中高肥力植烟土壤氮肥减施对烤烟生长发育及产量和质量的影响※

●李娜 高 远 徐天养 殷红慧 卢晓华 张忠锋 窦玉青※※

（1. 中国农业科学院烟草研究所 山东 青岛 266101；2. 上海烟草集团有限责任公司 上海 200082；3. 云南省烟草公司文山州公司 云南 文山 663000）

烟草是我国主要的经济作物之一，施肥是影响其产量和质量的重要因素，可以说肥料是保证作物增产的物质基础[1]。氮素是烟草生长发育过程中不可缺少的营养元素，帮助烟草完成氮代谢及光合作用[2]。但是如果氮肥施入过量，则易造成烟叶贪青晚熟，成熟度差，烤后烟叶较厚，品质下降，不仅达不到增产的效果，反而提高了种植成本，同时氮肥的流失也造成了环境污染[3]。所以施用氮肥是烤烟大田生产的重要环节，适宜的施氮量是保证烤烟品质和质量的前提[4-6]。研究表明，在日照烟区随着施氮量的提高，烤烟的产量和质量表现为先上升后降低的趋势，在75kg/hm2施氮水平下品种‘NC55’表现较好[7]。研究表明，随着施氮量的增加，烟叶产量增加，但品质呈先升高后下降的变化趋势，攀枝花地区施氮量以82.5kg/hm2为宜[8]。云南省文山州地区种植的烤烟还存在着依靠烟农经验施肥的现象，通常施肥量过多。本研究通过小区试验，在文山州中高肥力植烟土壤地区以烟农常规施氮量为对照，研究氮肥减施对烤烟‘云87’品种生长发育及产量和质量的影响，为确定适宜的施氮量提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2017 年在文山州丘北县双龙营镇进行，该区植烟土壤类型为红壤，土壤质地为黏土，试验地土壤pH为7.08，有机质含量为38.05g/kg，水解性氮含量为135.58mg/kg，速效磷含量为10.98mg/kg，速效钾含量为201.10mg/kg。

1.2 试验材料

供试品种：‘云87’

供试肥料：烟草专用复合肥（基肥：N、P2O5、K2O比为8：15：22；追肥：N、P2O5、K2O比为15：0：33）、普通过磷酸钙（含P2O516%）和硫酸钾（含K2O45%）。

1.3 试验设计

试验采取随机区组设计，安排4 个不同氮素水平处理：T1 为常规施氮量（纯氮90.0kg/hm2）作对照、T2 为常规施氮量扣减10%（纯氮81.0kg/hm2）、T3 为常规施氮量扣减20%（纯氮72.0kg/hm2）、T4 为常规施氮量扣减30%（纯氮63.0kg/hm2），每个处理重复3 次，共计12 个小区，小区间设有田埂以防肥水串灌。株、行距为120cm 60cm，每个小区栽植烤烟40株。以常规施氮量固定氮、磷、钾比为1：2：3，其他处理（T2、T3 和T4）与T1 施用相同的磷钾肥，不足部分用普通过磷酸钙（含P2O516%）和硫酸钾（含K2O 45%）补充，氮肥基肥与追肥比为4：6。

1.4 试验数据调查记录和烟叶样品采集

1.4.1 农艺性状调查 烟株打顶后，每个小区选择10 株有代表性的烟株，参考行业标准YC/T142-2010测量其农艺性状：株（茎）高、茎围、有效叶片数、腰叶长度和腰叶宽度。

1.4.2 经济性状调查 烟叶分小区进行采收，烤后烟叶按照国家烤烟标准GB2635-1992 整理（去青去杂）和分级，对其产量、均价、上等烟叶比例和中部上等烟叶比例等进行测定。

1.4.3 常规化学成分测定 按处理采集烤后烟叶样品，取中部叶（9～12）和上部叶（15～18）位置的烟叶各1.5kg作为分析样品。采用Aataris FT-NIR光谱仪，将经过烘干研磨的样品烟末，装入样品杯中并用铜制压样器压平，利用积分球漫反射采样系统采集其NIR光谱。通过仪器已经建好的数学模型，对烟叶样品的烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾离子和氯离子含量进行测定。

1.4.4 感官质量评价 由农业农村部烟草产业产品质量监督检验中心参考行业标准YC/T138-1998 对烟叶样品卷制的单料烟进行感官质量评价，指标包含香气质、香气量、杂气和劲头、浓度、刺激性、余味，对各指标分别进行赋分。

1.5 统计分析方法

用Excel2010 和DPS 7.05 版统计分析数据。

2 结果与分析

2.1 不同处理对烤烟农艺性状的影响

不同氮肥减施处理对烟株打顶前的株高、叶片数、叶宽和节距参数值无显著差异（p＞0.05），有效叶片数均在24～25 片之间，叶宽和节距随施氮量减少呈先增加后降低的趋势，T2 处理表现稍好。在烟株茎围方面，T1、T2 和T3 无显著差异，T2 处理显著优于T4。在烟株叶长方面，T1 和T2 要显著优于T3。上述结果初步表明，基于该试验区域的土壤肥力水平，在烟农常规施氮量（T1）基础上减氮10%和20%对烟株的农艺性状影响不大，以减氮10%处理（T2）更优，具体烟株的农艺性状，见表1。

表1 不同处理打顶前烟株的农艺性状

2.2 不同处理对烤烟经济性状的影响

各处理烤烟的产量和产值表现为T2 ＞T1 ＞T3＞T4。在烤烟产量方面，T1、T2 与T4 处理有显著的差异性，烤烟的产量及产值随施氮量的减少呈现先增加后减少的趋势；烤烟的均价以T4 处理最高、T1处理最低，且各个处理之间的差异不显著；各处理中部上等烟叶和上等烟叶的比例差异较小，综合比较以T3 处理结果稍好。综合以上分析可以看出，以常规施氮量扣减10%（T2）处理的产值效益最高。各处理烤烟的经济性状，见表2。

表2 不同处理情况下烤烟的经济性状

2.3 不同处理对烤烟化学成分的影响

不同处理对烤烟中部和上部烟叶的化学成分有不同的影响，见表3。各个处理烟叶烟碱含量随氮肥施用量的减少而减少，但均保持在1.5%～3.5%的适宜范围内；烤烟烟叶总糖和还原糖均有随施氮量降低呈先增加后降低的趋势，中部烟叶总糖和还原糖的范围分别在29.11%～35.05%和19.31%～23.89%之间，均以T2 处理最高，上部烟叶总糖和还原糖范围分别在20.65%～26.21%和16.75%～21.18%之间，以T3 处理最高；总氮则随施氮量降低呈现先降低后增加的趋势，总氮范围在1.97%～3%之间，均在最适范围内；一般认为氮碱比小于1，在0.8～0.9 区间内协调性更好，除中部烟叶的T4 处理外，总体趋于适宜水平，T2 处理更优；糖碱比以接近10 的烤烟质量为好，一般在6～10 之间，中部烟叶以T2 处理为宜，上部烟叶以T3 处理为宜；综合分析可知，以氮肥减施10%（T2）处理的烤烟化学成分协调性更优。

表3 不同处理烤烟烟叶的化学成分

2.4 不同处理对烤烟中部烟叶感官质量的影响

不同处理对烤烟感官质量的影响，实验中，T1、T2 和T4 处理的香气量相近，要优于T3 处理；T2 和T4 处理的香气量较高；T1、T2 和T4 处理的烟气香气质评分较高；T2 处理的烟气浓度评分最高；T2 和T3 处理组烟气余味评分较高。总分以氮肥减施10%（T2）处理的烟叶感官质量评价最好，其他依次为氮肥减施20%（T2）处理、烟农常规施肥组（T1）处理和氮肥减施30%（T4）处理，见表4。

表4 不同处理烤烟中部叶评吸质量分值

3 讨论

不同施氮水平对烟株打顶期农艺性状的影响不大，仅有茎围和叶长形成显著差异。茎围方面T2 处理显著高于T4 处理，叶长方面T2 处理显著高于T4处理，这与张晨东等[9]研究增加施氮量会使茎围和叶长增高的结果一致。T2 处理与其他处理间虽然未形成显著差异，但随着施氮量减少各项指标基本呈先增加后减少的趋势，这可能因为烟农常规处理施氮量高于烟叶农艺性状的最适范围。

关于不同施氮量对于烤烟产量和质量影响的研究有很多，结论多认为氮肥用量对烤烟的产量和质量有较大影响，但并不是施氮肥越多烤烟的产量和质量越高，要在一定适宜的范围内才能获得最好的产量和质量[10]。刘碧荣等[11]研究表明，高海拔烟区施纯氮肥90kg/hm2时，烟叶外观品质、经济性状和化学成分协调性较好。张海伟等[12]研究表明，在总施氮量比CK（150kg/hm2）减少15%的条件下，通过调整基肥施肥方式和基肥、追肥比例，在江西多雨烟区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。邢云霞等[13]研究表明，施氮量在0～52.5kg/hm2时，烟叶均价、中部上等烟叶比例、产量、产值随施氮量增加显著增加，但超过52.5kg/hm2时各项指标则呈下降趋势，所以52.5kg/hm2是豫中烟区最佳施氮水平。不同地区会受到土壤肥力、气候条件等因素的影响，因此最适宜的施氮量也不同[14]。本研究表明，在中高肥力土壤植烟区（文山州丘北县双龙营镇区）T1、T2 和T3 处理烤烟的产量和产值显著高于T4处理，产量和产值由高到低依次为T2、T1、T3，但未达到显著差异。氮肥减施并未对烟叶均价、上等烟叶和中部上等烟叶比例造成显著差异，综合分析，推荐T2 处理即施氮量为81kg/hm2时烤烟的产量和产值最高。

不同施氮量对烤烟化学成分会产生一定影响，烟碱的含量随着施氮量的减少有降低的趋势，这与杜薇等[15]研究结果一致。本研究中烟叶的总糖和还原糖略高，但对总体烟叶化学成分协调性影响不大，因为烟叶中的各种化学成分含量并不是越高越好，烟叶的评吸质量是各种化学成分综合影响的结果。本研究表明，不同处理下烟叶化学成分与比值基本都在最适范围内，T2 处理更优。

烟叶的感官评吸结果能够反映烟叶的综合质量，也是评价其工业可用性的重要依据。占俊文等[16]研究表明，在一定范围内增加施氮量，烤烟的感官评吸质量明显提高，在施氮量90kg/hm2的基础上增施氮肥，感官质量评吸值下降，这与本研究结果相似，随着施氮量的降低，感官质量的评分总值先升高后减低，以T2 处理（纯氮81.0kg/hm2）感官评吸结果最优。