施肥贡献率、依存率与烟草产量的相关性研究

周孚美++肖亦雄++高小俊

摘 要：为探讨衡阳市“3415”方案和校正试验，通过田间试验研究了烤烟的贡献率及依存率与烟草产量的关系。结果表明：在烟草测土配方施肥技术参数中，肥料利用率、土壤养分校正系数与土壤速效氮磷钾含量呈负相关，依存率与土壤速效养分含量呈正相关；烟草施肥的贡献率为94.7%，远远大于油菜等其他作物，表明烟草的产量对施肥的依赖性最大。揭示了科学施肥的重要性，为烟草测土配方施肥技术推广和应用提供了简便实用的操作平台。

关键词： 施肥；贡献率；依存率；烟草产量；相关性

中图分类号：S572 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.10.015

Correlation Between Contribution Rate of Fertilization and Interdependent Rate and the Output of Tobacco

ZHOU Fu-mei1， XIAO Yi-xiong1 ， GAO Xiao-jun2

（1.Leiyang Tobacco Monopoly Administration in Hunan Province， Leiyang， Hunan 421800，China； 2. Leiyang Vocational Technical School， Leiyang， Hunan 421800，China）

Abstract： In order to investigate the Hengyang "3415" plan and calibration experiment of flue-cured tobacco， the contribution rate and dependency， and tobacco yield was studied by field test. The results showed that among the tobacco fertilization technology parameters， the utilization rate of fertilizer， soil correction coefficient and soil available nitrogen， phosphorus and potassium content was negatively related to positive rate of dependence， and soil available nutrient content. The tobacco fertilizer contribution rate was 94.7%， far greater than the other crop rape. It showed that the largest dependence of fertilizer application and the important role of scientific fertilization to tobacco yield， and could provide a simple and practical operation platform for the tobacco fertilization technology popularization and application.

Key words： fertilization； contribution rate； dependent rate； tobacco yield； correlation

氮、磷、钾素营养对烤烟生长发育、代谢过程、产量和品质等均有较大的影响[1-7]。制定优化配方施肥方案， 可使土壤养分供应与烟草生长发育规律相吻合， 进而促进烟叶适产、优质[8-9]。衡阳市是湖南省烟叶生产优势区域，常年向国家交售优质烟叶在30万担以上。有关“3415”试验方案的烤烟测土配方施肥内容尚未见报道，为此，本研究旨在探求施肥贡献率及依存率与烟草产量的关系，通过配置肥料效应模型[10]，结合经济效益分析，确定烤烟经济最佳施肥量，寻找耒阳市烤烟适产、优质、高效的田间优化施肥方案，为当地烤烟的科学施肥提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试品种为耒阳市大面积种植的云烟87和K326，采用大棚漂浮育苗，各个小区移栽的烟苗是同批次的秧苗，叶龄和生长一致，整个试验除了施肥量不同以外，其他操作均同等对待。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计 采用联合国粮农组织（FAO）提出的“3414”完全试验设计方案[11-12]，即氮、磷、钾3因素4水平14个处理的田间试验方案。4个水平分别是：0水平指不施肥，2水平指当地最佳施肥量，1水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5，该水平为过量施肥水平。为掌握有机肥的增产作用，便于成果应用，在“3414”基础上增加一个施火土灰1 000 kg·（667 m-2）和不施化肥的空白处理。这样成为有15个处理的“3415”肥效试验，小区面积为6 m×5 m=30 m2，随机排列，不设重复。栽烟行株距为120 cm×50 cm，每小区栽5行，每行栽11蔸，共计55蔸，四周保护行在2 m以上。

1.2.2 计算公式 肥料利用率=[（全肥区作物吸收养分量（kg·hm-2）-缺素区作物吸收养分量（kg·hm-2）]/肥料施用纯量（kg·hm-2）×100%

用目标产量法确定推荐施肥量的计算方法。采用美国土壤学家斯坦福（Stanford）提出的施肥量估算公式：

养分施用量（kg·hm-2）=（作物所需养分吸收量（kg·hm-2））-土壤养分供应量（kg·hm-2））/肥料当季养分利用率endprint

其中，作物所需养分供应量=目标产量×作物养分吸收系数。

农作物吸收的全部养分有55%～75%是来自土壤提供的养分。作物产量对土壤养分的依赖程度叫做依存率，其计算公式为：依存率=无肥区作物产量/完全肥区作物产量×100%。

土壤养分供应量（kg·hm-2）=土壤有效养分测试值（mg·kg-1）×耕层土质量（15 t）×土壤有效养校正系数。

土壤有效养分校正系数=缺素区作物地上部分吸收该元素量（kg·hm-2）/ 土壤养分供应量（kg·hm-2）×100%。

烟草氮磷钾养分吸收系数分别为：60.3 （kg·t-1），15.1（kg·t-1），82.1（kg·t-1）。

肥料贡献率=（全肥区产量-缺素区产量）/缺素区产量×100%。

2 结果与分析

2.1 烟草施肥相关技术参数分析

2.1.1 烟草化肥利用率与土壤养分之间的相关性从表1可看出，烟草对氮素利用率最高，达到41.8%，其次是钾素利用率，为20.27%，磷素利用率最低，仅有10.13%。对氮、磷、钾肥利用率与土壤养分含量进行相关性分析，得到：氮肥利用率与土壤碱解氮的关系，RN=-0.055 7，磷肥利用率与有效磷的关系，RP=-0.360 9，钾肥利用率与速效钾的关系，RK=-368 7，均呈负相关。结果表明，化肥利用率随着土壤养分含量的增加而降低，呈负相关。

2.1.2 校正斯坦福施肥量估算公式中的土壤有效养分校正系数 建立土壤有效养分校正系数与土壤测试值的数学模型。从表2可看出，碱解氮的有效养分校正系数在10.64%～22.33%范围，有效磷在23.82%～108.30%范围，速效钾在13.60%～62.20%，并且与土壤养分测试值呈显著的负相关，其相关系数分别为：R=-520 2，R =-919 3，R =-878 5，表明土壤有效养分校正系数随着土壤养分测试值的增加而减小，与肥料利用率的相关趋势一致。综合12个试验来看，分别以碱解氮、有效磷、速效钾为自变量X，以土壤有效养分校正系数为依变量Y，建立最佳数学模型：

以上3个数学模型均达到显著水平和极显著水平，表明对土壤有效养分校正系数的拟合程度较高。因此，可以采用以上模型计算土壤速效养分含量所对应的有效养分校正系数。根据以上3个模型，分别取碱解氮、有效磷、速效钾的有效含量范围，制定土壤有效养分提供量的检索表（表3），为制定准确的推荐施肥量提供依据。

2.2 烟草产量对土壤养分的依存率

从表4可看出，平均依存率为29.8%，比水稻、油菜等其他作物偏低，由此可见烟草的产量所需的养分主要来源于外部施肥。用依存率与各试验对应的土壤速效氮、磷、钾养分测试值进行相关分析，其相关系数分别为：0.548 3**，0.279 3，0.477 4*。土壤碱解氮含量的多少与依存率的相关性最大，速效钾次之，有效磷最低，说明氮、钾对基础产量和依存率的影响程度要大于磷。

首先取12个烟草试验的依存率为依变量（Dr），Dr =x/y（y为目标产量，x为基础产量），以对应试验田的基础产量（空白区产量）为自变量（X基），建立烟草基础产量对依存率的最佳数学模型，从而建立目标产量与无肥区产量的关系式。作物对土壤养分的依存率：

Dr =0.173 616+0.003 054X基 F=6.831*（4）

然后取烟草试验的基础产量为依变量（Y），以对应试验田土壤速效氮、磷、钾养分含量为自变量（XN、XP、XK），建立烟草土壤速效养分对基础产量的三元回归数学模型，由此可以推算出土壤在各养分含量时烟草的基础产量，可依据基产量的高低采用地力差减法设计施肥配方。

Y=-0.454 99+0.192 07XN-0.260 40XP +0.062 07XK F=1.515 （5）

2.3 肥料的贡献率分析（增产效率）

统计“3414”试验中的处理6（全肥区）和处理2、4、8（缺素区）的产量，按照计算公式：肥料贡献率=（全肥区产量-缺素区产量）/缺素区产量×100%，分别计算出各个试验的肥料增产效率，如表5、表6。从烟草的肥料贡献率看，氮肥的增产效果最大，其次是磷肥和钾肥，因此，在农作物施肥上应在确保氮肥的基础上适当增施磷钾肥才能达到较好的施肥增产效果。从各作物来讲（表6），烟草的平均施肥的贡献率最高，对氮磷钾的施肥依赖性最高，施肥的增产效果最好，说明其产量主要来源于施肥；油菜施肥增产效率较高，仅次于烤烟，说明在油菜栽培中需要平衡施肥，才能获得较高的产量；水稻早稻、中稻的氮磷钾施肥增产率均高于晚稻，其增产效果也好于晚稻，说明晚稻的产量形成中对施肥的依赖较少，主要来源于土壤的肥力。

2.4 烟草最佳经济施肥量数学模型

建立烟草最佳经济施肥量数学模型，校正氮、磷、钾“2”水平的施肥量标准，氮磷钾最佳施肥比例。取12个“3415”试验各处理的平均值，进行回归分析，分别以XN、XP、XK为试验中氮、磷、钾施用量，以各个处理的产量为依变量Y，建立三元二次回归模型，由回归模型分别获得烟草氮磷钾肥的最高产量施肥量和最佳经济施肥量，分析结果如下。

三元二次函数式为：

Y=39.89+8.158 69XN+5.210 2XP+1.847 8XK-0.630 3XN2-0.605 3XP2-0.083 78XK2+0.320 46XNXP+0.103 05XNXK+0.177 3XPXK （6）

最高产量施肥量：XN=12.10，XP=12.08，XK=31.25，Y =149.6。

最佳经济施肥量：XN=11.35，XP=11.16，XK=27.47，Y =148.7。

参与计算的物质均价分别是纯N为5.2元·kg-1，P为4.2元·kg-1，K为7.9元·kg-1，烟叶为20.1元·kg-1。endprint

最佳经济施肥量的氮磷钾比为：1∶0.98∶2.42。

2.5 施用有机肥的增产效果

“3415”试验中在不施用化肥情况下，处理15 667 m2施土杂肥1 000 kg和处理1不施任何肥料的无肥区比较（表6），12个试验中施用土杂肥的小区平均667 m2产53.1 kg，无肥区平均667 m2产38.9 kg，667 m2增产14.2 kg，增产36.4%。

3 结论与讨论

有关施肥贡献率及依存率与烟草产量相关性研究几乎未见报道，本试验研究表明，在烟草测土配方施肥技术参数中，肥料利用率、土壤养分校正系数与土壤速效氮磷钾含量呈负相关，依存率与土壤速效养分含量呈正相关，烟草施肥的贡献率为94.7%。在斯坦福公式中，土壤养分供应量是用耕层土壤的养分含量绝对值乘以土壤养分利用系数来估算的。由于土壤养分利用系数变异大、稳定性差，它会随土壤养分测试值的不同而不同，因此，在实际应用该公式进行离心肥量估算时，很难准确把握土壤养分利用系数的数值，造成估算的施肥量不够准确，这有待进一步研究提高。

参考文献：

[1] 陈江华，刘建利，李志宏，等.中国植烟土壤及烟草养分综合管理[M].北京：科学出版社， 2008.

[2] 谭金芳.作物施肥原理与技术[M].北京：中国农业大学出版社， 2003.

[3] 施卫省，王亚明，戈振扬，等.营养元素对烟草产量和品质的影响与对策[J].农业系统科学与综合研究， 2003， 19（4） ： 310-312.

[4] 江朝静，周众，朱勇.不同施磷水平对烤烟生长和品质的影响[J].耕作与栽培， 2004（2） ： 27-29.

[5] 刘齐元，刘小林，张德远，等.品种与施肥量对烤烟生长发育及质量的影响[J]. 江西农业大学学报， 2000， 22（2） ： 185-191.

[6] 赵兴，刘卫群，张维理，等.中国烟草平衡施肥技术研究现状与展望[J].中国烟草学报， 2003， 9（S1） ： 30-35.

[7] 靳冬梅，叶协锋，刘国顺，等. 不同浓度营养液对烤烟漂浮育苗烟苗生长及生理特性的影响[J].华北农学报，2005（6）：15-19.

[8] 党军政， 赵鹏，丁明石.安康烟区氮、磷、钾营养对烤烟产量、均价和产值的影响[J] .中国烟草学报， 2008， 14（S1） ： 36-40.

[9] 闫克玉，陈廷贵，李桂英，等. 配方施肥技术对烤烟产质的影响[J]. 河南农业科学，2002（9）：31-32.

[10] 王伟妮，王亚艺，姚忠清，等.早稻/ “3414” 施肥效果及推荐用量研究[J].湖北农业科学， 2008， 47（ 11） ： 1 268-1 271.

[11] 赵法成，陈荣江，苗子胜，等. 新乡市东部地区花生氮磷钾“3414”设计施肥效应的研究[J]. 河南农业科学，2011（11）：67-70.

[12] 杜建文，张志平. “3414”肥效试验的准确度控制[J].山西农业科学，2010（6）：92-93.endprint

最佳经济施肥量的氮磷钾比为：1∶0.98∶2.42。

2.5 施用有机肥的增产效果

“3415”试验中在不施用化肥情况下，处理15 667 m2施土杂肥1 000 kg和处理1不施任何肥料的无肥区比较（表6），12个试验中施用土杂肥的小区平均667 m2产53.1 kg，无肥区平均667 m2产38.9 kg，667 m2增产14.2 kg，增产36.4%。

3 结论与讨论

有关施肥贡献率及依存率与烟草产量相关性研究几乎未见报道，本试验研究表明，在烟草测土配方施肥技术参数中，肥料利用率、土壤养分校正系数与土壤速效氮磷钾含量呈负相关，依存率与土壤速效养分含量呈正相关，烟草施肥的贡献率为94.7%。在斯坦福公式中，土壤养分供应量是用耕层土壤的养分含量绝对值乘以土壤养分利用系数来估算的。由于土壤养分利用系数变异大、稳定性差，它会随土壤养分测试值的不同而不同，因此，在实际应用该公式进行离心肥量估算时，很难准确把握土壤养分利用系数的数值，造成估算的施肥量不够准确，这有待进一步研究提高。

参考文献：

[1] 陈江华，刘建利，李志宏，等.中国植烟土壤及烟草养分综合管理[M].北京：科学出版社， 2008.

[2] 谭金芳.作物施肥原理与技术[M].北京：中国农业大学出版社， 2003.

[3] 施卫省，王亚明，戈振扬，等.营养元素对烟草产量和品质的影响与对策[J].农业系统科学与综合研究， 2003， 19（4） ： 310-312.

[4] 江朝静，周众，朱勇.不同施磷水平对烤烟生长和品质的影响[J].耕作与栽培， 2004（2） ： 27-29.

[5] 刘齐元，刘小林，张德远，等.品种与施肥量对烤烟生长发育及质量的影响[J]. 江西农业大学学报， 2000， 22（2） ： 185-191.

[6] 赵兴，刘卫群，张维理，等.中国烟草平衡施肥技术研究现状与展望[J].中国烟草学报， 2003， 9（S1） ： 30-35.

[7] 靳冬梅，叶协锋，刘国顺，等. 不同浓度营养液对烤烟漂浮育苗烟苗生长及生理特性的影响[J].华北农学报，2005（6）：15-19.

[8] 党军政， 赵鹏，丁明石.安康烟区氮、磷、钾营养对烤烟产量、均价和产值的影响[J] .中国烟草学报， 2008， 14（S1） ： 36-40.

[9] 闫克玉，陈廷贵，李桂英，等. 配方施肥技术对烤烟产质的影响[J]. 河南农业科学，2002（9）：31-32.

[10] 王伟妮，王亚艺，姚忠清，等.早稻/ “3414” 施肥效果及推荐用量研究[J].湖北农业科学， 2008， 47（ 11） ： 1 268-1 271.

[11] 赵法成，陈荣江，苗子胜，等. 新乡市东部地区花生氮磷钾“3414”设计施肥效应的研究[J]. 河南农业科学，2011（11）：67-70.

[12] 杜建文，张志平. “3414”肥效试验的准确度控制[J].山西农业科学，2010（6）：92-93.endprint

最佳经济施肥量的氮磷钾比为：1∶0.98∶2.42。

2.5 施用有机肥的增产效果

“3415”试验中在不施用化肥情况下，处理15 667 m2施土杂肥1 000 kg和处理1不施任何肥料的无肥区比较（表6），12个试验中施用土杂肥的小区平均667 m2产53.1 kg，无肥区平均667 m2产38.9 kg，667 m2增产14.2 kg，增产36.4%。

3 结论与讨论

有关施肥贡献率及依存率与烟草产量相关性研究几乎未见报道，本试验研究表明，在烟草测土配方施肥技术参数中，肥料利用率、土壤养分校正系数与土壤速效氮磷钾含量呈负相关，依存率与土壤速效养分含量呈正相关，烟草施肥的贡献率为94.7%。在斯坦福公式中，土壤养分供应量是用耕层土壤的养分含量绝对值乘以土壤养分利用系数来估算的。由于土壤养分利用系数变异大、稳定性差，它会随土壤养分测试值的不同而不同，因此，在实际应用该公式进行离心肥量估算时，很难准确把握土壤养分利用系数的数值，造成估算的施肥量不够准确，这有待进一步研究提高。

参考文献：

[1] 陈江华，刘建利，李志宏，等.中国植烟土壤及烟草养分综合管理[M].北京：科学出版社， 2008.

[2] 谭金芳.作物施肥原理与技术[M].北京：中国农业大学出版社， 2003.

[3] 施卫省，王亚明，戈振扬，等.营养元素对烟草产量和品质的影响与对策[J].农业系统科学与综合研究， 2003， 19（4） ： 310-312.

[4] 江朝静，周众，朱勇.不同施磷水平对烤烟生长和品质的影响[J].耕作与栽培， 2004（2） ： 27-29.

[5] 刘齐元，刘小林，张德远，等.品种与施肥量对烤烟生长发育及质量的影响[J]. 江西农业大学学报， 2000， 22（2） ： 185-191.

[6] 赵兴，刘卫群，张维理，等.中国烟草平衡施肥技术研究现状与展望[J].中国烟草学报， 2003， 9（S1） ： 30-35.

[7] 靳冬梅，叶协锋，刘国顺，等. 不同浓度营养液对烤烟漂浮育苗烟苗生长及生理特性的影响[J].华北农学报，2005（6）：15-19.

[8] 党军政， 赵鹏，丁明石.安康烟区氮、磷、钾营养对烤烟产量、均价和产值的影响[J] .中国烟草学报， 2008， 14（S1） ： 36-40.

[9] 闫克玉，陈廷贵，李桂英，等. 配方施肥技术对烤烟产质的影响[J]. 河南农业科学，2002（9）：31-32.

[10] 王伟妮，王亚艺，姚忠清，等.早稻/ “3414” 施肥效果及推荐用量研究[J].湖北农业科学， 2008， 47（ 11） ： 1 268-1 271.

[11] 赵法成，陈荣江，苗子胜，等. 新乡市东部地区花生氮磷钾“3414”设计施肥效应的研究[J]. 河南农业科学，2011（11）：67-70.

[12] 杜建文，张志平. “3414”肥效试验的准确度控制[J].山西农业科学，2010（6）：92-93.endprint