基肥与追肥比例对烤烟生长发育和品质的影响

2018-01-12李志鹏周涵君张晓帆付仲毅程昌新叶协锋

江苏农业科学 2017年24期

李志鹏，刘浩，周涵君，张晓帆，付仲毅，程昌新，王鹏，吴明，叶协锋

(1.河南农业大学烟草学院/国家烟草栽培生理生化研究基地/烟草行业烟草栽培重点实验室，河南郑州 450002；2. 红云红河烟草集团，云南昆明 650000； 3.湖北中烟有限责任公司，湖北武汉 430000)

施肥是烤烟生产的重要环节之一，随着施肥种类、形态、数量、施用方法、施用时间的改变，烟草的经济产量、外观品质、内在品质都会产生明显的变化[1-10]。而长期以来，由于传统的施肥习惯以及劳动力缺乏等因素，烟农施肥偏重于基肥，不重视甚至不施用追肥[11]，且追肥时间及用量常常具有随意性和不科学性。我国植烟区的主要施肥方式是在团棵前将肥料以基肥和追肥的形式分2次全部施入，由于前期烟株生长缓慢，养分吸收量较小，大量氮肥容易通过淋失、挥发或者反硝化而损失，降低肥料利用率，因此将全部肥料作基肥的施用方式，容易产生后期脱肥现象，导致烟株在大田后期生长势减弱，烟株干物质积累量明显不足，中上等烟比例降低，进而影响烤烟的经济产量；若追肥施用比例过大，则可能导致烟株上部叶开片不好，叶片落黄困难，贪青晚熟，造成烤后烟叶含青重，降低中上等烟比例。

重庆烟区是我国酿甜香型烟叶的主产区，探究满足重庆当地烟叶生产的施肥方式对酿甜香风格烟叶的生产及特征保持具有现实意义。

1 材料与方法

1.1 试验设计

大田试验于2015年在重庆市彭水县进行，供试土壤为黄棕壤，土壤有机质含量为18.33 g/kg，速效氮含量为 117.45 mg/kg，速效磷含量为21.14 mg/kg，速效钾含量为272.18 mg/kg，pH值为5.12。2015年4月20日整地，5月15日移栽。株行距为55 cm×115 cm。供试烤烟品种为云烟97。试验设置5个处理，其中CK为不施肥处理；T1将40%的肥料作基肥，60%作追肥施用；T2将肥料的60%作基肥，40%作追肥施用；T3将肥料的80%作基肥，20%作追肥施用；T4将所有肥料均作基肥施用。

T1～T4施用的肥料为硝酸铵、过磷酸钙、硫酸钾，用量为纯氮103 kg/hm2，N ∶P2O5∶K2O=1 ∶1 ∶1.5。各处理基肥在整地时80%条施施用，剩下20%于移栽时穴施。烟株移栽后25 d进行追肥，追肥兑水浇施，水肥质量比为50 ∶1。试验设置3次重复，每个小区种植500株，各小区随机排列。其中处理T4为当地农民的常规施肥方式。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 烟株植物学性状每个处理选择具有代表性的烤烟10株，做固定标注，从移栽后30 d开始到成熟采收，每隔15 d测量1次烟株的株高(自地表茎基处到生长点的高度)、茎围(1/3株高处茎的周长)、最大叶长(自茎叶连接处至叶尖的直线长度)、最大叶宽(叶面最宽处与主脉的垂直长度)和有效叶数，具体操作按照YC/T 142—2010《烟草农艺性状调查测量方法》进行[12]。

1.2.2 烟株肥料吸收测定烟叶成熟时每个处理取3株烟，将烟株的叶、茎、根、花分开，分别在105 ℃条件下杀青 15 min，并在60 ℃条件下烘干，称质量保存。用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)[13]测定烟株中的磷、钾含量；用连续流动分析仪(ALLIANCE-SINGLE)测定烟株的总氮含量[14]。

1.2.3 烤烟产量、产值统计试验用烟样单独采收、编杆、烘烤，对烤后烟叶进行分级[15]，各级别单独称质量、计产。根据当地烟叶收购价格计算产值。

1.2.4 烤后烟叶常规化学成分测定各处理分别取烤后的上橘二(B2F)、中橘三(C3F)和下橘二(X2F)烟叶各1.5 kg，用于测定烤后烟叶的还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾离子、氯离子含量[18]。

1.2.5 数据处理采用Microsoft Excel 2010和SPSS 22.0进行数据处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同基肥、追肥配比对烤烟植物学性状的影响

2.1.1 不同基肥追肥配比对烟株株高的影响从图1可以看出，烟株移栽后30 d时，T2、T3、T4处理的株高显著高于处理CK和T1。移栽后30～45 d株高增长迅速，其中T1处理的株高增加量最大，在移栽后45 d时其株高达107.70 cm。移栽后60 d，T1处理的株高在各处理间处于最高状态，处理T3次之；未施肥处理的株高显著低于施肥处理，说明施用肥料对烟株株高的影响较大。移栽后75 d时，施肥处理中，T1株高最高，但与其他施肥处理无显著差异。因此，基肥追肥配比为4 ∶6有促进烟株长高的趋势。与T4相比，施用追肥可促使株高增加0.83%～4.96%。

2.1.2 不同基肥追肥配比对烟株茎围的影响从图2可以看出，烟株移栽后30 d时，T2、T3处理的茎围显著高于处理T1和CK。移栽后30～45 d，各处理茎围均迅速增加，其中T1处理的茎围增加量最大。移栽后45 d，施用肥料的处理间茎围差异不显著。移栽后 60 d，各处理间茎围表现出的规律与移栽后45 d类似。移栽后75 d，T1处理的茎围最大，为11.30 cm，T2处理次之，CK处理茎围最小。与T4相比，施用追肥可促使烟株的茎围增加3.81%～7.62%，且烟株的茎围在一定范围内随着追肥比例的增加而增大。

2.1.3 不同基肥追肥配比对烟株最大叶长的影响从图3可以看出，烟株移栽后30 d，T2、T3处理的最大叶长显著高于CK、T1处理。移栽后45 d，T3处理最大叶长最大，T1处理次之，T2处理与T4处理的最大叶长差异不显著。移栽后60 d，T2处理的最大叶长最大，T1处理次之，CK处理最小。移栽后75 d，T1处理最大叶长显著大于其他处理，T2、T3、T4处理间的最大叶长差异不显著。与T4相比，施用追肥促使烟株最大叶长增加了0.95%～4.74%。

2.1.4 不同基肥追肥配比对烟株最大叶宽的影响从图4可以看出，烟株移栽后30 d，T2处理的最大叶宽最大，但与T3、T4处理间差异不显著。烟株移栽后45 d，在施肥处理中，T3处理的最大叶宽最大，为39.10 cm，T4处理次之，T1处理最小。移栽后60 d，各处理间最大叶宽的规律与移栽后45 d类似，仍为T3处理最大。移栽后75 d，T3处理的最大叶宽依然最大，施肥处理间最大叶宽差异不显著。CK处理烟株的最大叶宽在整个观察期内均低于同期其他4个处理。

3.1.5 不同基肥追肥配比对烤烟有效叶数的影响从图5可以看出，移栽后30～45 d，烟株的有效叶数迅速增加。移栽后45 d，T4处理的有效叶数最多，各处理间表现出有效叶数随基肥施用比例增加而增加的趋势。移栽后60 d，T2处理的有效叶数最多，但4个施肥处理间差异不显著。移栽后75 d，T1处理的有效叶数略多于其他施肥处理，CK处理最少。

2.2 不同基肥追肥配比对烤烟肥料利用率的影响

从表1可以看出，T1处理的氮肥和磷肥利用率最高分别达到34.37%和2.30%，T4处理的磷肥利用率最低。T2处理钾肥利用率最高，为21.63%，T4处理次之，T3处理最低。

表1 不同基肥追肥配比对烤烟肥料利用率的影响

注：同列不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。下表同。

2.3 不同基肥追肥配比对肥料贡献率、烟株收获指数的影响

从表2可以看出，T1处理的肥料贡献率最高，为 63.26%；T2处理次之，为61.89%；基肥施用比例最大的T4处理肥料贡献率最低。4个施肥处理的肥料贡献率呈现出随追肥施用比例增大而升高的趋势，烟株收获指数同样有随追肥比例增大而增加的趋势。T1处理的烟株收获指数最大，达0.289，CK处理的收获指数最低。说明适当增加追肥施用比例可以提高肥料贡献率和烟株收获指数，且以追肥比例达60%时的效果最好。

表2 不同基肥追肥配比对肥料贡献率、烟株收获指数的影响

注：“—”表示CK未施用肥料，故未计算该处理肥料贡献率。

2.4 不同基肥追肥配比对烟叶产量、产值的影响

施用肥料对当季作物产量和产值有重要影响。从表3可以看出，CK处理的产量、产值以及中上等烟比例均显著低于施肥处理。在施肥处理中，T1处理的产量最高，达 2 031.45 kg/hm2，T2处理次之，T4处理最低，说明烤后烟产量在T1～T4处理间有随追肥施用比例增加而增加的趋势。T1处理的单位面积产值最大，达48 757.50元/hm2，但均价略低于T3处理。施肥处理的下等烟比例较低，而CK处理的下等烟比例显著高于其他处理，达30.16%。改变基肥追肥配比对烤后烟叶的中上等比例影响不大。

表3 不同基肥追肥配比对烟叶产量、产值的影响

2.5 不同基肥追肥配比对烟叶化学成分及协调性的影响

烟叶中的化学成分及比值是评价烟叶质量的基础，也是烟叶香吃味的内在反应[8]。一般认为优质烟的总氮含量为1.5%～3.5%，烟碱含量为1.5%～3.5%，总糖含量为 18%～22%，还原糖含量为16%～18%，钾离子含量在2%以上，氯离子含量在1%以下，两糖比应在0.9以上，糖碱比为 8～12，钾氯比大于4[19]。从表4可以看出，下部叶中，CK处理的总氮含量低于优质烟叶要求；相比之下，T1处理和T3处理的总氮含量相对较高且处于适宜范围；T4处理的总氮含量为 1.66%，在适宜范围内，但低于T1、T3处理。T4处理的烟碱含量为1.51%，较为适宜。T1处理的总糖含量较为适宜，而处理CK和T2总糖含量较高。T1处理和T4处理的还原糖含量低于其他处理。施肥处理的烟叶钾离子含量均满足优质烟叶要求，其中T1、T3、T4处理的钾离子含量相对较高。所有处理烟叶氯离子含量均处于要求范围内，T3处理的氯离子含量相对较高。T1、T4处理的石油醚提取物含量较高，T3处理的石油醚提取物含量最低。T2处理两糖比最接近优质烟叶要求，而T4处理糖碱比较为适宜。本试验中各处理的钾氯比均高于4，满足优质烟叶要求。

在中部叶中，T1处理烟叶烟碱含量较适宜，达到了 2.00% 以上，其中T2处理烟碱含量显著高于其他处理，达到2.97%，但仍处在适宜范围内。各处理总糖含量高于优质烟叶要求范围，施肥处理中部叶烟叶两糖含量整体上随追肥比例的增加而降低的趋势。T3处理的钾离子含量较高，满足优质烟叶需求。4个施肥处理的烟叶氯离子含量均在优质烤烟质量要求范围内，但含量总体偏低，其中T4处理的氯离子含量相对较高。在施肥处理中，增加追肥比例有利于提高烟叶的石油醚提取物含量，且石油醚提取物含量随追肥施用比例的增加而增加。所有处理的两糖比均低于优质烤烟需求，其中T3处理两糖比最高。CK、T1、T2处理烟叶的糖碱比较接近优质烟叶要求。所有处理的钾氯比均在优质烟叶要求范围内。

在上部叶中，T3、T4处理的烟叶总氮含量较高。优质烤烟上部叶烟碱含量一般要求在2.80%～3.50%之间，T2、T3处理的烟叶烟碱含量较适宜，满足优质烟叶需求，处理CK、T1、T4烟叶烟碱含量稍低。所有处理的两糖含量均超出优质烟叶生产要求，施肥处理烟叶的两糖比低于未施肥处理。在施肥处理中，烟叶钾离子含量有随追肥施用比例增加而增加的趋势。T3、T4处理的烟叶氯离子含量相对较高，但均满足优质烤烟生产要求。CK处理的石油醚提取物含量较高。施肥处理烟叶的两糖比相对较低，且低于优质烟叶要求。处理T1、T4糖碱比符合优质烟叶要求。所有处理的钾氯比均在优质烟叶生产需求范围内。

表4 基肥、追肥不同配比对烟叶化学成分及协调性的影响

3 讨论与结论

烤烟生育期较长，在生长过程中遵循着“少富老贫”的需肥规律。传统施肥常重施基肥，忽略追肥的作用。基肥在施入土壤后可以在烟株还苗期、伸根期供给大量养分，随着烟株生育期推进，土壤中的氮肥经过长时间的散失和淋溶，其肥效会大大降低。我国南方土壤中含有大量铁铝化合物，肥料中的磷素和土壤中的铁铝化合物结合，形成难以被植物利用的磷酸盐化合物，从而降低磷肥的有效性[20-21]。烤烟不同生长发育阶段养分的吸收来源不同。袁仕豪等对烤烟生长过程中氮素吸收规律进行研究，结果发现，烤烟在伸根期和旺长期以吸收基肥氮为主，成熟期以吸收土壤氮为主；在相同的施氮量条件下，随着追肥比例的增大，烤烟对基肥氮的吸收量减小，对追肥氮的吸收量增加；各生育期内，烤烟对追肥的利用率均高于基肥[22]。本研究中随着追肥比例的增加，土壤肥料的氮残留和损失量减少。还苗期和伸根期，烟株对养分的吸收量较少，此阶段作为基肥的大量养分没有得到充分利用，土壤速效养分含量随雨水的淋溶和土壤的固定而降低。烟株进入旺长期后，需要吸收大量养分，此时追施肥料可以使土壤速效养分在短期内迅速提高，满足烟株旺长的需求。从植物学性状来看，追肥施用量大的处理在生育期内烟株长势较好；进入旺长期后，烟株株高、茎围、最大叶长随追肥施用比例的增加而增加[22]；进入成熟期后，烟株吸收的氮素主要用于合成烟碱[8]。本试验中，追肥比例大的处理，烟叶中的总氮、烟碱含量总体上有增加的趋势，与石俊雄的研究结果[23]一致。本研究结果表明，追肥比例最大的T1处理氮肥、磷肥的肥料利用率最高，且氮肥和磷肥的肥料利用率表现出随追肥比例增加而增加的趋势，提高追肥施用比例可以提高肥料利用率。肥料贡献率和烟株收获指数也表现出随追肥施用比例增加而变大的趋势。

本研究结果显示，烟叶中的两糖含量的变化趋势与烟碱含量相反，整体上随着施用追肥比例的增加，烟叶总糖、还原糖含量都有降低的趋势；提高追肥比例上部烟叶中的钾离子含量也有升高的趋势。基肥追肥配比需要在一个适宜范围内，追肥比例过高或过低都会对烟株还苗期生长发育造成影响，本试验中，在移栽后30 d时，T1处理株高、茎围、最大叶长、最大叶宽、有效叶数均与CK处理差异不显著。曹文华等认为，烟株生长前期施肥不足会导致烟株生长势较弱，而后期肥料过多，烟株上部叶开片不好，导致烟叶贪青晚熟，落黄困难，烤后烟叶含青较重，从而影响烟叶品质[11]。

本研究结果表明，在一定范围内增大追肥施用比例有利于促进烟株在田间的生长，具体表现为烟株株高、茎围、最大叶长随追肥比例的增加而增加。同时，在一定范围内增加追肥比例有利于适当提高烟叶烟碱含量，降低烟叶两糖含量，提高烟叶协调性、肥料利用率和肥料贡献率。施用40%基肥、60%追施的处理最有利于烟株的生长发育以及烟叶的协调性，且可明显提高肥料利用率。

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