减施磷肥对烤烟产质量的影响研究

高 旭， 罗 维， 沈子奇， 王洪春， 杨 杰， 胡东华， 李 强

(1.湖南农业大学农学院， 长沙 410128；2.四川中烟工业有限责任公司， 成都 610017)

光合作用中CO2的固定、光能转化为化学能和由己糖合成淀粉的过程中都需要磷的参与[1]。磷在碳水化合物的代谢中起着重要作用，可以提高烤烟产量，改善烟叶品质，增加烟叶内含物的含量。但如果施磷过多或过迟，由于体内无机磷含量增加，会使淀粉合成反应逆转，不但不利于淀粉的累积反而会促进淀粉水解成葡萄糖，降低烟叶产量和品质。当土壤磷素过量时,易造成叶脉突出、组织粗糙、烟株早花，烘烤后烟叶弹性差、油分低、易破碎，烤烟的产量降低，品质下降,经济效益差[2,3]。据报道，我国多个烟区的植烟耕地土壤均出现了磷素盈余问题，部分烟区土壤有效磷含量甚至达到环境风险级别[4-6]。据调查，目前各主要烟区的磷肥用量仍然保持在较高的水平，一般P2O5投入量在5～10 kg·(667 m2)-1。高磷素背景下的高磷肥投入水平是否会对烟叶质量产生不良影响鲜见报道。因此，在会理太平基地选择能代表当地肥力水平的田块安排试验，以当地推荐磷肥用量为基准，开展减施磷肥增效试验，研究减施磷肥对烟株生长其对烟叶含梗率和其他品质的影响。

1 材料与方法

1.1 试验地点和品种

试验在凉山州会理县开展，试验地土壤主要肥力指标如下：pH值5.98，有机质2.76%，全氮1.7 g·kg-1，碱解氮126.41 mg·kg-1，有效磷27.91 mg·kg-1，速效钾215.17 mg·kg-1；品种为云烟87；肥料为烟草专用基肥、硝酸钾、钙镁磷肥、硫酸钾和磷酸二氢钾。

1.2 试验设计

采用单因素随机区组设计，分别设以下处理：

1)习惯磷肥施用方法和用量(ck)，7 kg·(667 m2)-1；

2)优化方案1(P 1)：75%推荐磷肥用量(50%常规磷肥+25%速溶性磷肥兑水浇灌)；

3)优化方案2(P 2)：50%推荐磷肥用量(25%常规磷肥+25%速溶性磷肥兑水浇灌)；

4)优化方案3(P 3)：25%推荐磷肥用量(启动性磷肥，采用速溶性磷肥，于缓苗后兑水浇灌)。

每个小区种烟50株，设3次重复。试验用苗均为漂浮育苗，于4月29日统一移栽，株行距为50 cm×120 cm，其他田间管理措施参照凉山州优质烟生产技术手册。

1.3 样品采集与测试分析

1.3.1生育期记录

移栽期、团棵期、现蕾期、脚叶采烤期、顶叶采烤期。

1.3.2农艺性状调查

每处理选取代表性烟株10株，分别调查团棵期、现蕾期和圆顶期株高、叶数、最大叶长、最大叶宽。

1.3.3烤后烟叶经济性状

成熟采烤后，按国家烟叶分级标准分级，以小区为单位，计算烟叶产量、产值、中上等烟比例、均价。

1.3.4品质指标测定

每个小区取上部叶3～5叶位、中部叶8～12叶位、下部叶16～18叶位烤后烟叶各2 kg作测试样品。分别进行外观质量评价、物理特性测定、化学成分检测和感官评吸，均参考李强[8]的方法。外观质量评价：颜色、成熟度、叶片结构、身份、油分、色度；物理特性测量：叶长、叶宽、单叶重、平衡含水率、含梗率、叶质重；化学成分检测：总糖、还原糖、淀粉、总氮、烟碱、钾、氯。感官评吸：香气质、香气量、杂气、刺激性、余味、燃烧性、灰色。

1.4 数据分析

数据整理在Excel软件中完成，方差分析和多重比较在SPSS 22.0统计软件中完成[7]。参照李强[8]的方法对烟叶外观质量和化学成分进行综合评价，计算烟叶外观质量综合得分和化学成分协调性综合得分。

2 结果分析

2.1 减施磷肥对烤烟生育进程和农艺性状的影响

由表1可知，当地习惯磷肥用量下，烟株进入各生育期时间均较各减施磷肥处理略有提前，大田生育期较处理提前3 d，处理间生育进程无显著差异。

表1 磷肥用量对烤烟生育进程的影响

由表2可以可见，减施磷肥配合施用速效磷肥对于烟株生长有一定促进作用。在移栽后60 d，所有处理均对茎围有一定促进作用但差异不显著，P 1、P 2促进了有效叶数的增加，P 1促进了叶长的增加。移栽后80 d，P 1处理显著促进了烟株株高和叶长的增加，所有处理均显著促进了茎围的增粗。总体上，各减施磷肥处理对于烟株生长无不良影响，其中P 1和P 2对烟株农艺性状有较好的改善作用。因此，减施磷肥结合施用速效磷肥部分替代常规磷肥技术，可在一定程度上达到减肥增效的目的。

表2 磷肥用量对烤烟农艺性状的影响

2.2 减施磷肥对烤烟外观质量的影响

各减施磷肥增效处理对烤烟的外观质量影响表现不一。就上部叶而言，P 1对烟叶外观质量表现出明显的改善效果，主要表现为改善了上部叶的颜色、结构和色度，其他2个处理对外观质量综合得分影响不显著；就中部叶而言，和对照相比，P 1和P 2处理对烟叶外观质量影响不显著，而P 3处理对烟叶外观质量产生不良影响，主要表现为P 3处理烟叶颜色、油分和色度得分均下降。就下部叶而言，和对照相比，P 1对烟叶外观质量表现出明显的改善作用，主要表现为改善了烟叶的成熟度、结构、油分和色度；而P 2和P 3处理对烟叶外观质量产生不良影响，但与对照相比差异不显著。

表3 减施磷肥对烤烟外观质量的影响 单位：分

总体上，P 1对上部烟叶和下部烟叶的外观质量改善效果较明显，对中部烟叶外观质量无明显改善作用；P 2处理对各部位烟叶外观质量影响不显著；P 3处理对各部位烟叶外观质量均有不良影响，其中对中部外观质量的影响达到显著水平。

2.3 减施磷肥增效技术对烤烟物理指标的影响

减施磷肥处理对烟叶物理指标有一定影响，对不同部位烟叶的影响存在一定差异(表4)。就上部叶而言，P 1处理显著提高了叶片厚度，P 3处理降低了单叶重和平衡含水率；与对照相比，所有处理均降低了烟叶含梗率，但处理间差异未达显著水平；各处理对烟叶叶长、叶宽和叶质重的影响不显著。就中部叶而言，P 1和P 2提高了叶片厚度，P 3单叶重显著低于对照和其他处理，各处理含梗率均显著低于对照，处理P 2和P 3含水率显著高于对照；各处理对烟叶叶长、叶宽和叶质重的影响不显著。就下部叶而言，各处理均提高了叶片宽度，P 1和P 2提高了叶片厚度但与对照差异不显著，各处理均降低了烟叶含梗率，P 1和P 2显著提高了烟叶叶质重；各处理对叶长、单叶重和含水率影响不显著。总体上，3个处理均不同程度地降低了各部位烟叶的含梗率，其中P 1和P 2对叶片厚度和单叶重有一定促进作用。

表4 减施磷肥对烤烟物理指标的影响

2.4 减施磷肥增效技术对烤烟化学成分的影响

施用不同磷肥处理均对烟叶化学成分及其协调性有一定影响。就中部叶而言，减施磷肥均提高了烟叶总糖和还原糖含量，但与对照相比差异未达显著水平；减施磷肥均提高了烟叶的总氮和烟碱含量，其中P 2和P 3处理烟总氮含量显著高于对照，而P 1总氮含量与对照相比差异不显著，3个处理的烟碱含量均显著高于对照，且P 2和P 3处理烟碱含量显著高于P 1；3个处理均显著提高了烟叶的钾含量，其中P 2和P 3处理钾含量显著高于P 1；烟叶氯含量和氮碱比在处理及对照之间差异不显著；烟叶钾氯比均在适宜范围内，其中以P 2和对照最高，显著高于P 1。烟叶糖碱比以对照最高，显著高于各处理。上部叶趋势和中部叶趋势大体上一致。从化学成分综合评价的结果来看，3个处理均略微提高了烟叶化学成分的综合得分，但均未达到显著水平。

表5 减施磷肥对烤烟化学成分的影响

2.5 减施磷肥增效技术对烤烟感官质量的影响

由表6可见，3个处理对烤烟上部烟叶和中部烟叶感官质量有一定的提升作用，主要表现在改善了香气质、香气量和杂气得分；其中P 1和P 2对上部烟叶的感官质量更为明显，3个处理对中部烟叶感官质量提升作用基本相当。

表6 减施磷肥对烤烟感官质量的影响

2.6 减施磷肥增效技术对烤烟经济性状的影响

3个磷肥处理对烤烟的经济性状有一定的影响(表7)。从产量来看，处理P 1略高于对照，P 2略低于对照，P 3显著低于对照；从产值来看，以P 1产量最高，显著高于对照和其他处理，P 2和P 3显著低于对照，其中以P 2和P 3最高。从均价和上等烟比例来看，以对照和P 1最高，显著高于P 3，但和P 2相比差异不显著。从中上等烟比例来看，以P 1和对照上等烟比例较高，显著高于P 2和P 3。表明降低磷肥用量25%对烟叶经济性状无不良影响，但用量下降过大则会影响烤烟经济性状。

表7 不同处理对烤烟经济性状的影响

3 结 论

研究结果表明，减施磷肥施用对烤烟生育期无显著影响；P 1处理不同程度地改善了2个时期烤烟的农艺性状；P 2处理和P 3处理总体上对烤烟农艺影响不显著(无明显不良影响)。

减磷增效处理对烟叶品质指标有一定的影响。就外观质量而言，P 1处理对上部烟叶和下部烟叶的外观质量改善较为显著，表现为主要表现为改善了上部叶的颜色、结构和色度，改善了下部烟叶的成熟度、结构、油分和色度等指标；P 2处理对各部位烟叶外观质量影响不显著；P 3处理对各部位烟叶外观质量均有不良影响，其中对中部外观质量的影响达到显著水平。

就物理指标而言，所有处理均降低了各部位烟叶的含梗率，其中上部烟叶含梗率分别降低了2.77、3.14和3.57个百分点，中部叶含梗率分别降低了2.90、3.40和3.36个百分点，下部叶含梗率分别降低了2.50、3.06和3.07个百分点。此外P 1、P 2处理不同程度地增加了各部位烟叶的叶厚和叶质重。各处理对其他物理指标的影响无明显的规律性。从化学成分综合评价的结果来看，3个处理均略微提高了烟叶化学成分的综合得分，但均未达到显著水平。

3个减施磷肥增效处理，处理对烤烟的经济性状有一定的影响。其中P 2处理和P 3处理不利于烟叶的经济性状，主要表现为P 2处理降低了烟叶的产值和中上等烟比例，P 3处理降低了烟叶所有的经济性状指标。

本研究的结果虽仅基于一年和一个磷素背景田块上的试验数据，但得到的试验结果表明在土壤磷素背景很高(20～30 mg·kg-1)的条件下，减少25%的磷肥用量对烟叶产质量无明显不良影响，显著降低了烟叶含梗率，减少50%和75%的磷肥用量则会对烟叶产质量产生不良影响。但据前期研究显示，有效磷含量超过30 mg·kg-1的土壤在多个烟区均普遍存在，在有效磷含量超过30 mg·kg-1的土壤上，磷素用量有无进一步下调的空间尚有待进一步研究。