不同钾肥种类及追施深度对烤烟经济性状和养分吸收的影响

张 翔，毛家伟，翟文汇，杨立均，李富欣，徐 敏，李国平

(1.河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所,郑州 450002；2.驻马店市烟草公司,河南 驻马店 463000；3.河南省烟草公司,郑州 450007)

不同钾肥种类及追施深度对烤烟经济性状和养分吸收的影响

张 翔1，毛家伟1，翟文汇2，杨立均2，李富欣3，徐 敏3，李国平1

(1.河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所,郑州 450002；2.驻马店市烟草公司,河南 驻马店 463000；3.河南省烟草公司,郑州 450007)

为了探索适宜烤烟生产的钾肥种类及追施深度，采用大田试验方法，分析了钾肥种类及追施深度互作对烤烟产量效益和养分吸收的影响。结果显示，钾肥种类与追施深度及其互作对烟叶产量、经济效益和养分吸收有显著影响。在相同追施深度下，与硫酸钾相比，施用包膜钾肥可以使烟叶产量提高 10.6%～15.2%，产值增加 11.0%～18.2%；同一钾肥追施深度20 cm 比 10 cm 能够有效提高烟叶经济效益，包膜钾肥追施深度 20 cm 比 10 cm 可使中部叶和上部叶钾含量显著提高，磷、锌和硫含量有所提高。综合分析，钾肥种类及追施深度互作表现最好的为植物油包膜钾肥追施 20 cm 处理，其次是腐殖酸包膜钾肥追施 20 cm 处理。

钾肥；追肥深度；烟叶；产量；产值；养分吸收

钾不仅是烤烟生长发育所必需的营养元素,而且是烤烟重要的品质元素[1],钾在提高烤烟抗逆性、烟叶产量与品质等方面起着极其重要、不可替代的作用。美国和津巴布韦的烟叶含钾量多在 3%～6%,在我国优质烟叶要求含钾量不低于 2.0%[2-3]。李强等[1]研究表明,我国烟叶含钾量平均值仅为 1.93%,59.5%的烟叶钾含量未达到优质烟标准,烟叶含钾量偏低是制约我国烟叶质量的主要因素。施用钾肥是提高土壤钾素供应,满足烤烟生长发育对钾的需求最为直接的技术措施。关于钾肥施用方法的研究认为,基肥加分次追肥的施钾方式可以提高烟株对钾素的吸收利用率[4],采取垄作深耕和土壤分层施肥可以提高烟叶含钾量[5]；国内外研究者对烤烟追钾方法也进行了研究,但观点和结果有所不同[6-7]；范艺宽等[8]研究得出,以追肥灌注施用的效果最好,烟株生长协调、健壮、根系发育好,落黄及时,产量较高,品质较好,烟叶中钾的含量高。贾志红等[9]认为,浅施追肥对烤烟根系生长更为有利,可促进根系植物量的增加和提高叶片光合速率。目前,生产上追施钾肥方式主要采取结合培土条施或穴施、肥料兑水浇灌等,施肥深度普遍较浅,土壤中的钾离子扩散较慢,影响了根系对钾的吸收利用。关于包膜控释肥料特别是包膜钾肥在烤烟上施用效果的研究报道不多,杜志勇等[10]试验结果表明,烤烟施用包膜控释钾肥可以显著提高烟叶的含钾量。但有关包膜控释钾肥追施技术研究尚未见报道。鉴于此,本试验通过研究不同钾肥种类及追施深度对烟叶养分吸收利用、产量和经济效益的影响,以期明确烤烟对不同种类钾肥深施的响应,为烤烟优质丰产高效生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于 2012 年在河南省泌阳县盘古乡进行。试验地土壤为黄棕壤,地势平坦,土层深厚,灌排方便,基础土壤理化性状见表1。供试烤烟品种为云烟 87。

试验采用裂区设计,钾肥种类为主区,供3种钾肥:硫酸钾、腐殖酸包膜钾肥、植物油包膜钾肥；追施深度为副区,分 10 cm 和 20 cm 两个追施深度。试验共计 6 个处理:T1,硫酸钾追施在 10 cm 土层；T2,硫酸钾追施在 20 cm 土层；T3,腐殖酸包膜钾肥追施在 10 cm 土层；T4,腐殖酸包膜钾肥追施在20 cm 土层；T5,植物油包膜钾肥追施在 10 cm 土层；T6,植物油包膜钾肥追施在 20 cm 土层。试验各 处 理 施 氮 量 均 为 75.0 kg/hm2, m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1∶1∶3,氮、磷全部基施,钾肥 40%基施、60%追施,追施钾肥于团棵期按处理要求进行。氮、磷、钾肥料分别为硝酸铵(N 34%)、重过磷酸钙(P2O545%)、硫酸钾(K2O 50%)、腐殖酸包膜钾肥(市销、K2O 35.3%)、植物油包膜钾肥(自制,K2O 46%)。试验 3 次重复,随机排列,小区面积 72 m2,移栽密度为行距 120 cm、株距50 cm,4 月 20 日移栽,8 月 30 日采烤结束,其他田间管理措施按当地生产技术规范统一进行。

表1 土壤理化性状Table 1 Physico-chemical properties of soil tested

1.2 测定项目与方法

1.2.1 烟叶产量和产值统计 各小区单独采收、绑干、烘烤,分区计产,统计烟叶产量、产值、上等烟比例、均价,每公顷烟叶产量、产值由小区产量、产值折算。

1.2.2 烤 后 烟 叶 矿 质 元 素 测 定 各 处 理 分 别 取B2F、C3F、X2F 等级烟叶分析矿质营养元素,K用火焰光度法；P、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、S 等元素经过灰化法处理后,用 ICP 测定；B 采用姜黄素比色法。

1.3 数据统计分析

采用 Excel 2003 软件进行数据初步整理,用DPS 软件对试验数据进行方差分析,多重比较用Duncan 新复极差法。

2 结 果

2.1 不同钾肥种类及追施深度对烤烟经济性状的影响

从表2 可知,对钾肥种类而言,追施 10 cm 深度下,烟叶产量、产值、均价都以植物油包膜钾肥最高,且与硫酸钾差异显著,但与腐殖酸包膜钾肥差异不显著；上等烟比例也以植物油包膜钾肥最高,且 3 种肥料间差异达显著水平。追施 20 cm 深度下,烟叶产量、产值、均价和上等烟比例均以植物油包膜钾肥最高,但与腐殖酸包膜钾肥差异不显著,与硫酸钾差异显著。

对两种追施深度而言,T2 与 T1、T4 与 T3、T6 与 T5 相比,烟叶产量分别提高 3.0%、3.2%和4.8%,两种追施深度之间烟叶产量差异均不显著；产值分别增加 8.5%、6.7%和 7.2%,同一种肥料两种追施深度之间烟叶产值差异达显著水平；两种追施深度之间均价差异达显著水平,但上等烟比例差异不显著。说明钾肥深施对烟叶产量影响较小,但可有效提高植烟经济效益。

总体来看,以 T6处理烟叶产量和经济效益最高,其次是 T4处理,但T6和 T4烟叶产量与产值差异不显著。说明两种包膜钾肥深施都能够显著提高烟叶产量和经济效益。

2.2 不同钾肥种类及追施深度对烤后烟叶主要矿质元素含量的影响

表3表明,同一追施深度下,不同钾肥品种比较,上、中、下部叶钾含量均表现为植物油包膜钾肥＞腐殖酸包膜钾肥＞硫酸钾。相同钾肥品种下,两种追施深度相比,下部叶钾含量差异不显著；中部叶钾含量施用硫酸钾处理差异不显著,施用两种包膜钾肥处理间差异显著；上部叶钾含量,3种钾肥的两种追施深度间差异均达显著水平。

不同处理烟叶磷含量,6个处理下部叶的磷含量无显著差异；中部叶以 T6处理最高,其次是T4处理,T6、T4 处理间差异不显著,但 T6 处理与其他处理差异显著；上部叶也以 T6处理最高,与 T1差异显著,但与其他处理差异不显著。

同一处理烟叶钙含量,上、中、下部烟叶相比,都是上部叶最高,但不同处理间同一部位烟叶钙含量差异不显著。镁含量与钙含量具有相同规律。不同处理同一部位烟叶和同一处理不同部位烟叶硫含量无显著差异,但相同钾肥品种追施 20 cm 深比追施 10 cm 烟叶硫含量有所增加。

同一处理上、中、下部烟叶相比,铁含量以下部叶最高,上、中、下部叶铁含量差异显著；同一部位不同处理间铁含量差异不显著。同一处理上、中、下部烟叶相比,T1、T2、T3、T4 下部叶与中部叶铜含量差异不显著,但上部叶与下部叶、中部叶铜含量差异达显著水平,T5、T6 的上、中、下部烟叶铜含量差异不显著；同一部位不同处理间下部叶、中部叶的铜含量差异均不显著,但上部叶植物油包膜钾肥处理与腐殖酸包膜钾肥、硫酸钾处理间差异显著,施用植物油包膜钾肥能够显著降低上部叶铜含量。同一处理上、中、下部烟叶锌含量差异显著；同一追施深度下,两种包膜钾肥与硫酸钾相比,能够显著提高上部叶、中部叶锌含量。同一处理上、中、下部烟叶硼含量差异显著；相同部位不同处理之间硼含量没有显著差异。

总体来看,不同处理对烟叶矿质营养元素有一定影响,包膜钾肥追施深度 20 cm 比 10 cm 可使中部叶和上部叶钾含量显著提高；植物油包膜钾肥追施在 20 cm 处理能够显著提高上部叶和中部叶磷、锌含量和烟叶硫含量,显著降低上部叶铜含量。

表2 钾肥种类及追施深度对烤烟经济性状的影响Table 2 Effects of different potassium fertilizer types and dressing depth on the yield and quality of tobacco

表3 不同钾肥种类及追施深度对烤后烟叶主要矿质元素含量的影响Table 3 Effects of different potassium fertilizer and dressing depth on mineral element contents of tobacco

3 讨 论

包膜控释肥料是利用包膜、造粒等技术手段实现控制营养元素的释放,从而达到肥料养分释放与作物营养吸收规律相吻合。包膜控释肥料已经成为肥料领域研究的热点之一[11,16-17]。国内外关于包膜控释氮肥的研究较多,而对钾素控释的研究及其在烟草上的应用报道较少[12]。施用包膜控释钾肥可以显著提高中、上等烟比例和烟叶产值,但对烟叶产量影响不显著[13]。与普通钾肥相比,施用包膜控释肥能够提高中、上部烟叶钾含量,控释肥料处理的上部叶钾含量增幅为 1.01%～1.15%,中部叶钾含量增幅为 0.8%～1.02%[14]。本试验进行了两种包膜钾肥与普通钾肥效果比较研究,在相同追施深度下,与硫酸钾相比,施用包膜钾肥可以使烟叶产量提高10.6%～15.2%,产值增加 11.0%～18.2%,施用包膜钾肥能够有效提高叶中的钾含量,上、中、下部叶钾含量均表现为植物油包膜钾肥＞腐殖酸包膜钾肥＞硫酸钾。在包膜钾肥增产方面的研究结果与前人有所不同,可能与施用肥料种类以及追施方法有关。

在保证烤烟钾肥用量基础上[19-20],改进施钾方式是提高钾肥利用率和烟叶含钾量的主要技术途径。关于烤烟施钾方式研究,郑宪滨等[4]采取―基肥+分次追肥”相结合的施钾方式对增加烟叶含钾量、提高烟株钾素的吸收利用率有明显的效果。马仲仁认为[15],总钾肥用量的 60%～70%作基肥集中深施在 20 cm 左右,剩余的 30%～40%在移栽时穴施,能使烟叶含钾量比常规施肥提高 3%～23%。可以看出,烤烟钾肥集中施用和深施使植株对钾素吸收和利用提高,主要是根据烟株根系在土壤中的分布特点,增加根系与钾在土壤中的接触面积有关[21]。当把钾施在一个很浅很小的土体中时,根系与肥料的接触面积将会缩小,植株对钾的吸收和利用也会降低。因此,根系与肥料接触面积的大小是影响钾吸收的重要因素之一[18]。本试验在前人研究烤烟基施钾肥集中深施基础上,研究了追施钾肥深施的问题,结果表明,追施钾肥施用深度对烟叶产量影响较小,但能够显著提高烟叶产值和上等烟比例,追施钾肥深施对下部叶含钾量影响不大,但与浅施相比,能够显著提高上部叶含钾量,包膜钾肥深施还能够有效提高中部叶含钾量。可见,增加钾肥追施深度在某种程度上调节了钾在土层中的分布,使钾在烟株根系密集区分布更加均匀,从而促进了烟株对钾的吸收利用、提高了钾肥利用率。

4 结 论

烤烟施用包膜钾肥与硫酸钾相比效果差异显著,施用包膜钾肥可以使烟叶产量提高 10.6%～15.2%,产值增加 11.0%～18.2%,不同部位烟叶钾含量都有所提高。烤烟钾肥追施深度 20 cm 比 10 cm能够有效提高烟叶经济效益,可以使中部叶和上部叶钾、磷、锌和硫含量显著提高,上部叶铜含量显著降低。总体评价,以包膜钾肥集中深施在 20 cm土层时效果最好。

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Effects of Different Potassium Fertilizer Types and Dressing Depths on Yield, Quality and Nutrient Uptake of Tobacco

ZHANG Xiang1, MAO Jiawei1, ZHAI Wenhui2, YAN Lijun2, LI Fuxin3, XU Min3, LI Guoping1
(1. Institute of Plant Nutrition, Agricultural Resources and Environmental Science, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002, China; 2. Zhumadian Tobacco Company of Henan Province, Zhumadian, Henan 463000, China; 3. Henan Provincial Tobacco Company, Zhengzhou 450007, China)

In order to provide a scientific basis for optimal potassium fertilizer types and topdressing depth to increase tobacco production, a field experiment was conducted to study the effects of different potassium fertilizer types and topdressing depth on the yield, benefit and nutrient uptake of tobacco by using split plot design with potassium fertilizer (two levels) as main treatment and dressing depths (three levels) as sub-plots. The results showed that, different potassium fertilizer, topdressing depth and their interactions had a significant effect on tobacco yield, economic value and nutrients uptake. In the same topdressing depth, compared with potassium sulfate, applying coated potassium fertilizer increased the yield and output value of tobacco, and increased by 10.6% to 15.2% and 11.0% to 18.2% respectively; Applying the same potassium fertilizer, topdressing the potassium fertilizer 20 cm effectively increased the economic benefit than 10 cm, for applying coated potassium fertilizer, topdressing depth 20 cm increased potassium, phosphorus, zinc and sulfur content in middle leaves and upper leaves than 10 cm, however. For potassium fertilizer types and potassium fertilizer types/topdressing depth interaction effect, topdressing bio-oil coated potassium fertilizer 20 cm treatment is the best, the second is topdressing humic acid coated potassium fertilizer 20 cm treatment. Under this experimental conditions, deep application coated potassium fertilizer in 20 cm soil layer can make full use of the topdressing depth and types of potassium fertilizer interaction effect, and effectively improve tobacco yield, economic benefits and potassium utilization efficiency.

potassium fertilizer; topdressing depth; tobacco leaf ; yield; output value; nutrient uptake

S572.06

1007-5119(2014)02-0069-05 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2014.02.013

河南省烟草专卖局科技项目(HYKJ201002、HYKJ201128)；驻马店市烟草公司重点科技项目(ZMDKJ201101)

张 翔,男,研究员,研究方向为烟草营养与施肥。E-mail:zxtf203@163.com

2013-04-22

2013-12-03