不同有机肥料对烤烟氮素吸收和产值的影响

2022-06-09李健铭刘青丽李志宏张云贵张宗锦闫芳芳熊维亮王鹏李君艾栋

江苏农业科学 2022年9期

李健铭刘青丽李志宏张云贵张宗锦闫芳芳熊维亮王鹏李君艾栋

摘要：为了选取适宜的有机肥施用类型，以烤烟为供试作物进行田间小区试验，设对照（不施有机肥，Y1）、秸秆（Y2）、油枯（Y3）、农家肥（Y4）、农家肥+油枯（Y5）5个不同施肥处理，研究不同有机肥类型对烤烟生长发育以及氮素吸收的影響规律。结果表明，施用有机肥可以明显提高烤烟地上部干物质积累量与氮素吸收量，且采烤期前烤烟地上部干物质积累量与氮素吸收量呈明显正相关;施用有机肥可以明显提高打顶期烤烟茎部氮素吸收量，Y2、Y3、Y4、Y5处理与对照相比，烤烟茎部氮素吸收分别提高了32.39%、73.80%、71.55%和40.40%，差异显著;烤烟下部叶氮素吸收，Y4处理于旺长期和打顶期显著高于其他处理，于采收期Y3、Y4、Y5处理处于同一水平，分别显著高于对照73.81%、97.22%和92.06%;烤烟中部叶氮素吸收，Y4处理于旺长期和打顶期显著高于其他处理;烤烟上部叶氮素积累，于旺长期和采收期，各有机肥处理均显著高于对照，于打顶期Y5处理显著低于对照8.15%，Y2、Y3和Y4分别显著高于对照35.59%、31.69%和19.06%;Y4和Y5处理烤烟产量处于同一水平，显著高于其他处理，且Y4处理烤烟产值、上等烟比例显著高于其他处理，与对照相比分别提高了79.86%、19.72百分点，烤烟下等烟比例显著低于其他处理，降低了9.30百分点，差异显著。施用油枯有机肥，有利于促进烤烟生长发育、氮素吸收与烤烟产量、质量的提高。

关键词：有机肥;烤烟;氮吸收;产值;秸秆;油枯;农家肥

中图分类号： S572.06 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2022）09-0083-06

烤烟是四川省的重要经济作物，其营养状况影响着烟叶产量与品质，人们把调节烤烟养分吸收作为调控烟叶产量与质量的主要手段。施用适宜的肥料，在土壤养分较为缺乏的条件下，可以明显增加作物产量改善作物品质[1]。烤烟生长发育过程中，氮、磷、钾3种营养元素对烤烟产量、烟叶等级及烟叶品质，影响较大，适宜的氮素供应，使烟叶等级得到提升，对烤烟产量与品质影响极大[2]。近年来，由于烟农追求产量和经济收益，重施化肥而轻施有机肥以及采取高复种模式，造成植烟土壤板结、通气性差、酸化、养分不均衡、保水保肥能力下降、土壤碳氮比（C/N）和微生物活性降低等诸多问题屡见不鲜[3-4]。配施有机肥被认为是改善烟田土壤质量、提升烤烟产质量最有效的措施，能改善土壤物理、化学和生物学性状，成为优质烟叶生产的基本保证[5]。长期施用有机肥可以提高土壤微生物活性，提高土壤有机质、碱解氮和全氮含量水平，对提高烟叶品质也有着一定的效果，施用有机肥已成为近年来烟叶绿色生产的重点技术措施之一[6-9]。但目前烟农施用的有机肥种类繁多，质量参差不齐，不同类型的有机肥物化性质明显不同，其对土壤和作物的效应也明显不同，优选适宜烤烟的有机肥产品是改善烟田土壤质量，提升烤烟产质量的有效途径[3]。本试验选取四川省攀枝花市常用有机肥，通过研究不同有机肥对烤烟生长发育、氮素吸收、产量与品质的影响，选取适合当地烤烟种植区有机肥施用的类型，以促进烤烟生长，提高烟叶产量，改善烟叶品质，调节烤烟生长营养状况，为四川攀枝花烟区生产优质烤烟提供一定的理论指导。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2018年5—9月在四川省攀枝花市仁和区平地镇进行。地理位置为101°47′51″E、26°12′7″N，海拔1 910 m，土壤类型为暗紫泥土-紫色土，仁和区属亚热带季风气候，四季不分明，昼夜温差大，气候干燥，日照长，年平均气温20.40 ℃，年积温达 7 450 ℃，年日照时数达2 745 h，无霜期300 d以上[10]。2018年烤烟生长季月平均温度为24.50 ℃，降水量731.90 mm，具体条件如图1所示，供试土壤基本理化性质如下：pH值7.80，碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为76.36、18.40、90.00 mg/kg，有机质含量为26.90 g/kg。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

共设置5个施肥处理：Y1[不施有机肥（对照）]、Y2（秸秆）、Y3（油枯）、Y4（农家肥）、Y5（农家肥+油枯）。化肥采用烟草专用复混肥（氮-磷-钾含量百分比为12-12-25）、烟草专用上厢肥（氮-磷-钾含量百分比为5-5-46），有机肥采用农家肥（羊粪）、油枯、秸秆（水稻），各处理施肥量和有机肥养分含量如表1所示。

1.2.2 田间管理

大田试验品种均采用当地主栽烤烟品种“云烟87”，移栽苗选用漂浮育苗。试验于2018年5月14日进行移栽，种植密度为16 500株/hm2。在烤烟移栽前土壤深耕起垄，以110 cm行距、55 cm株距打穴，之后施肥。施肥方法为烟草专用复混肥的基肥和追肥施用质量比为3 ∶2，有机肥全部做基肥施用。基肥中烟草专用复混肥和有机肥混合采用穴施，将肥料与穴（20 cm×20 cm×10 cm）内土壤混合，施肥移栽后覆盖地膜。烤烟移栽后15 d追肥，将烟草专用复混肥用少量水溶解浇施在距烟根 5 cm 处。烤烟移栽后35 d揭膜，再次于烟根5 cm处追施烟草专用复混肥与上厢肥，上厢培土覆盖，现蕾后打顶。试验共施烟草专用复混肥 600 kg/hm2，烟草专用上厢肥300 kg/hm2，田间管理按优质烟生产技术措施实施，各处理施肥量见表2。

1.2.3 田间取样与测定项目

试验烤烟分别于2018年6月13日（团棵期）、7月13日（旺长期）、8月12（打顶期）、9月11日（采收期）取样，每个处理3次重复，在团棵期采地上整株，每个重复中取样2株，旺长期、打顶期、采收期每个重复中取样1株，按烟株根、茎、下部叶、中部叶、上部叶5个部位分别取样，取样后洗净擦干，于烘箱中105°杀青30 min，然后于70°烘干至恒质量，测定干质量，植株全氮含量采用浓硫酸-过氧化氢消煮，凯氏定氮法[11]测定。

1.2.4 数据处理

采用Excel 2007软件处理数据，使用SPSS 21.0版软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同有机肥料对烤烟地上部干物质积累的影響

由表3可见，随着生育期的推进，烤烟地上部干物质积累呈增加趋势。在团棵期，对照与Y4、Y5处理烤烟地上部干物质积累量无显著差异，Y2和Y3处理分别显著低于和高于对照36.43%和47.29%;在有机肥施用处理间，Y3显著高于Y2、Y4和Y5处理131.71%、53.23%和48.73%，Y2显著低于Y4和Y5处理33.87%和35.81%。在旺长期，Y2、Y5处理与对照无显著差异，Y3、Y4显著高于对照处理32.84%、42.95%;在有机肥施用处理间，Y3和Y4显著高于Y5处理20.55%和29.75%，且Y2显著低于Y5处理14.03%。在打顶期，Y2、Y3、Y4和Y5处理分别显著高于对照8.32%、27.47%、52.89%和27.04%;在有机肥施用处理间，Y4显著高于Y2、Y3和Y5处理41.15%、19.95%和20.35%，此时Y3和Y5处理无显著差异却分别显著高于Y2处理17.68%和17.28%。在采收期，对照与Y2处理无显著差异，Y3、Y4和Y5处理分别高于对照23.54%、24.28%和11.42%;在有机肥施用处理间，Y3和Y4无显著差异均显著高于Y2和Y5处理，此时Y5显著高于Y2处理18.19%。综合分析认为，施用油枯有利于促进烤烟地上部干物质积累，与其他处理相比，效果较为明显。

2.2 不同有机肥料对烤烟地上部氮素积累的影响

随着生育期的推进，烤烟地上部氮素积累呈增加趋势如表4所示。在团棵期，Y4烤烟地上部氮素积累量与对照处理无显著差异，Y3和Y5分别显著高于对照处理37.27%和19.09%，Y2处理显著低于对照23.64%;在有机肥施用处理间，Y3显著高于Y2、Y4和Y5处理79.76%、22.76%和15.27%，Y2显著低于Y4和Y5处理31.71%和35.88%，Y4和Y5处理无显著差异。在旺长期，Y2与对照处理无显著差异，Y3、Y4和Y5分别显著高于对照处理24.21%、41.22%和10.80%;在有机肥施用处理间，Y4分别显著高于Y2、Y3和Y5处理45.02%、13.70%和27.46%，且Y3分别显著高于Y2和Y5处理27.55%和12.11%，Y5显著高于Y2处理13.77%。在打顶期，Y2、Y3、Y4和Y5分别显著高于对照处理26.88%、32.92%、54.04%和26.85%;在有机肥施用处理间，Y2、Y3和Y5处理间无显著差异且分别显著低于Y4处理17.63%、13.71%和17.60%。在采收期，Y2与对照处理无显著差异，Y3、Y4和Y5处理分别显著高于对照8.84%、30.32%和32.21%;在有机肥施用处理间，Y4和Y5无显著差异且均显著高于Y3和Y2处理，Y3显著高于Y2处理14.60%。综上所述，施用油枯有利于促进烤烟地上部氮素积累，与其他处理相比，效果较为明显。

2.3 不同有机肥料对烤烟茎部氮素积累的影响

如表5所示，随着生育期的推进，烤烟茎秆氮素积累量在农肥处理中呈现先增加后减少的变化趋势，而其他处理则呈现逐渐增加的变化趋势。在团棵期，Y2、Y4、Y5烤烟茎部氮素积累量与对照处理无显著差异，Y3显著高于对照处理51.85%;在有机肥施用处理间，Y3分别显著高于Y2、Y4和Y5处理70.83%、32.26%和46.45%，Y4与Y5处理无显著差异。在旺长期，Y3、Y4与对照无显著差异，Y2和Y5显著低于对照处理55.81%和32.56%;在有机肥施用处理间，Y3和Y4显著高于Y2和Y5处理，Y2显著低于Y5处理34.48%。在打顶期，Y2、Y3、Y4和Y5显著高于对照处理32.39%、73.80%、71.55%和40.00%;在有机肥施用处理间，Y3和Y4处理无显著差异，Y2和Y5处理无显著差异，Y3和Y4显著高于Y2和Y5处理。在采收期，Y4、Y5与对照无显著差异，Y2和Y3处理分别显著低于对照28.07%和66.18%;在有机肥施用处理间，Y4显著高于Y2、Y3和Y5处理51.86%、222.92%和21.91%，Y2显著低于Y5处理19.82%，Y3显著低于Y2处理52.97%。说明油枯处理对于提高烤烟茎部氮素累量，效果明显优于其他有机肥处理。

2.4 不同有机肥料对烤烟下部叶氮素积累的影响

如表6所示，烤烟下部对叶氮素的吸收量随生育期的推进而发生不同的变化。在团棵期，Y3、Y4和Y5烤烟下部叶氮素积累量与对照处理无明显差异，Y2显著低于对照37.88%;在有机肥施用处理间，Y3、Y4和Y5间无显著差异，分别显著高于Y2处理51.22%、39.02%和48.78%。在旺长期，Y2和Y3处理与对照无显著差异，Y4和Y5处理显著高于对照44.33%和9.00%;在有机肥施用处理间，Y4显著高于Y2、Y3和Y5处理50.35%、35.74%和32.42%，而Y2显著低于Y3和Y5处理9.72%和11.93%，Y3和Y5处理无显著差异。在打顶期，Y5与对照处理无显著差异，Y4显著高于对照处理26.72%，Y2和Y3显著低于对照处理34.66%和16.93%;在有机肥施用处理间，Y4显著高于Y2、Y3和Y5处理93.95%、52.55%和33.43%，且Y5显著高于Y2和Y3处理45.34%和14.33%，Y3显著高于Y2处理27.12%。在采收期，Y2与对照处理无显著差异，Y3、Y4和Y5显著高于对照73.81%、97.22%和92.06%;在有机肥施用处理间，Y3、Y4和Y5这3个处理间差异不显著，分别显著高于Y2处理59.85%、81.39%和76.64%。试验结果表明，油枯处理有利于促进烤烟下部叶氮素吸收，效果明显优于其他处理。

2.5 不同有机肥料对烤烟中部叶氮素积累的影响

如表7所示，随着生育期的推进，烤烟中部叶氮素积累量在油枯处理中先增加后减少，而其他处理逐渐增加。在团棵期，Y2烤烟中部叶氮素积累量与对照处理无显著差异，Y3、Y4和Y5显著高于对照处理200.00%、112.50%和162.50%; 在有机肥施用处理间，Y3显著高于Y2、Y4和Y5处理152.63%、41.18%和14.29%，且Y2显著低于Y4和Y5处理44.12%和54.76%，Y4与Y5处理无显著差异。在旺长期，Y2、Y3、Y4和Y5显著高于对照处理19.58%、27.00%、64.98%和23.74%;在有机肥施用处理间，Y4显著高于Y2、Y3和Y5处理37.96%、29.91%和33.33%，而Y2、Y3和Y5处理之间无显著差异。在打顶期，Y2、Y3、Y4和Y5显著高于对照处理54.42%、43.78%、23.49%和103.21%;在有机肥施用处理间，Y2和Y3无显著差异且显著低于Y4和Y5处理，Y4显著高于Y5处理9.98%。在采收期，Y4和Y5与对照处理无显著差异，Y2和Y3处理显著低于对照处理23.62%和18.56%;在有机肥施用处理间，Y5显著高于Y2和Y3处理29.20%和21.17%，Y4和Y5处理无显著差异。综合分析认为，施用油枯对提高烤烟中部叶氮素积累有较好的效果。

2.6 不同有机肥料对烤烟上部叶氮素积累的影响

如表8所示，烤烟上部叶氮素积累随着生育期的推进，仅对照和秸秆有机肥处理烤烟上部叶氮素积累量先升高后下降，而其他处理烤烟上部叶氮素积累量则不断上升。在旺长期，Y2、Y3、Y4和Y5烤烟上部叶氮素积累量显著高于对照处理67.19%、218.75%、54.69%和100.00%;在有机肥施用处理间，Y3显著高于Y2、Y4和Y5处理90.65%、106.06%和59.38%，Y2、Y4和Y5处理之间无显著差异。在打顶期，Y2、Y3和Y4显著高于对照处理35.59%、31.69%和19.06%，Y5显著低于对照处理8.15%，在有机肥施用处理间，Y2和Y3处理显著高于Y4和Y5处理，且Y5显著低于Y4处理22.85%。在采收期，Y2、Y3、Y4和Y5显著高于对照处理47.80%、117.61%、86.16%和114.94%，在有机肥施用处理间，Y3和Y5显著高于Y2和Y4处理，Y2显著低于Y4处理20.61%。试验结果表明，施用农家肥、油枯處理对于提高烤烟上部叶氮素积累效果较为明显。

2.7 不同有机肥料对烤烟产量构成和产值的影响

如表9所示，施用有机肥处理的烟叶产量显著高于单施化肥处理，而有机肥处理中，Y4与Y5处理无显著差异均显著高于Y2和Y3处理，Y3烤烟产量与Y2处理相比提高了3.23%，但差异不显著。从烤烟产值来看，Y3、Y4和Y5处理烤烟产值分别显著高于对照25.32%、79.86%和63.22%，Y2处理与对照相比，烤烟产值提高了8.37%，但无显著差异;施用有机肥处理间，Y4处理烤烟产值显著高于Y2、Y3和Y5处理65.97%、43.52%和10.20%，Y5处理与Y2、Y3处理相比烤烟产值显著提高了50.61%和30.24%，Y3与Y2处理相比烤烟产值显著提高了15.64%。从上等烟比例来看，Y3、Y4和Y5处理显著高于对照9.19、19.72和14.43百分点;Y2处理与对照相比，烤烟上等烟比例降低了2.75百分点，但差异不显著;施用有机肥处理间相比，Y4处理烤烟上等烟比例显著高于Y2、Y3和Y5处理22.47、10.53和5.30百分点，同时Y5处理烤烟上等烟比例显著高于Y2和Y3处理17.18和5.23百分点，此时Y3与Y2处理相比，烤烟上等烟比例提高了11.94百分点，差异达到显著水平。从烤烟中等烟比例来看，Y4和Y5处理烤烟中等烟比例显著低于对照10.42和9.60百分点;Y2和Y3处理与对照相比，烤烟中等烟比例分别降低了0.56和5.00百分点，但差异不显著;施用有机肥处理间相比，Y2与Y3处理烤烟中等烟比例处于同一水平，均显著高于Y4和Y5处理，Y4与Y5处理相比，烤烟中等烟比例降低了0.82百分点，差异不显著。从烤烟下等烟比例来看，Y4和Y5处理烤烟下等烟比例显著低于对照9.31和4.83百分点;Y2、Y3处理与对照相比，烤烟下等烟比例分别提高了3.34、降低了4.19百分点，差异不显著;施用有机肥处理间相比，Y4处理烤烟下等烟比例显著低于Y2、Y3和Y5处理12.62、5.12和4.48百分点，Y3和Y5处理烤烟下等烟比例处于同一水平，且分别显著低于Y2处理7.50和8.14百分点。综合分析认为，施用油枯有机肥对提高烤烟产量产值、提升上等烟比例、降低下等烟比例效果较为明显。

3 讨论

3.1 不同有机肥料对烤烟干物质积累与氮素吸收的影响

烤烟干物质与养分积累在烤烟生长发育的各重要时期会产生不同的变化，不同器官的积累程度，可以明显反映烤烟的生长发育状况，同时体现养分吸收的相关规律[12]。试验结果表明，有机肥施用类型的改变，可以明显影响烤烟干物质积累，且施用有机肥与单施化肥处理对烤烟干物质积累有明显差异，有机肥处理使烤烟干物质积累有所增加，Y4处理对于促进烤烟干物质积累的增加，效果最为明显，这与朱英华等研究有机无机配施可以提高烤烟干物质积累量的结果[13]相似。烤烟生长期对氮素含量需求量较高，氮素直接参与烟株生理生化过程与器官建成，在烤烟旺长期，对氮素营养有较大需求，烤烟不断吸收养分供给植株发育，到了烤烟生长采收期，烤烟叶片逐渐落黄，因此降低了对氮素的吸收[14-16]。本试验从不同有机肥料对烤烟氮素积累的影响上看，烤烟氮素积累受有机肥施用类型的影响而不同。于采收期前，烤烟地上部氮素积累与干物质积累呈高度的正相关，说明在采收期前，不同有机肥对烤烟氮素积累的促进作用与干物质积累同时进行，碳、氮养分同时运输，保持高度的一致性。试验结果表明，单施化肥的烤烟氮素积累明显低于施用有机肥的烤烟，这与刘国顺等的研究结果[17-18]相似。各有机肥处理中，Y4处理对于促进烤烟氮素吸收效果较为明显。

3.2 不同有机肥料对烤烟产量产值的影响

Y3、Y4和Y5处理明显提高了烤烟产量、产值，同时明显提升了烤烟上等烟比例，使下等烟比例得到降低，而Y2处理对提高烤烟产量、产值和改善烟叶等级没有明显的效果，这可能是因为秸秆施用量过大，导致烤烟前期烧苗，阻碍了烤烟团棵期后生长发育造成的，这与王毅等的研究结果秸秆还田前期制约、后期促进叶片发育，烟叶产量、产值增加不明显结果[19-20]相似。Y3与Y4处理相比，烤烟产量产值与上等烟比例产生明显差异，说明农家肥和油枯相比，油枯对提高烤烟产量、经济效益、烟叶质量方面，效果更为理想。Y5与Y4处理相比，虽然产量没有明显差异，但在产值与上等烟比例提升方面，Y5处理显著低于Y4处理，这可能是因为农家肥与油枯混施的施肥方式造成有机肥施用量过大，导致烤烟贪青晚熟，虽然在产量上得到了提升，但从烟叶质量与经济效益方面与油枯处理相比形成了明显的劣势，各有机肥相比，Y4处理对于提高烤烟产量产值、上等烟比例与降低下等烟比例，效果最为明显。

4 结论

施用有机肥可以明显提高烤烟干物质积累与氮素吸收，同时增加烤烟产量;农家肥、油枯、农家肥与油枯混施可以明显提高烤烟产值与上等烟比例，同时油枯、油枯与农家肥混施可以明显提高烤烟中等烟比例、降低下等烟比例。综合分析认为，当地气候环境与土壤条件下，施用油枯有机肥对于促进烤烟生长发育、养分吸收、提高烤烟产量产值、改善烟叶质量，效果较为明显。

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