撫仙湖徑流區(qū)不同氮磷鉀肥運(yùn)籌對(duì)烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量的影響

趙文軍，薛開(kāi)政，劉 魁，田陽(yáng)陽(yáng)，楊繼周，楊江南，徐昭梅，陳 華

[1. 紅塔煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司原料部，云南 玉溪 653100；2. 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，云南 昆明 650205]

氮、磷、鉀是煙草正常生長(zhǎng)發(fā)育的3 大必需元素，也是獲得優(yōu)質(zhì)煙葉的物質(zhì)基礎(chǔ)[1-2]。其中氮是決定煙草生長(zhǎng)、產(chǎn)量和質(zhì)量的首要元素，有“生命元素”之稱(chēng)[2-3]。磷是構(gòu)成細(xì)胞核與原生質(zhì)的重要物質(zhì)，直接影響煙株體內(nèi)碳、氮代謝，能促進(jìn)根系生長(zhǎng)和葉片成熟[4]。煙株對(duì)鉀的吸收量遠(yuǎn)高于其他礦質(zhì)元素，一般是氮的1.4 倍、磷的3.5 倍[5]。鉀素是多種酶的活化劑，且能促進(jìn)或平衡生理活動(dòng)，增強(qiáng)煙株抗逆能力[6-7]。鉀是煙葉重要的“品質(zhì)元素”[8]，其在提高煙葉外觀質(zhì)量和內(nèi)在品質(zhì)方面有著重要的作用。

在一定范圍內(nèi)，烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量隨養(yǎng)分的增加而增加[1]，適宜的氮、磷、鉀肥用量和科學(xué)的配比是烤煙養(yǎng)分管理的重要技術(shù)措施，但在目前的烤煙生產(chǎn)中，化肥施用過(guò)量的現(xiàn)象較為普遍，這不僅增加了生產(chǎn)成本，而且還會(huì)導(dǎo)致煙葉品質(zhì)下降，甚至產(chǎn)生農(nóng)業(yè)面源污染?？緹煼N植過(guò)程中長(zhǎng)期不合理施肥，會(huì)導(dǎo)致植煙土壤質(zhì)量逐年下降、化肥利用率降低、煙葉質(zhì)量下降等，嚴(yán)重影響植煙區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量并制約優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。為了提高化肥利用率、提升耕地質(zhì)量，探索撫仙湖徑流區(qū)優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)最佳肥料管理技術(shù)，筆者開(kāi)展了不同氮磷鉀養(yǎng)分運(yùn)籌對(duì)烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量影響的研究。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在海拔1 732 m 的云南省玉溪市澄江市龍街鎮(zhèn)后香村進(jìn)行，供試土壤為水稻土，前作為油菜。土壤基本理化性狀為：pH 值6.61，有機(jī)質(zhì)42.8 g/kg，水解性氮（N）237.0 mg/kg，有效磷（P2O5）101.5 mg/kg，速效鉀（K2O）408.0 mg/kg。

供試煙草品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩NK326。

1.2 試驗(yàn)方法

根據(jù)當(dāng)?shù)責(zé)煵莶块T(mén)推薦的烤煙基準(zhǔn)施肥量，試驗(yàn)設(shè)置不同氮、磷、鉀肥用量共12 個(gè)處理（見(jiàn)表1），每個(gè)處理3 次重復(fù)，按隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)面積為90 m2，每個(gè)小區(qū)種植烤煙125 株。除肥料用量外，其他管理均參照玉溪市優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1 農(nóng)藝性狀測(cè)定中心花開(kāi)50%時(shí)打頂，打頂后7 d 每個(gè)小區(qū)選擇15 株煙株按照中華人民共和國(guó)煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 142—1988 進(jìn)行煙株農(nóng)藝性狀調(diào)查。分別測(cè)定株高、莖圍、有效葉數(shù)、節(jié)距、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬，并計(jì)算葉面積系數(shù)。

1.3.2 外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)烤后煙葉外觀質(zhì)量按成熟度∶顏色∶結(jié)構(gòu)∶油份∶身份∶色度=30 ∶15 ∶20 ∶15 ∶10 ∶10 的比例進(jìn)行賦值評(píng)價(jià)。

1.3.3 內(nèi)在化學(xué)成分測(cè)定按照煙草行業(yè)煙草或煙草制品相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，煙堿含量按照YC/T 160—2002 測(cè)定，總氮含量采用凱氏定氮法測(cè)定，總糖和還原糖含量按照YC/T 159—2002 測(cè)定，氧化鉀含量按照YC/T 172—2003 測(cè)定，氯含量按照YC 162—2002測(cè)定，淀粉含量按照YC/T 216—2007 測(cè)定。

1.3.4 經(jīng)濟(jì)性狀測(cè)定煙葉以小區(qū)為單位掛牌采收和烘烤，按照GB 2635—1992 統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量、均價(jià)、上等煙比例和產(chǎn)值等經(jīng)濟(jì)性狀，煙葉價(jià)格參考2019 年煙葉收購(gòu)價(jià)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 25 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮、磷、鉀肥用量對(duì)烤煙主要農(nóng)藝性狀的影響

由表2 可知，在不同氮肥用量處理中，煙株的農(nóng)藝性狀以N0 表現(xiàn)最差，N3 表現(xiàn)最佳，N3 處理的株高、莖圍、有效葉片數(shù)、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬和葉面積系數(shù)與N0 處理的差異均達(dá)到顯著水平；在不同磷肥用量處理中，除P2 的節(jié)距顯著大于P0 和P3、P3 的葉面積系數(shù)顯著大于P1 外，煙株的其他農(nóng)藝性狀在各處理間均沒(méi)有顯著差異；在不同鉀肥用量處理中，煙株的農(nóng)藝性狀各處理間也都沒(méi)有顯著差異。

表2 各處理烤煙的農(nóng)藝性狀

2.2 不同氮、磷、鉀肥用量對(duì)煙葉外觀質(zhì)量的影響

不同氮肥用量對(duì)煙葉外觀質(zhì)量的影響見(jiàn)表3，隨著氮肥用量的增加，X2F、C3F 和B2F 3 個(gè)部位煙葉的各外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果和綜合得分均呈先增后降趨勢(shì)，以N2 處理的綜合得分最高且顯著高于其他處理，說(shuō)明在一定范圍內(nèi)增施氮肥能顯著改善煙葉外觀質(zhì)量。在相同氮肥用量下，煙葉外觀質(zhì)量綜合得分則表現(xiàn)為C3F ＞B2F ＞X2F。

表3 不同氮肥用量處理各部位煙葉的外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果與綜合得分

由表4 可知，隨著磷肥用量的增加，X2F、C3F和B2F 3 個(gè)部位煙葉的各外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果和綜合得分總體上也呈先增后降趨勢(shì)，以P2 處理的綜合得分最高且顯著高于P0 和P1 處理，說(shuō)明適當(dāng)增施磷肥對(duì)改善煙葉外觀質(zhì)量有一定作用。

表4 不同磷肥用量處理各部位煙葉的外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果與綜合得分

不同鉀肥用量對(duì)煙葉外觀質(zhì)量的影響見(jiàn)表5，隨著鉀肥用量的增加，X2F、C3F 和B2F 3 個(gè)部位煙葉的各外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果和綜合得分均呈明顯增加趨勢(shì)，以K3 處理的綜合得分最高且顯著高于其他處理（B2F 的K3 處理與K2 處理除外），說(shuō)明增施鉀肥能有效改善煙葉外觀質(zhì)量。

表5 不同鉀肥用量處理各部位煙葉的外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果與綜合得分

2.3 不同氮、磷、鉀肥用量對(duì)烤煙化學(xué)成分的影響

不同氮肥用量對(duì)烤煙化學(xué)成分的影響見(jiàn)表6，隨著氮肥用量的增加，X2F、C3F 和B2F 3 個(gè)部位煙葉的煙堿、總氮和氧化鉀含量呈增加趨勢(shì)，糖堿比呈下降趨勢(shì)，但氮肥用量對(duì)其他指標(biāo)的影響不大。對(duì)照云南中煙清香Ⅰ型優(yōu)質(zhì)煙葉化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)要求 （見(jiàn)表7），N2 處理的X2F、C3F 和B2F 煙葉的化學(xué)成分協(xié)調(diào)性相對(duì)較好。

表6 不同氮肥用量處理烤煙的化學(xué)成分含量

表7 云南中煙清香Ⅰ型優(yōu)質(zhì)煙葉化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)要求

不同磷肥用量對(duì)烤煙X2F、C3F 和B2F 3 個(gè)部位煙葉的各化學(xué)成分沒(méi)有明顯影響（見(jiàn)表8）。對(duì)照云南中煙清香Ⅰ型優(yōu)質(zhì)煙葉化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)要求（見(jiàn)表7），各部位煙葉化學(xué)成分指標(biāo)基本適中。

表8 不同磷肥用量處理烤煙的化學(xué)成分含量

不同鉀肥用量對(duì)烤煙化學(xué)成分的影響見(jiàn)表9，隨著鉀肥用量的增加，X2F、C3F 和B2F 3 個(gè)部位煙葉的氧化鉀含量均呈增加趨勢(shì)，但對(duì)其他化學(xué)成分的影響不明顯。對(duì)照云南中煙清香Ⅰ型優(yōu)質(zhì)煙葉化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)要求（見(jiàn)表7），K3 處理煙葉的氧化鉀含量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，其他化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性也較好。

表9 不同鉀肥用量處理烤煙的化學(xué)成分含量

2.4 不同氮、磷、鉀肥用量對(duì)烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響

隨著氮肥用量的增加，烤煙產(chǎn)量呈先增后降趨勢(shì)，以N2 處理的產(chǎn)量最高，達(dá)3 088.40 kg/hm2，顯著高于N0 和N1 處理；隨著磷肥用量的增加，烤煙產(chǎn)量也表現(xiàn)出先增后降趨勢(shì)，但各處理間沒(méi)有顯著性差異；隨著鉀肥用量的增加，烤煙產(chǎn)量呈明顯增加趨勢(shì)，以K3 處理的產(chǎn)量最高，達(dá)到3 192.25 kg/hm2，顯著高于其他處理（見(jiàn)表10）。

隨著氮肥用量的增加，烤煙的產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例及上中等煙比例均呈先增后降趨勢(shì)，N2 處理的表現(xiàn)最好，其產(chǎn)值顯著高于其他處理；隨著磷肥用量的增加，烤煙的產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例及上中等煙比例也均呈先增后降趨勢(shì)，以P2 處理表現(xiàn)最好且其產(chǎn)值顯著高于P0 和P1 處理；隨著鉀肥用量的增加，烤煙的產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例及上中等煙比例都呈上升趨勢(shì)，以K3 處理表現(xiàn)最好且其產(chǎn)值顯著高于其他處理（見(jiàn)表10）。

表10 各處理烤煙的產(chǎn)量和產(chǎn)值

3 討論與結(jié)論

張碩等[9]的研究表明，隨著氮肥用量的增加，烤煙株高、葉片數(shù)、上中下部煙葉的葉長(zhǎng)和葉寬明顯增加，整株干物質(zhì)積累和養(yǎng)分積累量持續(xù)增加，氮肥利用率上升，施用氮肥的增產(chǎn)效果較明顯；隨著鉀肥用量的增加，整株的干物質(zhì)積累和養(yǎng)分積累量無(wú)顯著變化。筆者的研究也表明，煙株農(nóng)藝性狀隨氮肥用量的增加而改善，N 用量在90～135 kg/hm2時(shí)農(nóng)藝性狀表現(xiàn)相對(duì)較好；磷和鉀肥用量增加對(duì)煙株農(nóng)藝性狀的影響差異不顯著。該研究還表明：隨著氮肥和磷肥用量的增加，煙葉的各外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果和綜合得分呈先增后降趨勢(shì)，N 用量為90 kg/hm2（N2 處理）的綜合得分最高且顯著高于其他處理，P2O5用量為45 kg/hm2（P2 處理）的綜合得分最高且顯著高于P0 和P1 處理；隨著鉀肥用量的增加，煙葉的各外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果和綜合得分呈明顯增加趨勢(shì)，K2O 用量為405 kg/hm2（K3 處理）的綜合得分最高且顯著高于其他處理。煙葉的煙堿、總氮和氧化鉀含量隨氮肥用量的增加而增加，而糖堿比呈下降趨勢(shì)；磷肥用量對(duì)烤煙化學(xué)成分沒(méi)有明顯影響；煙葉的氧化鉀含量隨鉀肥用量的增加而增加；N、P2O5、K2O 用量分別為90、45 和405 kg/hm2時(shí)，煙葉的內(nèi)在化學(xué)成分協(xié)調(diào)性較好。隨著氮肥和磷肥用量的增加，烤煙的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均呈先增后降趨勢(shì)；隨著鉀肥用量的增加，烤煙的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均呈上升趨勢(shì)；N、P2O5、K2O 用量分別為90、45 和405 kg/hm2時(shí)的產(chǎn)值最高，分別為81 564.60、74 993.78和89 031.90 元/hm2。

綜上所述，在撫仙湖徑流區(qū)，當(dāng)N、P2O5、K2O用量分別為90、45 和405 kg/hm2時(shí)，煙株的株高、莖圍、有效葉數(shù)和葉面積系數(shù)等農(nóng)藝性狀表現(xiàn)最優(yōu)；烤后煙葉成熟度、顏色、葉片結(jié)構(gòu)、油分、身份、色度及綜合得分最高；煙堿、氯離子、氧化鉀、兩糖差、糖堿比和非煙堿氮/總氮符合云南中煙清香Ⅰ型優(yōu)質(zhì)煙葉化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)要求，各化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性較好；煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例和上中等煙比例等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表現(xiàn)最優(yōu)。