多雨烟区烤烟氮肥优化施用的减氮效应及对烤烟产质量的影响

张海伟,何宽信,叶为民,王玉胜,邵雪莲,刘润生,王念磊,焦绍赫

(1.江西省烟草科学研究所，江西 南昌 330025；2.广东中烟工业有限责任公司，广东 广州 510385；3.赣州市烟草公司瑞金分公司，江西 瑞金 342500)

在多雨烟区，过早施入烟田的氮肥会因不能被烟株及时吸收而损失加剧[1-3]。增施氮肥虽然能够提高烟叶产量，但会加大后期烟株氮素调控的难度，造成上部叶烟碱含量高以及生态环境破坏等问题[4-5]。研究表明，合理把握肥料施用位置、适当减少基肥施用比例、增加追肥次数等措施，能够有效减少肥料流失，使肥料及时、充分地被烟株吸收利用，满足烟株各阶段的营养需求，最大化地发挥肥效[6-7]。近年来，针对多雨条件下烤烟基肥施用方法的研究有所报道[8-9]，但由于不同产区在生态条件和基肥施用时操作上存在差异，研究结果只能区域性推广。另外，现有报道大部分是在相同施肥量基础上对基肥施肥方式进行比较，没有考虑施肥量、基肥施用比例等对肥料利用及烤烟产质量形成的效应，研究所获技术是否达到最优尚有待验证。

江西地处亚热带温润季风气候区，年降水量1 410～1 762 mm。烤烟生产中基肥以条施为主，施氮量相对偏高，降水量大，易造成大田前期烟株根系周围养分浓度偏低，不利于中下部叶的物质积累，后期大量氮素供给又导致上部叶烟碱含量偏高。针对烟区生态条件对现有基肥施用技术进行优化，协调不同生育期烤烟氮素营养，对于提升江西烟叶质量、保护烟田生态环境具有重要意义。本试验通过研究基肥不同施肥方式和基追肥比例对烤烟生长及产质量的影响及施肥方式优化的减氮效应，探索适宜江西多雨生态条件下的肥料优化施用技术。

1 材料与方法

1.1 供试条件和材料

试验于2015年在江西瑞金烟叶科技示范园进行。供试烤烟品种为云烟87，包衣种湿润育苗，叶龄为7叶1心时膜上移栽。试验田前茬为水稻，土壤质地为砂壤土，土壤理化性状：pH值5.42，有机质18.6 g·kg-1，碱解氮94.3 mg·kg-1，有效磷22.5 mg·kg-1，速效钾98.6 mg·kg-1，氯离子0.15 mg·kg-1，阳离子交换量19.7 cmol·kg-1。

1.2 试验设计

试验采用随机区组设计，根据施肥方式和施肥量不同，设置3个处理。CK：总施N量为150 kg·hm-2，基肥条施，氮肥基追肥比例为50%∶50%；T1：总施氮量减少15%，60%基肥条施+40%基肥穴施，氮肥基追肥比例为50%∶50%；T2：总施氮量减少15%，60%基肥条施+40%基肥穴施，基追肥比例为35%∶65%。每处理重复4次，共12个小区。小区面积54 m2。试验所用烟草有机肥(N-P2O5-K2O=2-2.5-1.5)用量为1 275 kg·hm-2，磷、钾肥用量固定(施P2O5量为127.5 kg·hm-2，施K2O量为375 kg·hm-2)，磷肥全部基施(除作为追肥的烟草专用肥中的一部分磷)，钾肥按基追比40%∶60%施入。

1.3 试验方法

2015年2月整地起垄，3月5日进行膜上移栽，行株距为120 cm×50 cm。CK处理基肥在移栽前15 d条施，然后覆盖地膜；T1和T2处理的基肥条施部分在移栽前15 d施用，剩余肥料在移栽前按照预定株距挖大穴(直径25 cm，深18 cm)后施入，并与穴内土壤拌匀，然后回填覆土。追肥分别在移栽当天、移栽后第7、15和30 d分4次施入，各处理追肥中的硝酸钾采用兑水浇施的方法，烟草专用肥结合小培土干施，其他生产管理措施参照当地常规方法。

1.4 测定项目及方法

于移栽后40、55和70 d，各小区分别选取代表性烟株测定最大叶片的叶面积、SPAD值和净光合速率，并取样分根、茎和叶烘干测定干物质重，粉碎后测定氮、磷、钾养分含量。烤后烟叶按试验处理调查经济性状，各处理取C3F和B2F样品进行物理、外观质量及主要化学成分分析，并进行感官质量评价。烤后烟叶外观质量鉴定评分方法参照王彦亭等[10]的方法(表1)进行；感官质量评价方法按照烟草行业标准(YC/T 138-1998)[11]实施。

表1 初烤烟叶外观质量评定标准

1.5 统计方法

采用SPSS 19.0对试验数据进行处理和统计分析，采用Duncan法进行多重比较，英文小写字母表示5%差异显著性水平(P≤0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同处理对移栽后烤烟生长的影响

2.1.1 干物质积累和叶面积

移栽后40 d时T1和T2处理的根系和地上部干重显著大于CK处理，T2处理最大叶面积显著大于CK处理。移栽后55 d时CK处理的根干重、地上部干重及最大叶面积均快速增加，显著高于T1处理，但与T2处理差异不显著。移栽后70 d时，3个处理的根干重、地上部干重及最大叶面积均无显著差异。

2.1.2 地上部养分吸收

移栽后40 d时CK处理烟株地上部氮、磷、钾累积量均小于T2和T1处理，然后快速增加，到移栽后55 d时，T2处理地上部氮和钾累积量最高，T1处理氮、钾累积量最小。移栽后70 d时，各处理地上部氮、磷、钾养分累积量顺序为CK>T2>T1。

表2 移栽后不同时间各处理烤烟干物质重和最大叶面积

表3 不同处理对烤烟各生育期地上部养分吸收的影响

2.1.3 中部叶光合作用

移栽后40 d时T2和T1处理中部叶的SPAD值和净光合速率显著高于CK处理。移栽后55和70 d时，CK处理中部叶的SPAD值和净光合速率显著高于T1处理，但与T2处理差异不显著。移栽后70 d时，各处理之间SPAD值和净光合速率无显著差异(表4)。

表4 移栽后不同时间各处理中部叶烤烟SPAD值和净光合速率

2.2 不同处理对烤后烟叶经济性状的影响

由表5可知，CK处理烟叶产量显著高于T1处理，但与T2处理差异不显著。T2处理烟叶产值、均价和上等烟比例均最高，CK处理最低，且3个处理间达到显著差异。3个处理的上中等烟比例无显著差异。

表5 不同处理对烤后烟叶经济性状的影响

2.3 不同处理对烤后烟叶品质的影响

2.3.1 烟叶物理性状

由表6可知，CK处理烤后C3F和B2F等级烟叶长度、宽度、叶面积及单叶重显著高于T1处理。C3F烟叶开片度为T2>T1>CK，B2F烟叶为CK>T1>T2。C3F烟叶含梗率为T1>CK>T2，B2F烟叶含梗率为CK>T2>T1。

2.3.2 烟叶外观质量

从C3F等级烟叶来看，T2处理烟叶的颜色、色度、油份和身份得分均较高，CK处理色度、油份得分最低，3个处理烟叶外观质量综合得分为T2>CK>T1；从B2F等级烟叶来看，T2处理烟叶的颜色、色度、油份和结构得分较高，而T1处理油份和身份得分较低，CK处理烟叶成熟度、颜色和结构得分较低，B2F烟叶外观质量综合得分顺序为T2>T1>CK。

2.3.3 烟叶化学成分

从C3F和B2F等级烟叶化学成分来看，CK处理的总植物碱、总氮、钾及氯含量均高于T2和T1处理，T2处理烟叶的总糖、还原糖含量及氮碱比、糖碱比最高。

表6 不同处理对烤后C3F烟叶物理性状的影响

注：开片度=叶宽/叶长×100%，含梗率=叶梗重/叶重×100%。

表7 不同处理对烤后烟叶外观质量的影响

表8 不同处理对烤后烟叶化学成分的影响

2.3.4 烟叶感官质量

由表9可知，T1处理C3F和B2F等级烟叶的评吸总分最高，CK处理最低。与CK处理相比，T1和T2处理C3F烟叶的香气质、香气量和烟气浓度得分相对较高，但刺激性和余味稍差。对于B2F等级烟叶，T1和T2处理的香气量均高于CK，但T2处理香气质和余味比CK略差。

表9 不同处理对烤后烟叶感官质量的影响

3 讨论

烤烟移栽后早生快发能够促进烟株干物质积累，对提高烟叶产量和质量具有重要意义[12]。研究表明，生态条件、移栽方式、施肥方式等都会影响烟株早生快发[13-17]。徐盈[18]研究认为，将基肥40%的复合肥作为穴肥施用，能够明显增加烤烟土壤微生物群落数量，并提高移栽后40 d时烤烟最大叶长、叶宽以及氮磷钾吸收量。本研究中，移栽后40 d时T1和T2处理的烟株地上部干物质重和氮磷钾积累量均显著高于对照，表明与基肥条施相比，施用穴肥能够增加烟株养分吸收，从而促进烟株早生快发，为产、质量形成奠定很好的基础。这可能与施用穴肥改善了根系周围土壤结构和理化环境有关。与CK相比，T1和T2处理施氮量减少15%，烟叶产量略有降低，但烟叶产值均高于CK，表明优化施肥方式提高了肥料利用率，因此，适量减氮并未对烟叶产、质量造成较大影响。研究还发现，施氮量相同条件下，T2处理(基追肥比例为35%∶65%)烤后烟叶物理性状(同一等级烟叶长度、宽度、叶面积和单叶重)均大于T1处理(基追肥比例为50%∶50%)，且外观质量和经济性状优于T1处理，表明适当提高追肥比例也能够提高肥料的利用率，有利于烟株形成较高的产量和质量。

研究表明，肥料施用方式和时间不仅会影响养分在土壤中的迁移、分布，还会影响植株对养分的吸收和分配[2，19-20]。本试验中烤后烟叶矿质元素含量结果表明，T2处理中部叶和上部叶总氮含量低于T1处理，中上部叶总氮、总磷、总钾和氯含量的顺序均为CK>T1>T2，表明调整基肥施肥方式和基追肥比例对不同生育期烟株的肥料吸收量产生了较大影响。由于穴施基肥和提高追肥比例使各生育期的肥料效果发生了改变，导致不同部位烟叶的养分分配产生变化，从而引起各处理烟叶单叶重和养分浓度的差异。有研究认为，质地偏重的土壤上烤烟生长前中期以吸收肥料氮为主，后期以吸收土壤氮为主[2，21]。在本试验条件下，多雨生态和砂质土壤均不利于烟株后期营养，因此，合理调整施肥方式使肥料效应后移是提高中上部烟叶质量的重要措施。

4 结论

在多雨条件下，采用挖大穴、施用穴肥的方式能够促进烟株前期吸收更多养分，达到早生快发、提高中部叶质量的目的。施肥量相同时，提高追肥比例提高了上部叶开片度、叶面积、单叶重，上部烟叶营养得到改善。在总施氮量减少15%条件下，通过调整基肥施肥方式和基追肥比例，烟叶产值和烟叶质量均得到提升，既节约了成本，又提高了烟农效益。

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