红壤条件下水氮耦合对烤烟促生及烟叶品质的影响

王 政，刘久羽，王加荣，敖金成，钱周龙，马彦清

(1.广西中烟工业有限责任公司，广西 南宁 530001；2.云南省烟草公司 文山州公司，云南 文山 663000；3.云南瑞升烟草技术(集团)有限公司，云南 昆明 650106)

水分是影响烟叶生长发育和烟叶质量的重要生态因素之一[1-2]。烤烟整个生育期需水量400～600 mm[3]，水分过多或不足都将严重烤烟的生长发育及产质量，灌水时期不当也会降低烟叶产量及品质，甚至加重烟草病害的发生[4]。段淑辉等[5]综述了烟草需水规律研究进展时指出：应开展不同生态类型大田实际情况下烟草需水规律研究，以提高我国烟叶的产量和质量。氮素作为作物的必需大量元素，对根系具有调控和局部刺激作用[6]，施用氮肥可明显促进烤烟根系生长[7]。水氮耦合对烤烟生长发育和烟叶品质的影响有一定报道[8]，但红壤和滴灌设施条件下烤烟水氮耦合方面的研究鲜见报道。

滴灌技术是节水灌溉效果最好、最常用的方式之一。有研究表明：应用滴灌技术可减少水分消耗[9]，提高土壤水分利用效率[10-11]。红壤是云南山地烤烟种植的主要土壤类型，占云南植烟土壤面积的80%以上。近年来，云南烤烟种植基本向山区转移，烤烟种植次适宜区增多。山地植烟区域普遍存在水资源相对短缺，水资源时空分布不均等现状，严重影响着烟叶品质的提升。随着水资源短缺成为全球性问题和全国化肥零增长计划的实施，开展烤烟节水节肥栽培技术研究，促进烤烟种植"省工降本、提质增效"具有重要的实践意义。为此，笔者基于云南普遍推广烤烟滴灌技术，探讨了红壤条件下水氮耦合对烤烟的生长及烟叶品质的影响，旨在为云南山地烤烟水肥一体化推广应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验点概况

试验于2016～2017年在云南省文山州丘北县锦屏镇进行(E 104°11′774″，N 23°58′519″)，海拔1515 m。气候属中亚热带高原季风气候，年平均气温13.2～19.7 ℃，年平均降雨量1000～1270 mm，但80%以上降雨量集中在6月下旬至8月底(烟叶成熟期)，前期干旱持续时间较长且频率较高。

试验地块土壤类型为红壤，试验前耕作层(0～20 cm)有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾分比为22.0 g/kg、1.1 g/kg、1.1 g/kg、12.9 g/kg、67.2 mg/kg、15.7 mg/kg、368.6 mg/kg，pH值6.9,土壤肥力中等偏下。供试烤烟品种为云烟87。

1.2 试验设计

试验设7个处理(表1)，灌水量设3个梯度，即500、1000、2000 mL/株，施肥梯度为纯氮量90.0、105.0 kg/hm2，对照(CK)为常规施肥，自然补水。基肥在烤烟移栽时一次性穴施，水和追肥(基追比为7∶3)分别于烤烟移栽后第15、30天分2次通过滴灌设施均匀浇施。试验时尽量避开阴雨天气。底肥为烟草专用有机无机复混肥(N∶P2O5∶K2O=8∶12∶17，有机质≥20%)，追肥选用施可丰平衡型水溶肥(N≥110 g/L，磷≥10 g/L，K≥110 g/L，Zn+B+Mg+Fe≥50 g/L，植物源液≥600 g/L，腐殖酸≥40 g/L)。

表1 试验设计

1.3 调查项目与方法

农艺性状：于封顶后7 d参照《YC/T 142─2010烟草农艺性状调查测量方法》进行农艺性状调查，调查项目包括株高、有效叶数、茎围、最大叶长、最大叶宽。

根冠比：于烤烟旺长期(处理后10 d)取样调查烤烟干物质积累和根系生长特征。每个处理取样6株，将根、茎、叶分开烘干并测重，求平均值。

试验烟株严格挂牌烘烤，烤后随机选取上桔二(B2F)和中桔三(C3F)等级烟叶各1.5 kg进行常规化学、外观质量检测和感官质量评价。

常规化学成分：常规化学成分水溶性总糖、还原糖含量按照《YC/T 159─2002烟草及烟草制品水溶性糖的测定 连续流动法》进行测定，总植物碱、总氮、氯、钾含量分别按照《YC/T 160—2002烟草及烟草制品总植物碱的测定 连续流动法》、《YC/T 161─2002烟草及烟草制品总氮的测定 连续流动法》、《YC/T 162─2012烟草及烟草制品氯的测定 连续流动法》、《YC/T 217─2007烟草及烟草制品钾的测定 连续流动法》进行测定。

外观质量：依据《GB 2635─1992烤烟》分级标准和《YC/T 142─2010烟草农艺性状调查测量方法》进行检测，根据《中国烟草种植区划》的方法对烟叶外观质量颜色、成熟度、叶片结构、身份、油分、色度6项指标进行量化打分，权重依次为0.30、0.25、0.15、0.12、0.10、0.08，以指数和法评价烤烟外观质量状况。

感官质量：评价采用暗评方式，参照《YC/T 138─1998 烟草及烟草制品感官评吸方法》进行，根据《中国烟草种植区划》的方法，以9分制对香气质、香气量、刺激性、余味、杂气指标进行赋值量化，权重依次为0.30、0.30、0.08、0.15、0.17，以指数和法计算烤烟感官质量总体状况。

1.4 数据分析

采用Excel 2007和SPSS 16.0软件进行数据处理和方差分析。

2 结果与分析

2.1 水氮耦合促生效果分析

2.1.1 对烤烟干物质积累的影响 根冠比用于表示植物的地下部分和地上部分的相关性。根冠比的不同，反映了植物地下部分和地上部分对水分、营养的争夺和制约情况。从表2可以看出，SFYT1处理虽然根冠比较CK略高，但茎叶重和根重均较CK低，整体来看，SFYT1、SFYT2、SFYT3处理根冠比呈增加趋势，而SFYT4、SFYT5、SFYT6处理的根冠比变化规律不明显。但从地上部分干重看，关系变现为SFYT6>SFYT4>SFYT5>SFYT3>SFYT2>CK>SFYT1，与CK相比，增幅分别为-10.9%、13.3%、13.8%、22.3%、14.2%、25.7%，根干重关系表现为SFYT3>SFYT6>SFYT4=SFYT2>SFYT5>CK>SFYT1，增幅分别为-5.5%、37.1%、38.1%、37.1%、19.6%、37.4%。以上结果说明，水氮耦合条件下，水氮充足更有利于烤烟干物质的积累，低氮低水、低氮高水处理整体弱于高氮高水处理。

2.1.2 对烟株农艺性状的影响 从封顶后7 d的农艺性状可以看出(表3)：水肥一体化处理烟株长势整体优于对照，除SFYT1处理与CK相近外，其余5个处理烟株有效叶数、株高、茎围均大于CK，节距处理间规律不明显。整体以灌水量2000 mL/株，追肥纯氮量31.5 kg/hm2耦合模式对烤烟促生效果较优。。

2.2 对烟叶品质的影响

2.2.1 对烟叶化学成分协调性的影响 从表4可以看出，SFYT2、SFYT3、SFYT4、SFYT5、SFYT6水肥耦合模式B2F和C3F等级烟叶总糖、钾离子含量和钾氯比值均明显大于CK处理，但总植物碱含量均低于CK，因而糖碱比值均明显高于CK。烟叶总糖、还原糖含量整体较高，而总植物碱含量整体偏低，说明水肥耦合促进了更多光合产物的积累，烟株受到的生理胁迫较小。从糖碱比值看，均以CK处理的协调性最佳，SFYT1和SFYT2均较差。以上结果说明，适宜的水氮耦合，有利于促进烤烟光合产物的积累，但对中上部位烟叶化学成分协调性稍微不利，烟气在生津回甜突出的同时，会造成烟气偏酸，影响余味，研究结果与陈永明等[12]一致。

表3 水氮耦合对烤烟农艺性状的影响

表4 水氮耦合对烟叶化学成分协调性的影响

2.2.2 对烟叶外观质量的影响 从表5可以看出：B2F等级烟叶中，在相同的施氮水平条件下，增加灌水量，烟叶外观质量相对较优，而相同灌水量条件下，适宜的氮水平有利于改善上部烟叶外观质量。C3F等级烟叶中，SFYT2处理的烟叶颜色略偏向柠檬黄，成熟度稍显不足，外观质量综合指数低于CK，其余处理的烟叶外观质量综合指数均较CK高。以上结果说明，适宜的水氮耦合有利于改善中上部位烟叶的外观质量，提高烟叶收购等级比，增加烤烟种植效益。

表5 烟叶外观质量特征 分

2.2.3 对烟叶感官质量的影响 烟叶感官质量综合指数越高，表明烟叶感官质量越好。从综合指数来看(表6)，6个水氮处理B2F、C3F等级烟叶感官质量综合指数差异不明显，但从感官描述看，水氮耦合处理烟叶香气质均较细腻，香气量尚足，杂气均较轻，余味稍辣、稍涩，但生津回甜感明显，均以SFYT5处理稍好，SFYT6次之。综上所述，在保证充足的氮水平条件下，增加灌水量有利于改善中上部位烟叶抽吸品质，清甜香特征明显。

表6烟叶感官质量特征分

处理烟叶等级香气质香气量杂气浓度刺激性余味综合指数SFYT1B2F7.06.07.06.07.06.56.76SFYT27.06.57.06.06.56.56.78SFYT37.06.57.06.06.56.06.78SFYT47.06.07.06.06.56.06.63SFYT57.06.57.05.57.06.56.91SFYT67.06.57.05.57.06.06.82CK7.06.07.06.07.06.56.76SFYT1C3F7.05.57.05.57.06.56.61SFYT27.06.07.05.57.06.56.76SFYT37.06.07.05.56.56.56.72SFYT47.06.57.06.06.56.56.87SFYT57.56.57.06.06.56.06.93SFYT67.06.07.05.56.56.56.72CK7.05.56.55.56.56.56.48

3 讨论与结论

土壤养分含量及微生物数量均存在明显的表聚性特征[13]，烤烟根系也主要分布在0～20 cm，30 cm以下仅有少量分布[14]，且烤烟根系在土层中呈“T”型结构，不定根多靠近土壤上层，与垄面平行[15]。因而浅施基肥或浅追肥对根系生物量有明显的促进作用，对烟苗的早生快发及烟叶品质形成具有重要意义[16]。水分是影响植物光合作用、干物质积累的主要环境因子之一，当植物受到水分胁迫后，严重时常导致光合机构的破坏[17]及光合CO2同化效率降低[18-19]等，从而限制了光合产物的输出及品质的形成。

常规追肥一般沿根际撒施后覆土，养分受雨水淋溶影响较大。滴灌技术可以直接将水分和养分均匀地输送到作物根际土壤，既提高水肥利用效率，又能大大减少追肥用工成本。试验中，适宜的水氮耦合处理烤烟根系和地上部分的干物质积累明显优于常规施肥，表现出较好的生长特性。从封顶后7 d烤烟农艺性状看，烤烟田间群体结构较好，中棵烟烟叶正常成熟落黄，易于调制。原因可能与水氮耦合条件下烟株均处于理想的水肥供应状态有关，因而糖类物质积累相对丰富，烟碱含量偏低，致使烟叶常规化学成分协调性稍欠，但外观质量较好，抽吸品质较佳，表现出香气质细腻、杂气轻，清甜香明显等特征。

综上所述，在进行红壤植烟土壤水肥一体化管理时，在烤烟移栽后15～30 d，以灌水量为1000～2000 mL/株，追肥纯氮量31.5 kg/hm2的水氮耦合对土壤肥力中等偏下的山地烤烟促生和改善烟叶品质效果较好。

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