含腐植酸水溶肥料对烤烟生长特性和产质量的影响

闫 宁，郭东锋，姚忠达，窦玉青，张忠锋，刘新民*

(1.中国农业科学院 烟草研究所，山东 青岛 266101；2.安徽中烟工业有限责任公司 技术中心，安徽 合肥 230088)



含腐植酸水溶肥料对烤烟生长特性和产质量的影响

闫 宁1，郭东锋2，姚忠达2，窦玉青1，张忠锋1，刘新民1*

(1.中国农业科学院 烟草研究所，山东 青岛 266101；2.安徽中烟工业有限责任公司 技术中心，安徽 合肥 230088)

为探明含腐植酸水溶肥料在烤烟上的应用效果，通过田间试验研究了喷施含腐植酸水溶肥料对烤烟生长、光合作用和产质量的影响。结果表明：喷施含腐植酸水溶肥料显著提高了烤烟株高、茎围、节距、叶数、最大叶的长度、宽度、根、茎、叶、花的干重以及叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)，但对叶片相对叶绿素含量、PSII有效光化学量子产量(ΦPSII)和电子传递速率(ETR)的影响不显著。与对照相比，喷施含腐植酸水溶肥料显著提高了烤烟的产量、产值，但对均价、上等烟比例、上中等烟比例、常规化学成分和感官评吸质量影响不显著。含腐植酸水溶肥料对烤烟产值的提升作用主要是通过对烤烟产量的促进作用进行的。喷施3次含腐植酸水溶肥料对烤烟生长、光合作用、产量和产值的促进效果最好。

含腐植酸水溶肥料；烤烟；生长特性；产质量

含腐植酸水溶肥料是在植物生长所需比例的矿物源腐植酸中，添加适量氮、磷、钾大量元素或铜、铁、锰、锌、硼、钼微量元素而制成的液体或固体水溶肥料[1]。施用腐植酸可提高土壤有机质含量，增强土壤供肥能力；活化土壤中的磷酸酶和蔗糖酶，提高土壤的生物学活性；促进土壤中微生物的活动以及养分的转化和释放，从而有利于土壤矿质营养的释放和烟草对营养的有效利用[2]。腐植酸能够促进烟草的生长发育，增加生长前期叶绿素含量，降低后期叶绿素含量，促进叶片成熟落黄；降低烟草体内丙二醛含量，延迟烟株的衰老过程[3]。施用腐植酸后，烤烟产量、产值、上等烟比例和单叶重提高，烟叶内的烟碱、致香物质、糖氮比、钾氯比等各项品质指标更合理[4]。

生物有机肥[5]、微生物菌肥[6]和控释肥[7-8]等在促进烟草生长、光合作用以及提高产量和质量等方面取得了良好的应用效果。富田佳利是一种含腐植酸的水溶肥料(大量元素型)，但它对烤烟生长、光合作用和产质量的影响未见报道。腐植酸在烤烟上的应用效果研究大多数是以腐植酸与其它肥料混合施入土壤的方式进行的[9-13]，目前尚未见到含腐植酸水溶肥料喷施烤烟叶片的研究报道。同时，富田佳利含腐植酸水溶肥料在烤烟上适宜的喷施次数尚不明确。本试验研究了富田佳利含腐植酸水溶肥料不同喷施次数对烤烟农艺性状、烟株干重、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数、产量产值、常规化学成分和感官评吸质量等的影响，探索了喷施富田佳利对烤烟生长特性和产质量的影响，以期为其在烤烟上的合理施用提供理论依据。

1　材料与方法

1.1供试材料

烤烟品种为云烟97，试验肥料为富田佳利含腐植酸水溶肥料(黑龙江富田佳利生物科技有限公司生产)。富田佳利含腐植酸水溶肥料登记号：农肥(2011)临字5279号，执行标准：NY1106─2006，技术指标：腐植酸≥40g/L，N≥105g/L，P2O5≥45g/L，K2O≥50g/L；重金属元素限量：Hg≤5mg/kg，As≤10mg/kg，Cd≤10mg/kg，Pb≤50mg/kg，Cr≤50mg/kg。

1.2试验设计

试验于2013年在安徽省宣城市安徽中烟黄山焦甜香皖南科技示范园内进行。试验共设4个处理，即对照(CK)不喷施富田佳利，T1喷施富田佳利2次，T2喷施富田佳利3次，T3喷施富田佳利4次，于烟苗移栽后第5天(3月20日)喷施第1次，以后每隔15d喷施一次。试验采用随机区组设计，3次重复，小区面积150m2，每个小区3行，行距120cm，株距50cm。富田佳利采用叶片喷施方法，100mL富田佳利兑水50kg，每个处理每次喷施25kg；每次喷施时，不喷施富田佳利的处理喷施等体积的水。

1.3测定项目与数据分析

1.3.1农艺性状、烟株干重调查与产量产值测定5月10日，分别选择对照和处理的代表性植株20株，调查记载其株高、叶数、茎围、节距、最大叶的叶长与叶宽等农艺性状。同时，对照和处理各挖取5棵植株，洗净泥土后，将其分为根、茎、叶、花4部分，放入烘箱内烘干至恒重；用天平称取根、茎、叶和花的干重，并计算整个烟株的干重。烟叶成熟后，各处理单独绑竿、单独烘烤、单存、单放、单收，烤后统计各处理等级比例、重量。计算各处理烟叶的产量、均价、产值、上等烟比例、上中等烟比例。

1.3.2叶绿素含量、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的测定5月11日，用手持式叶绿素含量测定仪(HansatechInstruments,ModelCL-01,KingsLynn,UK)测定烤烟中部叶片相对叶绿素含量。5月12日，用便携式光合仪LI-6400XT(LI-COR,Lincoln,USA)测定烤烟中部叶片光合气体交换参数[14]和叶绿素荧光参数[15]。

1.3.3常规化学成分测定和感官评吸质量评价每个处理选取C3F等级烟叶2.0kg。由农业部烟草产业产品质量监督检验测试中心，按照相关烟草行业标准(YC/T159─2002、YC/T160─2002、YC/T161─2002、YC/T162─2002和YC/T173─2002)测定常规化学成分[16-17]，按照YC/T138─1998 《烟草及烟草制品感官评价方法》进行感官质量评价[5]。

1.4数据统计分析

采用Excel整理试验数据，采用SPSS18.0(SPSSInc.,Chicago,IL,USA)软件对试验数据进行统计分析，并进行Duncan氏新复极差多重比较。

2　结果与分析

2.1喷施含腐植酸水溶肥料对烤烟农艺性状的影响

从表1中可以看出，含腐植酸水溶肥料处理烤烟的株高、茎围、节距、叶数、最大叶的长度和宽度等农艺性状显著高于对照的。其中，与对照相比，喷施3次富田佳利对烤烟农艺性状的促进作用最强；与喷施3次相比，喷施4次富田佳利对烤烟农艺性状的促进作用略微降低。可见，不同喷施次数富田佳利处理对烤烟农艺性状的影响效果不同，在一定范围内随富田佳利喷施次数增加作用效果逐渐增强，但超过一定范围效果降低。

表1　喷施含腐植酸水溶肥料对烤烟农艺性状的影响

注:同列数据后不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。下同。

2.2喷施含腐植酸水溶肥料对烟株干重的影响

从表2中可以看出，含腐植酸水溶肥料处理烤烟的根、茎、叶、花和整个烟株干重显著高于对照的。其中，与对照相比，喷施3次富田佳利对烟株干重的促进作用最强；与喷施3次相比，喷施4次富田佳利对烟株干重的促进作用略微降低。可见，不同喷施次数富田佳利处理对烟株干重的影响效果不同，在一定范围内随富田佳利喷施次数增加作用效果逐渐增强，但超过一定范围效果降低。

表2　喷施含腐植酸水溶肥料对烟株不同部位干重的影响g

2.3喷施含腐植酸水溶肥料对烤烟叶片光合气体交换参数的影响

从表3中可以看出，含腐植酸水溶肥料处理烤烟叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)显著高于对照的，其胞间CO2浓度(Ci)略低于对照，但变化不显著。其中，与对照相比，喷施3次富田佳利对烤烟叶片Pn、Gs、Tr的促进作用最强；与喷施3次相比，喷施4次富田佳利对烤烟叶片Pn、Gs、Tr的促进作用略微降低。可见，不同喷施次数富田佳利处理对烤烟叶片Pn、Gs、Tr的影响效果不同，在一定范围内随富田佳利喷施次数增加作用效果逐渐增强，但超过一定范围效果降低。

表3　喷施含腐植酸水溶肥料对烤烟叶片光合气体交换参数的影响

2.4喷施含腐植酸水溶肥料对烤烟叶片相对叶绿素含量和叶绿素荧光参数的影响

从表4中可以看出，喷施含腐植酸水溶肥料后，烤烟叶片的相对叶绿素含量、PSII最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSII有效光化学量子产量(ΦPSII)、电子传递速率(ETR)略高于对照的，非光化学猝灭(NPQ)略低于对照的，但差异均不显著。Fv/Fm是PSII最大光化学量子产量，表示最大光化学效率，它在非胁迫条件下变化极小，是反映PSII光化学效率的稳定指标。本试验结果表明，喷施含腐植酸水溶肥料和对照烤烟叶片的Fv/Fm几乎无差异。ΦPSII是PSII有效光化学量子产量，它是叶片用于光合作用电子传递的能量占吸收光能的比例，常用来表示植物光合作用的电子传递量子产额。本试验结果表明，喷施含腐植酸水溶肥料烤烟叶片的ΦPSII略高于对照的，但差异不显著。NPQ是非光化学猝灭，反映了PSII天线色素吸收的光能不能用于光合电子传递而以热的形式耗散掉的部分。本试验结果表明，喷施含腐植酸水溶肥料烤烟叶片的NPQ略低于对照的，但差异不显著。同时，喷施含腐植酸水溶肥料烤烟叶片的ETR大于对照的，但差异不显著。

表4　喷施含腐植酸水溶肥料对烤烟叶片相对叶绿素含量和叶绿素荧光参数的影响

2.5喷施含腐植酸水溶肥料对烤烟产量、产值的影响

从表5中可以看出，含腐植酸水溶肥料处理烤烟产量和产值显著高于对照的。喷施2次、3次、4次含腐植酸水溶肥料烤烟产量分别比对照高出211.80kg/hm2(9.35%)、371.10kg/hm2(16.39%)、307.65kg/hm2(13.59%)，产值分别比对照高出5653.50元/hm2(8.71%)、7744.20元/hm2(11.93%)、717.35 元/hm2(11.05%)。因此，与对照相比，喷施3次富田佳利对烤烟产量、产值的促进作用最强；与喷施3次相比，喷施4次富田佳利对烤烟产量、产值的促进作用略微降低。同时，喷施富田佳利含腐植酸水溶肥料后，烤烟均价、上等烟比例、上中等烟比例变化均不显著。

2.6喷施含腐植酸水溶肥料对烤烟常规化学成分和感官评吸质量的影响

从表6中可以看出，喷施含腐植酸水溶肥料后，烤后烟叶的还原糖、总糖、总植物碱、总氮、钾元素和氯元素等常规化学成分变化不显著。从表7中可以看出，CK、T1、T2、T3的香型均为“中偏浓”，劲头均为“适中”，且其香气质、香气量、余味、杂气、刺激性、燃烧性、灰色和总得分无显著差异；CK、T1、T2的浓度为“中等+”，T3的浓度为“中等”。结合感官评吸质量得分，认为喷施富田佳利2次(T1)的感官评吸质量最高，但CK、T1、T2、T3的感官评吸质量的差异不显著。因此，与对照相比，喷施2次富田佳利对烤烟感官评吸质量的促进作用最强；与喷施2次相比，喷施3次、4次富田佳利对烤烟感官评吸质量的促进作用略微降低，但差异不显著。

表5　喷施含腐植酸水溶肥料对烤烟产量、产值的影响

表6　喷施含腐植酸水溶肥料对烤烟常规化学成分的影响

表7　喷施含腐植酸水溶肥料对烤烟感官评吸质量的影响

3　讨论

本试验的研究结果表明，喷施富田佳利含腐植酸水溶肥料后，烟株根系生物量显著增加，而根系的生长促进了地上部的生长，表现为株高、茎围、节距、叶数、最大叶的长度和宽度等农艺性状升高。已有研究证明，腐植酸可促使植物增加次生根条数和长度，使植物对水分和养料的吸收转运加强，促进植株产量形成[18]；靳志丽等[19]研究表明，腐植酸能有效刺激根系的生理活性，提高根系呼吸酶活性，增强根系的活力，并能有效促进烤烟根干重、体积和长度的提高。值得注意的是，不同喷施次数的含腐植酸水溶肥料处理对烤烟农艺性状和烟株干重的影响效果不同，在一定范围内随喷施次数增加作用效果逐渐增强，但超过一定范围效果降低[20]。

叶绿体是光合作用的核心细胞器，光合作用的光反应和碳同化过程都在其中完成[4]。施用腐植酸能够提高烟草叶片的叶绿素含量，进而提高净光合速率、加快光合产物积累[3,21]。 腐植酸对烤烟叶片光合作用的促进效果可能与其促进了烤烟内源激素含量的提高有关[4]。富田佳利对烤烟叶片光合作用的促进作用有利于烟株光合产物的大量积累，为烟株生长发育奠定物质基础。叶绿素荧光参数可以快速反映光系统对光能的吸收、传递、耗散和分配等[22-23]。Fv/Fm是PSII最大光化学量子产量，处理和对照植株的Fv/Fm均在0.84～0.85之间，说明其均未受到胁迫、处于健康生长的状态[22-23]。ΦPSⅡ是PSII有效光化学量子产量[22]，喷施富田佳利后烤烟叶片的ΦPSⅡ略有升高，即PSII光化学有效量子产量升高，可促进ETR升高和ATP、NADPH形成，导致净光合速率升高[24-25]。气孔是水分和CO2气体交换的重要通道，空气中的CO2经气孔扩散进入叶片光合组织的细胞间隙，并在光能的作用下进行光合作用[26]。植物光合作用经气孔吸收CO2，气孔导度越大，叶片吸收的CO2越多，可用于光化学反应的CO2含量越高[27]。因此，喷施富田佳利导致烤烟叶片净光合速率的升高可能主要与气孔导度升高导致可用于光化学反应的CO2含量升高有关，而略微升高的PSII光化学有效量子产量可将更多的CO2用于光化学反应。

本试验中，喷施富田佳利对烤烟叶片还原糖、总糖、总氮、烟碱、钾元素和氯元素等常规化学成分影响不显著，而烟叶常规化学成分和感官评吸质量呈显著相关性[28]，因此喷施富田佳利含腐植酸水溶肥料对烤烟感官评吸质量影响亦不显著。同时，喷施富田佳利后，烤烟产量、产值显著提高，但均价、上等烟比例、上中等烟比例和感官评吸质量等变化不显著。由此可见，喷施富田佳利对烤烟产值的促进作用主要是通过对烤烟产量的提升作用进行的。本试验中，与喷施3次相比，喷施4次富田佳利对烤烟产量、产值的促进作用略微降低；与喷施2次相比，喷施3次、4次富田佳利对烤烟感官评吸质量的促进作用略微降低。施用适量腐植酸可以提高烟叶的产量和质量，但其施用量超过一定范围后作用降低，甚至会出现负效应[18,29-30]。本试验发现：与对照相比，喷施3次含腐植酸水溶肥料对烤烟生长、光合作用、产量和产值的促进效果最好。这为富田佳利在烤烟上的合理施用提供了重要的理论依据。

4　结论

本研究表明，与对照相比，喷施富田佳利含腐植酸水溶肥料显著提高了烤烟农艺性状和光合作用，但对叶片叶绿素含量、PSII有效光化学量子产量和电子传递速率影响不显著；喷施富田佳利显著提高了烤烟产量、产值，但对上等烟比例、常规化学成分和感官评吸质量影响不显著。同时，与对照相比，喷施3次富田佳利含腐植酸水溶肥料对烤烟生长、光合作用、产量和产值的促进效果最好。

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(责任编辑：许晶晶)

EffectsofWater-solubleFertilizerContainingHumicAcidonGrowthCharacteristics,YieldandQualityofFlue-curedTobacco

YANNing1,GUODong-feng2,YAOZhong-da2,DOUYu-qing1,ZHANGZhong-feng1,LIUXin-min1*

(1.TobaccoResearchInstitute,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Qingdao266101,China;2.TechnologyCenter,ChinaTobaccoAnhuiIndustrialCompanyLimited,Hefei230088,China)

Inordertoascertaintheeffectoftheapplicationofwater-solublefertilizercontaininghumicacid(WSFCHA)onflue-curedtobacco,theauthorstudiedtheeffectsofsprayingWSFCHAonthegrowth,photosynthesis,yieldandqualityofflue-curedtobaccothroughafieldexperiment.TheresultsshowedthatsprayingWSFCHAsignificantlyincreasedtheplantheight,stemgirth,internodelength,leafnumber,thelengthandwidthofmaximumleaf,thedryweightofroot,stem,leafandflower,andtheleafnetphotosyntheticrate(Pn),stomatalconductance(Gs)andtranspirationrate(Tr)offlue-curedtobacco,butithadnosignificanteffectsontherelativechlorophyllcontent,effectivequantumyieldofPSIIphotochemistry(ΦPSII),andelectrontransportrate(ETR)offlue-curedtobaccoleaves.Meanwhile,incomparisonwiththecontrol,sprayingWSFCHAsignificantlyincreasedtheyieldandoutputvalueofflue-curedtobacco,butithadnosignificanteffectsontheaverageprice,proportionofsuperiorleaves,proportionofsuperiorandmediumleaves,conventionalchemicalcompositionsandsensorysmokingqualityofflue-curedtobacco.Thus,thepromotioneffectofWSFCHAontheoutputvalueofflue-curedtobaccowasexertedmainlythroughtheimprovementoftheyieldofflue-curedtobacco.Inconclusion,sprayingWSFCHAfor3timeshadthebestpromotioneffectsonthegrowth,photosynthesis,yieldandoutputvalueofflue-curedtobacco.

Water-solublefertilizercontaininghumicacid;Flue-curedtobacco;Growthcharacteristics;Yieldandquality

2016-01-19

中国烟草总公司科技重点项目“烤烟生产结构优化效应及关键技术研究与应用”(110201402007)；安徽中烟工业有限责任公司科技计划项目“皖南烟叶生产GAP管理模式研究”(2014124)、“皖南烟叶生产等级结构优化技术研究”(2014125)。

闫宁(1987─)，男，助理研究员，博士，主要从事烟草功能成分和综合利用研究。*通讯作者：刘新民。

S572

A

1001-8581(2016)08-0022-05