前茬作物与施肥方式互作对烤后烟叶产质量的影响

张忠武， 鲁 耀， 周绍松， 王建新， 张 静， 朱海滨， 雷 靖， 杨景华*

(1.云南省农业科学院 农业环境资源研究所，云南 昆明 650205； 2.红云红河烟草(集团)有限责任公司，云南 昆明 650231； 3.临沧市耿马傣族佤族自治县烤烟产业办公室，云南 临沧677500)

烟草是我国重要的经济作物之一，其具有不耐连作的特点，合理的耕作制度能改善土壤的理化性状，对烟叶品质具有促进作用[1-3]。已有研究表明，烤烟的生长受到前茬茬口特性的影响[4-5]。徐照丽等[6]研究指出，前作种类、氮水平以及前作与氮水平的交互作用极显著地影响烤烟对氮肥的吸收利用，也显著影响烤烟上等烟比例、产量和产值；烤烟前茬作物以大麦和油菜较好。王欣英等[7]研究了不同前茬作物玉米和甘薯对烟草生长的影响。彭云等[8]研究报道，不同前茬明显影响烟株的生长、成熟、产量、产值和评吸质量，且因生态区不同而存在差异。崔学林[9]研究表明，油菜、大麦为烤烟轮作中较好的前茬作物。其变化原因除与前茬引起的根际土壤微生物和残留的根系分泌物差异有关外，也与栽烟前土壤肥力差异和烟株生长期间土壤氮素矿化等养分供应差异有关[10]。研究前茬对后作烤烟产质量的影响并且结合优化施肥有针对性地改进栽培措施具有重要意义。为此，在云南省寻甸县七星镇七星村选择同一地块研究不同前茬(大麦、小麦、荞和豌豆)与施肥互作对烟株生长及烤后烟叶产质量的影响，以期为昆明烟区生态优质烟叶生产提供依据。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1供试品种烤烟品种为K326，昆明市烟草公司提供。

1.1.2供试肥料腐熟农家肥，当地农户提供；硝酸钾、硫酸钾，市购；烤烟专用复混肥(N∶P2O5∶K2O为15∶10∶25)，昆明市烟草公司提供。

1.2试验时间及地点

试验于2014年9月至2015年9月在寻甸七星镇七星村三岔河自然村(海拔1 860 m)进行，试验土壤为红壤，土壤肥力中等偏低。该地区属低纬度高原季风气候，雨热同季，干湿分明，夏秋季多雨，冬春季干旱偏凉，山区与坝区海拔悬殊不大，年平均降雨量为1 013 mm，土壤为红土、窑泥土及砂壤土。

1.3试验设计

采用2因素3重复完全随机区组试验设计，A因素为不同前茬作物，于2014年开展小春作物种植及冬季休闲，前茬作物有大麦(A1)、荞(A2)、豌豆(A3)和小麦(A4)，小春季作物管理按照当地习惯进行；B因素为不同施肥方式，施肥方式有习惯施肥(B1)和优化施肥(B2)，试验各处理见表1。

表1前茬作物与施肥方式的试验处理

Table 1 The treatment of preceding crop-fertilization pattern experiment

双因素 Double-factor处理前茬作物-施肥方式单因素 Single-factor处理前茬作物及施肥方式 A1B1大麦-习惯施肥A1大麦 A1B2大麦-优化施肥A2荞 A2B1荞-习惯施肥A3豌豆 A2B2荞-优化施肥A4小麦 A3B1豌豆-习惯施肥B1习惯施肥 A3B2豌豆-优化施肥B2优化施肥 A4B1小麦-习惯施肥 A4B2小麦-优化施肥

1.4施肥与田间管理

习惯施肥(B1)：施纯氮107 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O为1∶(0.7～1.0)∶(1.5～2.0)。基肥：腐熟农家肥(干重)用量8 571 kg/hm2，烤烟专用复混肥用量714 kg/hm2；追肥：在移栽后25 d左右追施硫酸钾71 kg/hm2左右。

优化施肥(B2)：待小春作物收获后，根据不同轮作模式土壤养分实测数据调整烤烟纯氮总用量和N∶P2O5∶K2O比例。施烤烟专用复混肥429 kg/hm2；腐熟农家肥(干重)8 571 kg/hm2；第1次追肥：移栽后10 d左右(还苗期-伸根期)追纯氮的20%(追肥用烤烟专用复混肥)；第2次追肥：团棵期(移栽后25～35 d)追肥纯氮20%(追肥用硝酸钾或硫酸钾)。

田间病虫害防治、采收、烘烤均按照当地平衡管理标准进行。

1.5指标测定

在封顶前调查有效叶数、打顶株高、腰叶长、腰叶宽，并计算腰叶面积，计算公式：叶面积(cm2)=叶长×叶宽×叶面积系数(0.634 5)。按小区进行分级测产，计算产值、均价及各等级所占比例，采集各小区C3F烟叶样品测定烟叶的内在化学成分及感官评吸质量评价。其中，总糖、还原糖、总氮、烟碱和氯含量采用连续流动分析法测定[11]；钾的测定采用火焰光度计法[12]；淀粉含量参照宋淑芳[13]等的方法测定，并计算糖碱比、氮碱比和钾氯比；感官评吸质量参照YC/T138-1998[14]的方法进行评价。

1.6数据处理

采用Excel 2010和SPSS 16.0对数据进行统计分析。

2结果与分析

2.1不同处理对烤烟农艺性状的影响

从表2可见，在双因素互作的各处理中，有效叶数、打顶株高、腰叶长和腰叶面积存在一定的差异。有效叶数，A3B1最多，为21.6片；A3B2最少，为19.9片；A3B1与A3B2间差异显著(P<0.05)，其余处理间差异不显著。打顶株高，A3B1最高，为123.1 cm；A4B1其次，为122.1 cm；A1B2最低，为109.7 cm；A3B1、A4B1与A1B2、A3B2间差异显著(P<0.05)，其余处理间差异不显著。腰叶长，A4B1最长，为73.7 cm；A4B2最短，为68.7cm；A4B1与A1B1、A1B2、A4B2间差异显著(P<0.05)，其余处理间差异不显著。腰叶面积，A4B1最大，为1 496.1 cm2；A2B1其次，为1 470.5 cm2；A1B1最低，为1 298.7 cm2；A4B1、A2B1与A1B1、A4B2间腰叶面积差异显著(P<0.05)，其余处理间差异不显著。总体上看，以前茬小麦-习惯施肥(A4B1)效果最好。在单因素作用下，A2(荞)的腰叶最长和叶面积最大，A1(大麦)农艺性状总体表现最差，A4(小麦)和A3(豌豆)介于二者之间；习惯施肥农艺性状总体上显著好于优化施肥。

表2不同处理烤烟的农艺性状

注：双因素和单因素各处理中同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下同。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP<0.05 level. The same below.

2.2不同处理对烤烟经济性状的影响

从表3可知，在不同双因素处理中，烤烟的经济性状存在一定的差异。产量和产值，A2B2最高，分别为2 464.29 kg/hm2和5.61万元/hm2；A4B2其次，分别为2 141.43 kg/hm2和4.84万元/hm2；A2B1最低，分别为1 677.14 kg/hm2和3.73万元/hm2；A2B2与A2B1、A3B1间差异显著(P<0.05)，其余处理间差异不显著。均价，不同处理间差异不显著。上等烟比例，A4B1最高，为49.2%；A1B1最低，为33.3%；A4B1与A1B1、A1B2、A3B2间差异显著(P<0.05)，其余处理间差异不显著。总体上看，A2B2的产量和产值均最高，经济性状较好，为最优处理。在单因素作用下，前作豌豆的烤烟产量、产值、均价均低于其余前茬作物，但差异不显著；前作小麦的上等烟比例显著高于前作大麦，前作大麦和前作荞的中上等烟比例显著高于前作豌豆。当前茬作物相同时，不同施肥方式对均价、上等烟比例、中上等烟比例影响不显著，优化施肥的烤烟产量、产值显著高于习惯施肥。

表3不同处理烤烟的经济性状

2.3不同处理对烟叶内在化学成分的影响

从表4看出，在不同双因素处理中，烟叶内在成分存在一定的差异。总糖含量，A1B2最高，为35.36%；A4B1最低，为26.05%；A4B1与其余处理间均差异显著(P<0.05)。还原糖含量，A2B2最高，为31.0%；A3B2最低，为22.80%；A3B2与其余处理间均差异显著(P<0.05)。淀粉、总氮和氮碱比，不同处理间差异均不显著。烟碱含量，A3B1最高，为1.61%；A1B1最低，为1.29%；A1B1与其余处理间均差异显著(P<0.05)。氧化钾含量，A4B1和A1B1最高，均为1.86%；A1B2最低，为1.31%；A1B2与A1B1、A3B2、A4B1、A4B2间均差异显著(P<0.05)。水溶性氯含量，A2B2最高，为0.55%；A4B2其次，为0.54%；A3B2最低，为0.27%；A3B2与其余处理间均差异显著(P<0.05)。养分周年平衡管理能提高烟叶总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾、淀粉含量及钾氯比，烟叶内在化学成分总体协调性比习惯施肥更好。一般，烟叶吃味的好坏依赖于各种化学成分的比例是否协调[15]，烟叶水溶性总糖与烟碱的比值接近10，总氮与烟碱的比值接近1为佳[12]。可见，双因素互作中以A3B2处理的烟叶内在化学品质较好。

表4不同处理烟叶的内在化学成分

从单因素作用看，不同处理总氮、烟碱、氧化钾和淀粉等成分中存在差异显著，其余成分差异均不显著。总氮和烟碱含量，A3(豌豆)最高，分别为1.94%和1.73%；A1(大麦)最低，分别为1.75%和1.56%。氧化钾含量，A4(小麦)最高，为1.90%；A1(大麦)最低，为1.59%。总体上看，以A3(豌豆)的内在化学品质最好。

2.4不同前茬作物及优化施肥对烟叶感官评吸质量的影响

从表5可见，在双因素互作的不同处理中，烟叶的香气质、香气量和总得分在感官评吸质量上差异显著。烟叶的劲头、浓度、余味、刺激性、燃烧性和灰分在烟叶感官评吸质量上差异不显著。香气质，A1B1和A3B2最好，A2B2最差；香气量，A3B1和A3B2最高，A2B1、A2B2和A4B2最低。得分，A3B2最高，A2B2最低。综合来看，双因素综合作用下以A3B2效果最好。在单因素作用下，不同前茬作物烟叶在劲头、浓度、香气质、余味、杂气、刺激性、燃烧性和灰分等差异不显著，香气量差异显著；总体上看，以A3(豌豆)效果最好。施肥处理之间差异不显著，但优化施肥效果好于习惯施肥。

表5不同处理烟叶的感官评吸质量

3结论与讨论

研究结果表明，昆明寻甸烟区几种有代表性的前茬作物对烤烟生长具有显著的影响，其中，小麦前茬生长期烟株长势较旺，后期不易落黄，大麦、豌豆和荞前茬烟株长势缓和，后期落黄正常。与赵杨景等[16-19]在其他作物上的研究结果类似。可能是不同前茬种植后造成的栽烟前土壤肥力差异有关，而导致肥力差异的原因不仅与前茬作物施肥量有关，还与前茬作物本身的养分吸收特性有关，前茬作物土壤碳氮比、根际pH变化与速效氮的释放有关[20-22]。张翔等[23]研究结果表明，不同前茬还能导致根际土壤微生物和残留的根系分泌物产生差异，进而影响后茬烤烟植株的生长。

烟草平衡施肥技术是根据土壤养分含量状况，烟草需肥规律以及肥效试验结果，选择适宜烟草生长的肥料品种、确定最佳施用量、施肥时期及施用方法的一项技术措施[24]。平衡施肥有利于培肥地力，实现烟草产业的可持续发展[25]。在单因素产生的影响方面，优化施肥好于习惯施肥。可能与当地施肥量及施肥习惯有关。虽然前茬作物对烟株生长的影响结果不相同，但可以肯定的是，烟株生长明显受到前茬作物和施肥条件的影响，在生产中应选择适宜的前茬作物，同时注意生态条件的影响。综上认为，在基于不同前茬作物及周年养分平衡的优化施肥的条件下，种植烤烟以豌豆为最佳前茬作物。