氮磷钾配比对马里兰烟产量和品质的影响

刘刚+文光红+钱祖坤+刘圣高+伍学兵+张国平+袁跃斌+刘炜+周绍桢

摘要：为探索马里兰烟适宜的氮磷钾比例，在五峰县烟区进行试验，研究了氮磷钾比例对马里兰烟生长情况、产量和内在品质的影响。结果表明，当氮磷钾比例为1∶1∶3时，烟叶的经济性状最好，化学成分较适宜，烟叶评吸质量较好。在五峰烟区土壤中等肥力下，马里兰烟的氮、磷、钾最佳使用量分别为180、180、540 kg/hm2。

关键词：马里兰烟；施肥；产量；品质

中图分类号：S572；S147.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）17-4082-03

Effects of Ratio of N， P， K on Yield and Quality of Maryland Tobacco

LIU Gang，WEN Guang-hong，QIAN Zu-kun，LIU Sheng-gao，WU Xue-bing，ZHANG Guo-ping，YUAN Yue-bin，

LIU Wei，ZHOU Shao-zhen

（Yichang Tobacco Company of Hubei Province， Yichang 443000，Hubei， China）

Abstract： To provide a scientific basis for further extension of Maryland tobacco in Wufeng county， the experiment was carried out to investigate the effects of ratio of N， P， K on yield and quality of Maryland tobacco. Results showed when the ratio of N， P， K was 1：1：3， economic characters of the tobacco was good with suitable chemical composition and the high sensory. Under medium soil fertility， the optimal use level of N， P， K was 180 kg/hm2， 180 kg/hm2， 540 kg/hm2 for Maryland tobacco in the tobacco-growing region of Wufeng county.

Key words： Maryland tobacco； fertilization； yield； quality

马里兰烟原产于美国马里兰州，是一种古老类型的淡色晾烟[1]，具有焦油量低、含糖量低、含钾量高、填充力强、燃烧性好等特点，是配制低焦油混合型卷烟的优质原料[2]。湖北省五峰县自1981年引种试种成功以来，坚持生产种植，成为国内惟一的马里兰烟生产基地。五峰1号是利用马里兰烟609（Md609）系统选育的马里兰烟新品种，于2011年通过全国烟草品种审定委员会审定，目前在五峰烟区大面积推广种植[3]。

烟叶品质的形成与生长条件特别是土壤环境、养分供应间的平衡、协调密切相关。在影响烟叶质量的众多因素中，土壤和肥料因子尤其重要。合理的氮磷钾配比，适宜的氮磷钾肥用量以及科学施肥是保证优质烟叶生产的关键技术，国内对烟草特别是烤烟的氮磷钾合理配方研究较多[4-8]。然而，对于在湖北省五峰县独特的生态条件下，如何合理配比适合马里兰烟生长的报道还较少。为此，试验设定3个氮磷钾比例，考察了不同氮磷钾配比对马里兰烟经济性状、内在品质及感官评吸质量的影响，旨在为马里兰烟合理施肥、五峰马里兰烟区推广优质生产技术提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料及试验地点

供试晾烟品种五峰1号由宜昌市烟草公司提供。试验于2011年在五峰县付家堰乡大龙坪村进行。大田试验土壤为黄棕壤，有机质25.2 g/kg，碱解氮138.0 mg/kg，有效磷4.9 mg/kg，速效钾120.0 mg/kg，pH 5.9。

1.2 试验设计

肥料配比设3个处理，T1处理N∶P∶K=1∶1∶2、T2处理N∶P∶K=1∶1∶3、T3处理N：P：K=1∶2∶3。采用随机区组排列，3次重复。每个小区长10 m、宽3.9 m，共9个小区。行株距分别为1.3 m、0.5 m，每小区栽烟60株。

1.3 大田管理

马里兰烟采用漂浮直播育苗，于3月上旬播种，5月上中旬移栽。每公顷施纯氮180 kg，每小区按相应处理施用钾肥、磷肥，其中移栽前施底肥按70%氮肥、60%钾肥及100%磷肥，采用双层施肥法逐条施入，余下肥料在移栽后25～30 d打穴追施。其他栽培管理措施按当地最佳措施进行。

1.4 测定项目和取样送检

农艺性状：观察、记载各处理烟株在成熟期的农艺性状，测量各处理烟株的株高、茎围、有效叶数和各部位叶长宽[叶面积=叶长×叶宽×0.634 5（校正系数）]。

经济性状：按照《马里兰烟地方标准》（十级制）分级，分区统计各小区产量、产值及上中等烟率。

常规化学成分及烟草特有亚硝胺（TSNA）含量检测：常规化学成分总糖、总氮、还原糖、钾、总植物碱、氯由农业部烟草产业产品质量监督检验测试中心进行测定，TSNA含量由北京烟厂测定。

感官评吸评分：由农业部烟草产业产品质量监督检验测试中心进行评吸测定，打分采用百分制。其中评吸指标包括香气质、香气量、余味、浓度、杂气、刺激性、燃烧性、灰色，满分依次为15、25、20、10、10、10、5、5分，各指标按评吸质量档次分别给予不同的分值，并计算评吸质量总分。

数据采用DPS、Excel软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 氮磷钾配比对马里兰烟农艺性状的影响

由表1可知，不同施肥比例对马里兰烟的株高、茎围和有效叶数的影响并不大。随着氮磷钾比例的不断提高，马里兰烟的株高、茎围有增加的趋势，但效果并不明显；下部叶变长变窄，中部叶变短，上部叶变长变宽。下部叶、中部叶叶面积以T1处理最大，分别为1 392.55、1 662.10 cm2；上部叶面积以T3处理最大，为964.85 cm2。

2.2 氮磷钾配比对马里兰烟经济性状的影响

由表2可知，不同处理晾制后烟叶经济性状存在差异，T3处理产量最高，为2 648.87 kg/hm2，与T2处理间无显著差异。但从产值来看，T2处理最高，为47 271.63元/hm2且与T1和T3处理均差异显著。表明在一定范围内随着氮磷钾比例的提高，产量和产值都随之增加，但超过1∶1∶3时产值会有所下降。综合分析以T2处理为最佳，产值、均价和中上等烟比例均最高，经济性状较好。

2.3 氮磷钾配比对马里兰烟化学成分的影响

由表3可知，不同处理的马里兰烟化学成分表现不一致。T2处理与T1处理相比，增施钾肥，烟叶还原糖、总糖和氯含量增加，总植物碱、总氮和钾含量降低；T3处理与T2处理相比，增施磷肥，除总植物碱外，其他化学成分含量都降低；T3处理与T1处理相比，增施磷肥和钾肥，烟叶还原糖、总糖含量增加，总氮、钾和氯含量降低。

综合考虑各化学成分的含量和平衡性，T2处理为最佳配比，不仅提高了糖含量和钾含量，总植物碱、总氮和氯离子的含量也处于较适宜的水平。

2.4 氮磷钾配比对马里兰烟调制后感官质量的影响

由表4可知，不同氮磷钾配比对马里兰烟的评吸质量有明显影响，香气质、香气量、浓度和余味得分都以T2处理较高，但其杂气也大；T1处理与T3处理较为接近，香气质和香气量略差。总体上T2处理评吸综合得分最高，质量档次较好，T1处理和T3处理略差。

2.5 氮磷钾配比对马里兰烟TSNA含量的影响

从表5可知，N′-亚硝基降烟碱（NNN）和N′-亚硝基新烟碱（NAT）的含量高于N′-亚硝基假木贼碱（NAB）和4-（N-甲基亚硝胺基）-1-（3-吡啶基）-1-丁酮（NNK）的含量。随着氮磷钾配比的增加，NNN和NNK含量降低，NAB含量缓慢增加，NAT含量先增后减。TSNA含量以T3处理最低，为0.870 8 μg/g，T1处理和T2处理间差异不大。

3 小结与讨论

氮、磷、钾三元素为烟叶生长发育必需的大量元素[9]。协调的氮磷钾比例既可提高烟叶的产量和质量，又能提高烟叶的内在品质；反之，氮磷钾比例失调，不但影响烟叶产量，而且影响烟叶的外观质量和内在品质，使烟叶的品质下降[10]。试验中，虽然T3处理在一定程度上烟叶的产量最高，但内在化学成分不协调，晾制后烟叶的经济效益及中上等烟比例反而有所下降，这与胡克福等[11]的研究结果相似。

烟草是典型的喜钾植物，需钾量大。研究表明，烟草吸收钾素比其他任何元素都高，是吸收氮量的1.38倍，吸收磷量的3.5倍左右[12]。钾素对烟叶燃烧性影响较大，最显著的作用是提高烟叶的燃烧性和阴燃持火力[13]。试验各处理间烟叶钾含量有差异，但各处理烟叶的燃烧性没有差异，这可能与土壤pH和速效钾含量有关。

烟草TSNA含量和组成直接影响烟草制品的安全性。亚硝酸盐是TSNA最直接的中间体，然而亚硝酸盐是在调制期间通过酶和微生物作用将硝酸盐还原形成[14]，氮肥的施用量对TSNA的形成有影响。试验结果表明，在氮肥一定的情况下，随着磷肥和钾肥的增加，TSNA含量呈降低趋势，可能与适当增施磷钾肥以及当年气候条件有关，在一定程度上影响了烟叶在调制过程中前体物向亚硝胺化合物的转化，进而降低了TSNA的含量。

肥料在土壤中并不是独立产生肥效，而是彼此间互作，产生的效应严重影响了烟叶的产量和质量。尹鹏达等[15]的研究表明，与单一的肥料效应相比，氮磷钾三因素并不简单地表现出加和效应，同时还存在协同促进作用和拮抗作用。丁博锐等[16]认为，氮磷钾两两之间不仅存在交互作用，并且交互作用对烤烟农艺性状有非常重要的影响。试验中，随着氮磷钾配比的增加，烟叶中总氮和钾素含量却降低，与化党领等[17]的研究结果相似，这可能是由于高磷胁迫抑制烟株对其他营养元素的吸收所致。同时大量研究表明[18-20]，过量施磷会导致作物对其他元素的吸收减弱。

由此可见，合理的氮磷钾配比有利于养分比例的协调供给，为马里兰烟产量和品质奠定基础。在马里兰烟生产中施用适量的氮肥，配以合理的磷肥和钾肥，采用科学的施肥方式，既提高了产量又可以保证质量，也降低了肥料成本。

化学成分是烟叶内在质量的直接体现，其含量和协调性在很大程度上确定了烟叶及其制品的烟气特性。在湖北五峰烟区，氮磷钾施肥比例为1∶1∶3，施用量分别为180、180、540 kg/hm2的情况下，马里兰烟的产量产值高，化学成分协调，TSNA含量适中，评吸结果较好，符合马里兰优质烟叶和“中南海”核心原料质量要求。同时，在研究马里兰烟的氮磷钾施肥量时，还应结合其当地土壤状况，适当调整氮磷钾施肥比例，使其能够发挥最大的效用。

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