不同水肥條件對(duì)烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量的影響

陳振國(guó)+李進(jìn)平+馮吉

摘要：為探討在大田生長(zhǎng)過(guò)程中，土壤水分和氮肥互作對(duì)烤煙產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，2016年在保康縣進(jìn)行了水肥耦合試驗(yàn)。結(jié)果表明，增加土壤水分含量或施肥量均可促進(jìn)烤煙的生長(zhǎng)發(fā)育，提高產(chǎn)量和產(chǎn)值；高水+高肥處理的水肥互作效應(yīng)明顯，能取得較高的產(chǎn)量和產(chǎn)值。綜合不同水肥條件對(duì)烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值、內(nèi)在化學(xué)成分、評(píng)吸質(zhì)量的影響，結(jié)果施氮量5～6 kg/667 m2，同時(shí)采取保水灌溉措施，能明顯提高烤煙的產(chǎn)值和品質(zhì)；但在沒有灌溉的條件下，應(yīng)降低施氮量，施氮量以5 kg/667 m2為宜。

關(guān)鍵詞：烤煙；水分；氮肥；水肥耦合；產(chǎn)量；質(zhì)量

中圖分類號(hào)：S572：S365 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2018）02-0087-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.02.022

Abstract： Aimed to research the effect of interaction between soil moisture and fertilizer on yield and quality of flue cured tobacco in the growth of field， the experiments of water and fertilizer coupling were conducted in Baokang county in 2016. The results showed that increasing soil moisture content or fertilizer rate could promote the growth and development， yield and quality of flue-cured tobacco. The interaction between soil moisture and fertilizer was significant in the treatment with high rate of soil moisture content and fertilizer， which could lead to higher yield and quality of flue-cured tobacco. Considering different effects of soil moisture and fertilizer on yield， production value， intrinsic chemical composition and smoking quality of the flue-cured tobacco， nitrogen application rate was advised as 5～6 kg/667 m2. Furthermore， water irrigation measures could significantly improve the production value and quality of flue-cured tobacco； under the condition of no irrigation， the nitrogen application rate should be reduced to 5 kg/667 m2.

Key words： flue cured tobacco； water； nitrogen fertilizer； water and fertilizer coupling； yield； quality

中國(guó)的煙草種植面積和總產(chǎn)量均居世界首位[1]，煙葉生產(chǎn)在中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。水分和肥料是影響煙草生長(zhǎng)發(fā)育和煙葉質(zhì)量的兩大生態(tài)因素，也是人們有效調(diào)控?zé)煵莓a(chǎn)量和質(zhì)量的主要手段[2-4]，兩大因素之間存在著密切的相互關(guān)聯(lián)、相互制約關(guān)系。水肥關(guān)系失調(diào)意味著植物生長(zhǎng)過(guò)程的衰退甚至停止，因此確定合理的施肥量，必須與水分狀況緊密結(jié)合[5，6]?，F(xiàn)在利用水肥耦合作用原理，根據(jù)不同作物需水、需肥特性，將灌溉與施肥有機(jī)地協(xié)調(diào)起來(lái)，提高水肥利用效率，已在一些經(jīng)濟(jì)作物上取得了顯著的效果[7-10]；然而目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)煙草水肥交互作用及耦合模式的報(bào)道較少。20世紀(jì)80年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)的土壤肥料、農(nóng)學(xué)等科技工作者在氮素供應(yīng)對(duì)煙草產(chǎn)量和品質(zhì)形成過(guò)程的影響、煙草合理施用氮肥、提高煙田氮肥利用率和土壤植物系統(tǒng)氮循環(huán)及其調(diào)控等方面展開了較為系統(tǒng)深入的研究，取得了建立在充分灌溉基礎(chǔ)之上的煙草養(yǎng)分吸收、氮肥運(yùn)籌規(guī)律等成果[11-15]。汪耀富等[4]的研究發(fā)現(xiàn)，單施有機(jī)肥對(duì)煙草產(chǎn)量影響不大，但會(huì)顯著降低上等煙比例和總氮、煙堿含量；灌水可以顯著提高烤后煙葉鐵、鋅含量和產(chǎn)量以及上等煙比例。但是現(xiàn)有的研究多為單因子比較，即在控制一定灌溉條件（充分灌溉）下來(lái)探討不同的施肥水平、施肥措施等對(duì)煙草礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收和分配、產(chǎn)量及品質(zhì)形成的影響；或者控制相同的施肥水平，研究節(jié)水灌溉對(duì)煙草生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響。這些研究較難反映出水肥交互作用對(duì)煙草產(chǎn)量、品質(zhì)的影響及相互關(guān)系，亦難弄清以肥調(diào)水、以水促肥的基本原理。為此，課題組開展了不同水肥條件對(duì)烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量的影響試驗(yàn)，旨在比較大田生長(zhǎng)過(guò)程中土壤水分和氮肥互作對(duì)烤煙產(chǎn)量、品質(zhì)的影響及相互關(guān)系，從而為指導(dǎo)煙葉大田生產(chǎn)灌溉和施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地及材料

試驗(yàn)于2016年在湖北省?？悼h馬良鎮(zhèn)和平村實(shí)施，該村海拔890 m，供試品種為烤煙K326，試驗(yàn)地耕作層（0～20 cm）土壤基礎(chǔ)肥力（5點(diǎn)取樣法）是堿解氮含量為141.14 mg/kg、速效磷46.72 mg/kg、速效鉀278.46 mg/kg、有機(jī)質(zhì)5.46 g/kg，pH為6.15；土壤的飽和持水量為27.5%。氮肥用硝酸銨或含硝態(tài)氮40%左右的煙草專用復(fù)合肥，磷肥用過(guò)磷酸鈣，鉀肥用硫酸鉀或硝酸鉀。endprint

1.2 處理及設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用兩因素三水平裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，主區(qū)為灌水3個(gè)處理，其中處理A為壟溝覆膜保水加灌溉、處理B為不灌水加隔壟溝覆膜保水、處理C為不灌水；副區(qū)為氮用量3個(gè)處理，其中處理1為N用量5 kg/667 m2、處理2為N用量6 kg/667 m2、處理3為N用量7 kg/667 m2，N∶P2O5∶K2O=1∶1∶2.5；共9個(gè)處理組合，各處理組合設(shè)置見表1。副區(qū)植煙60株，4行區(qū)，副區(qū)之間壟溝下埋薄膜，防止養(yǎng)分相互滲透。隨機(jī)排列，重復(fù)3次。灌水處理的灌水方法為膜上灌溉，具體灌水時(shí)間可在各時(shí)期干旱時(shí)進(jìn)行，原則是盡可能達(dá)到各時(shí)期的土壤適宜含水量。

1.3 方法

移栽期在2016年5月10日，采用凹型結(jié)合壟，寬窄行（雙行）移栽，灌溉行距為110 cm，操作行距為120 cm，株距50 cm；施肥方法上以70%的氮肥、鉀肥和100%的磷肥作基肥，其中60%的氮肥結(jié)合“三先”技術(shù)在移栽前15 d施肥起壟并待墑蓋膜，10%的氮肥結(jié)合移栽作穴肥，要求與土壤混合均勻。30%的氮肥、鉀肥作追肥，在移栽后15-20 d施完。

1.4 測(cè)定

1.4.1 煙苗移栽前土壤測(cè)定 用5點(diǎn)取樣法于移栽前測(cè)定煙田0～10、10～20、20～30、30～40 cm土層的土壤容重、孔隙度、含水量、最大田間持水量以及堿解氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、速效磷和速效鉀含量。

1.4.2 煙苗移栽后土壤測(cè)定 用5點(diǎn)取樣法分別于移栽后3、5、7、9、11、13、15周和采收結(jié)束時(shí)測(cè)定煙田0～10、10～20、20～30、30～40 cm土層的土壤容重、孔隙度、含水量以及堿解氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、速效磷和速效鉀含量，灌水前1 d和灌水后3-5 d各加測(cè)1次。

1.4.3 煙株測(cè)定 分別于移栽后3、5、7、9、11、13、15周和采收結(jié)束時(shí)每小區(qū)取具代表性煙株3株，沖洗干凈根后拍照，稱取其鮮重，并在105 ℃下殺青，60 ℃烘干，測(cè)定根、莖、葉（打頂后分上、中、下部位）的干物質(zhì)積累量，根、莖、葉樣品單獨(dú)烘干粉碎，過(guò)60目篩后備礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分含量測(cè)定。

1.4.4 農(nóng)藝性狀測(cè)定 煙苗移栽后每10 d測(cè)定1次煙株的株高、莖圍、單株葉面積、最大葉面積（長(zhǎng)×寬），每小區(qū)選6株，定點(diǎn)觀測(cè)，分別記載。對(duì)大田生長(zhǎng)打頂時(shí)的農(nóng)藝性狀進(jìn)行歸總分析。

1.4.5 經(jīng)濟(jì)性狀測(cè)定 采收結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)各處理煙葉的單葉重、產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例等經(jīng)濟(jì)性狀。

1.4.6 烤煙內(nèi)在化學(xué)成分測(cè)定 取各處理C3F和B2F煙葉各2 kg，分析烤后煙葉的常規(guī)化學(xué)成分，其中總氮含量采用過(guò)氧化氫-硫酸消化法-半微量定氮法[16]測(cè)定，還原糖含量采用伯川法[17]測(cè)定，鉀含量采用火焰光度法[18]測(cè)定，煙堿含量采用紫外分光光度法[19]測(cè)定；計(jì)算氮堿比、糖堿比。

1.4.7 烤煙感官評(píng)吸質(zhì)量鑒定 取各處理C3F和B2F煙葉各2 kg，由湖北省煙草科學(xué)研究院卷制后組織業(yè)內(nèi)專家進(jìn)行評(píng)吸，鑒定感官評(píng)吸質(zhì)量，指標(biāo)有香氣質(zhì)（賦值18分）、香氣量（賦值16分）、雜氣（賦值16分）、刺激性（賦值20分）、余味（賦值22分）、燃燒性（賦值4分）、灰色（賦值4分）。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2010程序處理，并用其制表；運(yùn)用SPSS 19軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 主處理的煙田土壤平均含水量

為了解不同主處理對(duì)烤煙大田生長(zhǎng)期間土壤含水量的影響，在試驗(yàn)的過(guò)程中，對(duì)各主處理的0～40 cm土壤平均含水量采用烘干法進(jìn)行了測(cè)定，并計(jì)算出了其相對(duì)含水量，結(jié)果見表2。從表2可以明顯看出，在各時(shí)期土壤的相對(duì)含水量上，主處理A、B的差異不大，但處理A、B都明顯的高于處理C，其中在伸根期提高了近9個(gè)百分點(diǎn)，在旺長(zhǎng)期和成熟期提高了5個(gè)百分點(diǎn)左右。說(shuō)明采用雙行結(jié)合壟并用薄膜覆蓋可有效地降低土壤水分的蒸發(fā)，具有良好的保水效果。處理A和處理B之間差異不明顯是因?yàn)?016年在烤煙大田生長(zhǎng)季節(jié)里沒有出現(xiàn)明顯的旱情，從而沒有進(jìn)行膜上灌溉造成的。故以下針對(duì)處理A、處理C的結(jié)果進(jìn)行分析。

2.2 不同處理對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響

為了解不同處理組合對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響，試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)烤煙在大田生長(zhǎng)打頂時(shí)的農(nóng)藝性狀進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果見表3。從表3可以看出，在主處理上，隔壟溝覆膜保水、干旱時(shí)灌水的處理A明顯的高于常規(guī)壟型的不灌溉處理C，說(shuō)明土壤含水量高的處理更有利于烤煙正常生長(zhǎng)發(fā)育。在副處理上可以看出，主處理在施氮量范圍內(nèi)，隨著施氮量的增加，其農(nóng)藝性狀的各項(xiàng)指標(biāo)有升高的趨勢(shì)，說(shuō)明在試驗(yàn)條件下，隨著施氮量增加有利于烤煙的生長(zhǎng)發(fā)育。綜合來(lái)看，隔壟溝覆膜保水、干旱時(shí)灌水、施氮水平在7 kg/667 m2處理的效果最好。

2.3 不同處理對(duì)烤煙產(chǎn)量、質(zhì)量的影響

2.3.1 對(duì)烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值的影響 在烤煙調(diào)制結(jié)束后，按照烤煙42級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各處理組合進(jìn)行分級(jí)統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、上中等煙比例，并對(duì)產(chǎn)量、產(chǎn)值作方差分析，結(jié)果見表4。從表4可見，在主處理上，產(chǎn)量和產(chǎn)值均表現(xiàn)為隔壟溝覆膜保水、干旱時(shí)灌水的處理高于常規(guī)壟、不灌水的處理；在副處理內(nèi)，產(chǎn)量和產(chǎn)值隨著施氮量的增加而增加。在調(diào)制后煙葉的上中等煙比例和均價(jià)上，各處理的變化趨勢(shì)與產(chǎn)量和產(chǎn)值的變化趨勢(shì)相同。說(shuō)明在試驗(yàn)處理范圍內(nèi)，隨著土壤含水量的升高，可有效地提高烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值、上中等煙比例和均價(jià)；在同一水分處理下，隨著氮用量的增加，烤煙的產(chǎn)量和產(chǎn)值可以得到提高。方差分析結(jié)果表明，產(chǎn)量上，處理A3與C1之間存在極顯著差異（P<0.01），A2、C3、A1與C1之間存在顯著差異（P<0.05），處理C2與C1之間差異不顯著（P>0.05）；在產(chǎn)值上，處理A3與C2、C1之間存在極顯著差異（P<0.01），處理A2與C1之間存在極顯著差異（P<0.01），處理A1、C3與C1之間存在顯著差異（P<0.05）。這個(gè)結(jié)果說(shuō)明，隨著施氮量的增加，烤煙的產(chǎn)量增加，在施氮量較高的情況下，配合較高的土壤含水量，才能使烤煙取得較高的產(chǎn)量、產(chǎn)值；在對(duì)烤煙產(chǎn)值的影響上，土壤含水量為主效因素。endprint

2.3.2 對(duì)烤煙內(nèi)在化學(xué)成分的影響 煙草內(nèi)在質(zhì)量和其燃燒后的煙氣成分都與煙葉的內(nèi)在化學(xué)成分密切相關(guān)，為了比較不同處理對(duì)烤煙內(nèi)在質(zhì)量的影響，試驗(yàn)在調(diào)制后，取各處理的上部煙葉樣和中部煙葉樣進(jìn)行了常規(guī)化學(xué)成分測(cè)定，結(jié)果見表5。從表5可以明顯地看出，在煙葉的煙堿和總氮含量上，上部葉和中部葉在各處理上所表現(xiàn)的趨勢(shì)基本相同，多表現(xiàn)為在主處理間處理A<處理C，說(shuō)明隨著大田生長(zhǎng)階段土壤含水量的降低，其煙堿含量增加，總氮有升高趨勢(shì)；在副處理內(nèi)，多數(shù)是處理1<處理2<處理3，說(shuō)明隨著施氮量的增加，煙葉的煙堿、總氮含量增加；在處理A內(nèi)，不同副處理間的煙堿、總氮含量差異明顯小于處理C內(nèi)不同副處理間煙堿、總氮含量。說(shuō)明在土壤水分含量高的情況下，施氮量的增加對(duì)煙葉煙堿、總氮含量的影響較小，而在干旱條件下，施氮量的增加對(duì)煙葉煙堿、總氮含量的影響較大。煙葉的糖堿比、氮堿比反映了煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性，糖堿比接近10的烤煙質(zhì)量好，一般在6～10；氮堿比接近1為好。在煙葉的糖堿比、氮堿比上，表5顯示，在主處理上，處理A與處理C相比，前者的糖堿比、氮堿比更趨于協(xié)調(diào)；在副處理內(nèi)，煙葉的糖堿比表現(xiàn)為處理1>處理2>處理3，說(shuō)明土壤含水量高，可促進(jìn)烤煙內(nèi)在化學(xué)成分的協(xié)調(diào)；在相同的水分條件下，隨施肥量的增加，烤煙內(nèi)在化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性有變劣的趨勢(shì)，其中在土壤水分條件差的情況下則表現(xiàn)得更為明顯。烤煙煙葉的糖堿比隨著施氮量的增加而降低；而煙葉的氮堿比表現(xiàn)不明顯。總的來(lái)看，低施氮量和較高的土壤含水量有利于提高煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性。

2.3.3 對(duì)烤煙感官評(píng)吸質(zhì)量的影響 專家評(píng)吸結(jié)果見表6。從表6綜合得分來(lái)看，在主處理上，處理A的總體評(píng)吸質(zhì)量要高于處理C；在副處理內(nèi)表現(xiàn)為隨著施肥量的增加，其處理煙葉的內(nèi)在評(píng)吸質(zhì)量有降低的趨勢(shì)。說(shuō)明提高土壤含水量，有利于烤煙內(nèi)在質(zhì)量的形成，在相同的土壤水分含量情況下，增加施肥量會(huì)降低烤煙內(nèi)在品質(zhì)。從試驗(yàn)設(shè)置的處理來(lái)看，A1處理烤煙評(píng)吸質(zhì)量最好，即較高的土壤含水量和施氮量5 kg/667 m2有利于提高烤煙的評(píng)吸質(zhì)量。

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，煙田采用雙行結(jié)合壟可以有效地保水，提高土壤水分含量，從而促進(jìn)烤煙的正常生長(zhǎng)。隨著施肥量的增加，可促進(jìn)烤煙的生長(zhǎng)發(fā)育?？偟膩?lái)看，保水灌溉、7 kg/667 m2施氮量處理的效果最好，與低水平的水分處理相比，在有效葉上可提高2片左右，株高可增加10 cm；在施氮量較高的情況下，配合較高的土壤含水量，才能使烤煙取得較高的產(chǎn)量、產(chǎn)值；在對(duì)烤煙產(chǎn)值的影響上，土壤水分為主效因素；對(duì)烤煙內(nèi)在化學(xué)成分的影響上，在土壤水分含量高的情況下，施氮量的增加對(duì)煙葉煙堿、總氮含量的影響較小，而在干旱條件下，施氮量的增加對(duì)煙葉煙堿、總氮含量的影響較大，隨著施氮量的增加，煙葉煙堿、總氮含量增加。土壤含水量高，可促進(jìn)烤煙內(nèi)在化學(xué)成分的協(xié)調(diào)，在相同的水分條件下，隨施肥量的增加，烤煙內(nèi)在化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性有變劣的趨勢(shì)，這在土壤水分條件差的情況下表現(xiàn)得更為明顯。在對(duì)煙葉的評(píng)吸質(zhì)量影響上，隨著土壤相對(duì)含水量的升高，其香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、余味均有變優(yōu)的趨勢(shì)，刺激性的變化趨勢(shì)不明顯；在副處理中，其香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、余味均隨施氮量的增加有變劣的趨勢(shì)，其中土壤相對(duì)含水量較低的不灌溉處理較為明顯；綜合評(píng)吸質(zhì)量得分方面，提高土壤含水量有利于烤煙內(nèi)在質(zhì)量的形成，在相同的土壤水分含量前提下，增加施肥量會(huì)降低烤煙內(nèi)在品質(zhì)。只有水肥協(xié)調(diào)，才有利于促進(jìn)烤煙的正常生長(zhǎng)發(fā)育，提高其產(chǎn)量質(zhì)量。綜合不同水肥條件對(duì)烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值、內(nèi)在化學(xué)成分、評(píng)吸質(zhì)量的影響，施氮量5～6 kg/667 m2，同時(shí)采取保水灌溉措施能明顯提高烤煙的產(chǎn)值和品質(zhì)；不過(guò)在沒有灌溉的條件下，應(yīng)降低施氮量，施氮量以5 kg/667 m2為宜。

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