多雨煙區(qū)烤煙氮肥優(yōu)化施用的減氮效應(yīng)及對烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響

張海偉,何寬信,葉為民,王玉勝,邵雪蓮,劉潤生,王念磊,焦紹赫

(1.江西省煙草科學(xué)研究所，江西 南昌 330025；2.廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，廣東 廣州 510385；3.贛州市煙草公司瑞金分公司，江西 瑞金 342500)

在多雨煙區(qū)，過早施入煙田的氮肥會因不能被煙株及時(shí)吸收而損失加劇[1-3]。增施氮肥雖然能夠提高煙葉產(chǎn)量，但會加大后期煙株氮素調(diào)控的難度，造成上部葉煙堿含量高以及生態(tài)環(huán)境破壞等問題[4-5]。研究表明，合理把握肥料施用位置、適當(dāng)減少基肥施用比例、增加追肥次數(shù)等措施，能夠有效減少肥料流失，使肥料及時(shí)、充分地被煙株吸收利用，滿足煙株各階段的營養(yǎng)需求，最大化地發(fā)揮肥效[6-7]。近年來，針對多雨條件下烤煙基肥施用方法的研究有所報(bào)道[8-9]，但由于不同產(chǎn)區(qū)在生態(tài)條件和基肥施用時(shí)操作上存在差異，研究結(jié)果只能區(qū)域性推廣。另外，現(xiàn)有報(bào)道大部分是在相同施肥量基礎(chǔ)上對基肥施肥方式進(jìn)行比較，沒有考慮施肥量、基肥施用比例等對肥料利用及烤煙產(chǎn)質(zhì)量形成的效應(yīng)，研究所獲技術(shù)是否達(dá)到最優(yōu)尚有待驗(yàn)證。

江西地處亞熱帶溫潤季風(fēng)氣候區(qū)，年降水量1 410～1 762 mm。烤煙生產(chǎn)中基肥以條施為主，施氮量相對偏高，降水量大，易造成大田前期煙株根系周圍養(yǎng)分濃度偏低，不利于中下部葉的物質(zhì)積累，后期大量氮素供給又導(dǎo)致上部葉煙堿含量偏高。針對煙區(qū)生態(tài)條件對現(xiàn)有基肥施用技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，協(xié)調(diào)不同生育期烤煙氮素營養(yǎng)，對于提升江西煙葉質(zhì)量、保護(hù)煙田生態(tài)環(huán)境具有重要意義。本試驗(yàn)通過研究基肥不同施肥方式和基追肥比例對烤煙生長及產(chǎn)質(zhì)量的影響及施肥方式優(yōu)化的減氮效應(yīng)，探索適宜江西多雨生態(tài)條件下的肥料優(yōu)化施用技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 供試條件和材料

試驗(yàn)于2015年在江西瑞金煙葉科技示范園進(jìn)行。供試烤煙品種為云煙87，包衣種濕潤育苗，葉齡為7葉1心時(shí)膜上移栽。試驗(yàn)田前茬為水稻，土壤質(zhì)地為砂壤土，土壤理化性狀：pH值5.42，有機(jī)質(zhì)18.6 g·kg-1，堿解氮94.3 mg·kg-1，有效磷22.5 mg·kg-1，速效鉀98.6 mg·kg-1，氯離子0.15 mg·kg-1，陽離子交換量19.7 cmol·kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，根據(jù)施肥方式和施肥量不同，設(shè)置3個處理。CK：總施N量為150 kg·hm-2，基肥條施，氮肥基追肥比例為50%∶50%；T1：總施氮量減少15%，60%基肥條施+40%基肥穴施，氮肥基追肥比例為50%∶50%；T2：總施氮量減少15%，60%基肥條施+40%基肥穴施，基追肥比例為35%∶65%。每處理重復(fù)4次，共12個小區(qū)。小區(qū)面積54 m2。試驗(yàn)所用煙草有機(jī)肥(N-P2O5-K2O=2-2.5-1.5)用量為1 275 kg·hm-2，磷、鉀肥用量固定(施P2O5量為127.5 kg·hm-2，施K2O量為375 kg·hm-2)，磷肥全部基施(除作為追肥的煙草專用肥中的一部分磷)，鉀肥按基追比40%∶60%施入。

1.3 試驗(yàn)方法

2015年2月整地起壟，3月5日進(jìn)行膜上移栽，行株距為120 cm×50 cm。CK處理基肥在移栽前15 d條施，然后覆蓋地膜；T1和T2處理的基肥條施部分在移栽前15 d施用，剩余肥料在移栽前按照預(yù)定株距挖大穴(直徑25 cm，深18 cm)后施入，并與穴內(nèi)土壤拌勻，然后回填覆土。追肥分別在移栽當(dāng)天、移栽后第7、15和30 d分4次施入，各處理追肥中的硝酸鉀采用兌水澆施的方法，煙草專用肥結(jié)合小培土干施，其他生產(chǎn)管理措施參照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)方法。

1.4 測定項(xiàng)目及方法

于移栽后40、55和70 d，各小區(qū)分別選取代表性煙株測定最大葉片的葉面積、SPAD值和凈光合速率，并取樣分根、莖和葉烘干測定干物質(zhì)重，粉碎后測定氮、磷、鉀養(yǎng)分含量?？竞鬅熑~按試驗(yàn)處理調(diào)查經(jīng)濟(jì)性狀，各處理取C3F和B2F樣品進(jìn)行物理、外觀質(zhì)量及主要化學(xué)成分分析，并進(jìn)行感官質(zhì)量評價(jià)?？竞鬅熑~外觀質(zhì)量鑒定評分方法參照王彥亭等[10]的方法(表1)進(jìn)行；感官質(zhì)量評價(jià)方法按照煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(YC/T 138-1998)[11]實(shí)施。

表1 初烤煙葉外觀質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)

1.5 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS 19.0對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan法進(jìn)行多重比較，英文小寫字母表示5%差異顯著性水平(P≤0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對移栽后烤煙生長的影響

2.1.1 干物質(zhì)積累和葉面積

移栽后40 d時(shí)T1和T2處理的根系和地上部干重顯著大于CK處理，T2處理最大葉面積顯著大于CK處理。移栽后55 d時(shí)CK處理的根干重、地上部干重及最大葉面積均快速增加，顯著高于T1處理，但與T2處理差異不顯著。移栽后70 d時(shí)，3個處理的根干重、地上部干重及最大葉面積均無顯著差異。

2.1.2 地上部養(yǎng)分吸收

移栽后40 d時(shí)CK處理煙株地上部氮、磷、鉀累積量均小于T2和T1處理，然后快速增加，到移栽后55 d時(shí)，T2處理地上部氮和鉀累積量最高，T1處理氮、鉀累積量最小。移栽后70 d時(shí)，各處理地上部氮、磷、鉀養(yǎng)分累積量順序?yàn)镃K>T2>T1。

表2 移栽后不同時(shí)間各處理烤煙干物質(zhì)重和最大葉面積

表3 不同處理對烤煙各生育期地上部養(yǎng)分吸收的影響

2.1.3 中部葉光合作用

移栽后40 d時(shí)T2和T1處理中部葉的SPAD值和凈光合速率顯著高于CK處理。移栽后55和70 d時(shí)，CK處理中部葉的SPAD值和凈光合速率顯著高于T1處理，但與T2處理差異不顯著。移栽后70 d時(shí)，各處理之間SPAD值和凈光合速率無顯著差異(表4)。

表4 移栽后不同時(shí)間各處理中部葉烤煙SPAD值和凈光合速率

2.2 不同處理對烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表5可知，CK處理煙葉產(chǎn)量顯著高于T1處理，但與T2處理差異不顯著。T2處理煙葉產(chǎn)值、均價(jià)和上等煙比例均最高，CK處理最低，且3個處理間達(dá)到顯著差異。3個處理的上中等煙比例無顯著差異。

表5 不同處理對烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.3 不同處理對烤后煙葉品質(zhì)的影響

2.3.1 煙葉物理性狀

由表6可知，CK處理烤后C3F和B2F等級煙葉長度、寬度、葉面積及單葉重顯著高于T1處理。C3F煙葉開片度為T2>T1>CK，B2F煙葉為CK>T1>T2。C3F煙葉含梗率為T1>CK>T2，B2F煙葉含梗率為CK>T2>T1。

2.3.2 煙葉外觀質(zhì)量

從C3F等級煙葉來看，T2處理煙葉的顏色、色度、油份和身份得分均較高，CK處理色度、油份得分最低，3個處理煙葉外觀質(zhì)量綜合得分為T2>CK>T1；從B2F等級煙葉來看，T2處理煙葉的顏色、色度、油份和結(jié)構(gòu)得分較高，而T1處理油份和身份得分較低，CK處理煙葉成熟度、顏色和結(jié)構(gòu)得分較低，B2F煙葉外觀質(zhì)量綜合得分順序?yàn)門2>T1>CK。

2.3.3 煙葉化學(xué)成分

從C3F和B2F等級煙葉化學(xué)成分來看，CK處理的總植物堿、總氮、鉀及氯含量均高于T2和T1處理，T2處理煙葉的總糖、還原糖含量及氮堿比、糖堿比最高。

表6 不同處理對烤后C3F煙葉物理性狀的影響

注：開片度=葉寬/葉長×100%，含梗率=葉梗重/葉重×100%。

表7 不同處理對烤后煙葉外觀質(zhì)量的影響

表8 不同處理對烤后煙葉化學(xué)成分的影響

2.3.4 煙葉感官質(zhì)量

由表9可知，T1處理C3F和B2F等級煙葉的評吸總分最高，CK處理最低。與CK處理相比，T1和T2處理C3F煙葉的香氣質(zhì)、香氣量和煙氣濃度得分相對較高，但刺激性和余味稍差。對于B2F等級煙葉，T1和T2處理的香氣量均高于CK，但T2處理香氣質(zhì)和余味比CK略差。

表9 不同處理對烤后煙葉感官質(zhì)量的影響

3 討論

烤煙移栽后早生快發(fā)能夠促進(jìn)煙株干物質(zhì)積累，對提高煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量具有重要意義[12]。研究表明，生態(tài)條件、移栽方式、施肥方式等都會影響煙株早生快發(fā)[13-17]。徐盈[18]研究認(rèn)為，將基肥40%的復(fù)合肥作為穴肥施用，能夠明顯增加烤煙土壤微生物群落數(shù)量，并提高移栽后40 d時(shí)烤煙最大葉長、葉寬以及氮磷鉀吸收量。本研究中，移栽后40 d時(shí)T1和T2處理的煙株地上部干物質(zhì)重和氮磷鉀積累量均顯著高于對照，表明與基肥條施相比，施用穴肥能夠增加煙株養(yǎng)分吸收，從而促進(jìn)煙株早生快發(fā)，為產(chǎn)、質(zhì)量形成奠定很好的基礎(chǔ)。這可能與施用穴肥改善了根系周圍土壤結(jié)構(gòu)和理化環(huán)境有關(guān)。與CK相比，T1和T2處理施氮量減少15%，煙葉產(chǎn)量略有降低，但煙葉產(chǎn)值均高于CK，表明優(yōu)化施肥方式提高了肥料利用率，因此，適量減氮并未對煙葉產(chǎn)、質(zhì)量造成較大影響。研究還發(fā)現(xiàn)，施氮量相同條件下，T2處理(基追肥比例為35%∶65%)烤后煙葉物理性狀(同一等級煙葉長度、寬度、葉面積和單葉重)均大于T1處理(基追肥比例為50%∶50%)，且外觀質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)于T1處理，表明適當(dāng)提高追肥比例也能夠提高肥料的利用率，有利于煙株形成較高的產(chǎn)量和質(zhì)量。

研究表明，肥料施用方式和時(shí)間不僅會影響?zhàn)B分在土壤中的遷移、分布，還會影響植株對養(yǎng)分的吸收和分配[2，19-20]。本試驗(yàn)中烤后煙葉礦質(zhì)元素含量結(jié)果表明，T2處理中部葉和上部葉總氮含量低于T1處理，中上部葉總氮、總磷、總鉀和氯含量的順序均為CK>T1>T2，表明調(diào)整基肥施肥方式和基追肥比例對不同生育期煙株的肥料吸收量產(chǎn)生了較大影響。由于穴施基肥和提高追肥比例使各生育期的肥料效果發(fā)生了改變，導(dǎo)致不同部位煙葉的養(yǎng)分分配產(chǎn)生變化，從而引起各處理煙葉單葉重和養(yǎng)分濃度的差異。有研究認(rèn)為，質(zhì)地偏重的土壤上烤煙生長前中期以吸收肥料氮為主，后期以吸收土壤氮為主[2，21]。在本試驗(yàn)條件下，多雨生態(tài)和砂質(zhì)土壤均不利于煙株后期營養(yǎng)，因此，合理調(diào)整施肥方式使肥料效應(yīng)后移是提高中上部煙葉質(zhì)量的重要措施。

4 結(jié)論

在多雨條件下，采用挖大穴、施用穴肥的方式能夠促進(jìn)煙株前期吸收更多養(yǎng)分，達(dá)到早生快發(fā)、提高中部葉質(zhì)量的目的。施肥量相同時(shí)，提高追肥比例提高了上部葉開片度、葉面積、單葉重，上部煙葉營養(yǎng)得到改善。在總施氮量減少15%條件下，通過調(diào)整基肥施肥方式和基追肥比例，煙葉產(chǎn)值和煙葉質(zhì)量均得到提升，既節(jié)約了成本，又提高了煙農(nóng)效益。

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