不同施肥技術(shù)對(duì)煙草產(chǎn)量品質(zhì)及效益的影響

曾成城　蘇天明　蘇利榮　莫偉健　李琴　秦芳　何有良　俞月鳳　梁芷恒

摘要：設(shè)置氮、磷、鉀、硼、鋅的不同施用水平，應(yīng)用水肥一體化技術(shù)，研究不同施肥處理對(duì)煙草農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)、效益的影響。結(jié)果表明，中水平配方肥處理的干煙葉產(chǎn)量為1 847.88 kg/hm2，比習(xí)慣施肥處理增產(chǎn)1.26%，中水平配方肥結(jié)合水肥一體化技術(shù)處理的干煙葉產(chǎn)量為2 022.78 kg/hm2，比習(xí)慣施肥處理增產(chǎn)10.84%，經(jīng)濟(jì)效益增加 5 539.11元/hm2;高水平配方肥處理的中部煙葉氮含量顯著高于低水平配方肥處理，中水平配方肥結(jié)合水肥一體化技術(shù)處理的上部煙葉磷含量顯著高于低水平配方肥處理和中水平配方肥處理，高水平配方肥處理的中部煙葉磷含量顯著高于習(xí)慣施肥處理;水肥一體化技術(shù)有效提高了磷、鉀的肥料利用率。因此，中水平配方肥處理在減少氮肥施用量的前提下，適當(dāng)補(bǔ)施硼、鋅肥，煙葉產(chǎn)量比習(xí)慣施肥處理稍有提高，中水平配方肥結(jié)合水肥一體化技術(shù)處理的氮、磷、鉀、硼、鋅施用量分別為82.8、142.5、481.5、15、15 kg/hm2，該處理的煙草產(chǎn)量、效益最高，并有效提高了肥料利用率，值得大面積推廣。

關(guān)鍵詞：煙草;施肥技術(shù);產(chǎn)量;品質(zhì);效益;農(nóng)藝性狀

中圖分類號(hào)：S147.35;S572.06

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2020）02-0104-04

收稿日期：2018-08-17

作者簡(jiǎn)介：曾成城（1989—），女，四川富順人，碩士，研究實(shí)習(xí)員，主要從事土壤肥料、植物營(yíng)養(yǎng)研究。Tel：（0771）3389414;E-mail：457553564@qq.com。

通信作者：蘇天明，博士，副研究員，主要從事土壤肥料、植物營(yíng)養(yǎng)研究。Tel：（0771）3248886;E-mail：sutianming04@126.com。

2016年，我國(guó)煙葉種植面積為12 730 khm2，廣西煙葉種植面積為12.4 khm2，占全國(guó)的0.97%;2016年全國(guó)煙葉產(chǎn)量為272.6萬(wàn)t，廣西為2.7萬(wàn)t，占全國(guó)的0.99%[1-2]。由此可知，廣西煙葉種植面積雖少，但產(chǎn)量較高。但目前為止，大多數(shù)煙農(nóng)以經(jīng)驗(yàn)施肥為主，缺乏科學(xué)可靠的施肥依據(jù)。大量施用化肥會(huì)導(dǎo)致肥料利用率及肥效度不同程度地降低、環(huán)境污染加重等一系列的負(fù)面影響，而且化肥價(jià)格上漲等因素對(duì)農(nóng)民增收及農(nóng)業(yè)增效嚴(yán)重不利。煙田長(zhǎng)年大量施用化肥會(huì)導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量及pH值下降、煙株根系生長(zhǎng)環(huán)境惡劣等[3-4]，在一定程度上限制了煙葉生產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

改善烤煙營(yíng)養(yǎng)狀況、為烤煙生長(zhǎng)提供均衡的營(yíng)養(yǎng)是提高烤煙品質(zhì)的重要措施[5]。因此，建立一套科學(xué)的施肥體系來(lái)實(shí)現(xiàn)化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作用的最大化，并減少其負(fù)面影響，對(duì)煙草產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。煙草生長(zhǎng)離不開(kāi)大量的氮、磷、鉀元素。通常情況下，需要進(jìn)行施肥補(bǔ)充土壤養(yǎng)分，才能保障煙草正常生產(chǎn)。研究者對(duì)煙草的營(yíng)養(yǎng)需求做了一定研究。栽培學(xué)上認(rèn)為，煙草喜氮又怕氮，其施肥原則為“適施氮肥、增施磷鉀肥、重施基肥、早施追肥”，氮、磷、鉀的配比以1 ∶（2～3） ∶（2～4）為宜[6-7]。硼、鋅均是煙草生長(zhǎng)的必需營(yíng)養(yǎng)元素，南方濕潤(rùn)多雨，土壤硼淋失量大，從而導(dǎo)致南方煙區(qū)紅黃壤水溶性硼含量低，植物易出現(xiàn)缺硼現(xiàn)象[8]，故需采用施硼肥的方式對(duì)土壤進(jìn)行硼素的補(bǔ)充。

因此，本研究在設(shè)置氮磷鉀肥的基礎(chǔ)上，設(shè)置添加硼、鋅處理組，擬尋求最佳的施肥組合，為煙農(nóng)的施肥提供理論依據(jù)。此外，水肥一體化技術(shù)有利于水肥的高效利用及精準(zhǔn)管理[9]，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染[10]，同時(shí)能提高營(yíng)養(yǎng)元素的施用效率、改善土壤微環(huán)境等[11]。故本研究設(shè)計(jì)中水平配方肥結(jié)合水肥一體化技術(shù)，擬為煙草種植水肥一體化技術(shù)提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

栽培作物為煙草，品種為云煙87號(hào)。試驗(yàn)土壤基礎(chǔ)理化性狀為全氮含量2.52 g/kg、全磷含量0906 g/kg、全鉀含量13.0 g/kg、水解氮含量 172 mg/kg、有效磷含量 16.3 mg/kg、有機(jī)質(zhì)含量35.8 g/kg、有效硼含量0.26 mg/kg、有效鎂含量099 mg/kg、交換性鎂含量0.533 cmol/kg，pH值5.4。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

按氮、磷、鉀、硼砂、硫酸鋅的施用量分別設(shè)置5個(gè)施肥處理：①習(xí)慣施肥（氮、磷、鉀施用量分別為103.5、142.5、481.5 kg/hm2）;②低水平配方肥（氮、磷、鉀、硼砂、硫酸鋅施用量分別為66.0、114.0、385.5、12、12 kg/hm2）;③中水平配方肥（氮、磷、鉀、硼砂、硫酸鋅施用量分別為82.8、142.5、481.5、15、15 kg/hm2）;④高水平配方肥（氮、磷、鉀、硼砂、硫酸鋅施用量分別為99.0、171.0、577.5、18、18 kg/hm2）;⑤中水平配方肥結(jié)合水肥一體化技術(shù)（氮、磷、鉀、硼砂、硫酸鋅施用量分別為82.8、142.5、481.5、15、15 kg/hm2;追肥分3次液肥淋施）。3次重復(fù)，共15個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為30 m2（長(zhǎng)5 m、寬6 m），各配方肥處理的N ∶P2O5 ∶K2O=1 ∶1.7 ∶5.8。

2017年1月15日育苗，4月13日移栽，種植的株距為1.1 m，行距為0.5 m，密度為 16 500株/hm2，4月20日和5月1日分2次追施固體肥，4月20日、4月27日、5月4日分3次追施液體肥，7月10日至9月10日分多批次收獲，每批煙葉收獲后6 d內(nèi)烘烤完畢。

1.3 采樣及指標(biāo)檢測(cè)

7月10日每小區(qū)隨機(jī)選擇5株煙草，分別測(cè)量株高、莖徑、葉長(zhǎng)、葉寬，計(jì)算葉片數(shù)，其中莖徑為上、中、下平均值，選擇最大葉調(diào)查葉片性狀;分批收獲煙葉并烘干，稱質(zhì)量統(tǒng)計(jì)煙葉鮮質(zhì)量和干質(zhì)量;分批采集上中下老黃葉片，檢測(cè)氮、磷、鉀含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

用Excel 2010進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)偏差、平均數(shù)等的統(tǒng)計(jì)分析，用DPS 9.50進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

由表1可知，煙草的株高、葉片數(shù)隨著施肥量的增加先增加后降低，處理3的株高、葉片數(shù)大于處理2和處理4，分別比處理1增加5.01%、16.21%，處理5的株高、葉片數(shù)最大，分別比處理1增加565%、16.94%;煙草的莖徑、葉長(zhǎng)、葉寬隨著施肥量的增加而不斷增大，處理4的莖徑、葉長(zhǎng)、葉寬在各處理中表現(xiàn)為最高，分別比處理1增加8.91%、1.67%、6.20%，其次是處理5，莖徑、葉長(zhǎng)、葉寬分別比處理1增加 3.35%、0.18%、3.15%。

寫(xiě)字母表示同一農(nóng)藝性狀間有顯著差異（P<0.05）。下表同。

由表2可知，處理3的干煙葉產(chǎn)量為 1 847.88 kg/hm2，比處理1增產(chǎn)1.26%，處理5的干煙葉產(chǎn)量為2 022.78 kg/hm2，比處理1增產(chǎn)1084%，經(jīng)濟(jì)效益增加5 539.11元/hm2。

由表3可知，各處理上部、下部煙葉間氮含量無(wú)明顯差異，下部煙葉氮含量均低于中、上部煙葉，中、下部煙葉氮含量隨施氮量的增加有增加的趨勢(shì)，其中處理4的煙葉中部葉片氮含量顯著高于處理2。

由表4可知，煙葉磷含量隨施磷量的增加不斷增加，但增加的幅度較小，處理5的煙葉磷含量高于處理3，說(shuō)明水肥一體化技術(shù)提高了磷的肥料利用率，下部葉片磷含量低于中部、上部葉片;上部煙葉中，處理5的磷含量顯著高于處理2和處理3;中部煙葉中，處理4的磷含量顯著高于處理1;下部煙葉中，各處理磷含量間無(wú)顯著差異。

由表5可知，各處理煙葉鉀含量隨施鉀量的增加而增加，各處理間煙葉鉀含量無(wú)顯著差異，處理5煙葉鉀含量稍高于處理3，說(shuō)明水肥一體化技術(shù)有效提高了鉀肥利用率，鉀含量由大到小排序?yàn)橄虏咳~片>中部葉片>上部葉片。

3 討論

農(nóng)藝性狀是煙株生長(zhǎng)發(fā)育最直觀的外在表現(xiàn)。從本研究結(jié)果來(lái)看，煙株的株高、葉長(zhǎng)呈現(xiàn)出隨施肥量增加而先增加后降低的趨勢(shì)，即中等施肥量處理組最利于煙株株高及葉長(zhǎng)的生長(zhǎng)。而中水平配方肥結(jié)合水肥一體化技術(shù)處理的株高及葉長(zhǎng)則為全組最高，說(shuō)明在同等施肥量的情況下，應(yīng)用水肥一體化技術(shù)更高效。通過(guò)水肥一體化技術(shù)進(jìn)行施肥，可減少肥料流失、揮發(fā)，還可集中施肥、平衡施肥。前人研究表明，通過(guò)水肥一體化技術(shù)可有效節(jié)水30%～40%[12]，節(jié)肥30%～50%[13]。故本研究結(jié)果中，鮮煙葉產(chǎn)量、干煙葉產(chǎn)量以及經(jīng)濟(jì)效益均為中水平配方肥結(jié)合水肥一體化技術(shù)處理表現(xiàn)最佳。從經(jīng)濟(jì)效益的角度出發(fā)，中水平配方肥結(jié)合水肥一體化技術(shù)值得推廣。中水平配方肥處理組的煙葉經(jīng)濟(jì)效益為全組第2，比習(xí)慣施肥、低水平配方肥、高水平配方肥分別高出 1.26%、1.82%、024%。因此，在受地形地貌限制的山區(qū)或煙田地塊零散等一體化技術(shù)成本較高的地區(qū)，可采用中水平的施肥方式。

硼是煙草生長(zhǎng)必需的微量元素，硼能促進(jìn)煙株體內(nèi)碳水化合物的代謝、運(yùn)輸，還能參與蛋白質(zhì)及生物堿的合成，因此硼能直接影響煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)[14]。煙草是一種中等需硼作物，隨著氮、磷、鉀肥的大量施用和烤煙產(chǎn)質(zhì)量的提高，土壤有效硼供應(yīng)不足已成為影響烤煙產(chǎn)質(zhì)量的因素之一[15]。鋅是植物生長(zhǎng)發(fā)育的必需元素之一，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)[16]。研究表明，適宜的速效鋅可調(diào)節(jié)并促進(jìn)光合產(chǎn)物的代謝和運(yùn)轉(zhuǎn)，使煙葉落黃好、易烘烤，可改善煙葉的香氣質(zhì)、香氣量[17]。本研究結(jié)果中，中水平配方肥處理組的施氮量低于習(xí)慣施肥處理，但額外施加了硼、鋅，煙株的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益整體上都優(yōu)于習(xí)慣施肥處理。研究結(jié)果表明，硼、鋅的添加可有效促進(jìn)煙葉的生長(zhǎng)發(fā)育。故在今后對(duì)煙草的施肥中，可適量添加硼、鋅。

煙草的單位經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值不僅與產(chǎn)量有關(guān)，在很大程度上還取決于煙葉的品質(zhì)，煙葉的品質(zhì)則與煙株對(duì)氮磷鉀等養(yǎng)分的吸收及其在煙株體內(nèi)的分配密切相關(guān)[18]。其中，煙株體內(nèi)氮素主要存在于含氮化合物中，如煙堿、蛋白質(zhì)、酶和葉綠素等。本研究中，除個(gè)別處理組的含氮量外，煙葉氮含量、所有煙葉磷含量以及鉀含量均隨施肥量的增加而增加。處理3、4、5條件下，煙葉氮含量表現(xiàn)出中部葉片>上部葉片>下部葉片。該結(jié)果與前人的研究結(jié)果[19]一致，楊志曉的研究發(fā)現(xiàn)，氮在植物體內(nèi)移動(dòng)性強(qiáng)，可以循環(huán)流動(dòng)使用，根系吸收的氮素優(yōu)先分配到生長(zhǎng)旺盛的組織部位，烤煙各部位葉片吸氮量呈中部葉片>上部葉片>下部葉片的規(guī)律[19]。

磷元素是煙草細(xì)胞中磷酸腺苷、核酸、磷脂以及含磷輔酸等物質(zhì)的主要組成部分，在煙草的碳氮代謝、能量代謝、光合作用、呼吸作用及物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)等方面起到關(guān)鍵作用[20]。本研究結(jié)果表明，煙株磷素含量大致表現(xiàn)出中部葉片>上部葉片>下部葉片的規(guī)律。該規(guī)律與氮素含量保持一致，故煙株對(duì)氮的吸收有可能會(huì)促進(jìn)對(duì)磷的吸收，因而在施肥時(shí)需注意氮磷的配比一定要適當(dāng)，才能有利于煙株增產(chǎn)提質(zhì)。如其中某一元素缺失，將影響其他元素的吸收數(shù)量和速度，進(jìn)而導(dǎo)致各元素之間比例失調(diào)，植株發(fā)育不良，致使煙葉產(chǎn)量與品質(zhì)下降[21]。

鉀素是植物60多種酶的活化劑，能促進(jìn)光能利用，影響蒸騰作用，增強(qiáng)植株抗性，有助于蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)等大分子物質(zhì)合成和運(yùn)輸?shù)?。Leggett等研究表明，鉀素含量越高，越有利于提高煙葉品質(zhì)[22]。本研究中，同一施肥處理下，鉀素在葉中分配規(guī)律為下部葉片>中部葉片>上部葉片。這可能與煙株成熟后，根系吸收鉀的能力減弱有關(guān)。該結(jié)果與前人研究結(jié)果[23-24]一致，施用鉀肥可促進(jìn)煙株對(duì)鉀素的吸收，提高煙葉鉀含量及積累量，故在煙葉收獲了下部葉后，可對(duì)其施用適量鉀肥以提高煙株鉀的吸收量，進(jìn)而提高煙葉品質(zhì)。

4 結(jié)論

中水平配方肥在減少氮肥施用量的前提下，適當(dāng)補(bǔ)施硼、鋅肥，煙葉產(chǎn)量比習(xí)慣施肥處理稍有提高。中水平配方肥結(jié)合水肥一體化技術(shù)的氮、磷、鉀、硼、鋅施用量分別為82.8、142.5、481.5、15、15 kg/hm2，該處理的煙草產(chǎn)量、效益最高，并有效提高了肥料利用率，值得大面積推廣。

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