銨態(tài)氮肥配施量對宜賓煙區(qū)烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響

郭 沖， 楊懿德， 楊 洋， 鄢 敏， 劉 雷， 周方貴， 劉雅潔， 曾淑華*

(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院， 四川 成都 611130； 2.四川省煙草公司 宜賓市公司， 四川 宜賓 644002)

0 引言

【研究意義】氮素是煙草生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)元素之一，是植物細胞內(nèi)各種氨基酸、蛋白質(zhì)、生物堿、酰胺等含氮化合物的重要組成部分，在煙草生育期內(nèi)對煙株的化學(xué)物質(zhì)合成、能量轉(zhuǎn)換、信號傳遞等生理過程都有一定影響?？緹熒a(chǎn)上主要施用的氮肥形態(tài)包括硝態(tài)氮和銨態(tài)氮兩種，不同形態(tài)的氮素配比對烤煙的產(chǎn)質(zhì)量有顯著影響。銨態(tài)氮在烤煙生長和煙葉品質(zhì)形成中發(fā)揮著重要作用，而硝態(tài)氮在土壤中易于淋失，特別是在南方多雨地區(qū)損失更為嚴重，且煙草生長前期對氮素的需求較后期小[1]，因此在煙草生長前期增加銨態(tài)氮的施用可以起到緩釋效果，從而提高氮肥的利用率[2]。但關(guān)于銨態(tài)氮肥具體配施量對烤煙產(chǎn)質(zhì)量影響的相關(guān)理論研究較少。因此，開展硝態(tài)氮肥與不同銨態(tài)氮配施對烤煙產(chǎn)質(zhì)量影響研究，對煙區(qū)氮肥高效利用和優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)具有重要意義。【前人研究進展】有研究認為，銨態(tài)氮有利于烤后煙葉總糖、還原糖、氨基酸、氯離子等的合成積累[3-4]，當(dāng)其比例超過硝態(tài)氮后，不利于煙堿的積累[5]，同時對于提高烤后煙葉糖堿比及吸食品質(zhì)也有重要影響[6]?！狙芯壳腥朦c】宜賓煙區(qū)當(dāng)前氮肥施用以煙草專用復(fù)合肥和硝酸鉀為主，而煙草專用復(fù)合肥是銨態(tài)氮肥的唯一來源，根據(jù)當(dāng)?shù)責(zé)煵輰Ｓ脧?fù)合肥施用生產(chǎn)實踐計算得到施入土壤的銨態(tài)氮肥的量僅為100～200 kg/hm2[7-10]，這極有可能是導(dǎo)致當(dāng)?shù)乜竞鬅熑~化學(xué)成分不協(xié)調(diào)、外觀及感官質(zhì)量較差的重要原因?！緮M解決的關(guān)鍵問題】參照宜賓煙區(qū)實際的銨態(tài)氮肥配施量，在控制施純氮總量(105 kg/hm2)相同的條件下，以增加銨態(tài)氮肥的配施量為變量開展試驗，明確宜賓煙區(qū)適宜的銨態(tài)氮肥配施量，為宜賓煙區(qū)氮肥的合理施用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019年4—10月在宜賓市興文縣周家鎮(zhèn)進行。試驗地地勢較平坦，土壤肥力基本一致，前茬作物大蒜。土壤為黃棕色壤土，基本理化性質(zhì)：pH6.57，有機質(zhì)26.4 g/kg，水溶性氯16.8 mg/kg，堿解氮132.5 mg/kg，全氮1.62 g/kg，有效鉀613.7 mg/kg，有效磷79.6 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試烤煙品種為云煙87，由宜賓市煙草公司提供。供試肥料為煙草專用復(fù)合肥(銨態(tài)氮占純氮60%)、KNO3(K2O 50.0%，N 13.5%)、NH4HCO3(N 17.1%)、K2SO4(K2O 50.0%)和過磷酸鈣(P2O512.0%)，購自四川金葉化肥有限公司。

1.3 試驗設(shè)計

在控制施純氮總量105 kg/hm2且N ∶P2O5∶ K2O=1∶1∶3條件下，以硝態(tài)氮肥配施不同用量銨態(tài)氮肥為試驗因子，設(shè)置5個銨態(tài)氮肥(NH4HCO3)配施量處理。處理1，銨態(tài)氮肥100 kg/hm2，提供純氮17.1 kg/hm2;處理2，銨態(tài)氮肥200 kg/hm2，提供純氮34.2 kg/hm2;處理3，銨態(tài)氮肥300 kg/hm2，提供純氮51.3 kg/hm2;處理4，銨態(tài)氮肥400 kg/hm2，提供純氮68.4 kg/hm2;處理5，銨態(tài)氮肥500 kg/hm2，提供純氮85.5 kg/hm2),各處理肥料配置見表1。田間小區(qū)采用隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)置3次重復(fù)，共計15個小區(qū)，每個小區(qū)栽煙100株，小區(qū)面積60 m2。肥料運籌：基肥為70%的氮肥和鉀肥及全部磷肥，移栽前施入；追肥為30%的氮肥和鉀肥，培土上廂時追施。

表1 各處理肥料配置

1.4 測定指標(biāo)

農(nóng)藝性狀按照《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》(YC/T 142-2010)規(guī)定調(diào)查記錄?？竞鬅熑~分級參照《烤煙》(GB 2635-1992)規(guī)定進行，計算烤煙產(chǎn)量、中上等煙葉比例，并以當(dāng)?shù)厥召弮r計算均價和產(chǎn)值。外觀質(zhì)量參考《煙草術(shù)語 第4部分：品質(zhì)質(zhì)量和檢測》(GB/T 18771.4-2015)對煙葉的顏色、成熟度、結(jié)構(gòu)、身份、油分、色度進行量化評分。采集烤后中部葉測定其化學(xué)成分?？偺呛坎捎幂焱壬y定，還原糖含量采用乙醇提取-DNS顯色法測定，煙堿含量采用紫外分光光度法測定，總氮含量采用凱氏定氮法測定，鉀含量采用火焰光度法測定，氯含量采用莫爾法測定[11-12]。取C3F煙葉卷制成單料煙，按照《卷煙 第4部分:感官技術(shù)要求》(GB 5606.4-2005)規(guī)定進行感官評吸評價?；瘜W(xué)成分協(xié)調(diào)性及烤煙品質(zhì)評價參照王彥亭等[13]的烤煙品質(zhì)綜合評價方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理煙株的農(nóng)藝性狀

由表2可知，銨態(tài)氮不同配施量處理煙株農(nóng)藝性狀存在一定差異。株高：煙株高度在96.89～108.83 cm，銨態(tài)氮肥配施量為100～400 kg/hm2時，株高隨銨態(tài)氮肥配施量增加呈下降趨勢，處理1株高顯著高于處理3、處理4和處理5。有效葉片數(shù)：煙株葉片數(shù)在18.61～19.0片，各處理間差異不顯著。莖圍：煙株莖圍在9.10～9.66 cm，處理2和處理3顯著大于處理1。最大葉長：煙葉最大葉長在71.33～73.90 cm，各處理間差異不顯著。最大葉寬：煙葉最大葉寬在24.95～28.09 cm，處理3顯著大于處理1和處理4。表明，銨態(tài)氮肥施用量增加抑制烤煙株高增長，對有效葉數(shù)和最大葉長無明顯影響；銨態(tài)氮肥配施量為200～300 kg/hm2時能促進莖圍和最大葉寬的增加。

表2 不同處理成熟期煙株的農(nóng)藝性狀

2.2 不同處理烤煙的經(jīng)濟性狀

從表3看出，銨態(tài)氮肥不同配施量處理煙株的經(jīng)濟性狀存在一定差異。產(chǎn)量：處理1最高，達2 176.35 kg/hm2；處理3其次，為2 100.60 kg/hm2，兩者顯著高于其余處理；處理2為2 072.55 kg/hm2，顯著高于處理4和處理5。產(chǎn)值：處理3最高，達38 798.10元/hm2；處理1為37 999.10元/hm2，兩者均顯著高于其余處理；處理2顯著高于處理4和處理5。均價：處理3最高，達18.47 kg/元，顯著高于除處理1外的其他處理；處理1和處理2顯著高于處理4和處理5。中上等煙比例：處理3最高，達81.78%，顯著高于其余處理；處理2和處理1顯著高于處理4和處理5?？傮w看，銨態(tài)氮肥配施量100～300 kg/hm2有利于煙株良好經(jīng)濟性狀的形成，其中，以銨態(tài)氮肥配施量300 kg/hm2為最佳。

表3 不同處理烤煙的經(jīng)濟性狀

2.3 不同處理烤煙的外觀質(zhì)量

從表4看出，銨態(tài)氮肥不同配施量處理間煙葉外觀質(zhì)量各指標(biāo)評分存在一定差異。顏色：處理1和處理3分值最高，均為2.40分。成熟度：分值在1.88～2.00分，各處理間差異不顯著。結(jié)構(gòu)：分值在1.20～1.30分，各處理間差異不顯著。身份：分值在0.80～0.86分，以處理3評分最高。油分：分值在0.50～0.60分，處理1和處理4較差。色度：處理5的分值最高，顯著高于其余處理?？傇u分：分值在7.25～7.52分，以處理3最高，處理1其次。總體看，銨態(tài)氮肥配施量300 kg/hm2處理的煙葉外觀質(zhì)量評價最好，配施100 kg/hm2銨態(tài)氮肥的次之，配施500 kg/hm2銨態(tài)氮肥的最差。表現(xiàn)最好的處理3在外觀質(zhì)量上比較突出的優(yōu)勢為顏色呈明亮橘黃色，結(jié)構(gòu)疏松有彈性，身份適中。

表4 不同處理煙葉的外觀質(zhì)量評分

2.4 不同處理烤后中部葉的化學(xué)成分

從表5看出，銨態(tài)氮肥不同配施量處理間烤后中部葉化學(xué)成分差異明顯。鉀含量：處理3最高，處理4最低。氯含量：處理2、處理3、處理5間差異不顯著，但均顯著高于處理1和處理4?？偺呛浚禾幚?、處理4和處理5均顯著高于處理1和處理2。還原糖含量：處理4和處理5顯著高于處理3，且處理3顯著高于處理1和處理2。煙堿：處理1和處理2間差異不顯著，但處理1顯著高于其他處理，處理2與其他處理間差異不顯著。總氮：處理1、處理2顯著高于處理4，處理3、處理5與處理4差異不顯著。糖堿比：處理4、處理5顯著高于處理3，處理3顯著高于處理1、處理2。氮堿比：處理2與處理5差異不顯著，但顯著高于處理1、處理3和處理4。鉀氯比：處理2和處理5間差異不顯著，其余處理間的差異均顯著?；瘜W(xué)成分協(xié)調(diào)性評分在79.71～88.01分，以處理3最高，處理4、處理5次之，處理1最差。對各化學(xué)成分指標(biāo)與銨態(tài)氮配施量進行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，還原糖含量與銨態(tài)氮肥配施量極顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)=0.967，P<0.01)，煙堿含量與銨態(tài)氮配施量極顯著負相關(guān)(相關(guān)系數(shù)=-0.965，P<0.01)，糖堿比與銨態(tài)氮肥配施量顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)=0.930，P<0.05)，其他指標(biāo)與銨態(tài)氮肥配施量相關(guān)性不顯著。說明可通過適當(dāng)?shù)呐涫╀@態(tài)氮肥來調(diào)節(jié)烤煙化學(xué)成分。

表5 不同處理烤后中部葉的化學(xué)成分

2.5 不同處理煙葉的感官質(zhì)量

從表6看出，銨態(tài)氮肥不同配施量處理煙葉的感官質(zhì)量存在一定差異。香氣質(zhì)：處理3評分最高，處理1最低，處理2、處理3、處理5間差異不顯著。香氣量：處理5評分最高，處理3其次，其余處理間差異不顯著。雜氣：處理3和處理4評分最高，處理1最低。余味：處理1評分最低，且顯著低于其余處理。刺激性：處理3評分最高，處理1最低，且兩者間差異顯著?？傇u分：處理3(6.91)>處理5(6.76)>處理4(6.64)>處理2(6.51)>處理1(6.19)，配施銨態(tài)氮肥較多的處理3(300 kg/hm2)、處理4(400 kg/hm2)、處理5(500 kg/hm2)的感官質(zhì)量整體優(yōu)于配施量較少的處理1(100 kg/hm2)和處理2(200 kg/hm2)，說明配施銨態(tài)氮肥能提高烤后中部葉的感官質(zhì)量。各處理感官質(zhì)量總體表現(xiàn)為香氣質(zhì)較好，香氣量較足，但略有青、雜氣，進而導(dǎo)致余味欠舒適，煙葉刺激感表現(xiàn)較明顯。

表6 不同處理煙葉的感官質(zhì)量評分

2.6 不同處理煙葉的綜合質(zhì)量

由表7可知，銨態(tài)氮肥不同配施量處理煙葉的綜合質(zhì)量存在一定差異。外觀質(zhì)量：處理3評分最高，處理1其次，處理5最低?；瘜W(xué)成分協(xié)調(diào)性：處理3評分最高，處理4其次，處理1最低。感官質(zhì)量：處理3評分最高，處理5其次，處理1最差。綜合質(zhì)量評分由高到低依次為處理3(69.46)、處理5(68.23)、處理4(67.43)、處理2(65.79)和處理1(62.85)，處理3烤煙的綜合質(zhì)量最優(yōu)，處理1最差。配施銨態(tài)氮肥較多的處理3(300 kg/hm2)、處理4(400 kg/hm2)和處理5(500 kg/hm2)的感官質(zhì)量優(yōu)于配施量較少的處理1(100 kg/hm2)和處理2(200 kg/hm2)，表現(xiàn)出與感官質(zhì)量評價較相似的趨勢。

表7 不同處理煙葉的綜合質(zhì)量評分

3 討論

不同氮素形態(tài)對烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響存在顯著差異。硝態(tài)氮不易被土壤膠體吸附，且在土壤中可被烤煙直接吸收，能夠及時滿足烤煙還苗后對氮素的需求，促進煙苗早發(fā)旺長，并在較短時間內(nèi)達最大生長量；后期則易隨雨水或灌溉水淋失，使煙株正常成熟、分層落黃，與煙株需氮生理特性相吻合。銨態(tài)氮是以銨根離子的形式被植物吸收，同時去質(zhì)子化作用導(dǎo)致的土壤酸化是影響其肥效的關(guān)鍵。試驗供試土壤偏中性，不能有效促進烤煙對銨態(tài)氮的吸收，而對硝態(tài)氮的吸收無影響，這可能是銨態(tài)氮配施量較高的處理產(chǎn)量顯著低于配施量較少處理的原因。

農(nóng)藝性狀是大田烤煙生長發(fā)育狀況及煙葉品質(zhì)最直觀的外在表現(xiàn)[14]。有研究認為，銨態(tài)氮與硝態(tài)氮配比在生育后期對烤煙農(nóng)藝性狀影響不顯著[15-16]，而本研究與此結(jié)論不完全一致。本研究發(fā)現(xiàn)，銨態(tài)氮施用量的增加對成熟期烤煙株高有抑制作用，但不會影響有效葉數(shù)和最大葉長的增長，這可能是由于不同的烤煙品種及煙區(qū)環(huán)境條件差異所引起。就煙葉化學(xué)成分而言，謝晉等[16]研究認為，烤后煙葉總糖、還原糖、淀粉、鉀、果糖、蔗糖、麥芽糖的含量及糖堿比與銨態(tài)氮比例呈極顯著負相關(guān)，總氮、煙堿、降煙堿、假木賊堿、新煙堿的含量及氮堿比與銨態(tài)氮比例呈極顯著正相關(guān)。但也存在與其不一致的結(jié)論，王蒙等[3]研究認為，銨態(tài)氮有利于烤后煙葉總糖、還原糖的合成，總氮、氯含量的累積以及糖堿比的提升，本研究結(jié)論與其較相似。研究發(fā)現(xiàn)，銨態(tài)氮配施量與總氮含量無顯著相關(guān)性，增施銨態(tài)氮能提高總糖和還原糖含量，降低煙堿含量，提高糖堿比。表明，不同煙區(qū)銨態(tài)氮對烤煙化學(xué)成分的影響存在一定差異，因此要根據(jù)實際情況因地制宜，合理配施銨態(tài)氮肥。

前人在研究氮素形態(tài)對烤煙質(zhì)量的影響時，對烤煙質(zhì)量的評價主要集中在化學(xué)成分協(xié)調(diào)性上，而對外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量的關(guān)注較少。在外觀質(zhì)量上，張小花等[17]研究表明，50%硝態(tài)氮+50%銨態(tài)氮處理的總體外觀質(zhì)量強于其他配比處理，研究也發(fā)現(xiàn)配施一定量的銨態(tài)氮有利于烤煙外觀質(zhì)量的形成。在感官質(zhì)量上，李建偉等[18]研究認為，硝態(tài)氮、銨態(tài)氮施用比例越接近烤后煙葉評吸質(zhì)量越差。而大部分研究[4,19-22]則認為，硝態(tài)氮、銨態(tài)氮施用比例接近1∶1時烤煙質(zhì)量最好。研究認為，在一定范圍內(nèi)，銨態(tài)氮配施量較多處理的感官質(zhì)量優(yōu)于配施量較少的處理。

4 結(jié)論

在宜賓煙區(qū)開展總氮量一定(純氮水平105 kg/hm2)的前提下銨態(tài)氮與硝態(tài)氮配施試驗，研究不同銨態(tài)氮肥配施量對煙株農(nóng)藝性狀和煙葉品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，配施銨態(tài)氮對烤煙株高有一定的影響，煙株高度隨配施量增大而降低；對莖圍、有效葉片數(shù)、最大葉長和最大葉寬無明顯影響。對烤煙經(jīng)濟性狀最有利的銨態(tài)氮配施量是300 kg/hm2，當(dāng)配施量超過400 kg/hm2時，對經(jīng)濟性狀造成明顯不利影響。外觀質(zhì)量以配施量300 kg/hm2的最佳，500 kg/hm2的最差，但較高的銨態(tài)氮配施量有利于烤煙色度的提高。配施銨態(tài)氮會顯著影響烤煙化學(xué)成分，其中，銨態(tài)氮配施量與還原糖含量、煙堿含量、糖堿比及其協(xié)調(diào)性呈正相關(guān)，與煙堿含量、還原糖含量呈負相關(guān)?？竞鬅熑~的感官及綜合質(zhì)量評價均表現(xiàn)為銨態(tài)氮肥配施量300 kg/hm2>500 kg/hm2>400 kg/hm2>200 kg/hm2>100 kg/hm2。綜上所述，宜賓煙區(qū)在施純氮水平105 kg/hm2條件下烤煙適宜的銨態(tài)氮配施量在300 kg/hm2左右。