不同施肥量对土壤肥力及云烟105烟叶质量的影响

杨 森，潘义宏，张加研，陈月舞，杨丽轩，刘云霁，孙永华，杨晓斌

(1.云南省烟草公司 曲靖市公司，云南 曲靖 655000；2.云南五佳生物科技有限公司，云南 昆明 650106；3.西南林业大学 化学工程学院，云南 昆明 650224)

氮素营养是烤烟正常生长所必需的大量元素之一，在烤烟生长过程中，适宜的氮素营养供应对优质烟叶的形成起着重要的作用[1-4]。烤烟田间氮肥供应不足会造成烟株生长缓慢，叶片细长、发黄，烤后烟叶品质降低[5]。施氮量过多会促使烟株过快生长，叶片大且薄，叶色深绿，不易成熟落黄，烤后烟叶品质较差[6-9]。宣威植烟区作为云南最大的县级烟区，在优质烟叶原料保障方面发挥了重要作用。云烟105烤烟品种适宜在该烟区种植，从2014年开始在烟区进行了大面积的推广应用。近年来，烟区长期单一施用化学肥料，且盲目追求产量，过多施用氮肥，造成植烟土壤板结、营养失衡的同时，还在一定程度上制约了烟叶品质的提升。相关研究发现，不同肥力的土壤以及不同的烤烟品种对氮肥的需求量均不相同[10-11]。因此，适宜的施氮量对减少土壤氮过量以及促进优质烟叶的形成具有重要作用。

针对宣威烟区云烟105烤烟品种，开展不同氮肥施用量对植烟土壤肥力、烟叶品质的影响研究，对优化宣威烟叶施肥技术、提升烟叶品质具有重要意义。为此，笔者以宣威云烟105品种为研究对象，采用田间小区试验的研究方法，开展了不同氮肥施用量对植烟土壤肥力以及烟叶品质的影响研究，筛选并确定了烟叶生产的适宜氮肥施用量，为宣威植烟土壤改良以及云烟105品种配套施肥技术提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2017年在宣威热水镇营沟村开展，试验地海拔1987 m，供试土壤pH值为6.53，养分含量有机质34.79 g/kg，全氮1.93 g/kg，全磷2.14 g/kg，全钾16.68 g/kg，碱解氮183.72 mg/kg，速效磷14.41 mg/kg，速效钾193.07 mg/kg，肥力中等。试验用烤烟基肥养分配比为N∶P2O5∶K2O=14∶10∶24，追肥养分配比N∶P2O5∶K2O=13.5∶0∶44.5，追肥水溶性硫酸钾K2O≥50%。

1.2 试验设计和方法

以单位公顷植烟地块所施肥料的纯氮计，共设置5个处理，每个处理设3次重复，田间小区随机区组排列，具体处理见表1。试验烟株于2017年4月17日以膜下小苗方式统一移栽，种植密度为0.6 m×1.2 m，移栽时施用基肥，移栽后第15天进行追肥，基肥和追肥施用的纯氮比例为7∶3，移栽后第20天按照75 kg/hm2的量施用水溶性硫酸钾。供试各肥料养分配比参照1.1。烤烟田间管理按云南省烟草公司曲靖市公司企业标准Q/QYC 1.52—2009进行。

表1 试验处理

1.3 取样与分析

烟叶采烤结束后分小区按照S形采集垄体表土混合样，依据NY/T 1121.6—2006、NY/T 88—1988、LY/T 1229—1999、NY/T 1121.7—2014、NY/T 1377—2007、NY/T 87—1988、NY/T 53—1987、NY/T 889—2004进行土壤营养成分的测定。参照骆伯胜等[12]、李卫等[13]的方法计算出各项肥力指标的权重，并参考马强等[14]以及吕晓男等[15]的方法计算出土壤肥力综合指标值(Integrated Fertility Index，IFI)。

分别选取C3F、B2F烟叶各3.0 kg用于分析检测，依据YC/T 159—2002、YC/T 160-2002、YC/T 161—2002、YC/T 162—2011、YC/T 217—2007进行常规化学成分检测；依据YC/T 138—1998进行烟叶评吸；烟叶外观质量参照蔡宪杰等[16]的方法进行评分；烟叶物理特性依据YC/T 142—2010、GB/T 12914—2008、YC/T 31—1996、YC/T 152—2001、GB/T 451.3—2002等标准进行测定。参考潘义宏等[17]的方法对烟叶化学成分指标进行综合评价，参照《中国烟草种植区划》[18]对烟叶外观质量、物理特性、感官质量进行综合评价，并以评价结果为准，参照《中国烟草种植区划》[18]规定的各类指标权重，计算出烟叶综合品质得分。

1.4 数据分析

试验数据采用Excel 2010和SPSS 18.0统计软件进行分析和多重比较，显著性水平P取0.05。烟叶常规化学成分、土壤肥力综合指标值采用模糊数学隶属函数的数据模型进行评价，烟叶外观质量、物理特性和感官评吸质量采用赋值权重指数和法进行评价。

2 结果与分析

2.1 植烟土壤肥力评价

各处理植烟土壤养分情况以及综合肥力指标值(IFI)见表2。从表2中可看出，随着烟草专用肥料的增加，植烟土壤中氮、磷、钾的含量呈递增的趋势，而土壤中有机质含量无明显变化。通过计算植烟土壤综合肥力可知，5个处理植烟土壤综合肥力均在中等水平，其中，T2和T3的IFI值略高于其他处理。

2.2 烟叶物理特性

各处理烟叶物理特性详见表3，从表3中可知，各处理烟叶物理特性综合指数均在0.86以上，属于优质水平，其中T3处理烟叶物理特性高于其他处理，综合指数超过0.90。方差分析表明，各处理烟叶物理特性综合指数间无显著差异(P>0.05)。

2.3 烟叶外观质量

各处理烟叶外观质量详见表4，除T4处理的上部烟叶外，其他处理烟叶的外观质量综合指数均高于0.80。方差分析表明，各处理烟叶外观质量综合指数间无显著差异(P>0.05)。

表2 植烟土壤综合肥力指标值

表3 烟叶物理特性评价

表4 烟叶外观质量评价

2.4 烟叶常规化学成分

各处理烟叶常规化学成分详见表5，各处理中部烟叶常规化学成分综合指数处于较低水平，其中T4处理烟叶高于其他处理，但无显著差异(P>0.05)；各处理上部烟叶常规化学成分综合指数处在较低～中等水平，其中T4处理烟叶显著高于其他处理(P<0.05)，达到中等水平。

表5 烟叶化学成分评价

注：常规化学成分综合指数(I)划分为5个等级[13]，即低(I<0.45)、较低(0.45≤I<0.55)、中(0.55≤I<0.65)、较高(0.65≤I<0.75)和高(I≥0.75)。

2.5 烟叶感官评吸质量

各处理烟叶感官评吸质量及综合指数见表6，对于中部烟叶来说，T4处理的综合指数最高，为0.75，具体表现为：质稍细腻，量尚足，杂气较轻，浓度尚浓，鼻腔稍有刺激，余味稍辣、稍涩，燃烧性稍差；对于上部烟叶来说，T4处理的综合指数最高，为0.77，具体表现为：成团性稍好，质稍细腻，量尚足，青杂气稍显，浓度稍浓，刺激性较小，余味干净，生津微甜。整体上看，5个处理感官质量情况为：T4>T2>T3>T5>T1。

表6 烟叶感官质量

2.6 烟叶综合质量评价

对烟叶化学成分、感官质量、外观质量以及物理特性等进行综合评价(表7)，中部烟叶和上部烟叶的综合质量指数和得分均以T4处理的最高，分别为0.70、0.74，说明T4处理的氮肥施用量能改善烟区烟叶的综合质量。

表7 烟叶综合质量评价

3 讨论与结论

适宜的施肥方法对烤烟产量和产值的贡献率分别达到39%和47%[19-20]。根据烤烟品种、环境条件、植烟土壤肥力等因素合理施肥是优质烟叶生产的基础[21]。研究中纯氮施用量在52.5～112.5 kg/hm2范围的5个处理，植烟土壤中氮、磷、钾含量呈逐渐增加的趋势，但植烟土壤综合肥力指数在0.44～0.47，无显著差异(P>0.05)。这可能是由于研究数据仅限于1年，对植烟土壤营养成分的影响作用有限。另外，除了无机营养外，研究中未对有机营养进行研究，因此，对植烟土壤的pH值和有机质无明显影响。后续研究应持续关注不同氮肥施用量对植烟土壤综合肥力的影响，同时开展不同营养的适宜施用比例与土壤改良效果之间的关系研究。

针对不同的植烟区以及烤烟品种的适宜施氮量，研究学者做了大量的研究，结果也不尽相同。占俊文等[22]研究表明，南阳烟区K326烤烟品种适宜的施氮量为90.0 kg/hm2，该施氮量能保证烤烟的正常生长和较优的感官质量。李淮源等[23]的研究表明，韶关烟区K326品种的适宜施氮量为115.5 kg/hm2或165. 0 kg/hm2。范思峰等[24]研究发现，施氮量在97.5 kg/hm2时，烟叶的化学成分协调性最优，当增加到105 kg/hm2时，烟叶的化学成分协调性和品质下降。本研究结果表明，施氮量在52.5～97.5 kg/hm2范围内，烟叶综合质量随施氮量的增加而提升，但超过97.5 kg/hm2达到112.5 kg/hm2时，烟叶综合质量变差，说明较高的施氮量不利于优质烟叶品质的形成，应针对不同的植烟区、土壤肥力、烤烟品种等开展定向研究，确定适宜的施氮量。

综上所述，针对宣威烟区中等肥力植烟土壤，云烟105品种适宜的施氮量为97.5 kg/hm2，该施氮水平能改善烟叶化学成分的内在协调性，且烟叶综合品质指数和得分为0.72，明显高于其他处理。