镁肥不同施用方法对福建烤烟生长和品质的影响

孙爱华，李 健，郭秦羽，李文卿，柯玉琴，郭金平，王月敏，陈丹艳，郑朝元*

(1.福建农林大学资源与环境学院/国际镁营养研究所， 福建 福州 350002；2.福建省烟草专卖局烟草科学研究所， 福建 福州 350013；3.福建农林大学生命科学学院， 福建 福州 350002；4.金陵科技学院园艺园林学院， 江苏 南京 210038)

镁是烤烟生理代谢、产质量形成的必需营养元素[1]。烤烟对镁的需求量较高，土壤供应不足，会影响烟株的生长发育[2]。适量供镁能够增强烟株对矿质元素的吸收，增加叶片重量和光合作用强度，促进烤烟体内碳水化合物的合成与转化，提高烟叶品质[3-4]。镁肥施用方法影响烟草对镁的吸收和累积[5-6]。烤烟生长周期内的肥效反应较为敏感[7]，在不同生育期施镁会影响烤后烟叶品质、经济效益和感官评吸质量。福建烟区土壤交换性镁含量偏低，空间变异大；烟区年平均气温较高，年降雨量丰富[8]，镁离子易随水淋洗，会进一步造成土壤镁的缺乏[9]。同时，烟区镁肥施用方法复杂多样，部分地区甚至忽略镁肥投入，烟株缺镁症状频发，叶片脉间失绿，产量下降，严重影响烟农的经济收益[10]。采用科学合理的镁肥施用方法，不仅能够提升烤烟产量与品质，还能够减少肥料浪费，节约生产成本，降低环境污染[11]。本研究通过田间试验，比较镁肥不同施用方法对福建烟草主栽品种生长和品质的影响，为建立福建省烟区镁营养综合管理体系，开展实际生产指导，彰显本区烟叶风格，促进福建省烤烟产业发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

烤烟供试品种为翠碧一号(NicotianatabacumL.cv.CB-1)。

1.2 试验地点概况

试验于2019年1月至2019年6月在福建省烟草专卖局烟草科学研究所福州宦溪基地进行(26°10′09.27″N，119°21′40.66″E)。试验区为亚热带季风气候，年降雨量1 558.1 mm，年均温20.3℃，日照时数1 784.8 h[12]。试验地土壤为砂壤土，前作为水稻，耕作层(0～20 cm)土壤pH为4.96，有机质含量为24.47 g·kg-1、碱解氮为126.93 mg·kg-1、有效磷含量52.05 mg·kg-1、速效钾含量36.15 mg·kg-1、交换性镁含量为24.99 mg·kg-1。

1.3 试验设计

氮肥(N)、磷肥(P2O5)、钾肥(K2O)用量按照N∶P2O5∶K2O=1∶0.7∶2.5比例配施。氮、磷、钾肥形态分别为NH4HCO3、KH2PO4和KNO3。各处理施氮(N)105 kg·hm-2、施磷(P2O5)71.4 kg·hm-2。肥料种类分别为专用肥(N∶P2O5∶K2O=12∶8∶22)885 kg·hm-2、复合肥(N∶P2O5∶K2O =15∶15∶15)45 kg·hm-2。基肥∶追肥=66∶34。T1处理硝酸钾为240 kg·hm-2，T2、T3和T4处理硝酸钾为45 kg·hm-2，均在烟株大开盘时双侧条施。基肥全部在移栽前1周施用完成[13]。

1.4 试验过程

烟苗采用移栽播种方式种植。2018年10月底于基地大棚内进行漂浮盘育苗，2019年1月15日移栽入田，2019年6月30日终采。行株距为1.2 m×0.5 m，随机区组排列，重复3次，另设保护行。

表1 镁肥施用方法设计

图1 镁肥不同施用方法田间烟株长势

1.5 测定指标

烟田起垄前取基础土壤样品3份，风干后测定基本理化指标。烟苗移栽后，团棵期测定茎高、茎围、叶片数等农艺性状，现蕾期后打顶。终采期每小区取3棵烟株，叶片按成熟顺序摘取，统计各处理根、茎、下中上部叶、顶干重(生物量)。按小区挂竿烘烤、分级，计算产量、产值和中上等烟叶比例[14]。各小区分别取 X2F、C3F 和 B2F 等级叶片各1.5 kg，用于外观质量评价、化学成分分析和感官质量评吸。

烤后烟叶总氮、烟碱、总糖、还原糖、钾、氯等化学成分含量采用Thermo公司生产的红外分析仪(Nicolet Antaris)测定。烟叶感官质量评吸依据福建中烟工业有限责任公司感官评价方法确定。

1.6 数据分析

应用SPSS 21.0进行数据统计，采用One-way ANOVA方法进行方差分析，Duncan法进行显著性差异比较。数据应用Microsoft Excel作图。

2 结果与分析

2.1 镁肥不同施用方法对烟株农艺性状的影响

由表2可知，团棵期各处理间，叶片数、株高、节距和叶面积差异不显著(P>0.05)。T4处理烟株茎围、叶片数、叶面积均最大，T1处理节距、株高最大。结果表明，镁肥全部基施后(T1)，长距离养分运输中，茎秆优先吸镁以促进生长；而团棵期喷施镁肥(T4)，有助于源器官叶片的生长，增强光合作用，提高养分吸收效率。

表2 镁肥不同施用方法对烟株团棵期农艺性状的影响

2.2 镁肥不同施用方法对烟株生物量的影响

由表3可知，采收结束时，各处理间的茎、上部叶、中部叶、下部叶差异均较显著(P<0.05)。T4处理整株生物量、根、茎、中部叶、上部叶处理均最高，分别为343.84、73.91、92.77、58.88、68.88 g；T3处理的下部叶生物量最高，为50.73 g；T2处理的顶部生物量最大，为7.43 g。

表3 镁肥不同施用方法对烟株收获期生物量的影响

与对照相比，施镁显著(P<0.05)提高了烟株的平均单叶重(图2)。各处理间，T1处理的平均单叶重最高，X2F叶片平均单叶重10.15 g，C3F为12.40 g，B2F为12.04 g。整体上，镁肥全部追施促进了花蕾生长；穴施结合追施更易促进下部叶生物量累积；而穴施结合喷施对烟株各器官生物量累积的促进作用更普遍。

图2 镁肥不同施用方法对烟叶烤后平均单叶重的影响

2.3 镁肥不同施用方法对烤后烟叶化学成分的影响

由表4可知，CK处理各等级烟叶总氮、烟碱、钾的含量最高，总糖、还原糖含量最低。镁肥不同施用方法未显著影响各等级烟叶氯含量和两糖比，C3F等级烟叶各化学成分处理间差异不显著(P>0.05)。各处理间B2F、X2F等级烟叶的糖碱比、氮碱比差异显著，T3、T4处理的糖碱比显著高于其他处理。结果表明，施镁降低叶片氮和钾的累积；在烟株生育期内镁肥分多次施用，有利于提高烟叶碳水化合物合成，累积还原糖。

表4 镁肥不同施用方法对烤后烟叶化学成分的影响

2.4 镁肥不同施用方法对烤后烟叶经济性状的影响

由表5可知，各处理间烤后烟叶经济形状差异不显著(P>0.05)，但施镁提高了烟株的产量、产值、中上等烟比例。与对照相比，施镁处理在产量方面平均提高了约5.53%，产值平均提升了约10.48%，中上等烟比例平均提升了约8.1%。其中，T4处理的中上等烟比例提升最高，为10.49%。总体上，户均收入增加约4 230.82元·hm-2。

表5 镁肥不同施用方法对烤后烟叶经济性状的影响

2.5 镁肥不同施用方法对烤后烟叶感官评吸质量的影响

由图3可知，T4处理烟叶评吸质量得分最高，T1处理烟叶评吸质量得分最低，CK处理不施镁肥感官评吸质量低于T4处理，但高于T1、T2、T3处理。总体上，镁肥基施处理的烤后烟叶物质降解不充分，杂气较多，影响感官评价；而穴施结合关键期喷施的镁肥施用方法可以协调香气、口感特征，有助于本区烟叶品质的提升。

图3 镁肥不同施用方法对烤后烟叶感官评吸质量的影响

3 结论与讨论

施镁可促进烟株叶片生长，改善品质[6]。本研究中，施镁提高了烟株的叶面积、株高、节距等农艺性状指标，T4处理叶面积相对对照提高了10%；施用镁肥烟叶产量平均可提升105 kg·hm-2，户均增收在3 807.81～4 653.82元·hm-2，中上等烟比例提升在4.09%～10.49%。因离子拮抗效应，一般认为钾会影响植株镁离子的吸收，而镁对钾离子的影响并不明确[3,15]。本研究结果表明，在福建烟区，低镁土壤施用镁肥会抑制烟株下部叶钾的累积，降低下部叶和上部叶氮的累积，未影响氯的吸收。同时，施镁也降低了下部叶烟碱的合成，总氮、烟碱、氮碱比等指标普遍低于优质烟叶标准[16-18]。此外，施镁提高了烟株糖碱比，这与镁促进光合产物合成密切相关。糖碱比的提升符合福建省“清香型”烟叶的风格特点，有助于本区烟叶风格彰显。

调整镁肥施用方法可以协调烟株生长，改善评吸质量。本研究中，镁肥全部基施，更多满足苗期生长所需；而全部追施有利于后期茎的生长，这与前人研究结果一致[19-24]。镁肥分次施用，提高了后期烟碱和光合产物的合成，有助于提高烟叶烟碱、总糖、还原糖含量[17]。其中，喷施处理烟叶感官评吸质量最高，土施处理较低。这可能是关键期喷施增加了镁与叶片的接触面积，促进了镁的吸收，增加中后期中上部烟叶的开面[25]，整体镁投入量较少，淀粉累积量较为适宜，烤后烟叶降解彻底，提高了糖碱比，降低了青杂气，从而改善烟叶的口感[15,26]。而土壤施镁烟叶的淀粉大量累积，会导致烘烤过程降解不彻底，大分子化合物留存较多，影响烤后烟叶的口感与品质。

综上所述，综合烟叶质量、经济效益和评吸效果，在福建烤烟生产中，推荐采用穴肥基施结合关键期喷施的镁肥施用方法，可更好地彰显本区烟叶的“清香型”风格，提升福建烟叶品质和行业竞争力。