化肥減量配施有機(jī)肥對烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響

劉 魁 王正旭 田陽陽 楊繼周 胡保文 李湘?zhèn)?宛 祥 嚴(yán) 杰 吳 昊 趙文軍

（紅塔煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，云南玉溪 653100）

在烤煙生產(chǎn)中，受傳統(tǒng)施肥習(xí)慣的影響，常存在通過單純增加化肥用量來提高產(chǎn)量的現(xiàn)象。但有研究表明，長期大量施用化肥，容易出現(xiàn)植煙土壤板結(jié)、養(yǎng)分失調(diào)、微生物活性降低等一系列問題，影響煙株正常生長，使煙葉質(zhì)量下降[1-2]。施用有機(jī)肥是目前烤煙栽培中常用的土壤改良措施之一，不僅可以減少化肥施用量，而且對煙葉品質(zhì)也具有一定的改善作用[3-4]。目前，關(guān)于化肥減量配施有機(jī)肥對烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響已有報(bào)道。李 杰等[5]研究表明，在中等肥力土壤上，生物有機(jī)肥替代20%化肥對煙葉產(chǎn)質(zhì)量改善效果明顯；潘義宏等[6]研究表明，在土壤肥力指數(shù)（IFI）為0.49的土壤上，30%甲殼素氨基酸有機(jī)肥與70%無機(jī)肥混施能夠調(diào)節(jié)植煙土壤微生態(tài)環(huán)境，提高煙葉綜合品質(zhì)；邱嶺軍等[7]研究表明，有機(jī)肥氮替代50%化肥氮能有效改善煙田土壤生物學(xué)特性，提升煙葉品質(zhì)。因此，針對當(dāng)?shù)禺a(chǎn)區(qū)生產(chǎn)實(shí)際，研究化肥減量配施有機(jī)肥的施用效果將具有重要意義。本文將針對玉溪煙區(qū)植煙土壤，研究化肥不同減量水平下配施生物有機(jī)肥和煙草專用有機(jī)肥對烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響，以期為玉溪煙區(qū)烤煙生產(chǎn)科學(xué)施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2018年在玉溪市澄江市龍街鎮(zhèn)后香村進(jìn)行，供試土壤類型為紅壤，前作為油菜，土壤基本理化性狀為pH值6.42，含有機(jī)質(zhì)52.90 g/kg、速效氮233 mg/kg、有效磷 110.70 mg/kg、速效鉀 438 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試烤煙品種K326，由玉溪中煙種子有限責(zé)任公司提供。供試化肥為煙草專用復(fù)合肥（12-6-24），供試有機(jī)肥為煙草專用有機(jī)肥及生物有機(jī)肥。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)肥料種類和用量不同，試驗(yàn)設(shè)8個(gè)處理，具體如表1所示。3次重復(fù)，完全隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為30 m2，每小區(qū)種植烤煙43株。各處理除肥料用量不一致外，其他管理措施均統(tǒng)一參照玉溪市優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程操作。

表1 不同處理肥料用量 單位：（kg·hm-2）

1.4 指標(biāo)測定

1.4.1 農(nóng)藝性狀。煙田中心花開放50%、打頂后7 d進(jìn)行田間調(diào)查，每個(gè)小區(qū)選擇15株無病正常煙株按《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》（YC/T 142—2010）調(diào)查田間農(nóng)藝性狀，農(nóng)藝性狀指標(biāo)包含株高、莖圍、有效葉片數(shù)、節(jié)距、最大葉長、最大葉寬及最大葉面積系數(shù)。

1.4.2 經(jīng)濟(jì)性狀。各小區(qū)烤后煙葉按《烤煙》（GB 2635—1992）分級后統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量、上等煙比例及上中等煙比例，并按照當(dāng)年煙葉指導(dǎo)收購價(jià)格統(tǒng)計(jì)均價(jià)、產(chǎn)值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

1.4.3 外觀質(zhì)量。依據(jù)《烤煙》（GB 2635—1992）烤煙分級標(biāo)準(zhǔn)，按照成熟度、顏色、葉片結(jié)構(gòu)、油分、身份、色度對各處理C3F等級煙葉樣品進(jìn)行外觀質(zhì)量綜合評價(jià)，各指標(biāo)分值依次為30分、15分、20分、15分、10分、10分。

1.4.4 化學(xué)成分?？竞鬅熑~煙堿、總氮、鉀、氯離子等指標(biāo)分別按照《煙草及煙草制品 總植物堿的測定連續(xù)流動（硫氰酸鉀）法》（YC/T 468—2013）、《煙草及煙草制品 總氮的測定 連續(xù)流動法》（YC/T 161—2002）、《煙草及煙草制品 鉀的測定 連續(xù)流動法》（YC/T 217—2007）、《煙草及煙草制品 氯的測定 連續(xù)流動法》（YC/T 162—2011）進(jìn)行測定；烤后煙葉總糖、還原糖含量按照《煙草及煙草制品 水溶性糖的測定 連續(xù)流動法》（YC/T 159—2002）進(jìn)行測定；淀粉按照《煙草及煙草制品 淀粉的測定 連續(xù)流動法》（YC/T 216—2007）進(jìn)行測定。

1.4.5 感官質(zhì)量。由紅塔集團(tuán)組織感官評吸專家對各處理C3F等級煙葉樣品進(jìn)行感官質(zhì)量評價(jià)。感官質(zhì)量指標(biāo)包含香韻（10分）、香氣量（15分）、香氣質(zhì)（15 分）、濃度（10 分）、刺激性（15 分）、勁頭（5 分）、雜氣（10 分）、干凈度（10 分）、濕潤感（5 分）、回味（5分）等 10項(xiàng)。

1.4.6 致香成分。參考常劍波等[8]檢測方法，利用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀使用內(nèi)標(biāo)法測定各處理煙葉致香成分含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

分別采用 Microsoft Excel 2016與 SPSS 25.0軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

由表2可知，與處理T1相比，處理T2～T8烤煙株高、有效葉片數(shù)、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積系數(shù)均有所增加。與處理 T2相比，處理 T6、T7、T8烤煙株高及節(jié)距均有顯著增加，其他處理有效葉片數(shù)、最大葉長、最大葉寬及最大葉面積系數(shù)均無顯著差異。可見，在化肥氮減量45%條件下配施2種有機(jī)肥均未對煙株整體農(nóng)藝性狀表現(xiàn)產(chǎn)生不利影響，且煙草專用有機(jī)肥對烤煙株高、節(jié)距的影響優(yōu)于生物有機(jī)肥。

表2 不同處理對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

2.2 不同處理對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表3可知，處理T2～T8產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)及上中等煙比例均顯著高于處理T1。與處理T2相比，處理T3產(chǎn)量顯著增加， 處理 T3、T4、T6、T7均價(jià)均有顯著增加，處理T3～T8上等煙比例均有顯著增加；處理T3、T4、T5產(chǎn) 值 分 別 較 處 理 T2增 加 19.95%、11.37%和13.08%， 處 理 T6、T7、T8產(chǎn) 值 分 別 較處 理 T2增 加23.55%、14.88%和 6.87%； 處理 T5～T8上中等煙比例均顯著高于處理T1～T4。在化肥相同減量條件下，處理T3與處理 T6、處理T4與處理T7、處理 T5與處理 T8產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例均無顯著差異，處理T6、T7上中等煙比例均顯著高于處理 T3、T4。在化肥不同減量條件下，處理T3產(chǎn)量及上等煙比例顯著高于處理T4，處理T5上中等煙比例顯著高于處理T3、T4；處理T6產(chǎn)值、上等煙比例及上中等煙比例均高于處理T7、T8，且與處理T8有顯著差異?？梢姡实獪p量15%配施煙草專用有機(jī)肥1 500 kg/hm2的處理較其他處理更有利于改善烤煙經(jīng)濟(jì)性狀。

表3 不同處理對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.3 不同處理對煙葉外觀質(zhì)量的影響

由表4可知，各化肥減量配施有機(jī)肥處理中部煙葉葉片結(jié)構(gòu)、色度及外觀質(zhì)量綜合得分均優(yōu)于不施肥處理（處理T1）和單施化肥處理（處理T2）。在化肥相同減量條件下，處理T6除煙葉色度外，各外觀質(zhì)量指標(biāo)均優(yōu)于處理T3；處理T7煙葉成熟度、顏色及油分均優(yōu)于處理T4；處理T8煙葉油分及色度均優(yōu)于處理T5。在化肥不同減量條件下，生物有機(jī)肥處理表現(xiàn)為處理T5＞處理T4＞處理T3，煙草專用有機(jī)肥處理表現(xiàn)為處理T6＞處理T7＞處理T8。可見，化肥減量配施煙草專用有機(jī)肥或生物有機(jī)肥均對中部煙葉外觀質(zhì)量有明顯的提升作用，以煙草專用有機(jī)肥處理優(yōu)于生物有機(jī)肥處理，其中以化肥氮減量15%配施煙草專用有機(jī)肥1 500 kg/hm2的處理表現(xiàn)更優(yōu)。

表4 不同處理對中部煙葉外觀質(zhì)量的影響 單位：分

2.4 不同處理對煙葉化學(xué)成分的影響

云南中煙對云南清香Ⅰ型產(chǎn)區(qū)中部煙葉化學(xué)成分的要求為煙堿含量 2.0%～3.2%， 鉀含量＞1.7%，氯離子含量＜0.7%，兩糖差＜8%，非煙堿氮/總氮＜0.82，糖堿比 12～18。

由表5可知，各處理中部煙葉總糖含量在35.14%～37.46%之間，變異系數(shù)為 2.56%，還原糖含量在 26.42%～31.39%，變異系數(shù)為 5.77%，均以處理T6最高。處理T1～T7中部煙葉煙堿含量均在質(zhì)量目標(biāo)范圍內(nèi)，且在化肥相同減量條件下，處理 T6、T7、T8煙葉煙堿含量、鉀含量均分別高于處理 T3、T4、T5，氯離子含量均分別低于處理 T3、T4、T5；處理 T3、T4、T5煙葉氯離子和鉀含量均未在質(zhì)量目標(biāo)范圍內(nèi)?；瘜W(xué)成分協(xié)調(diào)性方面， 處理 T1、T2、T6、T7煙葉兩糖差均在質(zhì)量目標(biāo)范圍內(nèi)，處理T1～T7糖堿比均在適宜范圍內(nèi)，各處理非煙堿氮/總氮均在質(zhì)量目標(biāo)范圍內(nèi)，且處理T6、T7、T8糖堿比及非煙堿氮/總氮均低于處理 T3、T4、T5?？梢?，化肥氮減量15%～30%配施煙草專用有機(jī)肥1 500～3 000 kg/hm2的處理中部煙葉化學(xué)成分含量適宜，協(xié)調(diào)性較優(yōu)。

表5 不同處理對中部煙葉化學(xué)成分的影響

2.5 不同處理對煙葉感官質(zhì)量的影響

由表6可知，處理T4、T5中部煙葉感官質(zhì)量綜合得分均低于處理T1、T2，其他減量配施有機(jī)肥處理均高于處理T1、T2，以處理T6最高。在化肥相同減量條件下，處理T6、T7、T8煙葉感官質(zhì)量綜合得分均分別高于處理 T3、T4、T5，主要體現(xiàn)在煙葉香韻、香氣量、雜氣、濕潤感及回味等方面。在化肥不同減量條件下，生物有機(jī)肥處理以處理T3最高，主要體現(xiàn)在煙葉香韻、香氣量、雜氣及回味等方面；煙草專用有機(jī)肥處理以處理T6最高，主要體現(xiàn)在香韻、香氣質(zhì)、濃度、刺激性等方面。由此可見，化肥氮減量15%配施煙草專用有機(jī)肥1 500 kg/hm2的處理中部煙葉感官質(zhì)量表現(xiàn)較優(yōu)，特征主要表現(xiàn)為香韻以清甜香為主，輔以烤香，煙香豐富性較好，香氣量足，質(zhì)感細(xì)膩，濃度高，刺激小，無明顯雜氣，口感舒適性較好。

表6 不同處理對中部煙葉感官質(zhì)量的影響 單位：分

2.6 不同處理對煙葉致香成分的影響

不同處理對中部煙葉致香成分含量的影響見表7。可以看出，與處理T1相比，其他處理中部煙葉致香成分總量及類胡蘿卜素、葉綠素降解產(chǎn)物、苯丙氨酸類、西柏烷類等致香成分含量均有明顯增加。與處理T2相比，處理T5煙葉致香成分總量略有降低，其他化肥減量配施有機(jī)肥處理均有所增加，各處理苯丙氨酸類及美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量均有所下降。在化肥相同減量條件下，處理T6、T7、T8煙葉致香成分總量及類胡蘿卜素類、葉綠素降解產(chǎn)物、苯丙氨酸類等致香成分含量均分別高于處理T3、T4、T5，西柏烷類及類脂類降解產(chǎn)物含量均分別低于處理T3、T4、T5。在化肥不同減量條件下，生物有機(jī)肥處理煙葉致香成分總量以處理T3最高，煙草專用有機(jī)肥處理以處理T8最高?？梢?，化肥減量配施煙草專用有機(jī)肥更有利于提高中部煙葉致香成分總量，其中以化肥氮減量45%配施煙草專用有機(jī)肥4 500 kg/hm2的處理表現(xiàn)更優(yōu)。

表7 不同處理對中部煙葉致香成分含量的影響 單位：（mg·kg-1）

從中部煙葉關(guān)鍵致香成分含量來看（表8），化肥減量配施有機(jī)肥處理中部煙葉關(guān)鍵致香成分總量及新植二烯含量均明顯高于處理T1，處理T3、T4、T6、T7、T8關(guān)鍵致香成分總量及二氫大馬酮、新植二烯含量均高于處理T2。在化肥相同減量條件下，處理T6、T7、T8關(guān)鍵致香成分總量及新植二烯含量均分別高于處理 T3、T4、T5；在化肥不同減量條件下，生物有機(jī)肥處理煙葉關(guān)鍵致香成分總量表現(xiàn)為處理T3>處理T4>處理T5，煙草專用有機(jī)肥處理煙葉關(guān)鍵致香成分總量表現(xiàn)為處理T8>處理T6>處理T7。

表8 不同處理對中部煙葉關(guān)鍵致香物質(zhì)含量的影響 單位：（mg·kg－1）

3 結(jié)論與討論

張文婧[9]研究表明，不同種類有機(jī)肥與無機(jī)肥配施對烤煙株高、葉面積系數(shù)影響明顯。劉 魁等[10]研究表明，化肥減量配施有機(jī)肥對烤煙株高、最大葉寬及最大葉面積影響明顯。本研究表明，化肥減量配施生物有機(jī)肥或煙草專用有機(jī)肥處理烤煙株高、有效葉片數(shù)、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積系數(shù)較單施化肥均有所增加?？梢?，化肥減量配施有機(jī)肥有利于改善烤煙農(nóng)藝性狀。

本研究中，化肥減量配施不同有機(jī)肥處理烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)及上中等煙比例均有顯著增加，這與闞宏偉等[11]的研究結(jié)果相似，但是產(chǎn)量、產(chǎn)值并未隨著生物有機(jī)肥或煙草專用有機(jī)肥用量的增加而呈增加趨勢，而是均以化肥氮減量15%配施有機(jī)肥1 500 kg/hm2的處理表現(xiàn)最高，這與劉宇[12]關(guān)于化肥減量10%～20%配施有機(jī)肥處理煙葉產(chǎn)量最優(yōu)的結(jié)果相似。分析原因是有機(jī)肥屬于緩釋性肥料，前期肥效不能完全釋放，化肥用量少時(shí)難以滿足前期煙株生長氮肥需求[13]。

在煙葉質(zhì)量方面，本研究中化肥減量配施有機(jī)肥處理中部煙葉葉片結(jié)構(gòu)、油分及色度較不施肥處理均有明顯改善，這與劉 魁等[10]、易 克等[14]的研究結(jié)果相似。化肥減量配施煙草專用有機(jī)肥處理中部煙葉煙堿含量均高于生物有機(jī)肥處理，糖堿比均低于生物有機(jī)肥處理，這跟不同有機(jī)肥組分及養(yǎng)分含量有關(guān)。有研究表明[15]，不同組分有機(jī)肥具有不同的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化速率，煙堿積累量也有所差異。

有研究表明[16－17]，有機(jī)肥與無機(jī)肥合適比例的配施有利于改善煙葉感官質(zhì)量，但受有機(jī)肥種類和土壤肥力差異的影響，有機(jī)無機(jī)肥配施比例會有所不同。本研究中，當(dāng)化肥氮減量15%配施生物有機(jī)肥或煙草專用有機(jī)肥1 500 kg/hm2時(shí)，中部煙葉感官質(zhì)量均優(yōu)于不施肥和單施有機(jī)肥處理，其中以煙草專用有機(jī)肥處理表現(xiàn)更優(yōu)。

致香成分對煙葉香味形成和香氣質(zhì)量具有重要的貢獻(xiàn)作用，是評價(jià)煙葉品質(zhì)的重要指標(biāo)[18]。本研究中除化肥氮減量45%配施生物有機(jī)肥4 500 kg/hm2的處理外，其他處理較不施肥和單施化肥處理均有明顯提升，其中以化肥氮減量45%配施煙草專用有機(jī)肥4 500 kg/hm2的處理表現(xiàn)更優(yōu)，其次為化肥氮減量15%配施煙草專用有機(jī)肥1 500 kg/hm2的處理。

綜上所述，化肥氮減量15%配施煙草專用有機(jī)肥1 500 kg/hm2對烤煙生長無不利影響，且有利于提高經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，改善煙葉品質(zhì)。