不同比例有机氮肥对云烟97烟叶氮素含量及生长的影响

杨双剑， 许灵杰， 翟 欣， 董 民， 杜相革*

(1.中国农业大学，北京100193； 2.毕节市烟草公司 威宁县分公司， 贵州 威宁 553100； 3.毕节市烟草公司， 贵州 毕节 551700)



不同比例有机氮肥对云烟97烟叶氮素含量及生长的影响

杨双剑1,2， 许灵杰1， 翟 欣3， 董 民1， 杜相革1*

(1.中国农业大学，北京100193； 2.毕节市烟草公司 威宁县分公司， 贵州 威宁 553100； 3.毕节市烟草公司， 贵州 毕节 551700)

为了给喀斯特地区种植云烟97提供技术参考，研究不同比例有机氮肥对其生长发育的影响。结果表明：在移栽后30 d和45 d，叶片氮素含量30%有机氮肥处理的比70%有机氮肥处理的显著性提高，涨幅分别为17.88%和19.18%，与对照(纯化肥)处理无明显差异；移栽后90 d，30%有机氮肥处理的烟叶氮素含量降幅明显低于纯化肥处理；移栽后60～90 d，30%有机氮肥处理烟株的鲜、干物质含量分别比纯化肥的处理增加10.78%和14.62%，差异达显著水平。结论：喀斯特地区种植云烟97，烟叶旺长时期从移栽后60 d左右开始，移栽后60～90 d是烟叶鲜、干物质积累的重要时期；增施30%的有机氮肥有利于提高烟叶生长前期的氮素含量，维持中、后期生长，整个生育期烟株生长发育表现良好。

喀斯特地区； 云烟97；氮素含量； 鲜干重

喀斯特地貌是可溶性岩石受水溶蚀及物理机械作用所形成的地貌，形态类型非常丰富[1]。贵州是我国喀斯特分布最大的省区之一，占全省面积的61.92%，被称为中国的“喀斯特省”[2]。由于其独特的地貌特征，导致生态环境石漠化加剧[3]、季节性干旱严重[4]等现象，严重影响烟叶生产的可持续发展。烤烟品种选择是烟叶生产的基础，对烟叶特色、产值形成具有较大的影响，同时也受到生态环境因素的调控[5]。云烟97是2009年3月审定的烤烟新品种，具有优质、多抗、适应性强、易烘烤等特点，适宜我国南方烟区种植[6]。近年来，贵州省部分烟区已引进云烟97，并大量推广。但是关于云烟97在喀斯特地貌特征下的生长表现尚不清楚。威宁县地处贵州西部，属地势较高的区域，海拔1 600～2 700 m，以喀斯特峰丛地貌为主[7]，地域内小气候复杂多变。氮素是与烟草生长发育最为紧密的元素之一[8]，为探索云烟97在特殊地貌条件下的生长表现，促进云烟97在贵州省的推广应用，笔者等从施肥角度入手，选择威宁县为试验点，探究不同比例有机氮肥对烟株氮素含量及生长发育的影响，旨在为喀斯特地区种植云烟97提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2013年在贵州省威宁县黑石镇河坝村进行，试验地海拔2 119 m，经度E103°59′42.2″，纬度N26°45′61.5″，光照充足，月均日照时数120 h以上；降雨丰沛(季节性分布，前期少，后期多)，月均降雨量达120 mm以上；月均温15.6℃，最高温度20.8℃，最低温度12.4℃，相对湿度78.8%，无霜期160～240 d，属亚热带季风气候。土壤为黄壤，前茬烤烟，有机质29.75 g/kg，碱解氮46.98 mg/kg，速效磷28.87 mg/kg，速效钾67.60 mg/kg，pH6.08。

1.2 供试材料

烤烟品种为云烟 97，有机氮肥为菜籽饼肥(N：5.52%；P2O5：2.03%；K2O：1.41%)，化肥包括烤烟专用复合肥(N：12%；P2O5：10%；K2O：24%)、过磷酸钙(P2O5：15%)、硫酸钾(K2O：50%)。

1.3 试验设计

在双行凹形垄栽培方式和等氮原则下，设置有机无机氮不同比例的4个处理，处理1(T1)：70%有机氮肥(指有机氮占总施氮量的70%)+30%化肥；(T2)：50%有机氮肥+50%化肥；处理3(T3)：30%有机氮肥+70%化肥；处理4(T4，对照)：纯化肥。随机区组设计，3次重复，小区面积35 m2。各处理施氮(纯氮)总量均为90 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O =1∶1∶3。试验中不足的磷肥和钾肥分别用过磷酸钙和硫酸钾补足，保持各处理氮、磷、钾用量基本一致。试验用肥全部作底肥穴施。

2013年4月22日选取生长一致的壮苗，统一采用井窖式小苗移栽。栽植规格：垄内栽植2行，行距100 cm，株距55 cm，垄间距离120 cm，密度16 500株/hm2。其他田间管理措施按照当地常规优质烟叶生产标准进行。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 烟叶鲜、干物质含量 各处理于移栽后30 d、45 d、60 d、75 d和90 d时，按照5点取样法各小区选取代表性烟株5株，用清水洗净叶后，晾晒过夜，叶片表面无水后，测定鲜重。然后将叶片置于105 ℃杀青15 min，60 ℃烘干称重。

1.4.2 叶片氮素含量 将干烟叶粉碎后充分混合，制成分析样品，测定全氮含量[9]。

1.4.3 烟株农艺性状 按照《中华人民共和国烟草行业标准 YC/T142—1988烟草农艺性状调查方法》进行。于圆顶期观察、记载各处理烟株的株高、茎围、有效叶数、最大叶长、最大叶宽，各小区观测记载具有代表性的烟株5株，取平均值。

1.4.4 上部位叶面积 各处理于下部叶成熟期时，随机选取具有代表性烟株5株，测定上部位3片叶(顶叶、倒二位叶、倒三位叶)的叶面积(叶长×叶宽×0.634 5)[10]。

1.4.5 数据分析 所有数据均利用Excel 2003和SPSS 17.0统计工具进行处理与分析。

2 结果与分析

2.1 烟叶氮素含量差异

从图1看出，移栽30 d时，T2、T3、T4氮素含量显著高于T1，其中，以T3最高，达4.22%；移栽45 d时，T3氮素含量为4.18%，与T1、T2差异达显著水平；移栽60 d时，各处理无显著性差异；移栽75 d时，T3处理含量最高，显著高于T1；移栽90 d时T1、T2、T3含量分别为2.43%、2.52%和2.40%，均显著高于T4。综上分析得出，T4(纯化肥)处理烟叶氮素含量在中后期明显下降，不利于中、上部位叶片生长发育；有机肥施加过量(T1,T2)，又不利于前期氮素的吸收，且容易造成后期氮素含量过高，不利于氮代谢转入碳代谢，导致烟叶贪青徒长。T3处理烟株生长前、中期烟叶氮素含量高且稳定，有利于其生长发育，生长后期氮素含量相对较低，避免后期烟叶因氮素含量过高而影响品质特色的形成。

注：同一时期不同小写字母表示各处理差异显著(p<0.05)。

Note: Nitrogen content in tobacco leaves fertilized with different proportions of organic nitrogen.

图 1 不同比例有机氮肥施用的烟叶含氮量

Fig.1 Different lowercase letters indicated 5% significant level.

2.2 烟叶鲜、干物质含量差异

由表1可知，移栽后0～60 d，烟叶鲜、干物质含量增长量较慢；移栽后60～90 d，增长量较快。移栽30 d时，鲜、干物质含量以T4(纯化肥)处理的最高；移栽60 d后，相对于施纯化肥处理，有机施肥模式对烟叶生长发育具有较好的促进作用，其中，T3处理整体表现较好，鲜重和干重分别比T4(纯化肥)处理增加10.78%和14.62%。说明，相对于施纯化肥处理，有机施肥处理虽然不利于烟叶前期的生长，但能维持其中、后期的营养需求，促进后期生长发育。

2.3 烟叶鲜、干物质积累量差异

由图2看出，烤烟移栽0～45 d时生长发育缓慢，鲜、干物质的积累量相对较少，处于基础生长阶段。移栽45～60 d，T3、T4烟叶生长发育程度相对较快；移栽60 d后，各处理烟叶均达旺盛生长阶段；移栽75 d左右时，T1、T2烟叶的鲜、干物质积累量比T3、T4高。说明，配施有机氮肥的处理在烟株生长前期(移栽45 d之前)其鲜、干物质积累量相对较少，但能维持生长中、后期对养分的需求，其中以增施30%有机氮肥(T3)表现较好。

表1 不同比例有机氮肥施用的烟叶鲜、干物质含量

注：同行不同小写字母表示同一时期各处理差异显著(P<0.05)。

Note: Different lowercase letters in the same column indicated 5% significant level.

图2 烟叶鲜、干物质的累积量

2.4 烟株农艺性状

从表2看出，在圆顶期，各处理对烟株生物学性状影响不同。株高以T3处理最高，为117.6 cm，比T2、T1和 T4分别高12.29%、10.35%和9.23%，施有机氮肥的3个处理间差异不显著，均与纯化肥处理差异达显著水平。T3处理的茎围和最大叶长均显著高于T1、T4，与T2处理差异不明显。T3处理最大叶宽度显著大于T1处理，与其他处理差异不明显。各处理有效叶片数无显著性差异。总体看来，T3处理烟株生物学性状相对较好，说明，有机氮肥增施过量或不施均不利于烟株生长发育。

表2 不同处理烟株的农艺性状(圆顶期)

注：同列数字后不同小写字母表示差异达显著水平(P<0.05)。

Note: Different lowercase letters in the same column indicated significance of difference at 0.05 level.

2.5 烟株上部位叶面积

由图3看出，在下部叶成熟期，各处理上部位叶面积的表现各不相同。顶部叶和倒二位叶片面积均以T3最大，分别为821.14 cm2和1 113.96 cm2，均与T1、T4存在显著性差异，与T2无明显差异。倒三位叶面积T3最大，为1 281.98 cm2，显著高于其他3个处理。施有机氮肥的处理上部叶面积均大于纯化肥处理。说明，增施有机氮肥能够促进烟株上部位叶片的发育，其中以T3处理的上部叶面积最大，对烟株上部位叶片的开片效果最好。

图3 烟株上部叶的叶面积(下部叶成熟期)

3 结论与讨论

1) 研究表明，在喀斯特地区种植云烟97，烟叶的旺长时期从移栽后60 d左右开始，移栽后60～90 d是烟叶鲜、干物质积累的高峰期。与施用有机氮肥相比较，纯化肥的处理其烟叶氮素、干物质积累量在中后期明显降低，不利于上部位叶的生长发育和品质特色的形成；但施用过量的有机氮肥，又不利于烟叶前期氮素的吸收，且容易造成后期氮素过高，导致晚熟，降低品质。总体而言，增施适量(30%)有机氮肥在烟株生长前、中期的氮素含量均比较高，且后期能维持氮素含量在较适宜的水平，不会造成后期氮素过多的现象，与烟叶各生育时期所需养分状况比较吻合，整个生育期烟株生长发育表现良好。

2) 张翔和刘国顺等[11-12]研究表明，烟株干物质积累的高峰期主要集中在移栽后45～75 d，与本试验结果不一致，造成的原因可能是由于试验地(贵州省威宁县)位于喀斯特地貌特征的山区，气候垂直差异比较明显[13]，容易导致季节性的干旱，这种情况一般存在于移栽后30 d左右。由于烟株对养分的吸收、运转和利用主要依赖于土壤水分[14]，当土壤水分过少时，会抑制其根系的生长，降低吸收面积及吸收能力[15]，从而降低烟叶对N、P、K的吸收积累量，其中N素是影响烟株生长发育的最重要元素，因此缺N素不利于烟株生长发育。另外，施肥后如果不能及时灌溉或者降雨补充水分，将会降低速效肥料的利用率[16]，而且土壤中微生物活力较低，不能将有机肥含有的有机养分转化为供烟株吸收的无机矿物养分[17]，容易造成烟株前期养分不足，不利于生长。因此，针对贵州省喀斯特地区独特的生态因素容易造成烟株生长滞后15 d左右的情况，笔者等认为可以通过调控微生态环境来改善烟株前期生长条件，如可采用井窖式移栽[18]、膜下小苗移栽[19]，还可以通过调节根系的发育[20-21]，增强其抗旱及对养分的吸收能力。

3) 刘泓等[22]研究表明，化肥配施有机肥能促进烟株干物质积累，与本试验结果一致。施加过多或者不施加有机氮肥均不利于烟株生长发育，可能是由于肥料对作物产生的影响与土壤水分含量关系密切[23]。一方面，由于烟株生长前期缺水，容易造成有机肥养分分解缓慢，但后期雨水充足，又容重导致养分过多，因此，施加过多的有机氮肥造成烟株前期氮素含量低，后期氮素积累量较多；另一方面，单施化肥造成烟株中、后期发育滞缓甚至脱肥[24]。综上所述，增施适量(30%)有机氮肥对喀斯特烟区种植云烟97具有较好的效益，同时增施有机氮肥可提高土壤总孔隙度，降低容重，使耕层土壤疏松，增加团粒结构，增强持水能力，从而提高水分利用率，有效缓解干旱造成的影响[25]。本研究仅从典型地区获取叶部表观数据得出以上结论，不足之处在于未涉及多个地区生态因素对云烟97各个部位生长的表现、不同时期土壤微生物数量的变化规律及烟叶产质量的统计等，这些内容将在今后研究中继续探讨。

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(责任编辑： 姜 萍 )

Effects of Different Proportions of Organic Nitrogen on NitrogenContent and Growth of Yunyan 97

YANG Shuangjian1,2, XU Lingjie1, ZHAI Xin3, DONG Min1, DU Xiangge1*

(1.ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193; 2.WeiningBranchTobaccoCompany,BijieTobaccoCompany,Weining,Guizhou553100; 3.BijieTobaccoCompany,Bijie,Guizhou551700,China)

To provide the technical reference for planting Yunyan97 in karst region,the effects of different proportions organic nitrogen on growth and development of Yunyan97 were studied. Results: The nitrogen content in tobacco leaves of 30% organic nitrogen treatment was enhanced by 17.88% and 19.18% respectively compared with 70% nitrogen treatment 30 d and 45 d after transplanted, while had no significant difference with the control(pure chemical fertilizer); 90 d after transplanted, the nitrogen content in tobacco leaves of 30% organic nitrogen treatment decreased significantly and was lower than the pure chemical fertilizer treatment; 60～90 d after transplanted, the fresh and dry weight of tobacco plants of 30% organic nitrogen treatment was significantly increased by 10.78% and 14.62% respectively in comparison with pure chemical fertilizer treatment. Conclusion: the vigorous growth period started 60 d after transplanted in karst region, 60～90 d after transplanted was the important period of accumulating fresh and dry matter; Increasing 30% organic nitrogen was beneficial for enhancing nitrogen content in early growth period and maintaining the middle term growth. The tobacco grew well in the whole growth period.

karst region; Yunyan97; nitrogen content; fresh and dry weight

2013-08-20； 2014-04-21修回

贵州省烟草专卖局科技项目“威宁烟区抗春旱移栽技术集成与应用”(201226)

杨双剑(1978-)，男，在读博士，研究方向：有机农业。E-mail：ysj318@163.com

*通讯作者：杜相革(1964-)，男，教授，博士生导师，从事有机农业研究。E-mail：duxge@cau.edu.cn

1001-3601(2015)07-0372-0101-04

S572

A