一次性基施煙草緩控釋一體肥對“云煙87”光合特性及產(chǎn)量的影響

吳濤 薛欽仁 史曉華 凌愛芬 王曉琳 段旺軍 高峻 陳常瑜 趙敏

摘要? 研究新型緩控釋一體肥施用對煙草光合特性及產(chǎn)量產(chǎn)值的影響，為煙草生產(chǎn)中緩控釋一體肥的應用提供支撐。以煙草品種 ‘云煙87為試驗材料，在四川涼山煙區(qū)開展大田試驗，設置3個肥料處理，分別為當?shù)爻Ｒ?guī)施肥（T1）、750 kg/hm2煙草緩控釋一體肥（T2）和900 kg/hm2煙草緩控釋一體肥（T3）。調(diào)查煙株平頂期株型特征、葉片葉綠素含量和綠葉面積、光合速率以及煙葉產(chǎn)量、等級結構等指標。與常規(guī)施肥相比，緩控釋一體肥增加了“云煙87”平頂期的平均莖圍，增加了上部葉SPAD值、綠葉面積和凈光合速率。施用緩控釋一體肥（T2和T3）產(chǎn)量分別提高了8.19%和13.80%，且顯著提高了中桔三和中桔二的產(chǎn)量，產(chǎn)值分別增加了6 058.95和12 874.65元/hm2。增加緩控釋一體肥用量顯著提高了“云煙87”上部葉SPAD值和凈光合速率，產(chǎn)量和產(chǎn)值也相應提高。各處理間上部葉光合特性差異，可能是導致產(chǎn)量產(chǎn)值差異的主要原因。由此可見，與傳統(tǒng)多次施肥相比，施用該緩控釋一體肥有利于促進平頂期上部葉發(fā)育，提高煙葉產(chǎn)量，優(yōu)化等級結構，提高產(chǎn)值；適當增加緩控釋一體肥施用量可提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值，對“云煙87”而言，900 kg/hm2緩控釋一體肥用量增產(chǎn)增收效果更明顯。

關鍵詞? 一次性施肥；緩控釋肥；光合特性；煙草

中圖分類號? S145.6? 文獻標識碼? A? 文章編號? 0517-6611（2024）09-0125-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.09.028

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of One-time Application of Controlled-release Integrated Fertilizer on Photosynthetic Traits and Yield of Tobacco ‘Yunyan 87

WU Tao1，XUE? Qin-ren1，SHI Xiao-hua2 et al

（1.Sichuan Tobacco Company Liangshan Prefecture Company，Xichang，Sichuan? 615000;2.Linzi District Inspection and Testing Center，Zibo City，Shandong Province，Zibo，Shandong 255400）

Abstract? The effect of one-time application of controlled-release integrated fertilizer on photosynthetic traits and yield was investigated，to provide technical support for the application of controlled-release integrated fertilizer in tobacco production.The tobacco cultivar ‘Yunyan 87was selected as the experimental materials in a field experiment in Liangshan tobacco-growing area of Sichuan Province.Three fertilizer treatments were set up：local conventional fertilizer （T1），750 kg/hm2 controlled-release integrated fertilizer （T2） and 900 kg/hm2 controlled-release integrated fertilizer （T3）.The stand type characteristics，leaf chlorophyll content，areas of green leaves，hotosynthetic rate at flat top stage，and the yield were investigated.Compared with conventional fertilization，one-time application of controlled-release integrated fertilizer enhanced the average stem circumference，SPAD value of upper leaves，areas of green leaves and net photosynthetic rate of ‘Yunyan 87.The application of controlled-release integrated fertilizer （T2 and T3） increased the yield by 8.19% and 13.80%，respectively，and significantly increased the yield of Zhongju 3 and Zhongju 2，the output value increased by 6 058.95 and 12 874.65 yuan /hm2，respectively.Increasing the amount of fertilizer could significantly enhance the SPAD value and net photosynthetic rate of the upper leaves of ‘Yunyan 87，which followed by higher yield and output value.The variation of yield and output value between different fertilizer treatments might be caused by difference of photosynthetic functions of upper leaves.In conclusion，compared with the traditional multiple fertilization，the application of controlled-release integrated fertilizer is beneficial to promote the development of upper leaf，improve tobacco yield，optimize grade structure and increase output value.Appropriately increasing the application amount of controlled-release integrated fertilizer could improve the yield and output value of tobacco.For ‘Yunyan 87，the effect of increasing yield was more obvious when the application amount of controlled-release integrated fertilizer was 900 kg/hm2.

Key words? One-time fertilizer application;Controlled-release integrated fertilizer;Photosynthetic traits;Tobacco

基金項目? 中國煙草總公司四川省公司科技項目（SCYC202207，SCYC-201909）；中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程（ASTIP-TRIC03）。

作者簡介? 吳濤（1989—），女，四川越西人，助理農(nóng)藝師，碩士，從事煙草生產(chǎn)管理研究。*通信作者，高級農(nóng)藝師，碩士，從事作物栽培與耕作研究。

收稿日期? 2023-05-06；修回日期? 2023-07-01

隨著農(nóng)村勞動力加速轉移和農(nóng)業(yè)用工成本大幅度提高，農(nóng)業(yè)用工難、用工貴在我國各地日益突出。煙草（Nicotiana Tabacum L.）是一種重要的經(jīng)濟作物，是提高單位土地綜合經(jīng)濟效益、促進鄉(xiāng)村振興、增加農(nóng)民收入的主要作物。四川省涼山州是重要的煙葉產(chǎn)區(qū)，戶均種植規(guī)模正逐年增大，大戶煙農(nóng)在煙區(qū)較為普遍，煙農(nóng)請工難、用工貴成為當前阻礙煙區(qū)穩(wěn)定發(fā)展的問題之一。因此，研究輕簡高效栽培技術，簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低勞動用工，成為當務之急。施肥是烤煙生產(chǎn)中最費工、費時的環(huán)節(jié)，基肥施用過量會導致嚴重的環(huán)境問題，追肥環(huán)節(jié)費工費力，且易傳播病害。緩控釋肥料具有養(yǎng)分利用率高、增產(chǎn)效果明顯等優(yōu)勢，是新型肥料領域的研究熱點。用緩控釋一體肥代替?zhèn)鹘y(tǒng)基追肥，有望減少用工，改善土壤質量，減輕環(huán)境壓力［1-3］。

緩控釋肥不僅減少用工成本，在促進作物生長、提高產(chǎn)量和品質方面也具有明顯的優(yōu)勢。楊修峰等［4］研究表明，有機-無機生物一體肥通過結合土著菌，改善土壤理化性質，促進土壤團聚體形成，提高了煙葉產(chǎn)量和品質。煙草不同生育期礦質營養(yǎng)供應水平顯著影響煙葉產(chǎn)量和品質。針對鉀肥易流失、中后期供應不足問題，毛林昌等［5］通過施用緩控釋鉀肥，將鉀肥的集中釋放時間集中在煙株生長中后期，提高中上部葉鉀含量，改善煙葉品質。植物的葉綠素含量及光合作用對植株生長發(fā)育進程及產(chǎn)質量形成具有重要作用，是作物田間長勢的標志。靳志麗等［6］研究表明，施用基追一體肥能夠促進煙株碳氮代謝，增加產(chǎn)量和品質，且施肥方式和施肥量對產(chǎn)量和品質的影響有明顯差異。不同煙葉產(chǎn)區(qū)土壤質地、生態(tài)條件等因素不同，導致肥料轉化利用和煙株生長發(fā)育進程不一致，因而有必要針對某一產(chǎn)區(qū)研究緩控釋一體肥的適用性和適宜用量。涼山州地處川西高原，海拔1 500～2 500 m，屬于熱帶高原季風氣候區(qū)，日照充足，白天太陽輻射強，煙葉旺長季雨量充沛。筆者通過比較一次性基施不同用量的緩控釋一體肥與傳統(tǒng)的基追肥對典型煙草品種“云煙87”株型特征、光合特性和產(chǎn)量的影響，分析一次性基施提高煙葉產(chǎn)量和等級結構的原因，為涼山煙區(qū)施肥技術方案的制定及新型肥料的應用提供參考。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料

試驗于2020年在四川省涼山州中國農(nóng)業(yè)科學院烤煙研究所西南試驗基地進行，供試品種為主栽品種云煙87。

1.2? 試驗設計? 采用隨機區(qū)組設計，設置3個施肥處理，分別為T1（當?shù)貍鹘y(tǒng)肥料）、 T2（750 kg/hm2 一體肥）、T3（900 kg/hm2 一體肥），每個處理設3個重復小區(qū)。

T1：基肥施復合肥525 kg/hm2（N∶P∶K=10∶15∶20），過磷酸鈣127.5 kg/hm2，硫酸鉀165 kg/hm2，油枯600 kg/hm2，壟底條施；提苗肥施復合肥225 kg/hm2，移栽時穴施；施追肥300 kg/hm2（N∶P∶K=9∶0∶35），移栽后30～35 d追肥。

T2：施用由青島農(nóng)特生物科技有限責任公司提供的烤煙緩控釋一體肥（N∶P∶K=10∶6∶24）作基肥，用量750 kg/hm2，不施任何提苗肥和追肥。

T3：施用由青島農(nóng)特生物科技有限責任公司提供的烤煙緩控釋一體肥（N∶P∶K=10∶6∶24）作基肥，用量900 kg/hm2，不施任何提苗肥和追肥。

除施肥外，其他育苗、起壟、移栽、大田管理和采收烘烤等環(huán)節(jié)均一致。

1.3? 測定指標與方法

1.3.1

農(nóng)藝性狀。

于煙株平頂期（移栽后80 d）調(diào)查株高、有效葉數(shù)、莖圍、節(jié)距，分別測量上部葉（葉位1～7）、中部葉（葉位8～14）和下部葉（葉位7～20/21）3個部位的最大葉長和最大葉寬，計算單葉面積=0.634 5×葉長 ×葉寬，總綠葉面積為所有單葉面積的累加。

1.3.2

葉片SPAD值。

于烤煙生長的平頂期，選取用于調(diào)查農(nóng)藝性狀的葉片，采用葉綠素儀（SPAD-502，Japan）測定SPAD值。每個葉片在主脈兩側分別隨機選取5個點測定SPAD值后，取平均值作為該葉片的SPAD值，每個小區(qū)隨機選取6株進行測定，對應葉位的平均值作為該小區(qū)對應葉片的SPAD值。

1.3.3

葉片氣體交換參數(shù)。

于烤煙生長的平頂期，選擇晴朗無風的09：00—12：00，使用帶有紅藍光源的Li-6400（LI-COR，USA），選取用于測定農(nóng)藝性狀的植株葉片進行測定。設定測量光強度為1 400 μmol/（m2·s），空氣濕度在45%左右，使用二氧化碳注入系統(tǒng)控制參比室CO2濃度在400 μmol/mol。每次測量至少平衡3 min，當Li-6400氣體交換測定系統(tǒng)的CO2流出速率穩(wěn)定，且樣本室和參比室二氧化碳分壓差異<1%時，此時氣體排放達到穩(wěn)定狀態(tài)，進行記錄。每個植株分別取上、中、下3個部位的葉片（與農(nóng)藝性狀調(diào)查對應）進行測定。得到凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、蒸騰速率（Tr）、胞間二氧化碳濃度（Ci）等氣體交換指標。

1.3.4

煙葉產(chǎn)量產(chǎn)值。于煙葉成熟期分小區(qū)分別采收、掛桿、烘烤。對烤后煙葉分級，統(tǒng)計烤后煙葉產(chǎn)量。根據(jù)當?shù)責熑~收購價格，計算煙葉產(chǎn)值。

1.4? 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2016軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，用SPSS 18.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，運用Duncan檢驗法進行多重比較，圖中數(shù)據(jù)為平均值±標準差。采用Sigmaplot 14.0軟件作圖。

2? 結果與分析

2.1? 緩控釋一體肥對云煙87株型特征的影響

煙苗移栽后80 d，各處理均達到平頂期，施用緩控釋一體肥對株高、葉片數(shù)無顯著影響，而由于T3葉片數(shù)偏少，其節(jié)距顯著高于T1，與T2無顯著差異。T2和T3莖圍無顯著差異，均顯著高于T1，這表明施用緩控釋一體肥顯著增加了節(jié)距和莖圍，但增加施肥水平無顯著作用（表1）。

2.2? 緩控釋一體肥對云煙87葉片光合特性的影響

煙草生長發(fā)育及產(chǎn)質量的形成取決于個體的光合作用，光合色素尤其是葉綠素在植物的光合作用中對光能的吸收、傳遞和轉化起著極為重要的作用，而 SPAD 值可以反映葉綠素含量與光合作用強度。3個處理葉片SPAD值均表現(xiàn)為上部葉>中部葉>下部葉，施用緩控釋一體肥顯著增加了上部葉SPAD值，且增加施肥水平后SPAD值顯著增加，中部葉和下部葉SPAD值在各處理間無顯著差異（圖1A）?？偩G葉面積反映了煙株對光能截獲能力，圖1B表明，3個處理的上部總綠葉面積約為中部葉和下部葉的50%，而中部葉和下部葉總面積相近，這表明該時期煙株上部葉未完成擴展。施用緩控釋一體肥（T2和T3）增加了上部葉和中部葉的總綠葉面積，降低了下部葉總面積，但T2和T3上、下部葉的總綠葉面積均無顯著差異。

煙草葉片光合作用是煙株碳固定、同化物形成的基礎，平頂期煙草“封行”后冠層結構基本成熟，干物質積累量大，此時葉片光合特性參數(shù)能直接反映植株的生長態(tài)勢和干物質合成能力。由圖2可知，施用緩控釋一體肥顯著增加了上部葉凈光合速率，且T3顯著高于T2，氣孔導度和胞間CO2濃度變化趨勢與凈光合速率一致。施用緩控釋一體肥對中部葉和下部葉凈光合速率、氣孔導度和胞間CO2濃度無顯著影響。T2和T3上部葉和下部葉蒸騰速率較T1高，表明施用緩控釋一體肥可能會增加水分散失速率。

2.3? 施用緩控釋一體肥后的產(chǎn)量與產(chǎn)值

從產(chǎn)量組成上看，傳統(tǒng)施肥（T1）的中桔三和上桔三最多，分別為508.20、482.85 kg/hm2，施用緩控釋一體肥后中桔二的產(chǎn)量提高1.5～2.0倍，上桔二的產(chǎn)量提高約1.5倍。與T1對比，施用緩控釋一體肥產(chǎn)量分別提高了8.19%、13.80%，提高緩控釋一體肥施肥水平顯著提高了中桔三和中桔二的產(chǎn)量，但對煙葉總產(chǎn)量無顯著影響（表2）。

與T1相比，T3可用煙葉下部葉占比下降，中部葉占比提高，上部葉占比無顯著差異。與T1相比，T3處理中等煙比例顯著降低，但上等煙比例提高了25%。煙葉產(chǎn)值與均價以T3最高，分別為76 834.65 元/hm2、30.18元/kg，T2次之。與T1相比，T2和T3產(chǎn)值分別增加了6 058.95和12 874.65 元/hm2（表3）。

3? 討論

煙草是典型的葉用經(jīng)濟作物，葉片干物質量是產(chǎn)量和品質形成的重要因素，平頂期煙草冠層發(fā)育基本完善，是煙葉生物量積累的關鍵時期。該研究3種施肥處理的平頂期冠層形態(tài)差異較小，表現(xiàn)為株高、節(jié)距及葉片數(shù)均無明顯差異。緩控釋一體肥主要優(yōu)勢是養(yǎng)分有效性，該研究施用緩控釋一

體肥后中部葉和下部葉凈光合速率無顯著變化，而上部

葉凈光合速率為T3>T2>T1，且氣孔導度、胞間CO2濃度變化趨勢與凈光合速率一致，表明此時光合差異主要是由氣孔限制引起的。與T1相比，T2和T3的上部葉總面積增加了50%左右，表明施用緩控釋一體肥促進葉片擴張，從而減少氣孔限制，這與在其他作物上研究結果一致［7-9］。上部葉發(fā)生、發(fā)育時間較晚，受生育后期養(yǎng)分有效性的影響，緩控釋一體肥促進了上部葉發(fā)育，葉綠素含量和綠葉總面積顯著較高，從而保持較高的光合速率，且增加緩控釋一體肥用量可顯著提高上部葉光合性能。伴隨氣孔導度的增加，施用緩控釋一體肥的煙株上部葉蒸騰速率也增加，且較高的上部葉總面積加劇了水分散失，不利于水分的高效利用［10-11］。

平頂期下部葉接近成熟，其葉綠素含量約為上部葉的50%，凈光合速率為10.0 μmol/（m2·s），上部葉還在擴展中，葉面積僅為下部葉的50%左右，但其凈光合速率達25.2～28.0 μmol/（m2·s），因而上部葉可能是平頂期以后干物質的主要來源，且華一帆等［12］研究表明，施用緩控釋一體肥能夠增加干物質轉運，有利于同化物分配。平頂期上部葉光合性能的差異，可能是導致不同處理煙葉產(chǎn)量和等級結構差異的重要原因之一。對收獲后煙葉等級結構分析結果顯示，施用緩控釋一體肥顯著提高了上等煙比例，且中部葉占比較高，其原因可能是顯著增加了中桔二產(chǎn)量。由此可見，一次性基施緩控釋一體肥有效增加了煙葉均價和產(chǎn)值，且增加一體肥施用量在一定程度上提高了產(chǎn)值。

4? 結論

與基追分開、多次施肥模式相比，施用緩控釋一體肥通過增加平頂期上部葉葉綠素含量、綠葉葉面積及光合速率提高了煙株光合能力，從而增加了煙葉產(chǎn)量，改善了等級結構，具有明顯的增產(chǎn)、增收效果。適當增加緩控釋一體肥施用量可提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值，該研究中900 kg/hm2的緩控釋一體肥施用量增產(chǎn)增收效果更明顯。

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