烤烟专用有机无机复混肥对贺州旱地K326 烟叶品质的影响

胡亚杰，刘慧生，李群岭，杨祝军，林小兴，周效峰，李章海，丁婷，吴峰

（1.广西中烟工业有限责任公司，广西 南宁 530001；2.广西壮族自治区烟草公司贺州市公司，广西 贺州 542800；3.中国科学技术大学烟草与健康研究中心，安徽 合肥 230052；4.安徽农业大学植物保护学院，安徽 合肥 230036）

【研究意义】施肥是烤烟栽培的关键技术，对优质烤烟的形成具有重要意义。长期以来，重施化肥造成植烟土壤板结、养分不平衡、微生物活性下降、肥料利用率低、烟叶品质下降等问题［1］。有机肥营养丰富，对改良土壤促进烟叶生产取得一定效果［2-3］，但有机肥在土壤中氮素释放速率与烤烟需肥量不太一致，易出现前期“供氮不足”、后期“供氮过多”等问题，因此需要与无机氮肥合理配施，提高烤烟养分吸收利用率及烟叶品质［4-5］。【前人研究进展】烤烟专用有机无机复混肥是指将有机肥料和无机肥料按照一定的配比混合，集有机肥、化学肥料或微生物肥于一体的“二元或多元”农用生产复混肥［6］。程延明等［7］研究表明，施用有机无机复混肥可增加烟叶产量，使叶片结构更疏松、身份趋于中等，化学成分较协调，质量较为稳定。熊承飞等［8］研究发现，根施水溶性腐殖酸钾有机无机复混肥烟叶经济性状表现好，产值和上等烟比例提高。余小芬等［9］指出，30%菜籽油枯有机无机复混肥可促进烤烟地上部和根系部分生长发育，显著提高肥料利用率。朱英华等［10］研究表明，有机无机复混肥极显著提高水稻土烤烟根茎叶干物质及氮磷钾养分积累量。向铁军等［11］研究发现，0.5%纳米碳烟草专用活性有机无机复混肥能明显促进烤烟生长，农艺性状表现较优，经济性状提升，感官质量中等偏上。【本研究切入点】结合烤烟的需肥特点，克服单一施肥的弊病，将有机肥料的“稳”或微生物肥料的“促”和化学肥料的“速”，通过科学搭配、优势互补的原则，融为一体，配制成烤烟专用有机无机复混肥，既能改善土壤的结构，培肥地力，又可提高烟叶质量。【拟解决的关键问题】为充分利用当地有机肥原料资源，进一步提高旱地烟叶品质，本研究开展烤烟专用有机无机复混肥对旱地烟叶经济性状、物理特性、化学成分和感官质量影响的试验，为提高肥料利用、减工降本和指导肥料施用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2021 年在广西贺州富川烟区进行，试验田土壤类型为轻壤土，含碱解氮120.51 mg/kg、速效磷23.69 mg/kg、速效钾157.18 mg/kg、有机质1.97%，pH 7.85。供试烤烟品种为K326。供试肥料为烤烟专用有机无机复混肥（N∶P2O5∶K2O=5.5∶5.5∶10）。

1.2 试验方法

试验采用随机区组设计，设置4 个处理，3 次重复，共12 个小区，小区面积66 m2，行株距为1.1 m×0.50 m，每小区种植120 株。其中，有机无机复混肥+专用追肥处理A、B、C 基肥（N∶P2O5∶K2O=5.5∶5.5∶10）用量分别为1 500、1 725、1 950 kg/hm2，专用追肥（N∶P2O5∶K2O=12∶0∶33）用量均为300 kg/hm2，分两次施用，第1 次追肥在移栽后10 d 施用37.5 kg/hm2，剩余追肥在烟叶团棵后施用；CK 按照当地烤烟生产技术方案施用肥料，烤烟专用复混肥按基追比1∶1 在起垄时条施基肥牛粪菜籽饼有机肥1 500 kg/hm2和烤烟专用复混肥450 kg/m2，移栽后追施烤烟专用复混肥450 kg/hm2，其中提苗肥施复混肥150 kg/hm2、硫酸钾450 kg/hm2、硫酸镁75 kg/hm2。大田管理均按照当地烤烟生产技术方案执行。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 样品采集与处理 打顶后选取各小区生长较一致的烟株20 株，分别用不同颜色的毛线对所选烟株的每片可采烤烟叶进行拴毛线标记，于烟叶成熟期分别采摘、烘烤和存放，并统计各小区叶片数，然后按小区分级，统计各处理产量、产值和等级。取各处理标记烟株的C3F、B2F 烟叶各1 kg，进行常规化学成分、物理特性测定和感官评吸。

1.3.2 化学成分测定 总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾和氯等化学成分测定参照YC/T159-2002、YC/T160-2002、YC/T161-2002、YC/T217-2007、YC/T162-2002 等；计算糖碱比、氮碱比、钾氯比和两糖比，并根据协调性指标适宜范围进行赋值，然后排序

1.3.3 物理特性测定 根据文献［12］的方法测定烟叶质量、平衡含水率、阴燃时间、柔软度4个指标，并根据适宜范围进行赋值，然后排序。

1.3.4 感官质量测定 烟叶经人工去除主脉后切丝卷制成评吸烟支，按GB/T 16447-2004 要求平衡水分后进行感官评价。采用9 分制，评价指标包括香气质、香气量、杂气、刺激性、透发性、柔细度、甜度、余味、浓度、劲头等10 项，分别计算各指标算术平均值，即为每样品各指标的结果。

1.3.5 综合评价 本文以烟叶产值作为衡量烟农收入和种烟积极性的重要指标（赋权重0.4）；以感官评吸质量作为烟叶工业可用性的重要指标（赋权重0.4）；以化学成分协调性和物理特性作为烟叶质量好坏的辅助指标（赋权重各0.1）。

试验数据采用Excel2007 进行处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 烤烟专用有机无机复混肥不同用量对旱地烤烟经济性状的影响

从表1 可以看出，各处理烟叶产量表现为CK>C>B>A，但差异均不显著；平均单叶质量表现为CK>C>B>A，CK 与处理A 差异显著，其他处理间差异不显著；烟叶产值表现为处理C>CK>B>A，处理C 与A 差异显著，其他处理间差异不显著；上等烟表现为处理C>B>CK>A，但差异均不显著；中等烟表现为处理B>CK>A>C，但差异均不显著；均价表现为处理C>A>CK>B，但差异均不显著。

表1 烤烟专用有机无机复混肥不同用量烟叶经济性状的对比分析Table 1 Comparison and analysis on economic characters of different application amounts of organic and inorganic compound fertilizer for flue-cured tobacco of tobacco leaves

2.2 烤烟专用有机无机复混肥不同用量对旱地烤烟化学成分的影响

一般认为，优质烤烟总糖含量的适宜范围为19%～28%，还原糖含量的适宜范围为16%～24%，但云南烟叶总糖含量通常都在30%以上，受到工业界的普遍欢迎。不同部位烟叶的适宜烟碱含量不同，上、中、下部叶适宜烟碱含量分别为3.0（±0.5）%、2.4（±0.4）%、1.8（±0.3）%。烤烟中总氮含量以2%～3%为宜。含钾量高的烟叶色泽强，富有弹性和韧性，燃烧性和阴燃持火力好，烟叶钾离子的含量以﹥1.5%为宜。一定的氯含量对烟叶生长是必需的，氯含量如果过高会降低烟叶的燃烧性和持火力，烟叶氯离子的适宜含量为0.3%～0.7%。

从表2 可以看出，各处理中上部烟叶总糖和还原糖均在适宜范围内，而淀粉含量中上部烟叶（处理C 中部叶除外）均偏高（>5%），淀粉含量偏高主要由烘烤所致，即变黄期时间不够，定色过快，淀粉降解不够。中部叶各处理总氮含量稍偏低，上部叶各处理总氮含量基本在适宜范围内；中部叶CK 烟碱含量偏高（>2.8%），而处理A、B、C 烟碱含量适宜范围内，上部叶除A 处理外其他处理烟碱含量偏高（>3.5%）。烟叶中各处理钾含量基本在适宜范围内，而氯离子中部叶处理A 和CK 均偏低（<0.3）。

表2 烤烟专用有机无机复混肥不同用量烟叶化学成分的对比分析Table 2 Comparison and analysis on chemical constituents of tobacco leaves of different application amounts of organic and inorganic compound fertilizer for flue-cured tobacco

卷烟工业配方更注重各部位化学成分的协调性，一般要求两糖比（还原糖/总糖）≥0.85 较适宜，糖碱比上部叶7±2.0、中部叶9±2.5、下部叶11±2.5，氮碱比（总氮/烟碱）上部叶0.70±0.10、中部叶0.85±0.15、下部叶1.15±0.25，钾氯比（K/Cl）≥4.0。两糖比反映淀粉的降解程度，偏低吃味变差。糖碱比反映烟气的生理强度以及醇和度，比值偏低烟气刺激性增大，甜味下降，苦味增大；比值偏高烟气劲头减小，香气平淡；氮碱比反映烟叶成熟程度，比值偏高说明烟叶成熟不够、烟叶颜色偏淡、香气量减少，偏低则烟叶成熟过度，烟叶颜色偏深，刺激性增大；钾氯比反映烟叶燃烧性，比值越大燃烧性越好，反之则燃烧性越差。

各处理两糖比中、上部烟叶基本在适宜范围内，中部叶两糖比表现为处理B=A>C>CK，上部叶两糖比均在适宜范围，基本没有差别。处理A 和B 中部叶糖碱比偏高，处理C 和CK 在适宜范围内，具体表现为处理C >CK >B>A；上部叶糖碱比均适宜范围内，具体表现为处理A>C>B>CK。中部叶氮碱比处理A、B、C 适宜，CK 稍偏低，具体表现为处理B >A>C>CK；上部叶氮碱比处理A 和B 适宜，处理C 和CK 稍偏低，具体表现为处理A>B>C>CK。钾氯比中、上部烟叶各处理均达标准要求，中部叶钾氯比表现为处理A>CK>B>C，上部叶钾氯比表现为CK>A>C>B。

从烟叶化学成分协调性来看，由糖碱比、氮碱比、钾氯比、两糖比检测结果与各自最佳值的关系赋值排序，结果表明，化学成分协调性从好至差，中部叶依次为处理A>B>C>CK，上部叶依次为处理A>C>B=CK，总体以处理A 化学成分协调性最好。

2.3 烤烟专用有机无机复混肥不同用量对旱地烤烟物理特性的影响

烟叶平衡含水率与烟叶吸湿性高低有关，影响烟叶出片率和出丝率，一般要求烟叶平衡含水率≥14%。烟叶阴燃时间与烟叶燃烧性好坏有关，一般要求烟叶阴燃时间≥5 s。叶质量与烟叶结构疏松程度和身份厚薄有关，一般要求叶质量以10.5(±1.5)mg/cm2为宜。烟叶柔软度是近年来卷烟工业非常关注的物理指标，按湖南中烟的标准：柔软度<40 mN 为“柔软”，手握柔软，弹性好，稍用力叶片能明显拉伸然后断裂；柔软度40～60 mN 为“尚柔软”，手握尚柔软，弹性一般，稍用力叶片能稍拉伸然后断裂；柔软度60～80 mN为“平板”，手握平板，弹性较差，叶片不能拉伸，用力后就直接断裂；柔软度>80 mN 为“僵硬”，手握僵硬，弹性差，叶片不能拉伸，需用较大力才能断裂。

从表3 可以看出，烟叶质量上部叶各处理都偏高，但这是由部位决定的，各处理从好至差排序看（与最佳值相比，下同），表现为处理B>A>C>CK；中部叶处理A、B、C 均适宜，CK 偏高，表现为处理B>A>C>CK。平衡含水率上、中部叶均达到标准要求，上部叶表现为处理A>C>B>CK，中部叶表现为处理C>B>A=CK。阴燃时间上、中部叶均达到标准要求，上部叶表现为CK>C>A>B，中部叶表现为处理A>C>B>CK。柔软度上部叶处理A、B、C 在“平板”范围内，而CK 为“僵硬”，表现为处理B>C>A>CK；中部叶各处理均达到“柔软”标准要求，表现为处理A>C>B>CK。

表3 烤烟专用有机无机复混肥不同用量烟叶物理特性的对比分析Table 3 Comparison and analysis on physical characteristics of tobacco leaves of different application amounts of organic and inorganic compound fertilizer for flue-cured tobacco

从烟叶物理特性总体来看，由叶质量、平衡含水率、阴燃时间、柔软度4 个指标与各自最佳值的关系赋值排序，结果表明，烟叶物理特性从好至差，中部叶依次为处理A>C>B>CK，上部叶依次为处理A=B=C>CK，总体以处理A 烟叶物理特性最好。

2.4 烤烟专用有机无机复混肥不同用量对旱地烤烟感官质量的影响

烟叶感官评吸质量是评价烟叶质量和工业可用性的重要依据，也是判断烟叶质量的最终标准。从表4 可以看出，中部叶香气质依次为处理A=B>C>CK，香气量为CK>A>B>C，杂气为处理A>B>C>CK，刺激性为处理A>B>C>CK，透发性为处理B>A>C>CK，柔细度为处理A>B>C>CK，甜度为处理C>B=CK>A，余味为处理A=B>C>CK，感官质量评吸得分从高到低依次为处理A>B>C>CK；上部叶香气质依次为处理B>A>C>CK，香气量为处理B>A>C>CK，杂气为处理B>A>C>CK，刺激性为处理B=C>A>CK，透发性为处理B>A=CK>C，柔细度为处理B>A>C>CK，甜度为处理B>A>C>CK，余味为处理B>C>A>CK，感官质量评吸得分从高到低依次为处理B>A>C>CK，总体以处理A 和B 感官质量较好，具体表现为香气质较好，杂气较少，刺激性明显较小，烟叶的透发性和柔细度明显好于CK，余味舒适，浓度适中。可见，烤烟专用有机无机复混肥处理烟叶感官质量好于当地常规肥料处理。

表4 烤烟专用有机无机复混肥不同用量烟叶感官质量的对比分析Table 4 Comparison and analysis on sensory quality of tobacco leaves of different application amounts of organic and inorganic compound fertilizer for flue-cured tobacco

2.5 烤烟专用有机无机复混肥不同用量的旱地烤烟综合质量评价

本试验各处理产值按从高到低分别赋分值4、3、2、1；感官评吸质量得分高低和化学成分协调性和物理特性的好坏，以中、上部叶的平均值按从高到低分别赋分值4、3、2、1；各指标所赋分值乘以权重为该指标得分，4 项指标得分相加为该处理的综合得分。由表5 可知，处理A 和B 感官评吸赋分最高4 分，产值以处理C 最高，化学成分协调性和物理特性以处理A 最高，综合得分以处理B 最高，处理A 和C 仅次于B，而CK 分值最低。

表5 烤烟专用有机无机复混肥不同用量烟叶的综合评价Table 5 Comprehensive evaluation on tobacco leaves of different application amounts of organic and inorganic compound fertilizer for flue-cured tobacco

3 讨论

本试验中，与对照比较，随着有机无机复混肥施肥量的增加，烟叶产量和平均单叶重呈现增加趋势，说明有机无机复混肥在达到一定的施肥量后能够替代化肥，而且能够达到或超过化肥的施用效果，这与吴科生等［13］、刘丽辉等［14］、黄庆等［15］、顾晓雯等［16］研究结果一致。本试验条件下，施用有机无机复混肥各处理与对照比较，产量、均价、经济效益等差异不显著，可能与有机无机肥在改善作物生长环境和持续性方面效果比较明显，但就绝对值方面，烟叶产值和上等烟比例均以基肥用量1 725 kg/hm2最高，这与季璇等［4］、余小芬等［9］、赖多等［17］研究结果一致。本研究中，施用烤烟专用有机无机复混肥旱地烟叶施氮量比常规肥料低，表明该肥料在改善作物生长环境和持续性方面效果比较明显，同时施肥过高和过低对烟叶产量和品质均产生不利影响。

施用有机无机复混肥后，能够修复改善土壤生长环境［18-19］，培育土壤肥力［20-21］，促进作物生长，提升作物品质。本试验条件下，施用有机无机复混肥处理与对照相比，烤烟上、中部叶中总糖、还原糖、钾含量等均高于对照，淀粉、烟碱含量均低于对照，糖碱、两塘比等更加协调，物理特性均好于对照，香气质和香气量更加饱满，感官质量更优，说明施用有机无机复混肥能有效改善烟叶品质，提高烟叶经济价值，这与李俊文等［22］、张鲁明等［23］研究结果一致。此外，本试验还发现，基肥分别施有机无机复合混肥1 500、1 725、1 950 kg/hm2及专用追肥300 kg/hm2处理的纯氮施用量分别为对照的73%、81%和89%，而烟叶含氮量中部叶3 个处理的含氮量分别为对照的85.8%、87.9%和95.3%，上部叶的含氮量分别为对照的102.3%、102.3%和104.2%；3 个处理的钾肥施用量分别为对照的54%、58%和63%，而烟叶含钾量中部叶3 个处理的含钾量分别为对照的103.8%、103.0%和103.4%，上部叶的含钾量分别为对照的110.8%、107.2%和110.2%。可见，烤烟专用有机无机复混肥处理的氮钾肥经济利用率明显高于当地肥料，在当地降雨量偏多的条件下，能明显减少流失。另外，各处理上部叶烟碱含量均偏高，氮碱比偏低，这可能与当地烟农习惯把上部叶过熟采收有关。

4 结论

烤烟专用有机无机复混肥能有效提高贺州旱地K326 烟叶产量，增加产值和上等烟比例，提升烟叶化学成分协调性，改善烟叶物理特性，烟叶香气质提升，香气量增加，刺激性明显减少，感官质量得到明显改善，综合产值、化学成分协调性、物理特性和感官质量，以基肥用量1 725 kg/hm2评价得分最高，当地常规生产用肥烟叶感官质量较差，综合评价得分最低。因此，对广西贺州烟区旱地K326 施用烤烟专用有机无机复混肥基肥的用量为1 725kg/hm2时，烟叶产量和质量较佳。