龍巖煙區(qū)烤煙磷鉀養(yǎng)分配比優(yōu)化研究

蔣代兵 盧彬榮 李明 吳樹松 李欽書 周道金 廖學(xué)文 曾文龍

摘? 要：為探明龍巖煙區(qū)有效磷含量較豐富植煙土壤上適宜的磷鉀施用比例，采用田間試驗(yàn)，在氮肥用量8.5 kg/666.7 m2條件下，設(shè)計(jì)了磷肥3水平（P9、P7、P5，P2O5施用量分別為7.65、5.95、4.25 kg/666.7 m2）和鉀肥3水平（K21、K18、K15，K2O施用量分別為17.85、15.30、12.75 kg/666.7 m2）的不同配比處理，以目前生產(chǎn)中配比P9K21為對(duì)照，研究了不同磷鉀配比對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，P7K18、P7K21處理綜合農(nóng)藝性狀較好，株高顯著高于P9K18、P7K15、P5K15處理，P7K21處理有效葉數(shù)顯著高于P9K18、P5K18、P5K15。各處理間均價(jià)和中上等煙比例無(wú)明顯差異，但P7K18、P7K21的產(chǎn)量、產(chǎn)值均最高，P9水平各處理烤煙產(chǎn)值顯著低于施磷量為P5、P7的各處理，P5水平各處理上等煙比例均較高。各處理下部葉總氮含量及氮堿比偏高，上、中、下部煙葉總糖、總鉀含量基本適宜。P7K18處理的上部煙葉煙堿、總糖、還原糖含量均在適宜范圍，糖堿比、氮堿比等化學(xué)成分較協(xié)調(diào)。綜上，烤煙專用肥N、P2O5、K2O比例由10∶9∶21調(diào)整為10∶7∶18，P2O5施用量由7.65 kg/666.7 m2調(diào)整為5.95 kg/666.7 m2，K2O施用量由17.85 kg/666.7 m2調(diào)整為15.30 kg/666.7 m2，煙株生長(zhǎng)較好，化學(xué)成分較協(xié)調(diào)，經(jīng)濟(jì)性狀最優(yōu)。

關(guān)鍵詞：烤煙；專用肥；磷鉀配比；煙葉質(zhì)量

中圖分類號(hào)：S572.01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1007-5119（2023）02-0022-05

Abstract： To determine the appropriate ratio of phosphorus and potassium application for tobacco soils with high available phosphorus content in the Longyan tobacco area， a field experiment was conducted including 3 levels of phosphorus fertilizer （P9， P7， P5， indicating P2O5 application rate of 7.65， 5.95， 4.25 kg/666.7 m2， respectively） and 3 levels of potassium fertilizer （K21， K18， K15， indicating K2O application rate of 17.85， 15.30， 12.75 kg/666.7 m2， respectively）. The nitrogen fertilizer was applied at 8.5 kg/666.7 m2 in all treatments， and P9K21 was treated as the control. The results showed that P7K18 and P7K21 had better comprehensive agronomy traits， of which the plant height were significantly higher than that of P9K18， P7K15， P5K15 treatment， and the effective leaf number of P7K21 was significantly higher than that of P9K18， P5K18， P5K15. There was no significant difference in the average price and the proportion of middle and upper grade tobacco among all treatments， but the yield and output value of P7K18 and P7K21 were the highest. Furthermore， the output value of P9 level was significantly lower and the upper grade tobacco proportion of P5 level was relatively higher among three phosphorus fertilizer treatments. The total nitrogen content and nitrogen–alkaloid ratio were relatively high in lower tobacco leaves， and the content of total sugar and total potassium were appropriate in the upper， middle and lower tobacco leaves. For P7K18 treatment， the nicotine， total sugar and reducing sugar contents of the upper leaves were in the suitable range， and the sugar-alkaloid ratio and nitrogen-alkaloid ratio were well coordinated. In conclusion， as the ratio of N， P2O5， and K2O in tobacco special fertilizer was adjusted from 10：9：21 to 10：7：18， indicating P2O5 application reduced from 7.65 kg/666.7 m2 to 5.95 kg/666.7 m2， and K2O application reduced from 17.85 kg/666.7 m2 to 15.30 kg/666.7 m2 with the nitrogen fertilizer applied at 8.5 kg/666.7 m2， the tobacco in Longyan area could get better tobacco plant growth， more harmonious chemical composition and the optimal economic character.

Keywords： flue-cured tobacco; specific fertilizer; phosphorus and potassium ratio; tobacco quality

磷鉀是烤煙生長(zhǎng)發(fā)育所需的重要營(yíng)養(yǎng)元素，合理的磷鉀養(yǎng)分供給有利于煙葉產(chǎn)質(zhì)量的形成?？緹熯^(guò)量吸收磷使烤煙營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期縮短，成熟期提前，還會(huì)引起鎂的缺乏。磷素過(guò)量的煙葉，調(diào)制后缺乏油分和彈性，易破碎，吃味變差[1]。鉀是影響烤煙品質(zhì)的關(guān)鍵元素，一般要求煙葉含鉀量不低于2%，為了提高煙葉的含鉀量，烤煙生產(chǎn)中鉀肥的施用比例較高。但施鉀量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致氮鉀比例失調(diào)，無(wú)益于煙葉含鉀量的提高，反而造成鉀肥資源的浪費(fèi)[2]。

目前，關(guān)于烤煙氮磷鉀配比方面的研究已比較多[3-10]，但是，由于各地土壤生態(tài)條件和生產(chǎn)目標(biāo)不同，在烤煙施肥中存在較大差異性。2000—2020年，龍巖烤煙專用肥中N、P2O5和K2O的質(zhì)量比例穩(wěn)定在10∶9∶21，多年來(lái)煙農(nóng)在不同肥力的植煙土壤上施肥模式基本相同，氮磷鉀配比和用量也基本相似。而據(jù)本課題組測(cè)定，2014年龍巖煙區(qū)土壤有效磷含量的平均值為48.9 mg/kg，與第二次土壤普查（1980年）的11 mg/kg相比增加了37.9 mg/kg。據(jù)研究，富磷土壤上過(guò)多施用磷肥，烤煙各部位干物質(zhì)積累量下降，上部葉的油分和中部葉的香氣量也下降[11]。在土壤有效磷較豐富的條件下，再施用較多的磷肥會(huì)影響作物生長(zhǎng)，對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生不良影響[12-13]。為此，開展龍巖煙區(qū)烤煙專用肥磷鉀適宜配比的研究，旨為烤煙專用肥配方的優(yōu)化和降低肥料投入成本提供科學(xué)依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在龍巖市新羅區(qū)龍門鎮(zhèn)進(jìn)行，選擇有代表性的黃底灰泥田進(jìn)行試驗(yàn)，土壤堿解氮131.7 mg/kg，有效磷30.4 mg/kg，速效鉀52.0 mg/kg。供試品種為云煙87。

1.2? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)在氮素施用量相同（8.50 kg/666.7 m2）的基礎(chǔ)上，以現(xiàn)行烤煙專用肥氮磷鉀比例[m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=10∶9∶21]為對(duì)照，分2個(gè)梯度逐步降低磷肥和鉀肥的配施量和比例。共設(shè)置9個(gè)處理，氮磷鉀比例及實(shí)際施用量見表1。每一處理3次重復(fù)，共27個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)栽煙65株（行距120 cm，株距50 cm），隨機(jī)區(qū)組排列。

烤煙于2020年2月1日移栽，4月6日打頂，打頂時(shí)，將花蕊以下長(zhǎng)度不足 15 cm的葉片摘除。

1.3? 測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1? 農(nóng)藝性狀? 在煙苗移栽后90 d，每個(gè)小區(qū)選擇有代表性的煙株6株， 觀察記載煙株的株高、節(jié)距、莖圍、有效葉數(shù)、最大葉長(zhǎng)和最大葉寬。

1.3.2? 經(jīng)濟(jì)性狀? 各小區(qū)分別標(biāo)記烘烤后各處理煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙和中等煙比例等。

1.3.3? 化學(xué)成分? 烘烤結(jié)束后采集上、中、下部煙葉樣品，測(cè)定煙葉的全氮、全磷、全鉀、總糖、還原糖、總煙堿、總氯等含量。煙葉全磷含量的測(cè)定，采用H2SO4-H2O2聯(lián)合消煮，鉬銻抗比色法測(cè)定；煙葉總糖、還原糖、總煙堿、全氮、全鉀、總氯和pH的測(cè)定采用近紅外自動(dòng)分析儀測(cè)定。

1.4? 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、圖標(biāo)制作應(yīng)用Microsoft Excel 16、SPSS 25軟件完成。

2? 結(jié)? 果

2.1? 磷鉀配比對(duì)煙株農(nóng)藝性狀的影響

在施磷水平為P7及P5時(shí)，煙株高度隨著鉀肥施用量的增加而提高（表2）。P7K21處理的煙株最高，其次是P7K18處理，這2個(gè)處理的株高與P9K18、P7K15、P5K15處理的差異達(dá)顯著水平，而與其他處理的株高差異不顯著。P9K15處理煙株節(jié)距最大，與P9K18、P5K15處理煙株節(jié)距差異達(dá)顯著水平，其余處理間的節(jié)距差異不顯著。各處理煙株莖圍差異不顯著。最大葉長(zhǎng)以P5K15處理煙株較大，但與P9K15、P7K18、P5K18處理的差異不顯著。P5K15處理煙株的最大葉寬也最大，P7K15處理的葉寬最?小。P7K21處理煙株的有效葉數(shù)顯著多于P9K18、P5K18、P5K15處理，而與其他處理的有效葉數(shù)差異不顯著。從各處理煙株田間整體生長(zhǎng)狀況看，以P7K18、P7K21處理的煙株長(zhǎng)勢(shì)較好。

2.2? 磷鉀配比對(duì)煙葉化學(xué)成分的影響

表3結(jié)果表明，下部葉的總氮含量總體偏高，氮堿比偏高，上部葉、中部葉的氮堿比總體在適宜范圍內(nèi)。在施磷量相同的條件下，煙葉中的總磷含量有隨施鉀量的增加而減少的趨勢(shì)，但各處理間煙葉的總磷含量無(wú)顯著差異。各處理3個(gè)部位煙葉總鉀含量均在適宜的范圍，上部葉、下部葉總鉀含量處理間差異不顯著，中部葉P9K21、P7K15鉀含量顯著高于其他處理。在本試驗(yàn)條件下，磷肥用量相同時(shí)，增加施鉀比例，并不能提高煙葉的鉀含量水平。煙葉的總氯含量偏低，導(dǎo)致煙葉鉀氯比偏高，鉀氯比上部葉＞下部葉＞中部葉。P9K21、P7K21、P7K15、P5K15處理的上部葉總煙堿含量超過(guò)3.5%，其余處理煙葉的總煙堿都在適宜范圍內(nèi)。各處理煙葉總糖含量基本在適宜范圍。煙葉還原糖含量偏低，導(dǎo)致糖堿比總體偏低。綜合來(lái)看，以P7K18處理較為適宜。

2.3? 磷鉀配比對(duì)煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響

表4結(jié)果表明，P7K21處理的煙葉產(chǎn)量最高，比P9K21、P9K18、P7K15、P5K15處理的煙葉產(chǎn)量分別高21.78%、21.87%、13.49%和13.27%，煙葉產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平，而與其他處理差異不顯著。說(shuō)明高施磷量和低施鉀量都明顯降低煙葉產(chǎn)量。煙葉均價(jià)最高的是P7K18處理，為17.67元/kg；煙葉均價(jià)最低的是P9K18，為15.03元/kg，但各處理煙葉均價(jià)差異不顯著。P5水平處理上等煙比例均較高，其中P5K15處理最高，為33.65%，與P9K15、P7K21、P7K15和P7K18處理的差異顯著，而與其他處理的差異不顯著。各處理煙葉中上等煙比例差異不顯著。煙葉產(chǎn)值最高的是P7K18處理，顯著高于P9K21、P9K18、P9K15處理，分別高出17.89%、26.42%和15.41%，而與其他處理差異不顯著。施磷量為P9水平的各處理烤煙單位面積產(chǎn)值顯著低于施磷量為P5、P7的各處理。說(shuō)明磷肥用量比常規(guī)施用量減少22.2%、鉀肥用量比規(guī)施用量減少14.3%的處理煙葉產(chǎn)值最高。

3? 討? 論

磷素是植物中許多化合物的重要組成成分，適宜的磷素營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)是烤煙優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的主要措施之一。生產(chǎn)上所施入的磷肥超出作物需求會(huì)引起土壤中磷素的積累，對(duì)烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生不良影響[14]。目前龍巖煙區(qū)植煙土壤的有效磷已達(dá)較高水平，而烤煙專用肥中N、P2O5、K2O比例（10∶9∶21）多年保持一致。通過(guò)降低烤煙專用肥P、K比例的田間試驗(yàn)表明，在土壤有效磷含量30.42 mg/kg水平下，P9K18處理的煙株長(zhǎng)勢(shì)較差，而P7K18處理的煙株田間長(zhǎng)勢(shì)較好，適當(dāng)降低P的施用比例有利煙株生長(zhǎng)，這與龍夢(mèng)潔等[11]的研究結(jié)果相一致。在氮磷適宜配比條件下，適當(dāng)減少鉀肥用量也有利于煙株生長(zhǎng)。趙久明等[15]研究得出，過(guò)量施用鉀肥可能會(huì)造成植株奢侈性吸收而使養(yǎng)分失衡，從而影響煙株生長(zhǎng)。在施磷量為P5和P7時(shí)，煙株高度隨著鉀肥施用量的增加而提高，這可能是因?yàn)辇垘r煙區(qū)烤煙生長(zhǎng)期雨量較多，煙田土壤含水量較高，促進(jìn)了土壤溶液中陽(yáng)離子的交換及有效性[ 16-17]，從而促進(jìn)了根系對(duì)鉀離子的吸收和煙株地上部生長(zhǎng)。

煙葉單位面積產(chǎn)量以P7K21處理的最高，其次是P7K18處理，但兩個(gè)處理間的單位面積產(chǎn)量無(wú)明顯差異。P9K21、P9K18處理的煙葉單位面積產(chǎn)量最低，說(shuō)明在土壤有效磷較高的條件下，再施用較多的磷肥，不利于煙葉干物質(zhì)的積累。據(jù)研究，在土壤有效磷含量豐富條件下，過(guò)量施用磷肥使作物吸收過(guò)多磷素，體內(nèi)碳水化合物消耗過(guò)快，會(huì)使作物產(chǎn)量下降[11，15] 。P7K18處理的煙葉均價(jià)和單位面積產(chǎn)值最高，說(shuō)明龍巖烤煙專用肥中P的比例從P9降至P7，K的比例從K21降至K18，有利于煙葉均價(jià)和產(chǎn)值的提升。我國(guó)2020年10月以來(lái)，化肥價(jià)格大幅上漲，根據(jù)當(dāng)前化肥價(jià)格計(jì)算，烤煙專用肥中鉀的比例降低1百分點(diǎn)，每噸專用肥的生產(chǎn)成本下降105～110元；烤煙專用肥中磷的比例降低1百分點(diǎn)，每噸專用肥的生產(chǎn)成本下降85～90元。因此，適當(dāng)降低烤煙專用肥的磷鉀比例可減少肥料施用成本。

我國(guó)優(yōu)質(zhì)煙葉的化學(xué)成分指標(biāo)一般認(rèn)為：總糖18%～24%，還原糖16%～22%，煙堿1.5%～3.5%，總氮1.5%～3.0%。P7K18處理的上部煙葉煙堿（2.49%）、總糖（21.71%）、還原糖（19.08%）含量均在適宜范圍，糖堿比（7.66）、氮堿比（0.88）較協(xié)調(diào)，工業(yè)可用性較高。P7K18處理中部葉的內(nèi)在化學(xué)成分也較協(xié)調(diào)。說(shuō)明磷鉀適宜配比有利于煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的平衡協(xié)調(diào)，提高煙葉內(nèi)在品質(zhì)。

4? 結(jié)? 論

結(jié)果表明，在龍巖市有效磷較豐富的植煙土壤上，P7K18處理的煙株大田長(zhǎng)勢(shì)較好，產(chǎn)量以P7K21處理最高，其次是P7K18處理。P7K18處理的經(jīng)濟(jì)性狀最好，其煙葉均價(jià)和單位面積產(chǎn)值最高，化學(xué)成分也更為協(xié)調(diào)。根據(jù)田間試驗(yàn)結(jié)果綜合分析得出，在土壤有效磷較豐富的土壤，烤煙專用肥N、P2O5、K2O的比例由10∶9∶21調(diào)整為10∶7∶18，磷肥（P2O5）施用量由7.65 kg/666.7 m2調(diào)整為5.95 kg/666.7 m2，鉀肥（K2O）施用量由17.85 kg/666.7 m2調(diào)整為15.30 kg/666.7 m2，更有利于優(yōu)質(zhì)煙葉的形成和降低肥料投入成本。為優(yōu)化調(diào)整龍巖煙區(qū)烤煙專用肥磷鉀比例，將繼續(xù)進(jìn)行多點(diǎn)田間試驗(yàn)驗(yàn)證。

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