施氮量和留叶数对烤烟根系活力与氮磷钾含量的影响

曹 健，屠乃美，易 迪，3

(1郴州市烟草公司，湖南郴州423000;2湖南农业大学农学院，长沙410128;3湖南省烟草公司，长沙410007)

烟草是我国主要经济作物之一，种植面积和产量均居世界首位，常年种植面积在130万公顷左右。针对烤烟的主要栽培技术措施，前人开展了很多有关施氮量对烟叶品质的影响［1～3］、氮素形态对烤烟根系的影响［4］、打顶对烤烟品质的影响［5］、留叶数和留叶方式对烤烟品质的影响［6，7］等施肥量与留叶数的单因素效应研究。但是对施氮和留叶数多因子对烟叶的影响研究较少有报道，尤其是有关施氮量和留叶数对烤烟优质适产形成的生理机制研究，更是罕见报道。笔者于2011年开展了施氮量和留叶数对烤烟根系活力与氮磷钾累积量的影响研究试验，旨在为烤烟优质适产栽培技术体系的建立提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为HY－9－7，由中国烟草中南农业试验站提供，采用漂浮育苗技术育苗。待长到7叶1心时挑选生长健壮、整齐的烟苗供移栽使用。

1.2 试验设计

试验在湖南农业大学烟草基地进行，供试土壤理化性状具体指标如下:有机质26.8 g/kg;全氮1.45 g/kg;碱解氮155.48 g/kg;全磷0.43 g/kg;有效磷70.7 mg/kg;速效钾214 mg/kg。

试验采用双因素裂区试验设计——A:施氮量;B:留叶数;A因素为主区，B因素为副区。A因素设三个水平:A1施N 90 kg/hm2，A2施N 120 kg/hm2，A3施N 150 kg/hm2。肥料品种氮肥是硫铵(50%)+硝酸钾(50%)，磷肥是过磷酸钙，钾肥是硫酸钾，m(P2O5)∶m(K2O)=1∶2。B 因素设三个水平:B1留叶18片，B2留叶20片，B3留叶22片。试验处理见表1。

试验设3次重复，共27个小区，每小区分3行，行距1.1 m，株距0.6 m，每小区面积为40 m2，植烟60株。试验区总占地面积为1 080 m2。施肥方法:基肥占总施肥量的60%，追肥两次(团棵期、旺长期)，各占20%，施肥方式为穴施。大田管理严格按照“优质烤烟生产技术规范”要求执行。统一在移栽后60 d打顶。

表1 试验处理

1.3 测定项目与方法

分别在烟草移栽后35 d、55 d、75 d和90 d，每小区选择生长整齐一致的植株5株，采用掘取法将植株挖出，全部带回室内，取部分根尖测定根系活力，其余分为根、茎、叶等部分，分别在105℃下杀青30 min，后在80℃下烘至恒重。烘干后粉碎留样用于氮、磷、钾含量的测定。测定方法:根系活力为TTC 法［8］;氮含量为凯式定氮法［9］;磷含量为钼锑抗显色法［8］;钾含量为火焰光度计法［10］。

1.4 数据处理

所有数据均采用Microsoft－Excel与DPS分析软件进行。

2 结果与分析

2.1 施氮量和留叶数对烤烟根系活力的影响

从图1可知，不同施氮量与留叶数条件下，烤烟根系活力随生育进程的推进，表现出先增后降趋势，移栽后55 d的根系活力最强，移栽后75 d次之，移栽后35 d和90 d相对较弱。可见，烤烟根系对养分的吸收高峰期在35～75 d，35 d之前和75 d后对养分吸收呈下降的趋势。

图1 施氮量及留叶数对烤烟根系活力的影响Fig.1 Effects of nitrogen application and remained leaf numbers on root activity

移栽后35 d，根系活力以A3B2处理最高，A1B1处理最低;移栽后55 d，根系活力以A2B1处理最高，A1B3处理最低;移栽后75 d，根系活力以A2B2处理最高，A3B3处理最低;移栽后90 d，根系活力以A2B2处理最高，A3B1处理最低。在同一留叶数水平下，烤烟根系活力随施氮量的增加呈现先增后减的趋势，在同一施氮量条件下，以B2处理略高于B1、B3。就整个烤烟生育过程而言，处理 A2B1、A2B2的根系活力高于其他处理。说明适当的施氮量及留叶数能促进烤烟根系的生长。

2.2 施氮量和留叶数对烤烟成熟期各器官氮磷钾含量的影响

2.2.1 施氮量和留叶数对烤烟成熟期各器官含氮量的影响

从图2可知，烤烟各器官在成熟期含N量表现为:叶＞茎＞根。对于各器官而言，均以处理A3B1含N量最高，叶含 N量为3.28%;茎含 N量为2.62%，根含N量为1.86%;A1B3含N量最低，叶含N量为2.32%，茎含N量为1.73%，根含N量为1.05%。从A因素(施氮量)来看，在同一留叶数水平下，各器官含N量均表现为A3＞A2＞A1;从B因素(留叶数)来看，在同一施氮水平下，各器官含N量均表现为B1＞B2＞B3。可见，各器官成熟期的含N量随A因素(施氮量)的增加而升高，随B因素(留叶数)的增加而降低。

图2 施氮量及留叶数对各器官成熟期含氮量的影响Fig.2 Effects of nitrogen application and remained leaf number on N content of various organs

2.2.2 施氮量和留叶数对烤烟成熟期各器官含磷量的影响

由图3可知，烤烟各器官在成熟期的P含量表现为:叶＞茎＞根。就叶而言，以A2B3、A3B1处理含P量较高，数值分别为0.289%、0.292%，其余处理没有显著差异;就茎而言，以A2B1、A2B3处理含P量较高，数值分别为0.269%、0.260%，其余处理没有显著差异;就根而言，以A2B2、A2B3处理含P量较高，数值分别为0.242%、0.266%，其余处理没有显著差异。从A因素(施氮量)来看，在同一留叶数水平下，叶、茎的含P量表现为处理A2(数值为0.26%)略大于A1、A3，根含P量规律不明显;从B因素(留叶数)来看，在同一施氮水平下，叶、茎的含P量表现为处理 B1、B2略大于 B3(数值分别为0.247%和0.248%)，根含P量表现为B3(数值为0.26%)略大于B1、B2。比较图2和图3可见，相对而言，施氮量和留叶数对烤烟成熟期各器官含磷量的影响没有含氮量那么明显。

图3 施氮量及留叶数对各器官成熟期含磷量的影响Fig.3 Effects of nitrogen application and remained leaf number on P content of various organs

2.2.3 施氮量和留叶数对烤烟成熟期各器官含钾量的影响

施氮量和留叶数对烤烟成熟期各器官含钾量的影响测定结果见图4。由图可见，烤烟各器官在成熟期的K含量表现为:叶＞茎＞根。从整体而言，其施氮量和留叶数对烟草成熟期的叶含钾量影响是最小的，其次是茎，对根含钾量的影响最大。

就叶而言，以处理A2B3含K量最高，数值为2.67%，其余处理没有显著差异;就茎而言，以处理A2B1、A3B1含 K量较高，数值分别为 2.26%，2.29%，其余处理没有显著差异;就根而言，以处理A2B2含K量最高，数值为1.28%，其余处理没有显著差异。从A因素(施氮量)来看，在同一留叶数水平下，叶、根的含 K量表现为处理 A2(数值为1.92%)略大于A1、A3，茎含K量规律不明显;从B因素(留叶数)来看，在同一施氮水平下，叶、根的含K量表现为处理B2、B3略大于B1(数值分别为1.94%、1.83%)，茎含K量规律不明显。

综上所述，在根、茎、叶三器官当中，烟叶含钾量比较稳定，受施氮量和留叶数影响最小;处理间表现为 A2 略大于 A1、A3，B2、B3 略大于 B1。

图4 施氮量及留叶数对各器官成熟期含钾量的影响Fig.4 Effects of nitrogen application and remained leaf number on K content of various organs

3 讨论

3.1 施氮量和留叶数对烤烟根系活力的影响

刘国顺［11］指出，氮素胁迫严重抑制根系发育，而氮素过量对烤烟根系前期发育也有抑制作用，只有在合适的氮用量下，烤烟根系才能够发育正常。本研究结果与之基本一致，烤烟生长发育前期，根系活力随着施氮量的增加而增高，烤烟生长发育后期，同一留叶数条件下，根系活力随着施氮量的增加出现先升后降的趋势;同一施氮量水平下，根系活力随着留叶数的增加呈先升后降的趋势。这说明，适当的施氮量和留叶数能有效提高烤烟根系活力，促进烤烟生长。

3.2 施氮量和留叶数对烤烟成熟期各器官氮磷钾含量的影响

汪耀富等［12］研究指出，烤烟干物质积累对氮用量的反应符合报酬递减规律，增施氮素对烤烟N、P、K吸收和积累有明显促进作用。本试验结果与之基本一致，烤烟生长发育后期，同一留叶数条件下，各器官含N量随着施氮量的增加而升高，叶、茎含P量与叶、根含K量随着施氮量的增加呈先升后降的趋势，同一施氮量水平下，烟株干物质及叶、根含P量随着留叶数的增加呈先升后降的趋势，各器官含N量随着留叶数的增加而降低，叶、根含K量随着留叶数的增加而升高。说明适当的施氮量与留叶数能提高烤烟养分积累量，促进烤烟生长。

4 小结

烤烟生长发育前期，根系活力随施氮量增加而升高;烤烟生长发育后期，同一留叶数条件下，根系活力随施氮量增加呈先升后降趋势;同一施氮量水平下，根系活力随留叶数增加呈先升后降趋势。

烟株各器官含N量随施氮量增加而增加，叶、茎含P量与叶、根含K量随着施氮量增加呈先升后降趋势;同一施氮量水平下，叶、根含P量随留叶数增加呈先升后降趋势，各器官含N量随留叶数增加而降低，叶、根含K量随留叶数增加而升高。

［1］ 周琼华，徐 茜，蔡海洋.烤烟不同施氮量及留叶数对烟叶产量、品质效应的影响［J］.福建热作科技，2003，28(4):4 －6.

［2］ 李家俊，田维强，王 丰.留杈、打顶方式和施氮量对烟叶品质的影响［J］.贵州农业科学，2009，37(4):49－52.

［3］ 鲁如坤.土壤农业化学分析方法［M］.北京:中国农业科技出版社，1999.

［4］ 杨宇虹，华水金，赵菊英，等.氮肥对水田与旱地烤烟苗期根系发育的影响［J］.浙江农业科学，2008，(5):3－6

［5］ 葛 龙，易 克，韩定国.打顶留叶数对烤烟品质的影响［J］. 湖南农业科学，2009，(8):21－23.

［6］ 高 贵，田 野，邵忠顺，等.留叶数和留叶方式对上部叶烟碱含量的影响［J］.耕作与栽培，2005，(5):26－27.

［7］ 周冀衡.烟草生理与生物化学［M］.北京:中国科学技术出版社，1990.

［8］ 张智良.植物生理学实验指导［M］.北京:高等教育出版社，2003.

［9］ 湖南农学院.作物栽培学实验指导［M］.北京:农业出版社，1988.243－246.

［10］ 王瑞新.烟草化学［M］.北京:中国农业出版社，2003.

［11］ 刘国顺.烟草栽培学［M］.北京:中国农业出版社，2003.

［12］ 汪耀富，张福锁.干旱和氮用量对烤烟干物质和矿质养分积累的影响［J］.中国烟草学报，2003，9(1):19－23.