施氮量和留葉數(shù)對(duì)烤煙根系活力與氮磷鉀含量的影響

曹 健，屠乃美，易 迪，3

(1郴州市煙草公司，湖南郴州423000;2湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128;3湖南省煙草公司，長(zhǎng)沙410007)

煙草是我國(guó)主要經(jīng)濟(jì)作物之一，種植面積和產(chǎn)量均居世界首位，常年種植面積在130萬(wàn)公頃左右。針對(duì)烤煙的主要栽培技術(shù)措施，前人開(kāi)展了很多有關(guān)施氮量對(duì)煙葉品質(zhì)的影響［1～3］、氮素形態(tài)對(duì)烤煙根系的影響［4］、打頂對(duì)烤煙品質(zhì)的影響［5］、留葉數(shù)和留葉方式對(duì)烤煙品質(zhì)的影響［6，7］等施肥量與留葉數(shù)的單因素效應(yīng)研究。但是對(duì)施氮和留葉數(shù)多因子對(duì)煙葉的影響研究較少有報(bào)道，尤其是有關(guān)施氮量和留葉數(shù)對(duì)烤煙優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)形成的生理機(jī)制研究，更是罕見(jiàn)報(bào)道。筆者于2011年開(kāi)展了施氮量和留葉數(shù)對(duì)烤煙根系活力與氮磷鉀累積量的影響研究試驗(yàn)，旨在為烤煙優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)栽培技術(shù)體系的建立提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試品種為HY－9－7，由中國(guó)煙草中南農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站提供，采用漂浮育苗技術(shù)育苗。待長(zhǎng)到7葉1心時(shí)挑選生長(zhǎng)健壯、整齊的煙苗供移栽使用。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草基地進(jìn)行，供試土壤理化性狀具體指標(biāo)如下:有機(jī)質(zhì)26.8 g/kg;全氮1.45 g/kg;堿解氮155.48 g/kg;全磷0.43 g/kg;有效磷70.7 mg/kg;速效鉀214 mg/kg。

試驗(yàn)采用雙因素裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)——A:施氮量;B:留葉數(shù);A因素為主區(qū)，B因素為副區(qū)。A因素設(shè)三個(gè)水平:A1施N 90 kg/hm2，A2施N 120 kg/hm2，A3施N 150 kg/hm2。肥料品種氮肥是硫銨(50%)+硝酸鉀(50%)，磷肥是過(guò)磷酸鈣，鉀肥是硫酸鉀，m(P2O5)∶m(K2O)=1∶2。B 因素設(shè)三個(gè)水平:B1留葉18片，B2留葉20片，B3留葉22片。試驗(yàn)處理見(jiàn)表1。

試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)，共27個(gè)小區(qū)，每小區(qū)分3行，行距1.1 m，株距0.6 m，每小區(qū)面積為40 m2，植煙60株。試驗(yàn)區(qū)總占地面積為1 080 m2。施肥方法:基肥占總施肥量的60%，追肥兩次(團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期)，各占20%，施肥方式為穴施。大田管理嚴(yán)格按照“優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范”要求執(zhí)行。統(tǒng)一在移栽后60 d打頂。

表1 試驗(yàn)處理

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

分別在煙草移栽后35 d、55 d、75 d和90 d，每小區(qū)選擇生長(zhǎng)整齊一致的植株5株，采用掘取法將植株挖出，全部帶回室內(nèi)，取部分根尖測(cè)定根系活力，其余分為根、莖、葉等部分，分別在105℃下殺青30 min，后在80℃下烘至恒重。烘干后粉碎留樣用于氮、磷、鉀含量的測(cè)定。測(cè)定方法:根系活力為T(mén)TC 法［8］;氮含量為凱式定氮法［9］;磷含量為鉬銻抗顯色法［8］;鉀含量為火焰光度計(jì)法［10］。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均采用Microsoft－Excel與DPS分析軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮量和留葉數(shù)對(duì)烤煙根系活力的影響

從圖1可知，不同施氮量與留葉數(shù)條件下，烤煙根系活力隨生育進(jìn)程的推進(jìn)，表現(xiàn)出先增后降趨勢(shì)，移栽后55 d的根系活力最強(qiáng)，移栽后75 d次之，移栽后35 d和90 d相對(duì)較弱?？梢?jiàn)，烤煙根系對(duì)養(yǎng)分的吸收高峰期在35～75 d，35 d之前和75 d后對(duì)養(yǎng)分吸收呈下降的趨勢(shì)。

圖1 施氮量及留葉數(shù)對(duì)烤煙根系活力的影響Fig.1 Effects of nitrogen application and remained leaf numbers on root activity

移栽后35 d，根系活力以A3B2處理最高，A1B1處理最低;移栽后55 d，根系活力以A2B1處理最高，A1B3處理最低;移栽后75 d，根系活力以A2B2處理最高，A3B3處理最低;移栽后90 d，根系活力以A2B2處理最高，A3B1處理最低。在同一留葉數(shù)水平下，烤煙根系活力隨施氮量的增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，在同一施氮量條件下，以B2處理略高于B1、B3。就整個(gè)烤煙生育過(guò)程而言，處理 A2B1、A2B2的根系活力高于其他處理。說(shuō)明適當(dāng)?shù)氖┑考傲羧~數(shù)能促進(jìn)烤煙根系的生長(zhǎng)。

2.2 施氮量和留葉數(shù)對(duì)烤煙成熟期各器官氮磷鉀含量的影響

2.2.1 施氮量和留葉數(shù)對(duì)烤煙成熟期各器官含氮量的影響

從圖2可知，烤煙各器官在成熟期含N量表現(xiàn)為:葉＞莖＞根。對(duì)于各器官而言，均以處理A3B1含N量最高，葉含 N量為3.28%;莖含 N量為2.62%，根含N量為1.86%;A1B3含N量最低，葉含N量為2.32%，莖含N量為1.73%，根含N量為1.05%。從A因素(施氮量)來(lái)看，在同一留葉數(shù)水平下，各器官含N量均表現(xiàn)為A3＞A2＞A1;從B因素(留葉數(shù))來(lái)看，在同一施氮水平下，各器官含N量均表現(xiàn)為B1＞B2＞B3?？梢?jiàn)，各器官成熟期的含N量隨A因素(施氮量)的增加而升高，隨B因素(留葉數(shù))的增加而降低。

圖2 施氮量及留葉數(shù)對(duì)各器官成熟期含氮量的影響Fig.2 Effects of nitrogen application and remained leaf number on N content of various organs

2.2.2 施氮量和留葉數(shù)對(duì)烤煙成熟期各器官含磷量的影響

由圖3可知，烤煙各器官在成熟期的P含量表現(xiàn)為:葉＞莖＞根。就葉而言，以A2B3、A3B1處理含P量較高，數(shù)值分別為0.289%、0.292%，其余處理沒(méi)有顯著差異;就莖而言，以A2B1、A2B3處理含P量較高，數(shù)值分別為0.269%、0.260%，其余處理沒(méi)有顯著差異;就根而言，以A2B2、A2B3處理含P量較高，數(shù)值分別為0.242%、0.266%，其余處理沒(méi)有顯著差異。從A因素(施氮量)來(lái)看，在同一留葉數(shù)水平下，葉、莖的含P量表現(xiàn)為處理A2(數(shù)值為0.26%)略大于A1、A3，根含P量規(guī)律不明顯;從B因素(留葉數(shù))來(lái)看，在同一施氮水平下，葉、莖的含P量表現(xiàn)為處理 B1、B2略大于 B3(數(shù)值分別為0.247%和0.248%)，根含P量表現(xiàn)為B3(數(shù)值為0.26%)略大于B1、B2。比較圖2和圖3可見(jiàn)，相對(duì)而言，施氮量和留葉數(shù)對(duì)烤煙成熟期各器官含磷量的影響沒(méi)有含氮量那么明顯。

圖3 施氮量及留葉數(shù)對(duì)各器官成熟期含磷量的影響Fig.3 Effects of nitrogen application and remained leaf number on P content of various organs

2.2.3 施氮量和留葉數(shù)對(duì)烤煙成熟期各器官含鉀量的影響

施氮量和留葉數(shù)對(duì)烤煙成熟期各器官含鉀量的影響測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖可見(jiàn)，烤煙各器官在成熟期的K含量表現(xiàn)為:葉＞莖＞根。從整體而言，其施氮量和留葉數(shù)對(duì)煙草成熟期的葉含鉀量影響是最小的，其次是莖，對(duì)根含鉀量的影響最大。

就葉而言，以處理A2B3含K量最高，數(shù)值為2.67%，其余處理沒(méi)有顯著差異;就莖而言，以處理A2B1、A3B1含 K量較高，數(shù)值分別為 2.26%，2.29%，其余處理沒(méi)有顯著差異;就根而言，以處理A2B2含K量最高，數(shù)值為1.28%，其余處理沒(méi)有顯著差異。從A因素(施氮量)來(lái)看，在同一留葉數(shù)水平下，葉、根的含 K量表現(xiàn)為處理 A2(數(shù)值為1.92%)略大于A1、A3，莖含K量規(guī)律不明顯;從B因素(留葉數(shù))來(lái)看，在同一施氮水平下，葉、根的含K量表現(xiàn)為處理B2、B3略大于B1(數(shù)值分別為1.94%、1.83%)，莖含K量規(guī)律不明顯。

綜上所述，在根、莖、葉三器官當(dāng)中，煙葉含鉀量比較穩(wěn)定，受施氮量和留葉數(shù)影響最小;處理間表現(xiàn)為 A2 略大于 A1、A3，B2、B3 略大于 B1。

圖4 施氮量及留葉數(shù)對(duì)各器官成熟期含鉀量的影響Fig.4 Effects of nitrogen application and remained leaf number on K content of various organs

3 討論

3.1 施氮量和留葉數(shù)對(duì)烤煙根系活力的影響

劉國(guó)順［11］指出，氮素脅迫嚴(yán)重抑制根系發(fā)育，而氮素過(guò)量對(duì)烤煙根系前期發(fā)育也有抑制作用，只有在合適的氮用量下，烤煙根系才能夠發(fā)育正常。本研究結(jié)果與之基本一致，烤煙生長(zhǎng)發(fā)育前期，根系活力隨著施氮量的增加而增高，烤煙生長(zhǎng)發(fā)育后期，同一留葉數(shù)條件下，根系活力隨著施氮量的增加出現(xiàn)先升后降的趨勢(shì);同一施氮量水平下，根系活力隨著留葉數(shù)的增加呈先升后降的趨勢(shì)。這說(shuō)明，適當(dāng)?shù)氖┑亢土羧~數(shù)能有效提高烤煙根系活力，促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)。

3.2 施氮量和留葉數(shù)對(duì)烤煙成熟期各器官氮磷鉀含量的影響

汪耀富等［12］研究指出，烤煙干物質(zhì)積累對(duì)氮用量的反應(yīng)符合報(bào)酬遞減規(guī)律，增施氮素對(duì)烤煙N、P、K吸收和積累有明顯促進(jìn)作用。本試驗(yàn)結(jié)果與之基本一致，烤煙生長(zhǎng)發(fā)育后期，同一留葉數(shù)條件下，各器官含N量隨著施氮量的增加而升高，葉、莖含P量與葉、根含K量隨著施氮量的增加呈先升后降的趨勢(shì)，同一施氮量水平下，煙株干物質(zhì)及葉、根含P量隨著留葉數(shù)的增加呈先升后降的趨勢(shì)，各器官含N量隨著留葉數(shù)的增加而降低，葉、根含K量隨著留葉數(shù)的增加而升高。說(shuō)明適當(dāng)?shù)氖┑颗c留葉數(shù)能提高烤煙養(yǎng)分積累量，促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)。

4 小結(jié)

烤煙生長(zhǎng)發(fā)育前期，根系活力隨施氮量增加而升高;烤煙生長(zhǎng)發(fā)育后期，同一留葉數(shù)條件下，根系活力隨施氮量增加呈先升后降趨勢(shì);同一施氮量水平下，根系活力隨留葉數(shù)增加呈先升后降趨勢(shì)。

煙株各器官含N量隨施氮量增加而增加，葉、莖含P量與葉、根含K量隨著施氮量增加呈先升后降趨勢(shì);同一施氮量水平下，葉、根含P量隨留葉數(shù)增加呈先升后降趨勢(shì)，各器官含N量隨留葉數(shù)增加而降低，葉、根含K量隨留葉數(shù)增加而升高。

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