氮鉀肥配施對烤煙生長及養(yǎng)分利用的影響

楊明華 李永東 林力 廉云 劉金亮

摘要：為了探討不同施氮量和施鉀量配比對烤煙田間生長及養(yǎng)分利用的影響，以烤煙品種貴煙202為試驗材料進行田間試驗，采用二因素隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)2個施氮水平，施氮量分別為75、105 kg/hm2（即N1、N2），每個施氮水平下設(shè)置3個施鉀水平，施鉀量分別為150、300、450 kg/hm2（即K1、K2、K3），測定不同處理下烤煙團棵期、盛花期的農(nóng)藝性狀、干物質(zhì)積累、養(yǎng)分吸收利用等性狀。隨著施鉀量的增多，團棵期株高逐漸下降，打頂后煙株高度則呈先升后降趨勢，且2個生育期施鉀量K3處理株高均下降顯著。施鉀量K3處理顯著減少團棵期的出葉數(shù)量，對盛花期葉片數(shù)無顯著影響。團棵期時，干物質(zhì)積累量隨施鉀量增加而逐漸減少；盛花期時，干物質(zhì)積累量隨施鉀量增加呈現(xiàn)先增后減趨勢，2個生育期各處理的葉片干物質(zhì)分配系數(shù)差異均不顯著。團棵期時，氮、磷、鉀的積累量均隨施鉀量增加而逐漸減少，且均在施鉀量K3處理達(dá)到顯著水平；氮、磷、鉀在盛花期的積累量隨施鉀量增加均呈先增后減趨勢，差異水平不顯著。盛花期時，單株氮元素積累量2.82～3.56 g/株，N1K2處理積累量最多，葉片氮元素分配系數(shù)為0.58～0.63；單株磷元素的積累量249.80～312.10 mg/株，以N1K3處理積累量最多，葉片磷元素分配系數(shù)為0.46～0.54；單株鉀元素積累量1.77～2.23 g/株，以N1K2處理積累量最多，葉片鉀元素分配系數(shù)為0.55～0.61，N1水平下，K3處理的葉片鉀素分配系數(shù)為0.57，顯著大于K1、K2處理；N2水平下，K2處理的葉片鉀素分配系數(shù)為0.55，顯著小于K1、K3處理。氮肥的農(nóng)學(xué)利用率（N1、N2水平下）、生產(chǎn)效率（N2水平下）均以K2處理的數(shù)值相對較大，鉀肥農(nóng)學(xué)利用率在2個施氮水平下均隨著施鉀量的增加而降低；在K3處理下，鉀肥生產(chǎn)效率分別為36.54、34.26，較同一氮肥水平下K1、K2處理均為最小。烤煙生長離不開對肥料的使用，但過量配施鉀肥對煙株造成不利影響的同時還增加了肥料成本，建議當(dāng)?shù)匾允┾浟?00 kg/hm2、配施氮肥不超過105 kg/hm2為佳。

關(guān)鍵詞：烤煙；氮鉀配施；干物質(zhì)積累；養(yǎng)分吸收

中圖分類號：S572.06? 文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）08-0073-07

收稿日期：2023-10-07

基金項目：貴州省煙草公司科技計劃（編號：201806）；貴州省科技計劃（編號：黔科合基礎(chǔ)［2019］1108號）。

作者簡介：楊明華（1996—），男，貴州黎平人，碩士研究生，主要從事烤煙綠色優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效栽培理論與技術(shù)研究。E-mail：11481347154@qq.com。

通信作者：劉金亮，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事烤煙綠色優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效栽培理論與技術(shù)研究。E-mail： liujinliang0827@163.com。

氮元素供應(yīng)是煙株生長的基礎(chǔ)，施氮量影響烤煙的生理代謝進而調(diào)控?zé)熤晟L，也是決定煙葉產(chǎn)質(zhì)量及煙葉風(fēng)格的重要因素［1-5］。植株內(nèi)較高濃度的鉀素有利于韌皮部薄壁細(xì)胞活動增強，提升光合效率，而鉀素缺失易導(dǎo)致細(xì)胞膜脂過氧化，限制葉片的光合作用［6-8］。煙葉中的鉀素具有良好的助燃作用，適當(dāng)?shù)暮浟坑刑嵘裏熑~燃燒性能的效果［9］。氮、鉀肥合理配施，是調(diào)控烤煙氮、鉀素吸收利用［10-12］、改善煙葉品質(zhì)［13-14］及提升經(jīng)濟效益的重要措施［15-17］。在供氮不足的情況下，增施鉀肥有利于增加煙葉的葉綠素b含量、葉面積；供鉀不足，增施氮肥可以提高煙葉實際光化學(xué)效率和對鉀的吸收量，鉀氮交互作用是研究改善煙葉品質(zhì)和提高生產(chǎn)綜合效益的基本理論［18-20］。研究認(rèn)為，持續(xù)為煙株提供鉀營養(yǎng)可以有效提高煙葉的鉀含量及上等煙率；也有研究認(rèn)為，只要基肥和追肥用量得當(dāng)，減少追肥次數(shù)有利于平衡各部位煙葉鉀素含量和提高煙葉產(chǎn)量；有研究發(fā)現(xiàn)，一次性施肥與烤煙高莖壯苗深栽結(jié)合，可有效激發(fā)根系活力，促進煙株生產(chǎn)和煙葉產(chǎn)值，同時實現(xiàn)降本增效［21-24］。本研究設(shè)置與生產(chǎn)用量接近的2個施氮量水平和3個施鉀水平，分析各處理下煙株的主要表現(xiàn)及差異，研究處理對不同生育期烤煙植株養(yǎng)分吸收的影響，以期為烤煙品種貴煙202的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效栽培提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

貴煙202由貴州大學(xué)煙草學(xué)院提供，該品種于2015年通過全國煙草品種審定委員會審定。

1.2 試驗地點

試驗于2022年4—9月在貴州省遵義市務(wù)川縣都濡街道鹿坪村（107°49′19″E，28°27′26″N，）進行，海拔高度為1 162 m，土壤為黃壤，0～10 cm土壤容重為0.95 g/cm3，10～20 cm土壤容重為1.10 g/cm3，含全氮1.58 g/kg、全磷0.45 g/kg、全鉀20.53 g/kg、堿解氮57.82 mg/kg、速效磷71.22 mg/kg、速效鉀135.55 mg/kg、有機質(zhì)2.30%，pH值為6.12。

1.3 試驗方法

試驗采用二因素隨機區(qū)組設(shè)計，以純氮計，設(shè)施氮量N1（75 kg/hm2）、N2（105 kg/hm2）2個水平；以K2O計，設(shè)施鉀量K1（150 kg/hm2）、K2（300 kg/hm2）、K3（450 kg/hm2）3個水平，另設(shè)不施肥處理，每個處理重復(fù)3次。各處理的肥料一次性基施，生長過程中不再進行追肥。肥料為硫酸鉀型復(fù)合肥（N、 P2O5、K2O含量均為15%，貴州西洋實業(yè)有限公司提供）、農(nóng)業(yè)用硫酸鉀肥（水溶性K2O含量≥52%、S含量≥17.5%、Cl含量≤1.0%，國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司提供）。試驗在同一地塊進行，小區(qū)面積39.6 m2，種植規(guī)格為1.1 m×0.6 m，每個小區(qū)種植60株，其他管理措施均按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)規(guī)范執(zhí)行。

1.4 測試項目及方法

1.4.1 農(nóng)藝性狀

移栽后35、65 d，分別在每小區(qū)隨機選取12株長勢優(yōu)良且相對一致的煙株，測定其農(nóng)藝性狀。

1.4.2 干物質(zhì)積累及分配

在團棵期、盛花期，每小區(qū)隨機選取3株長勢優(yōu)良且相對一致的完整煙株帶回實驗室，分為根、莖、葉（盛花期分為根、莖、葉、花），置于105? ℃殺青40 min，在80 ℃烘干后稱重。

1.4.3 氮、磷、鉀含量及分配

烘干后的樣品均粉碎過60目篩，稱取粉碎后的植物樣0.100 0 g置于消化管中，加入5 mL濃硫酸，采用H2SO4-H2O2法消煮，采用火焰分光光度計法測定鉀含量，采用鉬銻抗比色法測定磷含量，采用凱氏定氮法測定氮含量。根據(jù)根、莖、葉的干物質(zhì)積累量及氮、磷、鉀含量，計算各器官及整株氮、磷、鉀積累量和養(yǎng)分利用率。

植株某養(yǎng)分積累量=植物干物重×某養(yǎng)分含量；

葉片干物質(zhì)分配系數(shù)=葉片干物質(zhì)量/煙株總干重；

葉片元素分配系數(shù)=葉片中元素積累量/該元素的整株積累量。

1.4.4 養(yǎng)分利用率

肥料農(nóng)學(xué)利用率（AE）=（施肥區(qū)總干重－空白區(qū)總干重）/施肥量；

肥料生產(chǎn)效率（LPE）=單位面積煙葉重/單位面積煙株養(yǎng)分積累總量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)使用Excel 2019、SPSS 26.0軟件進行整理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮鉀肥配施對煙株農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 對煙株高度的影響

不同施肥處理對煙株團棵期高度（莖高）產(chǎn)生了一定的影響。由表1可知，在團棵期，N1處理下，煙株莖高隨施鉀量的增加呈先增后降趨勢；N2處理下，煙株莖高隨著施鉀量的增加而降低。隨著煙株的生長，在打頂后，各處理的株高之間無顯著差異，2個施氮量水平下的煙株高度都隨施鉀量的增加呈先增后降趨勢，同時N1處理的煙株高度整體大于N2處理；2個施氮量水平下，K3處理的煙株平均高度顯著小于K2處理。

2.1.2 對葉片數(shù)的影響

由表2可知，在團棵期，2個施氮量水平對煙株葉片數(shù)的影響差異不顯著，但煙株葉片數(shù)隨著施鉀量的增加呈逐漸減少的趨勢。隨著煙株的生長，盛花期各處理的葉片數(shù)量無顯著差異，表明試驗處理未對煙株葉片數(shù)量產(chǎn)生顯著影響。

2.2 氮鉀肥配施對煙株干物質(zhì)積累與分配特征的影響

由表3可知，在團棵期，N1處理下的煙株干物質(zhì)積累量大于N2處理； 在相同施氮水平下，干物質(zhì)

積累量隨著施鉀量的增加呈逐漸減少的趨勢，表明施用過多的氮、鉀肥不利于煙株團棵期的干物質(zhì)積累。在盛花期，N1處理下煙株的干物質(zhì)積累量總體大于N2處理；在相同施氮水平下，干物質(zhì)積累量隨著施鉀量的增加呈先增后減的趨勢，表明氮、鉀肥用量過低或過高均不利于盛花期煙株干物質(zhì)的積累。

不同施肥處理對煙株團棵期、盛花期的干物質(zhì)分配有一定的影響。由表4可知，在團棵期，2個施氮水平下，根的干物質(zhì)積累量均以K3處理最少，表明過多的施鉀量不利于煙株團棵期根的干物質(zhì)積累。莖、葉的干物質(zhì)積累量均隨施鉀量的增加而逐漸減少。從根、莖、葉的干物質(zhì)積累量來看，施鉀量對煙株生長的影響在增加施氮量下更加明顯。由表5可知，在盛花期，2個施氮水平下，根、莖、葉的干物質(zhì)積累量均隨施鉀量的增加呈先增后減的趨勢，根、莖、葉的干物質(zhì)積累量最多的均是N1K2處理，根、莖、葉和花的干物質(zhì)積累量均以N2K3處理最少。2個生長期煙株的葉片干物質(zhì)分配系數(shù)均隨著施鉀量的增加呈逐漸增大的趨勢，表明增加鉀肥用量對提高葉片干物質(zhì)分配系數(shù)有一定作用。

2.3 氮鉀肥配施對煙株養(yǎng)分積累與分配特征的影響

2.3.1 對氮素積累與分配的影響

由表6可知，在團棵期，2個施氮水平下，煙株的氮素積累量均隨著施鉀量的增加而呈逐漸減少的趨勢，表明施鉀量過高不利于煙株團棵期氮素的積累。在盛花期，2個施氮水平下，煙株的氮素積累差異不顯著，但均隨施鉀量的增加呈先增后減的趨勢，表明配施過少或

過多的鉀肥均不利于煙株氮素的積累。

由表7可知，在團棵期，煙株氮素積累量的大小表現(xiàn)為葉＞根＞莖。N1處理整體大于N2處理，但差異不顯著；2個施氮水平下，根的氮素積累量均隨施鉀量的增加而逐漸減少，以N2K1處理的積累量最多，N2K3處理最少。與根、葉相比，莖的氮素積累量占整株氮素積累量比重較?。?個施氮水平下，莖的氮素積累量隨施鉀量的增加均呈逐漸減少的趨勢，以N1K1處理最多，N2K3處理最少，表明施鉀量過多會減少團棵期煙株莖的氮素積累。葉的氮素積累占整株氮素積累比例最高，各處理葉片氮素分配系數(shù)均高于0.8。2個施氮水平下，葉的氮素積累均隨著施鉀量的增加而呈減少的趨勢，表明施鉀量過多會減少團棵期煙株葉的氮素積累。

由表8可知，在盛花期，根的氮素積累量明顯增加。總體來看，N1處理根的氮素積累量大于N2處理；在2個施氮水平下，根的氮素積累量隨施鉀量的增加均呈先增后減的趨勢，以N1K2處理的積累量最多，N2K3處理最少，各處理間差異不顯著，但配施鉀肥過多會減少氮素在根的積累。煙株莖的氮素積累量比根、花多，但明顯低于葉的占比。2個施氮水平下，莖的氮素積累量隨施鉀量的增加均呈先增后減的趨勢，N1K2處理的積累量最多，N1K1、N2K3處理的積累量相對較低，但各處理間差異不顯著。葉的氮素積累量占整株氮素積累比例最高，各處理葉片的氮素分配系數(shù)為0.58～0.63；N1水平下葉的氮素積累量均隨施鉀量的增加而呈先增后減的趨勢，N2水平下則先持平后減少，表明施鉀量過多或過少均會減少盛花期煙株葉的氮素積累。隨著生殖生長的進行，氮素逐漸向花器官積累，總體來看，N1處理煙株花的氮素積累量大于N2處理。N1處理下，花的氮素積累量隨著施鉀量的增加呈逐漸增多的趨勢；N2處理下，花的氮素積累量隨著施鉀量的增加呈先增后減的趨勢；以N1K3處理最多，N2K3處理最少，但各處理的積累量差異均不顯著。

2.3.2 對磷素積累與分配的影響

由表9可知，在團棵期，煙株磷素積累量最多的處理是N1K1，為38.70 mg/株；2個施氮水平下，煙株的磷素積累量均隨施鉀量的增加呈逐漸減少的趨勢。在盛花期，磷素積累量最多的處理是N1K3，為312.10 mg/株。N1處理下，磷素積累量隨著施鉀量的增加呈先減后增的趨勢；N2處理下，磷素積累量隨著施鉀量的增加呈先增后減的趨勢。2個生育期，N1處理下煙株的磷素積累量總體均高于N2處理，說明低氮和低鉀水平處理能增加煙株的磷素積累量。

由表10可知，葉片是煙株磷素的主要分布器官，不同施肥處理對煙株各器官磷素積累有一定的影響。在團棵期，根的磷素積累量大于莖但小于葉；根、莖、葉的磷素積累量在2個施氮量水平下均隨施鉀量的增加呈逐漸減少的趨勢。從整體看，N1處理各器官的磷素積累量均大于N2處理，表明低氮和低鉀組合處理能促進團棵期煙株根、莖、葉的磷素積累。

由表11可知，在盛花期，煙株的磷素積累量總體表現(xiàn)為葉＞莖＞花＞根；在2個施氮水平下，根、莖、葉、花的磷素積累量均隨著施鉀量的增加而基本呈先增后減的趨勢，各處理間差異不顯著，表明試驗處理未對盛花期煙株的磷素積累量產(chǎn)生顯著影響。但N2處理下磷素積累量整體小于N1處理，說明N1處理更有利于盛花期磷素的積累。

2.3.3 對鉀素積累與分配的影響

由表12可知，2個施氮量水平下，團棵期煙株的鉀素積累量隨施鉀量的增加均呈逐漸減少的趨勢。隨著烤煙的生長，在盛花期，煙株的鉀素積累量平均值隨著施鉀量的增加呈先增后減的趨勢，N1K1處理的積累量最少，N1K2處理積累量最多，各處理間差異不顯著。

由表13可知，在團棵期，葉片是煙株鉀素積累量最大的器官。N1水平下，根的鉀素積累量總體高于N2水平。2個施氮水平下，根、莖、葉的鉀素積累

量均隨施鉀量的增加呈逐漸減少的趨勢，表明K3施鉀水平一定程度減少了團棵期根、莖、葉的鉀素積累量。

由表14可知，在盛花期，煙株的鉀素積累量以及在根、莖、葉的分配較團棵期有一定區(qū)別。N1水平下，根、莖的鉀素積累量整體高于N2水平的各處理。2個施氮水平下，根、莖的鉀素積累量均隨施鉀量的增加均呈先增后減的趨勢。N1水平下，葉的鉀素積累量隨施鉀量增加呈先增后減的趨勢；N2水平下，葉的鉀素積累量隨著施鉀量增加呈先減后增的變化趨勢，各處理間差異不顯著?；ǖ拟浰胤e累量在各處理間無顯著差異，其中N1水平下各處理的鉀素積累量高于N2水平，以N2K3處理積累量最少。

葉的鉀素分配系數(shù)從團棵期的0.83～0.86到盛花期時降低至0.55～0.61，盛花期各處理葉的鉀素分配系數(shù)存在顯著差異。N1水平下，K3水平葉片鉀素分配系數(shù)顯著變大；N2水平下，K2處理的鉀素分配系數(shù)顯著小于K1、K3處理，表明K3處理可以顯著提升盛花期葉片的鉀素分配系數(shù)。

2.3.4 氮鉀肥配施對煙株養(yǎng)分利用的影響

肥料農(nóng)學(xué)利用率是闡述作物養(yǎng)分吸收利用的重要參數(shù)。由表15可知，氮肥農(nóng)學(xué)利用率（AE）在2個施氮水平下，隨著施鉀量的增加均呈先增后減的變化趨勢，表明施鉀量過多或不足均會降低煙株對氮肥的利用。2個施氮水平下，鉀肥農(nóng)學(xué)利用率（AE）隨著施鉀量的增加而呈逐漸降低的趨勢。氮肥和鉀肥煙葉生產(chǎn)效率（LPE）可反映施肥對烤煙經(jīng)濟性狀的貢獻。N1水平下，氮、鉀的LPE值隨著施鉀量的增加均逐漸降低；N2水平下，氮、鉀的LPE值隨著施鉀量的增加呈先增后減的趨勢，N1K1處理的氮肥LPE值最大，N2K2處理的鉀肥LPE值最大。

3 討論與結(jié)論

適當(dāng)增加鉀肥施用量可有效提高作物氮代謝關(guān)鍵酶的活性，促進蛋白質(zhì)的合成與積累，進而激發(fā)作物生長并提高作物的產(chǎn)質(zhì)量［25-26］。株高、葉片數(shù)是烤煙發(fā)育特征的重要表現(xiàn)，株高受施鉀量影響，配施鉀肥不足或過量均可對煙株生長造成不利影響。本研究表明，氮鉀配施對煙株團棵期的葉片數(shù)有一定影響，但隨著煙株的生長，盛花期時各處理葉片數(shù)在25張左右，表現(xiàn)在合理區(qū)間［27］。葉片數(shù)是核基因控制的數(shù)量性狀，受主效基因及微效多基因的共同調(diào)控，是遺傳性較強的性狀，常規(guī)栽培措施調(diào)整不易對其產(chǎn)生明顯的影響［28-29］。

不同土壤質(zhì)地及其理化性質(zhì)導(dǎo)致供肥能力不同，進而影響煙株生長及干物質(zhì)分配，氮營養(yǎng)供應(yīng)對煙株干物質(zhì)積累的影響大于鉀，而鉀營養(yǎng)的供應(yīng)主要是調(diào)控葉片及整株的鉀含量［30-32］。本研究表明，一定范圍增加鉀肥用量有助于提高煙株干物質(zhì)積累和葉片干物質(zhì)分配系數(shù)，鉀肥過量則會抑制煙株的生長，與李桂湘等的研究結(jié)果［33］類似。鉀素被稱為煙葉的“品質(zhì)元素”，增加煙葉鉀素含量是提升煙葉品質(zhì)的重要途徑，配施鉀肥與否對煙株的鉀素積累量和煙葉鉀素分配系數(shù)有顯著影響，但配施鉀肥后煙株鉀素積累量以及在葉片分配系數(shù)差異可能不顯著［34-35］。大田條件下，配施過量的鉀肥會在一定程度上抑制煙株生長，同時減少鉀素的積累，降低葉片的鉀素分配系數(shù)［36］。本研究表明，施氮量較低時，適當(dāng)增加鉀肥用量，有利于煙株對肥料的吸收利用；而施氮量較高又配施過量鉀肥，煙株生長易受到抑制，施肥過量程度與養(yǎng)分報酬遞減效果顯著相關(guān)，且過量施肥造成養(yǎng)分利用效率降低的同時還會徒增生產(chǎn)成本［37］。

綜合煙株的生長情況以及對養(yǎng)分的吸收利用考慮，當(dāng)?shù)厥┾浟?50 kg/hm2時易對貴煙202的生長造成抑制，建議當(dāng)?shù)匾允┾浟?00 kg/hm2配施氮肥不超過105 kg/hm2為佳。

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