中高肥力植煙土壤氮肥減施對烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)量和質(zhì)量的影響※

●李娜 高 遠 徐天養(yǎng) 殷紅慧 盧曉華 張忠鋒 竇玉青※※

（1. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所 山東 青島 266101；2. 上海煙草集團有限責(zé)任公司 上海 200082；3. 云南省煙草公司文山州公司 云南 文山 663000）

煙草是我國主要的經(jīng)濟作物之一，施肥是影響其產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素，可以說肥料是保證作物增產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)[1]。氮素是煙草生長發(fā)育過程中不可缺少的營養(yǎng)元素，幫助煙草完成氮代謝及光合作用[2]。但是如果氮肥施入過量，則易造成煙葉貪青晚熟，成熟度差，烤后煙葉較厚，品質(zhì)下降，不僅達不到增產(chǎn)的效果，反而提高了種植成本，同時氮肥的流失也造成了環(huán)境污染[3]。所以施用氮肥是烤煙大田生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，適宜的施氮量是保證烤煙品質(zhì)和質(zhì)量的前提[4-6]。研究表明，在日照煙區(qū)隨著施氮量的提高，烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量表現(xiàn)為先上升后降低的趨勢，在75kg/hm2施氮水平下品種‘NC55’表現(xiàn)較好[7]。研究表明，隨著施氮量的增加，煙葉產(chǎn)量增加，但品質(zhì)呈先升高后下降的變化趨勢，攀枝花地區(qū)施氮量以82.5kg/hm2為宜[8]。云南省文山州地區(qū)種植的烤煙還存在著依靠煙農(nóng)經(jīng)驗施肥的現(xiàn)象，通常施肥量過多。本研究通過小區(qū)試驗，在文山州中高肥力植煙土壤地區(qū)以煙農(nóng)常規(guī)施氮量為對照，研究氮肥減施對烤煙‘云87’品種生長發(fā)育及產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，為確定適宜的施氮量提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗于2017 年在文山州丘北縣雙龍營鎮(zhèn)進行，該區(qū)植煙土壤類型為紅壤，土壤質(zhì)地為黏土，試驗地土壤pH為7.08，有機質(zhì)含量為38.05g/kg，水解性氮含量為135.58mg/kg，速效磷含量為10.98mg/kg，速效鉀含量為201.10mg/kg。

1.2 試驗材料

供試品種：‘云87’

供試肥料：煙草專用復(fù)合肥（基肥：N、P2O5、K2O比為8：15：22；追肥：N、P2O5、K2O比為15：0：33）、普通過磷酸鈣（含P2O516%）和硫酸鉀（含K2O45%）。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采取隨機區(qū)組設(shè)計，安排4 個不同氮素水平處理：T1 為常規(guī)施氮量（純氮90.0kg/hm2）作對照、T2 為常規(guī)施氮量扣減10%（純氮81.0kg/hm2）、T3 為常規(guī)施氮量扣減20%（純氮72.0kg/hm2）、T4 為常規(guī)施氮量扣減30%（純氮63.0kg/hm2），每個處理重復(fù)3 次，共計12 個小區(qū)，小區(qū)間設(shè)有田埂以防肥水串灌。株、行距為120cm 60cm，每個小區(qū)栽植烤煙40株。以常規(guī)施氮量固定氮、磷、鉀比為1：2：3，其他處理（T2、T3 和T4）與T1 施用相同的磷鉀肥，不足部分用普通過磷酸鈣（含P2O516%）和硫酸鉀（含K2O 45%）補充，氮肥基肥與追肥比為4：6。

1.4 試驗數(shù)據(jù)調(diào)查記錄和煙葉樣品采集

1.4.1 農(nóng)藝性狀調(diào)查 煙株打頂后，每個小區(qū)選擇10 株有代表性的煙株，參考行業(yè)標準YC/T142-2010測量其農(nóng)藝性狀：株（莖）高、莖圍、有效葉片數(shù)、腰葉長度和腰葉寬度。

1.4.2 經(jīng)濟性狀調(diào)查 煙葉分小區(qū)進行采收，烤后煙葉按照國家烤煙標準GB2635-1992 整理（去青去雜）和分級，對其產(chǎn)量、均價、上等煙葉比例和中部上等煙葉比例等進行測定。

1.4.3 常規(guī)化學(xué)成分測定 按處理采集烤后煙葉樣品，取中部葉（9～12）和上部葉（15～18）位置的煙葉各1.5kg作為分析樣品。采用Aataris FT-NIR光譜儀，將經(jīng)過烘干研磨的樣品煙末，裝入樣品杯中并用銅制壓樣器壓平，利用積分球漫反射采樣系統(tǒng)采集其NIR光譜。通過儀器已經(jīng)建好的數(shù)學(xué)模型，對煙葉樣品的煙堿、總糖、還原糖、總氮、鉀離子和氯離子含量進行測定。

1.4.4 感官質(zhì)量評價 由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部煙草產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心參考行業(yè)標準YC/T138-1998 對煙葉樣品卷制的單料煙進行感官質(zhì)量評價，指標包含香氣質(zhì)、香氣量、雜氣和勁頭、濃度、刺激性、余味，對各指標分別進行賦分。

1.5 統(tǒng)計分析方法

用Excel2010 和DPS 7.05 版統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

不同氮肥減施處理對煙株打頂前的株高、葉片數(shù)、葉寬和節(jié)距參數(shù)值無顯著差異（p＞0.05），有效葉片數(shù)均在24～25 片之間，葉寬和節(jié)距隨施氮量減少呈先增加后降低的趨勢，T2 處理表現(xiàn)稍好。在煙株莖圍方面，T1、T2 和T3 無顯著差異，T2 處理顯著優(yōu)于T4。在煙株葉長方面，T1 和T2 要顯著優(yōu)于T3。上述結(jié)果初步表明，基于該試驗區(qū)域的土壤肥力水平，在煙農(nóng)常規(guī)施氮量（T1）基礎(chǔ)上減氮10%和20%對煙株的農(nóng)藝性狀影響不大，以減氮10%處理（T2）更優(yōu)，具體煙株的農(nóng)藝性狀，見表1。

表1 不同處理打頂前煙株的農(nóng)藝性狀

2.2 不同處理對烤煙經(jīng)濟性狀的影響

各處理烤煙的產(chǎn)量和產(chǎn)值表現(xiàn)為T2 ＞T1 ＞T3＞T4。在烤煙產(chǎn)量方面，T1、T2 與T4 處理有顯著的差異性，烤煙的產(chǎn)量及產(chǎn)值隨施氮量的減少呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢；烤煙的均價以T4 處理最高、T1處理最低，且各個處理之間的差異不顯著；各處理中部上等煙葉和上等煙葉的比例差異較小，綜合比較以T3 處理結(jié)果稍好。綜合以上分析可以看出，以常規(guī)施氮量扣減10%（T2）處理的產(chǎn)值效益最高。各處理烤煙的經(jīng)濟性狀，見表2。

表2 不同處理情況下烤煙的經(jīng)濟性狀

2.3 不同處理對烤煙化學(xué)成分的影響

不同處理對烤煙中部和上部煙葉的化學(xué)成分有不同的影響，見表3。各個處理煙葉煙堿含量隨氮肥施用量的減少而減少，但均保持在1.5%～3.5%的適宜范圍內(nèi)；烤煙煙葉總糖和還原糖均有隨施氮量降低呈先增加后降低的趨勢，中部煙葉總糖和還原糖的范圍分別在29.11%～35.05%和19.31%～23.89%之間，均以T2 處理最高，上部煙葉總糖和還原糖范圍分別在20.65%～26.21%和16.75%～21.18%之間，以T3 處理最高；總氮則隨施氮量降低呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢，總氮范圍在1.97%～3%之間，均在最適范圍內(nèi)；一般認為氮堿比小于1，在0.8～0.9 區(qū)間內(nèi)協(xié)調(diào)性更好，除中部煙葉的T4 處理外，總體趨于適宜水平，T2 處理更優(yōu)；糖堿比以接近10 的烤煙質(zhì)量為好，一般在6～10 之間，中部煙葉以T2 處理為宜，上部煙葉以T3 處理為宜；綜合分析可知，以氮肥減施10%（T2）處理的烤煙化學(xué)成分協(xié)調(diào)性更優(yōu)。

表3 不同處理烤煙煙葉的化學(xué)成分

2.4 不同處理對烤煙中部煙葉感官質(zhì)量的影響

不同處理對烤煙感官質(zhì)量的影響，實驗中，T1、T2 和T4 處理的香氣量相近，要優(yōu)于T3 處理；T2 和T4 處理的香氣量較高；T1、T2 和T4 處理的煙氣香氣質(zhì)評分較高；T2 處理的煙氣濃度評分最高；T2 和T3 處理組煙氣余味評分較高?？偡忠缘蕼p施10%（T2）處理的煙葉感官質(zhì)量評價最好，其他依次為氮肥減施20%（T2）處理、煙農(nóng)常規(guī)施肥組（T1）處理和氮肥減施30%（T4）處理，見表4。

表4 不同處理烤煙中部葉評吸質(zhì)量分值

3 討論

不同施氮水平對煙株打頂期農(nóng)藝性狀的影響不大，僅有莖圍和葉長形成顯著差異。莖圍方面T2 處理顯著高于T4 處理，葉長方面T2 處理顯著高于T4處理，這與張晨東等[9]研究增加施氮量會使莖圍和葉長增高的結(jié)果一致。T2 處理與其他處理間雖然未形成顯著差異，但隨著施氮量減少各項指標基本呈先增加后減少的趨勢，這可能因為煙農(nóng)常規(guī)處理施氮量高于煙葉農(nóng)藝性狀的最適范圍。

關(guān)于不同施氮量對于烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量影響的研究有很多，結(jié)論多認為氮肥用量對烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量有較大影響，但并不是施氮肥越多烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量越高，要在一定適宜的范圍內(nèi)才能獲得最好的產(chǎn)量和質(zhì)量[10]。劉碧榮等[11]研究表明，高海拔煙區(qū)施純氮肥90kg/hm2時，煙葉外觀品質(zhì)、經(jīng)濟性狀和化學(xué)成分協(xié)調(diào)性較好。張海偉等[12]研究表明，在總施氮量比CK（150kg/hm2）減少15%的條件下，通過調(diào)整基肥施肥方式和基肥、追肥比例，在江西多雨煙區(qū)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。邢云霞等[13]研究表明，施氮量在0～52.5kg/hm2時，煙葉均價、中部上等煙葉比例、產(chǎn)量、產(chǎn)值隨施氮量增加顯著增加，但超過52.5kg/hm2時各項指標則呈下降趨勢，所以52.5kg/hm2是豫中煙區(qū)最佳施氮水平。不同地區(qū)會受到土壤肥力、氣候條件等因素的影響，因此最適宜的施氮量也不同[14]。本研究表明，在中高肥力土壤植煙區(qū)（文山州丘北縣雙龍營鎮(zhèn)區(qū)）T1、T2 和T3 處理烤煙的產(chǎn)量和產(chǎn)值顯著高于T4處理，產(chǎn)量和產(chǎn)值由高到低依次為T2、T1、T3，但未達到顯著差異。氮肥減施并未對煙葉均價、上等煙葉和中部上等煙葉比例造成顯著差異，綜合分析，推薦T2 處理即施氮量為81kg/hm2時烤煙的產(chǎn)量和產(chǎn)值最高。

不同施氮量對烤煙化學(xué)成分會產(chǎn)生一定影響，煙堿的含量隨著施氮量的減少有降低的趨勢，這與杜薇等[15]研究結(jié)果一致。本研究中煙葉的總糖和還原糖略高，但對總體煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性影響不大，因為煙葉中的各種化學(xué)成分含量并不是越高越好，煙葉的評吸質(zhì)量是各種化學(xué)成分綜合影響的結(jié)果。本研究表明，不同處理下煙葉化學(xué)成分與比值基本都在最適范圍內(nèi)，T2 處理更優(yōu)。

煙葉的感官評吸結(jié)果能夠反映煙葉的綜合質(zhì)量，也是評價其工業(yè)可用性的重要依據(jù)。占俊文等[16]研究表明，在一定范圍內(nèi)增加施氮量，烤煙的感官評吸質(zhì)量明顯提高，在施氮量90kg/hm2的基礎(chǔ)上增施氮肥，感官質(zhì)量評吸值下降，這與本研究結(jié)果相似，隨著施氮量的降低，感官質(zhì)量的評分總值先升高后減低，以T2 處理（純氮81.0kg/hm2）感官評吸結(jié)果最優(yōu)。