有机无机肥对烤烟光合特性和烟叶质量的影响

苑举民，丁永亮，张启明，何宽信，赵 涛，黄锡春，谌 剑，石 屹

（1.江西省烟草科学研究所，江西 南昌 330025；2.江西省抚州市烟草公司，江西 抚州 344000；3.赣州市烟草公司，江西 赣州 341000；4.中国农业科学院烟草研究所，山东 青岛 266101）

烤烟内在品质、外观色泽与肥料的种类、形态结构的关系极为密切［1-2］。我国烤烟生产中部分植烟土壤的复种指数较大，同时，由于长期大量施用化肥，忽视有机肥的施用，造成烟田土壤酸化、板结、生物活性降低，磷、钾等养分的利用率不高，难以供应烤烟生长所需均衡、充足的营养，从而使产量和品质的提高受到较大限制［3］。有机-无机复合肥含有大量有机质，可提高土壤微生物活性，对维持土壤养分平衡有促进作用，同时可提高肥料利用率、调节烤烟营养元素平衡，为烤烟生产提供良好的营养基础，因此有机肥和化肥合理配施是作物获得优质、适产的重要因素［4-6］。

近年来在国家局“降焦减害，提质增香”的要求下，浓香型烤烟市场需求增大，发展优质浓香型烟叶对保障烟草原料供应具有重要作用［7］。江西烟草十分重视浓香型特色优质烟叶开发，从福建、湖南、江苏、河南、云南等地引进了不同种类有机无机肥，张海伟等［8］、李琰琰等［9］研究江西常用有机无机肥料施用效果表明，金叶、贝斯特、圣农有机无机肥施用效果较好，但研究重点集中在产质量对比方面，研究不够深入。本试验在前人研究的基础上，通过分析光合特性、肥料粒径、氮、氯营养等指标更为深入研究不同有机无机肥对烤烟生长发育和烤后烟叶品质的影响，旨在为进一步提高烤烟质量，科学选择、施用肥料提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2013年在江西省信丰县西牛镇前山村进行，试验地土壤类型为潮砂泥田，土壤有机质含量25.1 g/kg，速效氮含量74.2 μg/g，有效磷含量50.0 mg/kg，速效钾含量123.0 mg/kg。供试烤烟品种为K326，供试肥料包括7种有机无机肥（表1）、烟草专用复合肥（10-8-20）、硝酸钾（13.5-0-44.5）、硫酸钾（0-0-50）和钙镁磷肥（0-11-0）。

1.2 试验方法

按有机无机肥种类设8个处理，分别为：T1，金叶有机无机肥70 kg；T2，云叶有机无机肥70 kg；T3，天德有机无机肥75 kg；T4，金色时代有机无机肥125 kg；T5，启禾有机无机肥75 kg；T6，圣农有机无机肥170 kg；T7，贝斯特有机无机肥125 kg；CK，烟草专用复合肥63.34 kg。各处理每667 m2施纯氮总量均匀9.5 kg，按N∶P2O5∶K2O=1∶1∶3，各处理氮磷钾施肥量不足部分任选硝酸钾、硫酸钾、钙镁磷肥与有机无机肥（烟草专用肥）配合组成配方施肥。试验采用随机区组设计，3次重复，小区面积40 m2，行距1.2 m，株距0.5 m，四周设保护行。

1.3 测定项目及方法

于烤烟团棵期、现蕾期测定各处理烟株最大叶片光合指标。成熟期调查农艺性状，取中部10～12、上部15～17叶位新鲜叶片，立即用液氮保存，用于测定质体色素；以小区为单位单独采收烘烤、分级计产，统计经济性状；选取各处理X2F、C3F、B2F 3个等级烤后烟分别挂牌标记保存，供分析化学成分和评吸。

光合指标采用英国PP Systems公司生产的CIRAS-2便携式光合系统测定，选择晴天上午进行；叶绿素和类胡萝卜素含量采用分光度计法［10］测定；肥料总氮、总磷、总钾、有机质、氯离子测定参照有机-无机复混肥料（GB 18877-2009）［11］进行，NH4+-N 含量采用靛酚蓝比色法测定，NO3--N含量用紫外分光光度法［12］测定。烟叶检测方法：总钾参照YC/T 173-2003烟草及烟草制品钾的测定方法；总氯参照YC/T 153-2001烟草及烟草制品氯含量的测定方法；烟碱参照YC/T 160-2002烟草及烟草制品总植物碱的测定方法；还原糖、总糖参照YC/T 159-2002烟草及烟草制品水溶性糖的测定方法；总氮参照YC/T 33-1996烟草及烟草制品总氮的测定方法。

试验数据采用Excel 2010和DPS软件（7.05版）进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 供试有机无机肥理化性质

由表1、图1可知，参试肥料粒径、Cl-含量差别较大。其中，圣农有机无机肥为膨化柱状，单位体积最大；云叶、启禾粒径较大，金色时代粒径中等，天德粒径较小，金叶、贝斯特粒径最小；金叶、金色时代Cl-含量较高，圣农、贝斯特次之，启禾Cl-含量较少。

表1 供试有机无机肥理化性质

图1 参试有机无机肥形状

2.2 有机无机肥对烤烟农艺性状的影响

由各处理农艺性状（表2）可知，在成熟期，T1、T4、T7处理株高、茎围、节距均高于对照，T2处理株高、茎围、节距均最小，其他处理指标大小居中。T1处理与T4、T6、T3处理有效叶数存在显著性差异，T7处理与CK、T2、T6处理株高存在显著性差异，T2处理茎围最小与T4、T1、T7、CK处理茎围存在显著性差异。

2.3 有机无机肥对烤烟光合指标及色素含量的影响

由各处理团棵期光合指标（表3）可知，各处理间光合指标差异均未达显著水平，其中处理T3、T6的Pn值较大，处理T5、CK较小，其他处理居中。分析现蕾期结果可以发现，处理 T1、T6、T7的 Ci、E、Gs指标相对较大，处理T2、CK相对较小，而处理T2、CK的Pn指标相对较大，均显著大于处理T4、T5、T7。整体上，有机无机肥处理烤烟团棵期的Pn比对照大，现蕾期比对照小，由于净光合速率代表了干物资积累，说明有机无机肥能促进烟株前期早生快发、成熟期落黄成熟。

由成熟期叶片质体色素含量测定结果（表4）可知，中部叶，处理T1质体色素各指标含量均较小，处理T4、T5、CK均较大，而处理T7叶

绿素a、叶绿素b、色素含量均较大，但类胡萝卜素含量较小；上部叶，处理T4、T7质体色素各指标含量均较小，处理T5、T6均较大，而CK处理叶绿素a、叶绿素b、色素含量均较大，但类胡萝卜素含量较小。

表4 有机无机肥对成熟期叶片质体色素含量的影响（g/L）

2.4 有机无机肥对烤后烟经济性状的影响

分析各处理烟叶经济性状，结果（表5）表明，处理T1、T4、T6、T7的烟叶等级结构、产量、产值、均价均优于处理T2、T5、CK。其中，处理T1的上等烟比例、产量、产值、均价均最高，且均显著高于对照，处理T6、T4、T7次之，处理T2、T5、CK稍差。这与2010、2011年张海伟等［8］、李琰琰等［9］在江西的研究结果较一致。

表5 有机无机肥对烤后烟经济性状的影响

2.5 有机无机肥对烤后烟内在质量的影响

由各处理烤后烟常规化学成分与指标（表6）可知，同部位烤后烟相比，处理T1烟叶烟碱、总氮、氯、氮碱比、糖碱比等指标均较适宜，处理T4、T6、T7烟叶的烟碱、氮、钾含量整体低于其他处理。其中，处理T2、T3烟叶的烟碱含量较高，处理T2、T5烟叶的总氮含量高于对照，处理T4、T6、T7烟叶的总糖、还原糖、糖碱比均高于对照，处理T2、T5烟叶的钾含量高于对照，处理T5、T6各部位烟叶的氮碱比高于对照；处理T2、T3、T5、CK各部位烟叶的氯含量不足0.2%，低于优质烟叶适宜范围。总糖与还原糖的含量差值称为两糖差，差值越小，烟叶燃烧性越好，除处理T4中、下部叶和处理T7下部叶两糖差较大外，其余处理均较小（表6）。因此，处理T1各部位烟叶的化学成分较协调，T2、T3、T5、CK次之。

由表7可知，湖南金叶、金色时代、圣农、贝斯特等有机无机肥携入氯量为26.88～59.63 kg/hm2，以中、上部烟叶Cl-含量较适宜。其中，金色时代有机无机肥（处理T4）携入氯量59.63 kg/hm2，该处理下部叶Cl-含量过高；处理T2、T3、T5携入氯量在6.30 kg/hm2以下，各部位烤后烟氯含量均小于0.2%，低于适宜含量下限0.3%。相关分析表明，烟叶Cl-含量与有机无机肥携入氯量呈极显著正相关，下部叶、中部叶、上部叶Cl-含量与有机无机肥料携入氯量的相关系数分别为0.99、0.91、0.92。

由各处理中部烤后烟感官质量（表8）可知，施用有机无机肥各处理香气质略有提升，其中处理T5烟气浓度较高，杂气轻、刺激性小，余味较舒适，感官质量最好；CK香气量较充足、浓度较高，但杂气较重；处理T4、T6、T7香气量、浓度偏少；处理T1、T2、T3各指标较均衡。

3 结论与讨论

本试验结果表明，金叶有机无机肥处理烟株表现早生快发，经济性状和感官质量好，综合效果最好；金色时代、圣农、贝斯特等有机无机肥处理烟株表现早生快发，经济性状好，但感官质量稍差；天德、云叶、启禾等有机无机肥处理烟株田间经济性状一般，但感官质量好，应根据肥料营养特点进一步开展施肥技术研究。江西烟区烟叶氯含量偏低，在本试验条件下，每667 m2施用有机无机肥带入的氯离子量1.8～2.3 kg，烟叶氯含量更为适宜。

表6 有机无机肥对烤后烟内在质量的影响

表7 有机无机肥对携入氯量的影响

本试验中，有机无机肥处理的烤烟团棵期净光合速率比对照高，现蕾期比烟草专用复合肥对照低，由于净光合速率代表了干物资积累，说明有机无机肥能促进烟株前期早生快发，成熟期落黄成熟。这可能与有机无机肥含有有机质及多种营养元素，能促进烤烟对大量元素的平衡吸收，还能满足烟株对微量元素的营养需求，使营养成分更加协调，有利于烟叶产量的形成有关［13］。

颗粒状肥料与粉状肥料在养分溶出与渗漏方面存在一定差异。蔡树美等［14］研究表明，有机肥进行造粒处理后在一定程度上增强了肥料的缓释性能。本试验中，不同有机无机肥粒径存在明显差异，湖南金叶、金色时代、贝斯特等有机无机肥粒径较小，相应处理的烤烟株高、茎围、节距、产量、产值、均价均较高，田间表现较好；圣农有机无机肥为膨化柱状，单位体积最大，成熟期烟株各项农艺性状与对照接近，效果较一般；云叶、启禾有机无机肥均为颗粒状，粒径较大，烤烟株高、茎围、节距、产量、产值、均价均较小，可能与有机无机肥粒径大小不同导致肥料利用率存在差异进而影响烟株发育有关［15］。为此，肥料形态、粒径大小与养分释放规律及其对烟叶品质影响值得进一步深入研究。

表8 有机无机肥对中部烤后烟感官质量的影响

本试验结果表明，金色时代、贝斯特有机无机肥处理烟株长势强，产量、产值高，但各部位烟叶氮、烟碱、钾含量整体低于其他处理，其中中部叶感官质量方面香气量偏少、浓度偏低，可能与生长过旺、干物质积累量高、引起营养元素浓度的稀释效应所致［16-18］，体现了优质适产的重要性。氮素在营养元素中对烟草农艺性状、质量和产量有重要影响，合理的施氮量有利于烟叶碳氮化合物的比例平衡，烟叶含氮化合物含量过低，则烟气浓度低、吃味平淡［19］。金色时代、圣农、贝斯特有机无机肥处理烟叶香气量偏少、浓度偏低可能与烟叶氮含量偏低有关。湖南金叶、圣农、贝斯特有机无机肥处理氯携入量每667 m2为1.8～2.3 kg，烟叶氯含量较适宜，与柳德普［20］提出的“烟田施氯量以每667 m2为3.0～4.5 kg为宜”的结论稍有差异，可能与气候条件和栽培措施不同有关；其他处理氯携入量每667 m2在0.42 kg以下，烤后烟氯含量小于0.2%，低于适宜含量下限0.3%。烟草虽然被视为忌氯作物，但过量吸氯也会严重影响烟叶质量，如燃烧性差、烟味变劣等，在烟草上一般不提倡施用含氯量高的肥料，尤其是在北方烟区。但烟草吸收适量的氯能增加烟叶弹性和油润性，提高烟叶成丝率［21］，高娟娟等［22］研究发现，烟叶氯含量为0.5%左右感官质量较好。根据全国烤烟烟叶香型风格区划研究，江西烟区烟草生育期降水量大、烟叶氯含量偏低。因此，有机无机肥施用带入的氯离子量为每667 m2施氯1.8～2.3 kg对提高烟叶品质较有利。

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