不同緩釋硝酸鉀對烤煙生長和產(chǎn)質(zhì)量的影響

郭金平，陳順輝，李文卿，李春英，陳 祥

(1.福建省煙草專賣局 煙草科學(xué)研究所，福建 福州 350003；2.中國煙葉購銷公司，北京 100055)

合理施肥是提高烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量的重要措施之一，施氮過低容易造成煙葉脫肥，導(dǎo)致煙葉產(chǎn)量降低、香氣不足等問題；施氮過高容易造成煙葉貪青晚熟，葉片變厚，煙堿太高，煙氣粗糙，嚴(yán)重影響煙葉的工業(yè)可用性[1-4]。合理施肥不僅要控制施氮總量，還要注重肥料之間的合理平衡，包括氮磷鉀的平衡、無機肥與有機肥的平衡、大量元素與中微量元素的平衡、基追肥比例的平衡、硝態(tài)氮肥與銨態(tài)氮肥的平衡和肥料釋放量與煙株吸收量的平衡等[5-8]。由于硝酸鉀既能為烤煙提供硝態(tài)氮肥，又能為烤煙提供鉀源，因此，硝酸鉀的合理施用對提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量具有比較重要的作用。由于控緩釋肥具有養(yǎng)分釋放與作物需求同步、一次性施用可以滿足作物整個生育期需求的特點，國內(nèi)已對控釋鉀肥開展了一定研究[9-13]?？鼐忈尫始夹g(shù)是提高肥料利用率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對提高作物產(chǎn)值和質(zhì)量具有較好的效果?？鼐忈尫试谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，在煙草上應(yīng)用研究較少。丁洪等[14-18]研究認為，控緩釋煙草專用肥對提高肥料利用率和提高產(chǎn)質(zhì)量具有較好的綜合效應(yīng)，可在煙葉生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

目前，控釋煙草專用肥在煙草上應(yīng)用研究有一些報道，但是控釋硝酸鉀肥在煙草上的研究報道較少。本試驗在田間生產(chǎn)條件下探討了控緩釋硝酸鉀對烤煙生長的綜合效應(yīng)，旨在為硝酸鉀肥的合理施用提供實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2012年在福建省福州市晉安區(qū)宦溪鎮(zhèn)煙科所試驗基地進行。試驗田土壤pH為5.59，有機質(zhì)含量23.33 mg/kg，堿解氮含量106.82 mg/kg，速效磷含量15.81 mg/kg，速效鉀含量23.33 mg/kg。供試烤煙品種為翠碧1號。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)3個處理，T1：施用緩釋期為30 d的控緩釋硝酸鉀225 kg/hm2，與基肥一起施用；T2：施用緩釋期為60 d的控緩釋硝酸鉀225 kg/hm2，與基肥一起施用；T3：施用常規(guī)硝酸鉀225 kg/hm2，在煙株大開盤時雙側(cè)條施。移栽后10～15 d進行第一次追肥(澆施)，在20～25 d進行第二次追肥(澆施)，煙株大開盤時進行第3次追肥(雙側(cè)條施)。除試驗處理不同外，其余栽培措施均同生產(chǎn)上常規(guī)方法。每處理移栽前條施450 kg/hm2煙草專用肥(N∶P2O5∶K2O=12∶8∶22)和375 kg/hm2餅肥(全氮50.36 g/kg、全磷10.18 g/kg、全鉀11.86 g/kg)作基肥；移栽時穴施鈣鎂磷肥225 kg/hm2和復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)30 kg/hm2；移栽后8 d和20 d分別澆施30 kg/hm2碳銨和30 kg/hm2過磷酸鈣作提苗肥；移栽后79 d煙株團棵時進行大培土，雙側(cè)條施150 kg/hm2硫酸鉀作追肥。每個處理種植96株，隨機區(qū)組排列，重復(fù)3次。

1.3 取樣與測定

1.3.1 烤煙生物量的測定 分別在移栽后3周、6周、9周和12周，每小區(qū)取兩株煙株，分別測定葉片數(shù)、莖圍、根系和地上部干鮮重。

1.3.2 烤煙經(jīng)濟性狀的測定 采收烘烤期按小區(qū)單收，分開掛竿烘烤。煙葉烘烤結(jié)束后，測定煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例、上中等煙比例和均價，并測定各小區(qū)B2F、C3F和X2F 3個等級的單葉重。

1.3.3 烤煙內(nèi)在化學(xué)成分的測定 分別選取各個小區(qū)的烤后煙葉B2F、C3F和X2F各1 kg，經(jīng)粉碎機粉碎后過60目篩，用于測定煙葉內(nèi)在常規(guī)化學(xué)成分。煙葉內(nèi)在化學(xué)成分采用近紅外分析儀測定。

1.3.4 土壤有效氮的測定 分別于移栽后24、42、54、84、105、146 d，取各處理煙畦縱切面的土壤樣品各2處，過1 cm篩，混勻后稱取新鮮土壤12 g，用0.01 mol/L無水氯化鈣溶液震蕩(轉(zhuǎn)速190 r/min)浸提30 min，采用Merck公司生產(chǎn)的反射儀RQflex2進行銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量的測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和圖表制作采用SPSS 18.0和Excel 2010，顯著性檢驗的多重比較采用Duncan新復(fù)極差法(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤無機氮含量

由圖1可知，不同處理土壤硝態(tài)氮含量隨著移栽時間的變化呈現(xiàn)先升后降的趨勢。移栽后56 d煙株團棵期土壤硝態(tài)氮含量達到最高，移栽后150 d左右即煙葉采摘結(jié)束后土壤硝態(tài)氮含量降為0；移栽后56 d，所有處理土壤硝態(tài)氮含量達到最高值，其中，T3處理土壤硝態(tài)氮含量峰值最低，其次為T2處理，T1處理土壤硝態(tài)氮含量峰值最高。總體上，常規(guī)施用硝酸鉀處理T3的硝態(tài)氮含量低于控緩釋硝酸鉀的兩個處理，說明常規(guī)施用硝酸鉀供應(yīng)硝態(tài)氮能力較弱，而T1處理前期供應(yīng)硝態(tài)氮較快，后期硝態(tài)氮含量下降較快；T2處理打頂前期供應(yīng)硝態(tài)氮比較平穩(wěn)，有利于煙株對肥料的持續(xù)利用和煙株物質(zhì)積累。由圖2可知，不同處理土壤銨態(tài)氮含量隨著移栽時間的變化呈現(xiàn)先急速下降后緩慢下降的趨勢，在移栽后28～35 d前土壤銨態(tài)氮含量下降最快，在移栽49 d后土壤銨態(tài)氮含量下降較為緩慢。其中T2處理在移栽28 d時土壤銨態(tài)氮含量最高，其次為T1處理，T3處理最低。由圖1和圖2可知，煙株在移栽49 d以前氮源是以土壤銨態(tài)氮為主，移栽49 d后氮源是以硝態(tài)氮為主。

圖1 不同處理土壤硝態(tài)氮含量的變化

圖2 不同處理土壤銨態(tài)氮含量的變化

由圖3可知，不同處理隨著移栽后天數(shù)的增加土壤無機氮含量呈現(xiàn)下降的趨勢，各處理在大田生育期內(nèi)出現(xiàn)兩次峰值，一次在移栽后28 d左右，另一次出現(xiàn)在移栽后56 d左右，T1、T2、T3處理在煙株移栽后28 d左右土壤無機氮含量達到最高值，無機氮含量峰值最高的是T2處理，最低的是T3處理，因此T3處理土壤無機氮供應(yīng)能力弱于T1處理和T2處理。土壤無機氮含量第二次峰值出現(xiàn)時間與土壤硝態(tài)氮含量峰值出現(xiàn)的時間一致，而且峰值變化規(guī)律相似。

圖3 不同移栽后天數(shù)土壤無機氮含量的變化

2.2 不同處理對煙株生物量積累的影響

2.2.1 移栽后3周的烤煙生物量 由表1可知，不同肥料處理在移栽3周后，葉片數(shù)和莖圍沒有顯著差異，說明不同處理對葉片數(shù)和莖圍沒有顯著影響；地下部分干重和整株干重T3處理顯著高于T1、T2處理，T1與T2處理之間差異不顯著；T3處理地上部分干重顯著高于T2處理，與T1處理差異不顯著，而T1處理和T2處理間沒有顯著差異，說明施肥方式不同對煙葉干物質(zhì)的積累具有重要影響，移栽后3周T3處理對煙株干物質(zhì)的積累效果最好。

表1 移栽后3周不同處理對烤煙生物量的影響

2.2.2 移栽后6周的烤煙生物量 由表2可知，不同肥料處理在移栽6周后，葉片數(shù)、莖圍差異不顯著，即不同處理對煙株農(nóng)藝性狀沒有顯著影響；地上部分干重T1處理顯著高于T3處理， T2處理與T1和T3處理均無顯著差異，各處理之間地下部分和整株干重差異不顯著。說明移栽后6周，T1和T2處理的烤煙生長發(fā)育較快，地上部分、根系和整株干重均較快地超過了T3處理，且T1處理地上部分干重與T3處理差異達到顯著水平。T1處理地下部分與整株干重分別超出T3處理50.00%和64.65%；T2處理地下部分與整株干重分別超出T3處理31.25%和31.31%，但差異都沒有達到顯著水平。因此，移栽后3至6周，T1和T2處理對煙株干物質(zhì)的積累效果顯著。

表2 移栽后6周不同處理對烤煙生物量的影響

2.2.3 移栽后9周的烤煙生物量 由表3可知，不同肥料處理在移栽9周后，葉片數(shù)、莖圍、地上部分干重、地下部分干重和整株干重都沒有達到顯著差異，說明移栽后9周，各處理對烤煙煙株生物量的影響不顯著。但是從絕對生物量來看，T2處理地上部分干重、地下部分干重和整株干重高于其他兩個處理。地上部分干重，T2處理分別高于T1和T3處理51.10%和49.18%；地下部分干重，T2處理分別高于T1和T3處理97.83%和22.06%；整株干重，T2處理分別高于T1處理和T3處理55.40%和24.72%。

表3 移栽后9周不同處理對烤煙生物量的影響

2.2.4 移栽后12周的烤煙生物量 由表4可知，不同肥料處理在移栽12周后，地上部分干重、地下部分干重和整株干重沒有顯著差異，說明移栽后12周各處理對煙株生物量沒有顯著影響。但從絕對生物量來看，T2處理地上部分干重、地下部分干重和整株干重高于其他處理；地上部分干重，T2處理分別高于T1和T3處理15.83%、11.53%；地下部分干重，T2處理分別高于T1和T3處理4.20%、10.01%；整株干重，T2處理分別高于T1和T3處理14.03%、11.73%。移栽后12周的烤煙生物量在處理間的差距明顯比移栽后9周縮小。

表4 移栽后12周不同處理對烤煙生物量的影響 g

2.3 不同處理對烤后煙葉經(jīng)濟性狀的影響

由表5可知，不同處理對煙葉產(chǎn)量影響差異不顯著，最高為T2處理，分別高于T1和T3處理3.70%、20.61%。就煙葉而言，施控緩釋硝酸鉀處理(T1、T2)的產(chǎn)值、均價和上中等煙比例顯著好于常規(guī)作追肥施用硝酸鉀處理(T3)；在上等煙比例方面，控緩釋硝酸鉀T2處理顯著高于常規(guī)施用硝酸鉀處理(T3)，但與控緩釋硝酸鉀T1處理差異不顯著。由此可見，控緩釋硝酸鉀對提高煙葉的經(jīng)濟效益具有顯著的效果，其中控釋緩硝酸鉀T2處理的效果好于控緩釋硝酸鉀T1處理。

表5 不同處理對烤煙經(jīng)濟性狀的影響

2.4 不同處理對烤后煙葉平均單葉重的影響

從圖4可知，不同處理對中部煙葉單葉重的影響不顯著，但是控緩釋肥時間對上、下部煙葉單葉重有顯著影響?？鼐忈屜跛徕汿2處理的上下部煙葉單葉重顯著高于控緩釋硝酸鉀T1處理的，說明T2處理的煙葉單葉重具有明顯的優(yōu)勢。T2處理與對照T3處理的平均單葉重雖然沒有顯著差異，但T2處理X2F、X3F和B2F的平均單葉重分別比T3處理提高了6.71%、7.31%和14.04%。

2.5 不同處理對烤后煙葉化學(xué)成分的影響

由表6可知，不同處理對煙葉煙堿的影響表現(xiàn)為：常規(guī)施用硝酸鉀T3處理各部位煙堿都高于控緩釋硝酸鉀處理(T1、T2)；其中，中上部煙葉煙堿差異不明顯，下部葉常規(guī)施用硝酸鉀處理T3煙堿顯著高于控緩釋硝酸鉀處理T1、T2，說明控緩釋硝酸鉀處理有利于降低煙葉煙堿含量。不同處理對煙葉總糖和還原糖的影響表現(xiàn)為：常規(guī)施用硝酸鉀T3處理各部位總糖與還原糖平均含量都低于控緩釋硝酸鉀處理(T1、T2)；其中，上部葉總糖和還原糖含量以施緩釋期為60 d的控緩釋硝酸鉀T2處理顯著高于常規(guī)施用硝酸鉀處理T3；中下部煙葉總糖和還原糖含量控緩釋硝酸鉀處理(T1、T2)都顯著高于常規(guī)施用硝酸鉀處理，說明控緩釋硝酸鉀有利于提高煙葉總糖和還原糖含量。相應(yīng)地，控緩釋硝酸鉀對糖堿比的影響表現(xiàn)為：控緩釋硝酸鉀處理各部位糖堿比高于常規(guī)硝酸鉀處理；其中，中、上部煙葉以T2處理顯著高于T3處理；下部葉控緩釋硝酸鉀處理(T1、T2)顯著高于常規(guī)硝酸鉀處理。不同處理對煙葉鉀含量的影響表現(xiàn)為：上部葉以施控緩釋硝酸鉀(T1、T2)處理高于常規(guī)硝酸鉀T3處理；其中T2處理顯著高于T3處理；中部葉以T1、T2低于T3處理，但處理之間差異不顯著；下部葉以T1、T2處理顯著低于T3處理；不同部位煙葉鉀含量表現(xiàn)為：下部葉>中部葉>上部葉。由此可見，施控緩釋硝酸鉀有利于平衡各部位煙葉鉀含量。不同處理對總氮、pH、兩糖比、氮堿比和兩糖差等指標(biāo)影響差異不顯著。總之，與常規(guī)施用硝酸鉀處理相比，控緩釋硝酸鉀處理(T1、T2)特別是T2處理能顯著增加煙葉總糖和還原糖含量，降低煙葉煙堿含量，顯著提高煙葉糖堿比，但是對煙葉鉀含量的影響因部位而有所不同。

3 討論與結(jié)論

3.1 緩釋硝酸鉀對土壤無機氮含量的影響

秦艷青等[13]研究表明，栽后30～60 d，整株煙氮素累積占全生育期累積總量的41.2%～81.8%。福建翠碧一號烤煙移栽時間較早，一般在移栽60 d達到團棵期[16]。因此，翠碧一號煙株一般在60 d后開始進行氮和鉀的大量吸收和積累。烤煙生產(chǎn)上常規(guī)硝酸鉀一般在煙株團棵前大培土?xí)r進行施用，施用后受降雨和灌溉影響較大。本試驗3個處理均在煙株移栽后60 d左右土壤硝態(tài)氮和土壤無機氮達到最高值，但是各處理的峰值存在差異，常規(guī)硝酸鉀作追肥施用處理土壤無機氮含量峰值為68.44 mg/kg，可能出現(xiàn)土壤有效氮水平偏低的問題，不利于煙葉的正常成熟；30 d緩釋期硝酸鉀處理和60 d緩釋期硝酸鉀處理土壤無機氮含量峰值分別為99.84 mg/kg和90.46 mg/kg。從土壤無機氮變化進程看，施常規(guī)硝酸鉀處理煙株伸根期和旺長期土壤無機氮供應(yīng)均低于施緩釋硝酸鉀處理，特別是T2處理的無機氮下降較慢，比較符合煙株氮素積累動態(tài)，達到了養(yǎng)分釋放與作物需求基本同步的目標(biāo)。另外，緩釋硝酸鉀施基肥時與其它條溝肥一起施用，若將緩釋硝酸鉀結(jié)合進煙草專用肥配方，還可以做到減工降本。

3.2 緩釋硝酸鉀對煙株干物質(zhì)積累、單葉重和產(chǎn)量的影響

本試驗研究表明：緩釋硝酸鉀對煙株干物質(zhì)積累、單葉重和產(chǎn)量影響不明顯，可能與緩釋氮肥量有關(guān)，硝酸鉀的含氮量為13.5%左右，225 kg/hm2的緩釋硝酸鉀含氮量為2.25 kg，占總施氮量的30%左右，因此對煙株干物質(zhì)積累影響有限，而煙株干物質(zhì)積累與煙葉單葉重和產(chǎn)量具有一定的正相關(guān)。此結(jié)果與丁洪[14]和張雪芹等[19]的研究結(jié)果“控緩釋肥可以顯著增加烤煙干物質(zhì)的積累”并不一致，可能與控緩釋氮肥占總施氮量的比例不同有關(guān)。王茂福等[20]研究發(fā)現(xiàn)，不同地點施用煙草控釋肥，有的地點表現(xiàn)出顯著的增產(chǎn)效果，有的地點還有一定的減產(chǎn)效益，這可能與試驗地點的土壤和氣候條件，以及肥料緩釋規(guī)律是否與煙株生長過程的需肥規(guī)律吻合有關(guān)。

3.3 緩釋硝酸鉀對烤煙經(jīng)濟性狀的影響

雖然緩釋硝酸鉀對煙葉產(chǎn)量影響不顯著，但是，緩釋硝酸鉀對烤煙其他經(jīng)濟性狀影響較顯著。施緩釋硝酸鉀處理的煙葉產(chǎn)值、均價和上中等煙比例顯著高于常規(guī)施用硝酸鉀處理，上等煙比例高于常規(guī)施用硝酸鉀處理11.08%～15.21%；其中，緩釋期60 d硝酸鉀處理的上等煙比例顯著高于常規(guī)施用硝酸鉀處理。在產(chǎn)量差異不明顯的情況下，施緩釋硝酸鉀處理的產(chǎn)值、均價和上中等煙比例都顯著提高，說明緩釋硝酸鉀尤其是緩釋期60 d的控緩釋硝酸鉀對提高翠碧一號煙葉外觀等級質(zhì)量和經(jīng)濟效益具有較顯著的作用，這可能與控緩施肥可以較好地滿足烤煙生長中期中、上部煙葉對養(yǎng)分的需求，促進中、上部煙葉的開面有關(guān)。此結(jié)果與不少研究認為的控緩釋肥能提高煙葉外觀等級質(zhì)量，增加中上等煙比例，從而增加煙葉產(chǎn)值[18,21-23]的結(jié)果基本一致。

3.4 緩釋硝酸鉀對烤煙化學(xué)成分的影響

緩釋硝酸鉀對煙葉化學(xué)成分煙堿、鉀、總糖和還原糖的影響因煙葉部位不同而有所差異?？傮w來看，控緩釋肥能降低煙葉煙堿含量，增加煙葉總糖和還原糖含量，提高煙葉糖堿比，還能提高上部煙葉鉀含量，這與有關(guān)學(xué)者[8-9,14,20-21]的研究結(jié)果一致。說明控緩釋肥能提高煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性和燃燒性，促進煙葉內(nèi)在品質(zhì)的提高，這可能與緩釋硝酸鉀更能滿足烤煙在生長發(fā)育過程中對鉀素和其他營養(yǎng)元素的需求有關(guān)。