施氮水平对海南茄衣农艺性状、植烟土壤养分状况及烟叶化学成分的影响

2016-05-30姚芳王慧方莫娇杜佳徐世杰时向东

山东农业科学 2016年10期

姚芳王慧方莫娇杜佳徐世杰时向东

摘要：通过田间试验，研究了5种不同氮用量对茄衣烟株不同生长时期的农艺性状、土壤养分状况及发酵后烟叶的物理特性、化学成分的影响。结果表明，氮用量对烟株生育前期影响较大，对生育后期影响不显著。随着移栽天数的增加， 0～20 cm和20～40 cm植烟土壤碱解氮含量分别表现为总体增加和变化较平稳；速效钾含量呈现先减后增再减的趋势。对于发酵后烟叶，氮肥用量增大会导致总糖含量降低，总氮、烟碱含量增高，说明氮肥用量的增加有利于含氮化合物的积累，而不利于含碳化合物的积累，氮肥用量过高或过低都会导致钾氯比降低。从烟叶化学成分协调性来说，T2（180 kg/hm2）处理最优；根据优质茄衣要求叶片薄、组织细密、弹力好来看，T2、T3处理物理特性较好。综合各种因素在本试验条件下，以每公顷施氮180 kg处理海南茄衣性状表现最好，生产上可以进行推广应用。

关键词：氮用量；海南茄衣；生长发育；土壤养分

中图分类号：S572.062文献标识号：A文章编号：1001-4942（2016）10-0098-05

雪茄茄衣在我国引种试种时间短，国内茄衣生产技术研究尚处于探索阶段。茄衣是雪茄的精华部分，不仅影响雪茄的外观质量也是雪茄品质和档次的外在标识[1]。随着我国加入WTO，世界范围内雪茄消费的快速增长必然会对国内产生影响，同时烟草行业对烟草制品多元化以及行业自身国际化的要求也迫切需要我国在这一领域开展研究[2]。氮是茄衣生长最重要的营养元素，茄衣质量与氮肥用量有直接关系。雪茄茄衣不同于烤烟[3-5]，其在生产过程中需氮量较多，增加氮素可使叶宽增加、叶片变薄、营养期延长，并且能增强烟叶光泽[6] 。国内雪茄茄衣的生产主要集中在海南省。海南省属热带季风气候区，全年暖热，雨量充沛，但由于海南具有高温多雨的气候特点，土壤养分分解快、淋失多，土壤相对比较贫瘠，烟株生长发育主要靠施入的肥料提供养分[7]。目前关于氮用量对海南茄衣生长发育中生理指标影响的研究内容相对较少[8，9]。汪文杰[2]研究发现从烟株的干物质积累来看，整株干物质量随氮肥用量的增加而增加，而且还能增加叶片的光合面积，促进烟株对磷和钾的吸收，进而形成较高的生物产量，为烟叶的品质形成奠定基础。本试验研究不同氮用量对海南JH-2茄衣品种大田生长发育、根际土壤养分及发酵后烟叶物理特性、化学成分的影响，旨在探求雪茄茄衣适宜的氮用量，为生产优质雪茄茄衣原料提供技术参考。

1材料与方法

1.1供试材料

试验于2015年在海南省儋州市光村海南雪茄烟种植示范园进行。供试材料为JH-2茄衣品种。试验地土壤为砂壤土，0～20 cm土层：碱解氮含量为52.12 mg/kg，速效磷30 mg/kg，速效钾86 mg/kg，pH值5.4，交换性钙1.1 cmol/kg，交换性镁0.3 cmol/kg。

1.2试验设计

试验设5个处理，施纯氮量分别为T0：0；T1：150 kg/hm2 ；T2：180 kg/hm2；T3：210 kg/hm2；T4：240 kg/hm2。随机区组排列，重复3次，小区面积66.7 m2，种植行株距为120 cm×40 cm。氮磷钾配比为1∶1.5∶2.5。施肥方法：将复合肥、钙镁磷肥混合后，开双沟条施于垄下20～30 cm处。基肥：全部钙镁磷肥+50%复合肥+50%硝酸钾+30%硫酸钾；移栽后20 d第一次追肥：30%复合肥+30%硝酸钾+30%硫酸钾；移栽后35 d第二次追肥：20%复合肥+20%硝酸钾+40%硫酸钾。灌水措施按规范化要求进行，现蕾打顶，成熟采收后采用凉棚避光晾制的方法调制。

1.3测定项目和方法

大田期农艺性状调查：严格按照YC/T 142—1998烟草农艺性状调查方法。土壤速效养分含量测定：碱解扩散法测定碱解氮；火焰光度法测定速效钾。常规化学成分的测定：烟碱按照YC/T 160—2002、总氮按照YC/T 161—2002、钾按照YC/T 217—2002的标准测定，氯按照YC/T 218—2002连续流动法检测，总糖按照YC/T 159—2002的方法测定。

叶片厚度用BHZ-1型薄片厚度计测定；叶质重用打孔铝盒称重法测定；含梗率用称重法测定；平衡水分和叶重采用平衡水分称重法测定。

1.4数据处理

采用Microsoft Excel软件和SPSS软件进行数据的统计分析和作图。

2结果与分析

2.1氮用量对海南茄衣大田生长的影响

如表1所示，烟株在大田生长状况受氮用量影响较大。移栽后30 d，株高、茎围、最大叶长、最大叶宽均随施氮量的增加而增加，且均以T4处理最大；移栽后50 d，烟株进入旺长期，各部位快速生长，随氮用量增加株高、茎围、最大叶长均呈先增加后降低趋势，且均显著高于对照T0；最大叶宽则表现为T4>T1>T2>T3>T0，除T0外，各处理间差异不显著。移栽70 d，株高表现为T4>T1>T2>T3>T0，茎围表现为T2>T1=T3=T4>T0，最大叶长表现为T3>T2>T1>T4>T0，最大叶宽则是T2>T1>T3>T4>T0，叶片数基本没有差异，其余农艺性状除T0外，各处理差异均不显著；移栽90 d，株高表现为T2>T3>T4>T1>T0，茎围表现为T2>T3>T1>T4>T0，最大叶长表现为T3>T2>T1>T4>T0，最大叶宽表现为T2>T1>T3>T4>T0，叶片数基本没有差异，其余农艺性状除T0外，各处理间差异均不显著。说明氮用量对烟株生育前期影响较大，对生育后期影响不显著，综合考虑烟株生长发育情况，施氮量为180 kg/hm2处理，烟株农艺性状最优。

2.2氮用量对植烟土壤碱解氮含量的影响

从图1看出，0～20 cm植烟土壤碱解氮含量总体随氮用量的增加而升高，同一氮素处理随烟株生育进程土壤碱解氮含量均呈先增后减再增的趋势，且随氮用量的增大变化趋势越明显，而T0变化相对较小。移栽后30～50 d土壤中碱解氮含量升高，且表现为T4>T3>T2>T1>T0，说明在烟株生长前期根系生长较弱，对土壤中的氮素利用较少，土壤中氮素积累量较多。移栽后50～70 d碱解氮含量降低，T4下降最快，但总量表现为T4>T3>T2>T1>T0，说明在旺长期烟叶生长较快，对氮素吸收量增加。移栽后90 d，碱解氮含量又迅速增加，呈现T4>T3>T2>T1>T0，并达最大值，说明烟株进入成熟期后对氮素的吸收减少。

如图2所示，20～40 cm植烟土壤碱解氮含量均低于0～20 cm土层，且在整个生育期内变化比较平稳。随生育期推进，T0处理碱解氮含量一直在下降，T1碱解氮含量则表现为先上升后下降的趋势，其余处理规律与0～20 cm土层相同。但整个过程变化幅度较小，说明烟株对深层土壤碱解氮的利用率较低。

2.3氮用量对植烟土壤速效钾含量的影响

从图3可以看出，随生育期推进，土壤速效钾含量呈先降后增再减的趋势。在移栽后30 d含量最高，与前期烟苗小吸钾量较少有关；移栽后50 d，土壤速效钾降低，是由于进入旺长期后，烟株吸收速率加快，导致速效钾含量降低；移栽后70～90 d，土壤速效钾含量下降较快，可能与土壤保钾能力以及烟株积累碳水化合物需要吸收较多钾素有关。同时，可以看出，烟株生长后期，除T0外，随施氮量增高，土壤中速效钾含量减少，也说明了烟株后期对氮钾的协同吸收效应。烟株吸钾能力受氮用量的影响较大，随氮用量的增加烟株吸钾能力增强，但是生产中氮过量、氮钾比例不平衡时，又会导致土壤供钾能力不足，烟株后期往往出现生理性缺钾症状。

2.4氮用量对发酵后烟叶常规化学成分的影响

由表2可以看出，随氮用量增加，中部叶和上部叶T0总糖含量最高，且与其他处理差异显著，中部叶各处理表现为T0>T1>T2>T4>T3，T1、T2差异不显著，其余处理间均达显著差异；上部叶总糖含量表现为T0>T2>T1>T4>T3，除T3、T4外其余处理差异均达显著水平，说明氮肥用量低时，有利于烟叶总糖的积累。

一般认为，钾含量增加可以改善烟叶光泽、色度、燃烧性和灰色，而氯的作用正好与之相反[10]。从表2可以看出，中、上部叶均是T2处理钾含量最高，T0含量最低，中部叶4个氮肥处理钾含量无明显差异，上部叶T2、T3处理显著高于T1、T4处理。氯离子含量T0最高，显著高于各施肥处理，但各施肥处理间差异不显著。钾氯比反映了烟叶的燃烧性能，施氮能显著降低烟叶对氯的吸收，提高烟叶的钾/氯比。茄外包皮烟是一种特殊类型的烟叶，优质雪茄外包皮烟要求不影响或有利于雪茄自身的香吃味，其总氮含量一般在4%～6%左右，烟碱含量一般在1.5%～3.5%。氮碱比是评价烟叶品质的指标之一，一般要求氮碱比大于等于1。从表2可以看出，中部叶总氮和烟碱含量变化规律一致，均是T0最低，T2含量最高，表现为T2>T3>T4>T1>T0；上部叶总氮表现为T2>T4>T3>T1>T0。各处理的总氮/烟碱比均大于1。

2.5氮用量对发酵后茄衣物理特性的影响

茄衣的外观质量直接影响雪茄烟的优劣，因此雪茄茄衣的物理特性对烟叶的工业可用性具有重要意义[11]。从表3中可以看出，茄衣叶片厚度、叶质重均随氮肥用量的增加而降低，T0处理最高且与其他处理差异显著，T4最低；拉力则是T2>T3>T4>T1>T0，除T1、T4处理间差异不显著，其他各处理间差异达显著水平；平衡含水率T0最低，T1最高，其余处理随氮肥用量增加而降低，但差异未达显著水平。

3讨论与结论

3.1在雪茄烟生产中，适宜的施氮量既能合理调节土壤养分含量，又能促使烟株体内各种养分达到动态平衡，满足正常生理代谢的需要，有利于烟叶产量和品质的形成[12]。一般情况下，烟株各项农艺性状随施氮量增加而变优，各部位叶片增长、增宽等多数指标与施氮量呈正相关，但施氮量超过一定范围，烟叶品质协调性则降低[13]。从试验结果可以看出，施氮能够显著提高烟株高度，并增加茎围，也能够提高最大叶面积，氮用量对烟株生育前期影响较大，对生育后期影响不显著，综合考虑烟株生长发育情况，180 kg/hm2施氮量，烟株农艺性状最优。

3.2土壤碱解氮表征土壤供氮能力，0～20 cm土层植烟土壤碱解氮含量随氮用量的增加而升高。同一氮肥处理随烟株生育进程土壤碱解氮含量均呈现先增后减再增的趋势，且随氮用量的增大变化趋势越明显，而T0几乎没有变化。20～40 cm土层土壤碱解氮含量均低于0～20 cm土层，且变化较平稳。

土壤速效钾含量均随生育期推进呈现先减后增再减的趋势。在同一生长时期，土壤速效钾含量基本趋势是T2>T3>T1>T4>T0。说明土壤供钾能力受氮用量的影响较大，随氮用量的增加土壤供钾能力增强，但是氮过量时，又会导致土壤供钾能力下降，该结果与张军方[14]的研究结果相符。

3.3对于发酵后烟叶，氮肥用量增大会导致总糖含量降低，总氮、烟碱含量增高，说明氮肥用量的增加有利于含氮化合物的积累，而不利于含碳化合物的积累，氮肥用量过高或过低都会导致钾氯比降低。

烟叶中的各种化学成分含量并不是越高越好，烟叶的吸食质量是各种化学成分综合影响的结果[15]。烟叶含糖量过高或过低都会影响烟叶平衡与协调，使烟叶失去原有的吃味。此外糖含量高对烟叶的燃烧性产生不良影响，燃烧不完全，烟气中产生的焦油含量也高，增加烟气对人体的危害。在烟支燃吸时烟碱可直接挥发进入烟气，产生烟草特有的香气，但是烟碱含量过高会产生刺激性和辛辣味，糖碱比协调能使烟气在醇和的同时又保持具有香气、吃味及适宜的浓度和劲头，使吸烟者得到生理和心理上的满足。总氮和总糖作为烟草中两大类化学成分总是相互消长，即烟叶总糖含量高的烟叶，总氮含量总是低；总氮含量高，总糖含量低[16]。从烟叶化学成分协调性来说，T2处理最优。

3.4施氮会使得烟叶变薄、叶质重降低，一定范围内糖分与烟叶弹性有明显的相关性，因此氮肥用量过高会导致拉力降低，施氮能增加烟株平衡含水率，但是氮肥过高会降低烟叶平衡含水率。优质茄衣要求叶片薄、组织细密、弹力好，因此从烟叶可用性来说，T2、T3处理效果较好。综合各种因素在本试验条件下，以每公顷施氮180 kg处理海南茄衣性状表现最好，生产上可以进行推广应用。

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