减氮施肥对烟叶品质及土壤肥力的影响
2021-09-01李自林刘书武赵馨馨丁争追格龙晓庆朱国安王春雷付楚辉
李自林,刘书武,赵馨馨,丁争追格,龙晓庆,朱国安,王春雷,付楚辉,李 靖
(1. 云南省烟草公司丽江市公司华坪县分公司,云南 丽江 674800;2. 云南省烟草公司文山市公司广南县分公司,云南 文山 663000)
烤烟是我国的主要经济作物,烟叶产质量很大程度上影响地区经济发展水平,而烟叶的品质与土壤肥力和施肥状况密切相关[1],随着现代烟草研究水平的不断加深,烤烟复种指数不断提高,造成烟草产质量下降,烟叶品质变差,土壤地力下降。施肥是调控烤烟生长发育、土壤和烟叶产量、品质的重要因素[2-3]。氮肥施用不合理,造成土壤养分失调,土壤保肥、供肥能力变差,影响烟叶产量和品质的提升[4]。
适量氮肥是烟草正常生长发育的重要条件,明显提高烟叶质量[5]。氮肥用量过少或过多,对烟草的生长、烟叶质量均不利[6-8]。氮肥过量,造成资源浪费,污染生态环境[9-10]。近年来化肥、有机肥施用比例严重失调,导致烟区土壤养分结构失衡,严重影响烤烟产质量,降低了烤烟经济效益。因此,研究烟草合适的氮肥施用量,优化调整施肥方式,减少化学肥料的投入和提高肥料利用率[11],对改善植烟土壤状况、提升土壤肥力和提高烟草质量和经济效益具有十分重要的意义。
1 材料与方法
1.1 试验地点与参试材料
试验于2020年1—10月在云南省丽江市永胜县片角乡(N26°01′,E100°60′,海拔1 825 m)进行。片角乡属于永胜县南端的金沙江干热谷区,年平均气温18.7℃,年降雨量641 mm。2020年全乡共种植烤烟480 hm2,产值达3 082万元。试验地土壤为壤土,土壤pH值 5.74,养分含量有机质 28.21 g/kg,碱解氮 127.65 mg/kg,速效磷 65.36 mg/kg,速效钾120.32 mg/kg。
供试烟草品种为云烟99;供试肥料:烟草专用复合肥(12-12-24),烟草专用追肥(12.5-0-33.5),过磷酸钙(P2O5≥16%),硫酸钾(K2O≥52%)。烟草专用复合肥、追肥:云南云叶化肥股份有限公司;过磷酸钙:云南安宁云科化肥有限公司;硫酸钾:国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司;有机肥:商品有机肥。
1.2 试验方法与田间管理
试验设5个施氮量处理和对照(纯氮4.25 kg/667m2,纯磷5.4 kg/667m2,纯钾14.15 kg/667m2),每个处理重复3次,处理设计详见表1。采用随机区组排列,膜上壮苗打孔移栽,2020年5月1日移栽,试验小区面积为1 200 m2,株行距为120 cm×50 cm,四周设保护行。生育期内各处理烤烟生产管理措施相同。
表1 试验各处理施肥情况 (kg/667m2)
烤烟基肥为烟草专用复合肥,用于控制氮肥施用量,施有机肥;追肥为烟草专用追肥,过磷酸钙作补磷追肥;钾肥为硫酸钾,用作追施;各处理纯磷、纯钾施用量相同,追肥均对水浇施,3次浇施完。在烤烟移栽之前,依据五点取样法采集试验地块土壤,混合均匀四分法风干得1 kg样品,测定其土壤理化性状[12]。
1.3 指标测定
1.3.1 化学成分分别取各处理X2F、C3F、B2F三个等级烟叶各2 kg,分别测定烟叶中总氮、总糖、烟碱、氯、钾、还原糖、钾/氯、总糖/烟碱、总氮/烟碱等主要指标,采用连续流动法[13]进行测定。优质烟叶的化学成分参考值见表2。
表2 优质烟叶化学成分含量
1.3.2 土壤养分烟叶生长的团棵期、旺长期、成熟期、烘烤结束5个不同时间段,依据五点取样法采集耕层土壤(0 ~ 20 cm),二分法充分混匀后留取各1 kg带回实验室经室内自然风干、去杂后,研磨过筛,测定pH值、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾等共5个指标,并按照《土壤农化分析》[12]方法测定。优质烟叶的土壤理化性状如下:pH值5.5~6.5,有机质20~35 g/kg;碱解氮80~120 mg/kg;速效磷10~20 mg/kg;速效钾180~250 mg/kg。
1.4 数据处理
采用Microsoft Excel 2013和SPSS23.0软件进行数据处理分析。
2 结果与分析
2.1 不同施氮量对烟叶化学成分的影响
对于下部烟叶来说,T4处理初烤烟叶总氮、烟碱、还原糖、氮碱比最好;T3处理初烤烟叶总糖、烟叶钾含量、钾氯比最好;烟叶氯含量T1处理最佳。综合比较,T3、T4处理对下部烟叶化学成分合成有利。
对中部烟叶来说,T4处理对烟叶总氮、总糖、钾氯比、氮碱比形成有利;T3处理对烟叶合成烟碱、烟叶钾含量、还原糖、钾氯比有利;T1处理烟叶有烟碱含量、氯含量、钾氯比合成最佳。综合比较,T3、T4处理对中部烟叶化学成分合成有利。
对于上部烟叶来说,T2处理初烤烟叶钾含量、糖碱比、氮碱比最高;T3处理初烤烟叶总糖、还原糖含量最高;T1处理烟叶氯含量最佳。综合比较,T2、T3处理对上部烟叶化学成分合成有利。
2.2 不同施氮量对土壤养分的影响
不同施氮量对植烟土壤养分有影响,由表5可知,不同生长时期,各处理对烤烟土壤养分影响均不一致。
表5 不同施氮量对土壤养分的影响
烤烟生长团棵期,T3处理植烟土壤有机质、碱解氮含量最高;T4处理植烟土壤速效磷、速效钾含量最高;pH值除T5处理外,其余处理均适宜。综合比较,T3处理烤烟生长团棵期植烟土壤养分储存最好。
烤烟生长旺长期,T3处理烤烟生长植烟土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量最高;T4处理烤烟生长土壤有机质合成最佳。综合比较,T3处理烤烟生长旺长期植烟土壤养分储存最好。
烤烟生长成熟期,T3处理植烟土壤有机质含量、速效磷、速效钾含量最高;T5处理植烟土壤碱解氮含量最高;除T5外,其余处理磷含量均适宜。综合比较,T3处理烤烟成熟期植烟土壤养分储存最好。
烟叶采烤结束,T3处理植烟土壤有机质、碱解氮、速效磷含量最高;T4处理土壤速效磷、速效钾含量最高;除T5外,其余处理土壤pH值均适宜烟叶生长。综合比较,T3处理烤烟初烤结束期植烟土壤养分涵养最好。
3 结 论
施氮量对初烤烟化学成分影响有差异。T3处理(纯氮4.85 kg/667m2)、T4处理(纯氮5.45 kg/667m2)对中部叶、下部叶烟叶化学成分合成有利。T2处理(纯氮4.25 kg/667m2)、T3处理(纯氮4.85 kg/667m2)对上部烟叶化学成分合成有利。T1处理(纯氮3.65 kg/667m2)烟叶氯含量最适宜。
表4 不同施氮量对烟叶化学成分的影响
不同施氮量对植烟土壤养分有影响,在烟草生长团棵期、旺长期、成熟期及采烤结束,T3处理(纯氮4.85 kg/667m2)植烟土壤养分储存最好,除T5处理(纯氮6.05 kg/667m2)外,其余处理土壤pH值均适宜烤烟生长。
4 讨 论
肥料施用是决定烟叶产量、品质及香味的重要因素[14-15]。近年来,过量施用氮肥,部分烟区土壤养分失衡,烟叶品质降低,肥料利用率下降,对烟草可持续发展造成威胁或障碍,优化肥料施用量及方式是实现烟草绿色生产的重要途径。
向慧慧等[16]研究认为,随施氮量增加,烤烟化学综合质量先升高后下降。汤宏等[17]研究认为,施低量氮肥对烟草农艺性状好,抗病能力强,相对提高产量和经济效益。薛如君等[18]研究得出,随着氮肥滴灌量的减少,烟株氮素累积量随之减少,磷素和钾素累积量随之增加,氮、磷、钾利用率均随之提高。余小芬等[19]研究认为,适宜氮磷钾肥比例能提高中上部烟叶总糖、还原糖含量,显著降低烟叶总氮、烟碱含量,使中上部烟叶化学成分更协调。牛德新等[20]认为,随氮肥施用量的增加,烟叶总糖和还原糖含量降低,总氮含量增加。陈壮壮等[21]认为,适当减少基肥氮量,增加追肥氮量和次数,适当延长追肥时期,可提升肥料农学利用率、偏生产力、吸收利用率和收获指数。申洪涛等[22]认为,施氮量为3 kg/667m2配施高炭基肥60 kg/667m2,有利于促进烤烟生长、改善烟叶品质。综上所述,减氮施肥,一定程度上可以提高肥料利用率,改善、提高土壤养分含量,提升烟叶质量。
此研究结论与上述研究结论相似,说明减量施氮对优质烟叶生产具有促进作用。可提升烟叶质量,提高烟区土壤肥力,促进烟叶生产高质量发展。