抚仙湖径流区不同氮磷钾肥运筹对烤烟产量和质量的影响

赵文军，薛开政，刘 魁，田阳阳，杨继周，杨江南，徐昭梅，陈 华

[1. 红塔烟草（集团）有限责任公司原料部，云南 玉溪 653100；2. 云南省农业科学院农业环境资源研究所，云南 昆明 650205]

氮、磷、钾是烟草正常生长发育的3 大必需元素，也是获得优质烟叶的物质基础[1-2]。其中氮是决定烟草生长、产量和质量的首要元素，有“生命元素”之称[2-3]。磷是构成细胞核与原生质的重要物质，直接影响烟株体内碳、氮代谢，能促进根系生长和叶片成熟[4]。烟株对钾的吸收量远高于其他矿质元素，一般是氮的1.4 倍、磷的3.5 倍[5]。钾素是多种酶的活化剂，且能促进或平衡生理活动，增强烟株抗逆能力[6-7]。钾是烟叶重要的“品质元素”[8]，其在提高烟叶外观质量和内在品质方面有着重要的作用。

在一定范围内，烤烟的产量和质量随养分的增加而增加[1]，适宜的氮、磷、钾肥用量和科学的配比是烤烟养分管理的重要技术措施，但在目前的烤烟生产中，化肥施用过量的现象较为普遍，这不仅增加了生产成本，而且还会导致烟叶品质下降，甚至产生农业面源污染。烤烟种植过程中长期不合理施肥，会导致植烟土壤质量逐年下降、化肥利用率降低、烟叶质量下降等，严重影响植烟区生态环境质量并制约优质烟叶生产的可持续发展。为了提高化肥利用率、提升耕地质量，探索抚仙湖径流区优质烟叶生产最佳肥料管理技术，笔者开展了不同氮磷钾养分运筹对烤烟产量和质量影响的研究。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在海拔1 732 m 的云南省玉溪市澄江市龙街镇后香村进行，供试土壤为水稻土，前作为油菜。土壤基本理化性状为：pH 值6.61，有机质42.8 g/kg，水解性氮（N）237.0 mg/kg，有效磷（P2O5）101.5 mg/kg，速效钾（K2O）408.0 mg/kg。

供试烟草品种为当地主栽品种K326。

1.2 试验方法

根据当地烟草部门推荐的烤烟基准施肥量，试验设置不同氮、磷、钾肥用量共12 个处理（见表1），每个处理3 次重复，按随机区组排列。小区面积为90 m2，每个小区种植烤烟125 株。除肥料用量外，其他管理均参照玉溪市优质烟叶生产技术规程进行。

表1 试验设计

1.3 测定项目

1.3.1 农艺性状测定中心花开50%时打顶，打顶后7 d 每个小区选择15 株烟株按照中华人民共和国烟草行业标准YC/T 142—1988 进行烟株农艺性状调查。分别测定株高、茎围、有效叶数、节距、最大叶长、最大叶宽，并计算叶面积系数。

1.3.2 外观质量评价烤后烟叶外观质量按成熟度∶颜色∶结构∶油份∶身份∶色度=30 ∶15 ∶20 ∶15 ∶10 ∶10 的比例进行赋值评价。

1.3.3 内在化学成分测定按照烟草行业烟草或烟草制品相关指标检测标准，烟碱含量按照YC/T 160—2002 测定，总氮含量采用凯氏定氮法测定，总糖和还原糖含量按照YC/T 159—2002 测定，氧化钾含量按照YC/T 172—2003 测定，氯含量按照YC 162—2002测定，淀粉含量按照YC/T 216—2007 测定。

1.3.4 经济性状测定烟叶以小区为单位挂牌采收和烘烤，按照GB 2635—1992 统计产量、均价、上等烟比例和产值等经济性状，烟叶价格参考2019 年烟叶收购价。

1.4 数据处理

用SPSS 25 软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同氮、磷、钾肥用量对烤烟主要农艺性状的影响

由表2 可知，在不同氮肥用量处理中，烟株的农艺性状以N0 表现最差，N3 表现最佳，N3 处理的株高、茎围、有效叶片数、最大叶长、最大叶宽和叶面积系数与N0 处理的差异均达到显著水平；在不同磷肥用量处理中，除P2 的节距显著大于P0 和P3、P3 的叶面积系数显著大于P1 外，烟株的其他农艺性状在各处理间均没有显著差异；在不同钾肥用量处理中，烟株的农艺性状各处理间也都没有显著差异。

表2 各处理烤烟的农艺性状

2.2 不同氮、磷、钾肥用量对烟叶外观质量的影响

不同氮肥用量对烟叶外观质量的影响见表3，随着氮肥用量的增加，X2F、C3F 和B2F 3 个部位烟叶的各外观质量评价结果和综合得分均呈先增后降趋势，以N2 处理的综合得分最高且显著高于其他处理，说明在一定范围内增施氮肥能显著改善烟叶外观质量。在相同氮肥用量下，烟叶外观质量综合得分则表现为C3F ＞B2F ＞X2F。

表3 不同氮肥用量处理各部位烟叶的外观质量评价结果与综合得分

由表4 可知，随着磷肥用量的增加，X2F、C3F和B2F 3 个部位烟叶的各外观质量评价结果和综合得分总体上也呈先增后降趋势，以P2 处理的综合得分最高且显著高于P0 和P1 处理，说明适当增施磷肥对改善烟叶外观质量有一定作用。

表4 不同磷肥用量处理各部位烟叶的外观质量评价结果与综合得分

不同钾肥用量对烟叶外观质量的影响见表5，随着钾肥用量的增加，X2F、C3F 和B2F 3 个部位烟叶的各外观质量评价结果和综合得分均呈明显增加趋势，以K3 处理的综合得分最高且显著高于其他处理（B2F 的K3 处理与K2 处理除外），说明增施钾肥能有效改善烟叶外观质量。

表5 不同钾肥用量处理各部位烟叶的外观质量评价结果与综合得分

2.3 不同氮、磷、钾肥用量对烤烟化学成分的影响

不同氮肥用量对烤烟化学成分的影响见表6，随着氮肥用量的增加，X2F、C3F 和B2F 3 个部位烟叶的烟碱、总氮和氧化钾含量呈增加趋势，糖碱比呈下降趋势，但氮肥用量对其他指标的影响不大。对照云南中烟清香Ⅰ型优质烟叶化学成分标准要求 （见表7），N2 处理的X2F、C3F 和B2F 烟叶的化学成分协调性相对较好。

表6 不同氮肥用量处理烤烟的化学成分含量

表7 云南中烟清香Ⅰ型优质烟叶化学成分标准要求

不同磷肥用量对烤烟X2F、C3F 和B2F 3 个部位烟叶的各化学成分没有明显影响（见表8）。对照云南中烟清香Ⅰ型优质烟叶化学成分标准要求（见表7），各部位烟叶化学成分指标基本适中。

表8 不同磷肥用量处理烤烟的化学成分含量

不同钾肥用量对烤烟化学成分的影响见表9，随着钾肥用量的增加，X2F、C3F 和B2F 3 个部位烟叶的氧化钾含量均呈增加趋势，但对其他化学成分的影响不明显。对照云南中烟清香Ⅰ型优质烟叶化学成分标准要求（见表7），K3 处理烟叶的氧化钾含量符合标准要求，其他化学成分的协调性也较好。

表9 不同钾肥用量处理烤烟的化学成分含量

2.4 不同氮、磷、钾肥用量对烤烟产量和产值的影响

随着氮肥用量的增加，烤烟产量呈先增后降趋势，以N2 处理的产量最高，达3 088.40 kg/hm2，显著高于N0 和N1 处理；随着磷肥用量的增加，烤烟产量也表现出先增后降趋势，但各处理间没有显著性差异；随着钾肥用量的增加，烤烟产量呈明显增加趋势，以K3 处理的产量最高，达到3 192.25 kg/hm2，显著高于其他处理（见表10）。

随着氮肥用量的增加，烤烟的产值、均价、上等烟比例及上中等烟比例均呈先增后降趋势，N2 处理的表现最好，其产值显著高于其他处理；随着磷肥用量的增加，烤烟的产值、均价、上等烟比例及上中等烟比例也均呈先增后降趋势，以P2 处理表现最好且其产值显著高于P0 和P1 处理；随着钾肥用量的增加，烤烟的产值、均价、上等烟比例及上中等烟比例都呈上升趋势，以K3 处理表现最好且其产值显著高于其他处理（见表10）。

表10 各处理烤烟的产量和产值

3 讨论与结论

张硕等[9]的研究表明，随着氮肥用量的增加，烤烟株高、叶片数、上中下部烟叶的叶长和叶宽明显增加，整株干物质积累和养分积累量持续增加，氮肥利用率上升，施用氮肥的增产效果较明显；随着钾肥用量的增加，整株的干物质积累和养分积累量无显著变化。笔者的研究也表明，烟株农艺性状随氮肥用量的增加而改善，N 用量在90～135 kg/hm2时农艺性状表现相对较好；磷和钾肥用量增加对烟株农艺性状的影响差异不显著。该研究还表明：随着氮肥和磷肥用量的增加，烟叶的各外观质量评价结果和综合得分呈先增后降趋势，N 用量为90 kg/hm2（N2 处理）的综合得分最高且显著高于其他处理，P2O5用量为45 kg/hm2（P2 处理）的综合得分最高且显著高于P0 和P1 处理；随着钾肥用量的增加，烟叶的各外观质量评价结果和综合得分呈明显增加趋势，K2O 用量为405 kg/hm2（K3 处理）的综合得分最高且显著高于其他处理。烟叶的烟碱、总氮和氧化钾含量随氮肥用量的增加而增加，而糖碱比呈下降趋势；磷肥用量对烤烟化学成分没有明显影响；烟叶的氧化钾含量随钾肥用量的增加而增加；N、P2O5、K2O 用量分别为90、45 和405 kg/hm2时，烟叶的内在化学成分协调性较好。随着氮肥和磷肥用量的增加，烤烟的各项经济指标均呈先增后降趋势；随着钾肥用量的增加，烤烟的各项经济指标均呈上升趋势；N、P2O5、K2O 用量分别为90、45 和405 kg/hm2时的产值最高，分别为81 564.60、74 993.78和89 031.90 元/hm2。

综上所述，在抚仙湖径流区，当N、P2O5、K2O用量分别为90、45 和405 kg/hm2时，烟株的株高、茎围、有效叶数和叶面积系数等农艺性状表现最优；烤后烟叶成熟度、颜色、叶片结构、油分、身份、色度及综合得分最高；烟碱、氯离子、氧化钾、两糖差、糖碱比和非烟碱氮/总氮符合云南中烟清香Ⅰ型优质烟叶化学成分标准要求，各化学成分的协调性较好；烟叶产量、产值、均价、上等烟比例和上中等烟比例等经济指标表现最优。