有机络合微肥对烤烟品质和效益的影响

孟肖依，艾应伟*，李瑞瑞，刘思彤，顾会战，喻 晓

(1.四川大学生命科学学院，四川 成都 610064；2.四川省烟草公司广元分公司，四川 广元 608017)

大量生产实践证明，良好的土壤环境可以改善烤烟的营养状况，为烤烟生长提供全面均衡的营养，从而提高烤烟的品质和可用性，而合理施用肥料是改善土壤性质,提高土壤肥力水平的有效方式[1-3]。土壤中的微量元素在保证烟草正常生长发育过程中起着与大量元素同等重要的生理作用，然而常规氮磷钾施肥并不能补给种植地的微量元素养分。近年来我国有些植烟区大量元素化肥施用量有增无减，而微量元素的施用却没有受到重视，土壤中微量元素逐年减少，在一定程度上抑制了肥料的效率，成为限制烤烟增产的主要因素之一，因此，因地制宜的补充烟株生长所需的微量元素成为不可或缺的栽培措施[4-6]。

无机盐类的微肥，如Fe2+、Zn2+、Mn2+和Cu2+在施用后可能因氧化、沉淀和相互之间拮抗的原因而成为难溶形式，烟草根系难以吸收，效果不显著，或者有效养分流失，造成微肥效率降低。络合态微肥是一种新型的技术解决途径，它以植物所需的微量元素如铁、硼、锰、铜、锌和钼的可溶性金属盐为原料，通过含羟基或羧基的络合剂将其螯合成有机态的络合微肥，它性能稳定，不易氧化、沉淀和变质，持续时间长，能使土壤中的微量元素得到很好的恢复，调节土壤微生物环境，培肥地力，并且易于根据土壤实际情况和烟株需要与复合肥配合施用[7-8]。有报道证实其有助于植株器官的生长发育，增产作用显著高于普通肥料，还有文章报道其有增强植物抗逆性等作用[9-11]。生产络合态微肥常用的络合剂有乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙基三胺五乙酸(DTPA)等种类，但此种微肥成本略高，难以大面积推广应用[12-13]。本试验采用有机微量元素制备技术，以一种大容量、高效的多元酚羧酸络合剂，将微量元素平衡配制加工成具有缓释功能的高效有机络合态微肥，具有效果显著而稳定、微量元素全面、无公害化等特点。

近年来，在四川省政府的高度重视下，四川烟草种植得到快速发展，据中国烟草网报道，2016年四川省烤烟产量平均每公顷达到1 734.38 kg，烤烟每公顷总成本为50 283.45元，同比上升4.51%[14]。为了改善施肥情况，在环境友好的条件下促进烟农收益，本试验在四川广元烟区开展了有机络合微肥对烤烟生长、烟叶品质和经济效益的影响研究，以便更好地为烟草的科学施肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料和地点

试验于2016年进行，供试烤烟品种为云烟87，试验地点为四川省广元市剑阁县普安镇烟叶科研试验基地，供试土壤为紫色土，土壤肥力中等，耕层(0～20 cm)基础理化性状为：pH值7.56，全氮0.73 g/kg，碱解氮91.51 mg/kg，有效磷1.06 mg/kg，速效钾134.27 mg/kg，有机质9.19 g/kg，试验田秋翻春起垄。试验用有机络合微肥Cu+Fe+Mn+Zn+B+Mo≥10.0%。

1.2 试验设计和管理

试验设4个处理(表1)：处理1(T1)：常规施肥(CK)；处理2(T2)：常规施肥+有机络合微肥；处理3(T3)：90%常规施肥+有机络合微肥；处理4(T4)：常规施肥+无机微肥(硫酸亚铁)。试验采用随机区组设计，每个处理4个重复，共16个小区，每小区4行，每行植烟7株，行距1.25 m，株距0.55 m，小区面积约0.033 kg/hm2。其中常规施肥中，烟草专用复合肥总养分≥50%，氮磷钾比例为10∶15∶25，硝态氮占总氮百分率≥40%；有机肥料含有机质≥45%，N+P2O5+K2O≥5.0%。各处理有机肥以底肥的形式一次性施入，有机络合微肥和无机微肥在移栽时随定根水施入根际周围土壤，烟草专用复合肥基、追肥施用量比例为7∶3。各项农事操作一致，同一栽培管理，措施在同一天内完成。其余按优质烟栽培技术进行管理，成熟期后，各区分层收获且烘烤，并按国家烟叶分级标准进行分级。试验数据处理采用Excel 2003和SPSS 19.0软件。

表1 试验设计 (kg/hm2)

1.3 测定项目

1.3.1 田间烤烟生长情况调查

在试验基地的每个小区中选择有代表性的6株烤烟为农艺性状的观察株，在移栽后的30和50 d测

量其株高、茎围、节距、有效叶片数和中部最大叶的长和宽，计算最大叶面积。每小区取2株，测其茎和叶的干重。

1.3.2 烤烟经济性状考察和品质分析

烟叶成熟采收时以小区为单位挂牌绑竿，在统一条件下由专业人员烘烤，由专业评级人员按照GB 2635—92烤烟标准进行等级评定，统计质量和收购价格，计算烤后烟各处理的产值、均价等经济指标。

1.3.3 烟叶化学成分和含量测定

取3个等级B2F(上橘二)、C2F(中橘二)和X2F(下橘二)样品适量，烘干后去主脉粉碎，用于化学成分测定。

测定烟碱采用0.4% HCI萃取，紫外分光光度法；测水溶性总糖采用蒽酮比色法；测还原糖含量采用3，5一二硝基水杨酸(DNS)比色法；测钾含量采用火焰光度法；测总氮含量使用过氧化氢硫酸消化法；测烟样有效态Fe含量使用高氯酸硝酸消解一原子吸收分光光度法[15-16]。

2 结果与分析

2.1 增施有机络合微肥对烤烟农艺性状的影响

从表2可以看出，烤烟移栽30和50 d后，4个处理除了有效叶片数都相等外，增施有机络合微肥的T2、T3处理株高、茎围和节距均高于对照组T1。其中，T2、T3的株高、中部最大叶面积显著高于T1，T2、T3的茎围在移栽50 d后显著高于T1，节距没有显著性差异。增施无机微肥T4处理的株高、茎围和节距与T1没有显著性差异，T4的中部最大叶面积显著高于T1，T2、T3的中部最大叶面积显著高于T4。T2与T3相比，除了移栽30 d后的株高、50 d后的中部最大叶面积外，其它农艺性状均没有显著性差异。

2.2 有机络合微肥对烟株干物质积累的影响

由表3可知：在两个时期，施用有机络合微肥的处理T2、T3的茎、叶干重均显著多于对照组T1。T4茎的干物质积累在50 d时显著多于T1，但在30 d时，二者没有显著差异，T4叶的干物质积累在30和50 d时都与T1没有显著性差异。30 d时茎和叶的干重为T2最大，其次为T3，但是相差不大；50 d时茎和叶的干重为T3最大。

表2 移栽30、50 d后不同处理对烟株生物学性状的影响

注：同列不同小写字母表示差异在0.05水平显著。下同。

表3 移栽30和50 d后不同处理对烟株干物质积累的影响 (g/株)

2.3 增施有机络合微肥对烤烟经济性状的影响

由表4可知，使用有机络合微肥对烤烟收获后的产量和产值有一定的影响。产量上，T2与T3

最高，且显著高于T1和T4，T1与T4无显著差异，T2、T3与T4分别比T1高15.34%、20.80%和0.92%；产值上，T2与T3相近，施用有机络合微肥的增幅明显，显著高于T1和T4，施用无机微肥Fe的处理T4与对照组也差异显著，T2、T3与T4的产值分别比T1高29.37%、30.10%和2.13%；施用有机络合微肥的均价因此得到了有效提高，最高为T2，比对照提高12.15%，其次是T3，提高了7.72%，但四者都无显著性差异；上中等烟比例也有相似规律，T2、T3与T4的上中等烟比例分别比T1高出5.65%、3.34%和2.81%。

表4 不同处理烤烟经济性状

2.4 增施有机络合微肥对烤后烟叶化学成分的影响

由烤烟常规化学成分的结果可知(表5)，相较于T1、T4，T2、T3的总糖和还原糖含量有不同程度下降：B2F中T2、T3与T1、T4达到显著性差异，C2F各处理间没有显著差异，X2F中T3与其余组差异显著。同一叶位不同处理之间烟碱或总氮含量都没有达到显著性差异，B2F中，常规处理T1的烟碱含量为2.37%，使用有机络合微肥的T2、T3组分别比对照组增加了0.1%和0.15%，T4比对照组减少了0.02%；C2F中，T1烟碱含量为2.23%，T2、T3、T4组分别比对照组增加了0.23%、0.23%和0.18%；X2F中，T1烟碱含量为2.39%，T2、T3、T4组分别增加了0.24%、0.14%和0.02%。因此，施加有机络合微肥后，烟叶烟碱含量有不同程度增加，施用无机微肥组也有增加，但是增幅不如有机络合微肥组，总氮含量的变化也有相似规律。钾是烟草的主要品质元素之一，B2F中，T1、T2、T3的钾含量显著高于T4；C2F和X2F中，T2、T3显著高于T1。增施有机络合微肥后糖碱比和氮碱比降低，但不明显。铁的含量在B2F和C2F中表现为T2>T3>T4>T1，在X2F中为T3>T2>T4>T1。

表5 不同处理烟叶化学成分比较

注：显著性为同一部位不同处理间的比较，同一处理不同部位未进行显著性比较。

3 讨论与结论

从不同时期不同处理烤烟农艺性状来看，在试验类型土壤上，常规施肥基础上增施有机络合微肥(6 kg/hm2)有利于烟株的营养均衡并促进烤烟生长。T3处理施肥量是常规施用量的90%，但因为有机络合微肥的施用不仅没有使植株长势变弱，反而更加茁壮，这表明施用有机络合微肥能够提高根系的活力，促进根系对其它养分的吸收与积累，保证烤烟在采烤前充分的养分供给，从而促进烟株的生长发育，增强烟株的长势，为优质和丰产打下良好的基础。

干物质积累是衡量植物有机物积累、营养成分多寡的一个重要指标，是烟叶产量与质量形成的物质基础[17]。在移栽30和50 d之后，增施有机络合微肥使茎和叶的干物质积累显著提高，施无机微肥组没有显著提高。这表明施用有机络合微肥使烟株在生长前中期养分吸收更加合理，并对烟株干物质的积累有促进作用。

与常规施肥相比，增施有机络合微肥处理(T2)的产量、产值以及上中等烟比例均有提高，增施有机络合微肥的同时减少10%的常规施肥量(T3)，产量、产值仍有显著提高，均价因此得到提高，因此在稳定烟叶产量的前提下，增施有机络合微肥可使常规氮、磷肥用量减少至少10%，这说明有机络合微肥对大量元素化肥有明显的增效作用，施用有机络合微肥是提高产量、增加效益的有效途径。

一般认为，烟叶适宜水溶性总糖含量为18%～24%、还原糖16%～25%，3个等级的还原糖和总糖都超过了优质烟叶含量的标准，这可能是试验地区的气候因素、土壤肥力等生态原因，加之云烟87品种两糖含量本身就相对较高[18-19]。烟叶中糖类物质使烟气更加醇和，吸味质量更好，但是含量过高则烟气平淡无味，过低则会导致烟气刺激性增加[20-21]。施加有机络合微肥之后，总糖和还原糖的含量有所下降，更加符合优质烟叶的标准。两糖差与烟叶的燃烧性和焦油产生量有关，两糖差值越小，说明烤烟在烘烤过程中大分子物质转化更加充分，吸食质量越优[22]。试验中不同处理不同叶位烟叶的两糖差并没有明显差异。烟叶烟碱和总氮的含量是烟叶内在质量和感官质量的主要影响因子，也是土壤氮素营养水平的直接反映，施加有机络合微肥后，烟叶烟碱和总氮含量均有不同程度增加，且增幅大于施用无机微肥组，一般认为，随烟碱和总氮含量的提高，烟叶香气量增加，但烟碱和总氮含量过高，则烟叶刺激性增强[23]。钾对烟株的物质代谢和能量代谢影响很大，烟叶含钾量的提高可以改善烟叶的组织结构，使烟叶富有弹性和韧性，填充性更强，香吃味好[24-25]。对比T1和T4，施有机络合微肥后不同叶位钾含量增加显著，使烟株更加符合优质烤烟的化学质量要求。糖碱比反映烤烟燃吸时烟气中酸碱协调程度，是反映烤烟品质的重要指标[26-27]。油分多的烟叶具有弹性强、吸湿性强和烟叶糖分较高等特点，油分不足则造成烟叶化学成分糖碱比表现较差[28-29]。由试验结果可知，施加有机络合微肥使烟叶的糖碱比整体上更加符合优质烤烟的数值，烟叶的协调性表现较对照组更佳，氮碱比较常规施肥略减少，这可能与烟碱含量的增加有关。

T2与T3施用等量的有机络合微肥6 kg/hm2，T4施用铁肥15 kg/hm2，T4组烟叶的铁含量虽然较T1增多，但是吸收情况仍不如T2与T3。这可能是因为使用微量元素的可溶性无机盐做为微肥，其微量元素离子易被土壤固定变为难溶性盐，营养元素之间存在着互促或抑制的关系[30-31]。种植环境中烟株对有机络合形式的微肥吸收更加充分，有机络合微肥更有利于烟株对微量元素的吸收。

尹小怀等[16]的研究也表明，微量元素肥料“百叶灵”和“新硼肥”可使烤烟的株高、节距、叶长和叶宽有不同程度增加，烤烟的产量和产值增加，增收比例达到40%以上。刘国顺等[32]研究发现与常规施肥相比，增施微量元素肥处理的上、中、下各部位烟叶总糖、还原糖和淀粉含量更接近优质烤烟标准，各处理中、下部烟叶还原糖与烟碱比值更适宜；增施微量元素肥使上部烟叶烟碱、总氮和蛋白质含量提高。聂新柏等[33]证实在钙、镁、硼、锰有效含量不充足的烟田增施适量的中、微肥，能够促进烤烟的营养均衡并增强其长势，提高土壤和叶片中相应的中、微量元素含量，烤烟的内在品质和经济效益也随之得到提升。吴轶凡等[34]验证了有机微肥对烤烟生长发育、经济效益的影响，施用有机微肥烟株在旺长期长势较常规有机肥好，且植株表现出较好的抗性，不易感病，采收后产量提高，产值、上中等烟比例分别较对照组常规有机肥施用提高4.8%和2.2%，增产及经济效益显著。

因此，在常规施肥的基础上，增施有机络合微肥(6 kg/hm2)能够促进烟株的生长发育，增加干物质积累；相较于对照组，施用有机络合微肥使烟叶的烟碱、钾和总氮含量提高，总糖、还原糖含量更加符合优质烤烟标准，糖碱比和氮碱比更加协调，烟叶的内在品质得以提高；在收获期与常规施肥对比，增施有机络合微肥的产量、产值以及上、中等烟比例得到提高，且有机络合微肥对普通化肥有明显的增效作用，在稳定烟叶产量的前提下，增施有机络合微肥可使常规大量元素肥用量减少至少10%，施用有机络合微肥是提高烤烟产量与品质、增加经济效益的有效途径。

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