不同施肥水平條件下山地?zé)焻^(qū)烤煙物質(zhì)積累和養(yǎng)分吸收規(guī)律研究

張福光

（重慶市煙草公司萬(wàn)州分公司，重慶 404100）

施肥是提高土壤肥力水平最直接的措施，其中化肥和有機(jī)肥對(duì)不同土壤類型表現(xiàn)不同的作用[1-4]。施肥水平對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響最為直接，受作物利用效率的影響，施入土壤中的各類肥料并不能被作物完全吸收，因而土壤肥力不斷提高，這是作物產(chǎn)量不斷提高的物質(zhì)基礎(chǔ)[5]。

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，我國(guó)耕地單位面積化肥施用量為世界化肥平均施用量的2.9倍，施用水平在全球處于較高水平，但化肥利用率與發(fā)達(dá)國(guó)家（50%～60%[6]）相比卻不高。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，我國(guó)化肥平均利用率為35%，其中氮肥利用率40%～50%，磷肥利用率10%～20%，鉀肥利用率30%～40%[7]。從化肥施用后的田間生物、化學(xué)、物理等反映變化情況來(lái)看，化肥去向主要有三部分，其中一部分與土壤發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)被吸附固定，構(gòu)成耕地土壤成分；一部分經(jīng)雨水滲透溶解，進(jìn)入地下水，從而進(jìn)入當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境中；少部分通過(guò)離子交換被植物根系吸收。因此，化肥的持續(xù)性粗放式使用，不僅造成農(nóng)業(yè)種植成本增加，同時(shí)對(duì)周邊地上、地下水源和生態(tài)環(huán)境造成較大的不利影響，最顯著的表現(xiàn)就是水體富營(yíng)養(yǎng)化，給生態(tài)環(huán)境保護(hù)帶來(lái)巨大壓力。

本試驗(yàn)根據(jù)煙株的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律和吸肥特性，研究不同施肥水平條件下烤煙物質(zhì)積累和養(yǎng)分吸收規(guī)律，以期為高效利用肥料和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)烤煙提供參考。現(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

2020年選取具有武陵-大巴山地?zé)焻^(qū)典型氣候、土壤、地形特征的巫溪縣古路鎮(zhèn)核心煙區(qū)作為試驗(yàn)點(diǎn)，海拔1 100 m。選取具有典型巫溪植煙土壤特征且上年未開展肥料試驗(yàn)的田塊作為供試田塊，土壤養(yǎng)分測(cè)定為有機(jī)質(zhì)28.20 g/kg，堿解氮136.24 mg/kg，速效鉀65.40 mg/kg，有效磷21.88 mg/kg，pH值5.43，土壤類型為黃壤土。

1.2 供試材料

供試烤煙品種為全縣主栽品種云煙87，移栽時(shí)間為5月5日。供試肥料為煙草專用復(fù)合肥、專用有機(jī)肥、尿素、磷酸二銨、氯化鉀。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)不同的施肥水平設(shè)置3個(gè)處理，分別為起壟時(shí)條施煙草專用復(fù)合肥540 kg/hm2和專用有機(jī)肥270 kg/hm2、追肥時(shí)環(huán)施煙草專用復(fù)合肥60 kg/hm2和專用有機(jī)肥30 kg/hm2（T1），起壟時(shí)條施煙草專用復(fù)合肥480 kg/hm2和專用有機(jī)肥240 kg/hm2、追肥時(shí)環(huán)施煙草專用復(fù)合肥120 kg/hm2和專用有機(jī)肥60 kg/hm2（T2），以當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥水平作為對(duì)照（CK）。每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)，小區(qū)面積為334 m2。除以上肥料種類外，其余施肥、管水等農(nóng)事操作各處理均一致[8]。

1.4 測(cè)定內(nèi)容與方法

結(jié)合烤煙發(fā)育規(guī)律，對(duì)各個(gè)小區(qū)煙株具有代表性的20株煙株進(jìn)行固定，分別于移栽后30、45、60、75 d分4次對(duì)其中10株開展株高、節(jié)距、莖圍、有效葉數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬等農(nóng)藝性狀測(cè)定，每次記錄農(nóng)藝性狀的同時(shí)開展田間不同處理煙株發(fā)病情況統(tǒng)計(jì)；另外10株煙株按照葉、莖和根進(jìn)行鮮活組織取樣，其中鮮葉取樣根據(jù)煙株發(fā)育狀況，分別取下部葉、中部葉、上部葉，取樣后在105℃溫度條件下進(jìn)行15 min殺青，隨后在60～80℃條件下烘干至恒重并稱重記錄，每類組織單獨(dú)烘干粉碎，經(jīng)60目篩篩選后，測(cè)定各器官氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

樣品指標(biāo)在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)家煙草栽培生理生化研究基地實(shí)驗(yàn)室分析，所得數(shù)據(jù)采用Excel 2007和DPS 6.55進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響

從表1可以看出，處理T1煙株的農(nóng)藝性狀綜合表現(xiàn)最好，各項(xiàng)指標(biāo)在3個(gè)處理中也表現(xiàn)最好。不同處理?xiàng)l件下煙株均能正常生長(zhǎng)發(fā)育，同時(shí)煙株栽后30～60 d為生長(zhǎng)發(fā)育最旺盛的階段，各項(xiàng)農(nóng)藝指標(biāo)增速最快，但在栽植60 d后煙株的農(nóng)藝性狀指標(biāo)進(jìn)入相對(duì)慢速增長(zhǎng)期。由此表明，煙株在栽后60 d時(shí)間段內(nèi)，煙株的氮代謝最為旺盛；同時(shí)也表明，在煙株生育前期投入較多氮肥，對(duì)煙株生長(zhǎng)發(fā)育能夠產(chǎn)生重要的影響。

表1 不同處理對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響

2.2 對(duì)煙株干物質(zhì)積累的影響

烤煙大田期的干物質(zhì)積累狀況是反映煙株生長(zhǎng)狀況的重要標(biāo)志，直接影響烤煙對(duì)氮、磷、鉀的吸收及煙葉的品質(zhì)和產(chǎn)量[5]。

從表2可以看出，在干物質(zhì)積累表現(xiàn)上，不同處理的煙株在動(dòng)態(tài)變化規(guī)律上存在一致性。主要表現(xiàn)為在生長(zhǎng)階段上以旺長(zhǎng)期積累量最多，在不同器官積累量上均表現(xiàn)為葉>莖>根，這與劉國(guó)順等[8]的研究結(jié)果一致。同時(shí)，根、莖、葉干物質(zhì)積累量變化隨著施肥水平的不同而不同，其中根干物質(zhì)的積累量以處理T1表現(xiàn)最好，但增長(zhǎng)量和平均增長(zhǎng)速度表現(xiàn)均以處理T2效果較好；莖干物質(zhì)積累量以處理T1在移栽后30 d和45 d表現(xiàn)最好，處理T2在移栽后60 d和75 d表現(xiàn)最好，其中處理T2增長(zhǎng)量和平均增長(zhǎng)速度均高于處理T1和CK；葉干物質(zhì)積累量、增長(zhǎng)量和平均增長(zhǎng)速度處理T1均高于處理T2和CK；在總干物質(zhì)積累量表現(xiàn)上，以處理T1干物質(zhì)形成和積累以處理T1最優(yōu)。

表2 不同處理對(duì)煙株干物質(zhì)積累的影響

2.3 對(duì)煙株氮磷鉀養(yǎng)分吸收的影響

從表3可以看出，不同施肥水平條件下，煙株對(duì)主要營(yíng)養(yǎng)成分的吸收主要表現(xiàn)為在栽后30 d內(nèi)，煙株對(duì)氮、磷、鉀養(yǎng)分的吸收量較少，隨著煙株生長(zhǎng)發(fā)育，在礦質(zhì)元素的吸收量上表現(xiàn)為迅速增加。在旺長(zhǎng)期，氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)成分積累量達(dá)到生育期最高，從而出現(xiàn)吸收峰值；栽植60 d以后，在3種主要營(yíng)養(yǎng)成分吸收上，表現(xiàn)為氮和磷的積累量出現(xiàn)下降趨勢(shì)，呈逐步降低態(tài)勢(shì)，但鉀元素的積累量仍在持續(xù)增加。由此可見，煙株對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收與干物質(zhì)積累密切相關(guān)。在整個(gè)生長(zhǎng)階段，處理T1、T2煙株對(duì)氮、磷、鉀的吸收積累總體上均好于CK；在具體表現(xiàn)上，處理T1氮的積累量在移栽后30 d時(shí)最大，但對(duì)磷和鉀的積累量小于處理T2；處理T1在移栽后45 d時(shí)對(duì)氮和磷的積累量大于處理T2，但對(duì)鉀的積累量小于處理T2；處理T1在移栽后60 d和75 d時(shí)對(duì)氮、磷、鉀的積累量均高于處理T2。由此表明，不同施肥水平條件下，煙株增產(chǎn)潛力發(fā)揮的后效存在顯著差異，在整體表現(xiàn)上，處理T1在各類營(yíng)養(yǎng)元素積累上效果最好。

表3 不同處理對(duì)煙株氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收的影響 單位：（g·株-1）

3 結(jié)論與討論

隨著烤煙在大田期間的生長(zhǎng)和成熟，氮代謝逐漸減弱，碳的累積代謝逐漸增強(qiáng)，兩類代謝作用在代謝強(qiáng)度、協(xié)調(diào)程度以及動(dòng)態(tài)變化模式等方面對(duì)煙葉各類化學(xué)成分含量和比例形成有直接或間接的影響，從而影響烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)[9]。不同的施肥水平，尤其是氮肥的施用對(duì)煙株碳、氮代謝過(guò)程及煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生明顯的影響[10]。

本研究結(jié)果表明，在不同施肥水平條件下，烤煙大田生長(zhǎng)均能得到較好的肥料供應(yīng)，煙株生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)均較好，起壟時(shí)條施煙草專用復(fù)合肥540 kg/hm2和專用有機(jī)肥270 kg/hm2、追肥時(shí)環(huán)施煙草專用復(fù)合肥60 kg/hm2和專用有機(jī)肥30 kg/hm2處理及起壟時(shí)條施煙草專用復(fù)合肥480 kg/hm2和專用有機(jī)肥240 kg/hm2、追肥時(shí)環(huán)施煙草專用復(fù)合肥120 kg/hm2和專用有機(jī)肥60 kg/hm2處理在提升煙株大田長(zhǎng)勢(shì)方面都具有顯著作用，尤其是重施底肥作用最為明顯，對(duì)煙株的生長(zhǎng)最為有利，主要在于在重施底肥過(guò)程中，肥效釋放更為持久，充分保證了煙苗移栽大田后在田間健壯生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)需求；在礦質(zhì)元素吸收和干物質(zhì)積累表現(xiàn)上，上述2個(gè)處理均呈現(xiàn)出了正向的積極影響，起壟時(shí)條施煙草專用復(fù)合肥540 kg/hm2和專用有機(jī)肥270 kg/hm2、追肥時(shí)環(huán)施煙草專用復(fù)合肥60 kg/hm2和專用有機(jī)肥30 kg/hm2處理煙株根和葉的干物質(zhì)積累效果在整個(gè)生育期均較好。在莖的干物質(zhì)積累上，起壟時(shí)條施煙草專用復(fù)合肥540 kg/hm2和專用有機(jī)肥270 kg/hm2、追肥時(shí)環(huán)施煙草專用復(fù)合肥60 kg/hm2和專用有機(jī)肥30 kg/hm2處理在前期較好，起壟時(shí)條施煙草專用復(fù)合肥480 kg/hm2和專用有機(jī)肥240kg/hm2、追肥時(shí)環(huán)施煙草專用復(fù)合肥120kg/hm2和專用有機(jī)肥60 kg/hm2處理后期較好。綜合來(lái)看，起壟時(shí)條施煙草專用復(fù)合肥540 kg/hm2和專用有機(jī)肥270 kg/hm2、追肥時(shí)環(huán)施煙草專用復(fù)合肥60 kg/hm2和專用有機(jī)肥30 kg/hm2處理煙株對(duì)氮和磷的積累量在前期較大，在后期表現(xiàn)為對(duì)氮、磷、鉀的積累量同步增加，尤以鉀的積累量增加最為明顯。因此，起壟時(shí)條施煙草專用復(fù)合肥540 kg/hm2和專用有機(jī)肥270 kg/hm2、追肥時(shí)環(huán)施煙草專用復(fù)合肥60 kg/hm2和專用有機(jī)肥30 kg/hm2處理更符合烤煙大田生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分需求的規(guī)律。

總體來(lái)看，在小苗小孔移栽過(guò)程中，通過(guò)重施底肥，不僅能滿足煙株旺盛生長(zhǎng)期對(duì)養(yǎng)分的需求，而且對(duì)于煙株在田間發(fā)育階段中的干物質(zhì)積累和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收較為有利，相較于另外2個(gè)施肥處理，在促進(jìn)煙株發(fā)育方面具有更大優(yōu)勢(shì)。