、肥料利用率和肥料貢獻(xiàn)率。施用40%基肥、60%追施的處理最有利于煙株的生長(zhǎng)發(fā)育以及煙葉的協(xié)調(diào)性，且可明顯提高肥料利用率。

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