减施肥料对不同前茬烤烟生长和产质量的影响

段四喜，聂吉梅，刘 燕，3，阕劲松，李忠环，杨正权，秦春丽，赵正雄*

减施肥料对不同前茬烤烟生长和产质量的影响

段四喜1，2，聂吉梅1，刘 燕1，3，阕劲松4，李忠环4，杨正权4，秦春丽4，赵正雄1*

（1.云南农业大学烟草学院，云南省烟草产业研究生创新教育联合培养基地，昆明 650201；2.云南省农业科学院高山经济植物研究所，云南 丽江 674100；3.云南省烟草公司保山市公司，云南 保山678300；4.云南省烟草公司昆明市公司，昆明650051）

为提高养分资源利用效率、保护生态环境和增加经济效益，通过田间试验研究了油菜、冬闲、绿肥、大麦、小麦5种前茬烤烟在当地常规施肥基础上分别减施氮肥（对绿肥茬、冬闲茬和油菜茬烤烟）和钾肥（对小麦茬和大麦茬烤烟）对烟株生长、烟叶产量和质量的影响。结果表明，油菜茬、绿肥茬、大麦茬和小麦茬烤烟减施肥料处理不仅不影响烤烟正常生长发育和落黄成熟，而且移栽后不同生育期生物量均有所增加，烤后烟叶产质量、烟叶化学成分协调性也皆以减施肥料处理较好。而冬闲茬烤烟减施肥料处理烟株前期营养生长较弱，后期营养生长较强，烤后烟叶产质量降低，烟叶化学成分协调性和烟叶品质也较差。综合而言，在当地常规施肥的基础上，绿肥茬和油菜茬烤烟可以分别减施氮肥25%和9%，大麦茬和小麦茬烤烟均可以减施钾肥10%，但冬闲茬烤烟不宜减施17%的氮肥用量，适宜施肥量有待于进一步研究。

减施肥料；烤烟；前茬；产量；产值；质量

烤烟是产质并重的经济作物，其烟叶产量和质量的形成是生态因素、遗传因素和栽培因素共同作用的结果［1］。在栽培因素中，施肥是影响烤烟生长、产量和质量的主要因素之一［2-6］。生产中长期以来非常重视合理施肥。如测土配方施肥、平衡施肥技术等对指导区域内的生产和提高烤烟的产量、质量发挥了很好的作用［7-12］。但由于农业生产的千家万户，区域内不同地块的烤烟除管理存在差异之外，前茬种植也有很大不同。就云南而言这种情况更为突出，不仅在村与村之间，而且在不同农户相邻地块间，田间作物类型也有很大差别［13］。从云南烤烟生产来看，每年烤烟种植前的小春季作物多为油菜、冬闲、绿肥、大麦、小麦［14］。

以往研究表明，不同前茬烤烟生长发育、产量和质量有明显差异［15-20］。其原因除与前茬引起的根际土壤微生物和残留的根系分泌物差异有关外，也与栽烟前土壤肥力差异和烟株生长期间土壤氮素矿化等养分供应差异有关。因此，烤烟生产中氮钾养分等的投入有必要根据不同的前茬作物而适当调整。如以绿肥、冬闲、油菜为前茬时应明显减少氮肥施用量，其中尤以绿肥减少氮肥用量最多；而以大麦和小麦为前茬时则可以相对减少钾肥施用量［21-25］。但生产中上述减肥措施是否可行尚未见报道。基于此，本试验在前期研究的基础上，探讨在常规施肥的基础上分别减施氮肥（对绿肥茬、冬闲茬和油菜茬烤烟）和钾肥（对小麦茬和大麦茬烤烟）对烟株烟生长和烟叶产量、质量的影响，以期在保障烟叶优质适产的同时，能更好地提高养分资源利用效率、保护生态环境和增加烟农收益。

1 材料与方法

1.1 试验地点

于2011年10月至2012年9月在云南省昆明市寻甸县烟叶技术推广站进行田间试验。土壤类型为水稻土，质地为壤土。小春作物种植前土壤基本肥力状况为：有机质27.81 g/kg、碱解氮152.25 mg/kg、速效磷36.01 mg/kg、速效钾141.39 mg/kg、pH 6.11。供试品种为K326。

1.2 试验设计

于同一地块上在2011年大春作物种植一致的基础上，2011年10月底开始实施5种小春类型处理，分别为油菜、冬闲、绿肥、大麦和小麦。各小春作物种植、施肥、管理和收获按当地常规方式进行。在前茬作物收获后，2012年大春季种植烤烟。每种前茬均设2个处理，即常规施肥处理和减肥处理。常规施肥处理具体如下（即当地通常施肥肥料用量和方式）：当地推荐氮肥用量为90 kg/hm2，m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=1∶1∶2.5，全部肥料中除氮的30%按当地追肥习惯于移栽后20 d用硝酸钾兑水浇施外，其余氮、钾肥和全部磷肥均于移栽前以环施形式基施。减肥处理具体如下：前茬为油菜、冬闲和绿肥的烤烟氮肥用量分别为82、75和67.5 kg/hm2（即与常规施肥处理相比分别减少氮肥用量9%、17%和25%）；前茬为大麦和小麦的烤烟钾肥用量均为202.5 kg/hm2（即与常规施肥处理相比钾肥用量减少10%）；其余均与常规施肥肥料用量和施肥方法相同。

每个处理重复3次，共10个处理，30个小区，随机区组排列，每小区栽烟72株。于2012 年5月1日移栽，株行距为120×60 cm。其他大田管理措施均按昆明市优质烟生产技术规范进行。

1.3 测定指标和测定方法

1.3.1 田间生育期进程和农艺性状的测定 以小区为单位，记录各处理烟株生育期进程，并于烟株移栽后55和80 d各选有代表性烟株5株，测量其株高、茎围、叶片数及整株叶面积系数。

1.3.2 烟叶SPAD值的测定 以小区为单位，于第1次采烤前（移栽后80 d）选有代表性烟株10株，采用叶绿素仪（SPAD-520）测定第5叶（从上往下数）的SPAD值。

接线的选择在这里是一个很大的问题，比如说接线的截面面积和材料组成。当然，决定权还是在具体电压。不同电压下，电流量就不同，导致接线所承受的情况就不同，比如说110kV的架空线路导线就不能小于200平方毫米。有时还要结合相应的天气情况为接线增加合适的材料，比如说在雷区附近的接线就得配备相应的绝缘措施。电杆的材料也要结合周边的具体情况，比如说在经常经受狂风暴雨的区域里，电杆的材料就得更抗打击。现在，很多新式材料的接线已经出现，有条件的情况下，农村可以换上这些减少供电过程中的消耗，比更加切实保障供电的安全。

1.3.3 烟株生物量的测定 以小区为单位，在团棵期、旺长期、下部叶采烤前和上部烟叶采收结束时（移栽后时间为40、60、80和120 d）按小区在田间选取有代表性且长势一致的烟株连根带茎整株采集烤烟植株样，每小区每次采集两株，称鲜重，于105 ℃杀青0.5 h，65 ℃烘干后称干重。其中，烟株进入旺长期后分部位取样、烘干，从烟叶采烤开始到采烤结束时选取的烟株均于打顶时选定，之后按小区成熟情况进行取样。

1.3.4 烟叶经济效益、产量、产值等的测定 以小区为单位，烟叶成熟时挂牌采收和烘烤，按国家烟叶分级标准计算烟叶产量、产值及烟叶经济效益。

1.3.5 烟叶化学成分检测 以小区为单位，选取C3F等级烟叶粉碎，进行总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾、氯测定。其中总糖和还原糖含量的测定采用YC/T159—2002方法，总氮含量的测定采用YC/T161—2002方法。

1.3.6 烟叶感官品质的评价 以小区为单位选取中部叶C3F级别各1 kg，送中国农业科学院烟草研究所进行感官评价。

1.3.7 数据处理 采用M icrosoft Excel和SPSS软件统计分析数据。

2 结 果

2.1 减施肥料对不同前茬烤烟生育期的影响

由表1看出，除冬闲茬外，油菜茬、绿肥茬、大麦茬和小麦茬减肥处理均能促进烟株前期生长发育。与常规施肥相比，油菜茬减肥处理烟株分别提早1 d进入团棵期、旺长期和现蕾期，绿肥茬减肥处理分别提早2 d、2 d和1 d进入团棵期、旺长期和现蕾期，大麦茬和小麦茬减肥处理均提早1 d进入团棵期。但冬闲茬减肥处理分别推迟3 d、4 d和4 d进入团棵期、旺长期和现蕾期。而在烟株生长后期，由于受统一采烤等条件限制，不同处理间没有差异。

2.2 减施肥料对不同前茬烤烟农艺性状的影响

由表2可知，油菜茬、绿肥茬、大麦茬和小麦茬减肥处理在两个烟株生长阶段（移栽后55和80 d）烟株叶片数、株高、茎围、叶面积系数等均与常规施肥处理较一致；冬闲茬移栽后55 d减肥处理长势稍弱，80 d后长势稍强，说明冬闲茬减肥处理前期营养生长较弱，后期营养生长较强。

2.3 减施肥料对不同前茬烤烟叶片叶绿素含量的影响

图1表明，同种前茬不同施肥处理在下部叶采烤前烟株叶片叶绿素含量间无显著差异，烟株成熟、落黄情况基本持平，不同前茬烤烟减肥处理并没有影响烟株正常成熟、落黄和采烤。

2.4 减施肥料对不同前茬烤烟生物量的影响

由表3可知，油菜茬、绿肥茬、大麦茬、小麦茬减肥处理烟株生物量在移栽后40、60、80和120 d均高于常规施肥处理，其中油菜茬增加11.18%、8.65%、13.28%和5.72%；绿肥茬增加13.11%、5.62%、20.65%和6.66%，大麦茬增加0.62%、16.54%、9.94%和1.47%，小麦茬增加4.72%、0.51%、10.57%和 3.73%。冬闲茬在移栽后40和60 d减肥处理生物量略高于常规施肥8.88%和4.52%，移栽后80和120 d则为减肥处理生物量低于常规施肥处理7.54%和0.13%。

表1 减施肥料对不同前茬烤烟生育期的影响 月-日Table 1 Effects of reducing fertilization on grow th and development stages of flue-cured tobacco withdifferent preceding crops

表2 减施肥料对不同前茬烤烟烟株农艺性状的影响Table 2 Effects of reducing fertilization on agronom ic traits of flue-cured tobacco w ith different preceding crops

图1 减施肥料对不同前茬烤烟叶片叶绿素含量的影响Fig. 1 SPAD value of flue-cured tobacco leaves as influenced by reducing fertilization w ith different preceding crops

在生长中期（移栽后40～80 d），烟株进入旺长阶段，生物量累积相对较多，此阶段油菜茬、绿肥茬、大麦茬和小麦茬减肥处理生物量增加量高于常规施肥。在烟株生长后期（移栽后80～120 d），油菜茬、绿肥茬、大麦茬和小麦茬减肥处理生物量增加量略低于常规施肥；冬闲茬移栽后40～80 d减肥处理生物量增加量低于常规施肥，移栽后80～120 d则相反。说明油菜茬、绿肥茬、大麦茬和小麦茬减肥处理早生快发，符合烤烟生长的“前促后控”规律，而冬闲茬则与之相反。

表3 减施肥料对不同前茬烟株生物量的影响 g/株Table 3 Effects of reducing fertilization on biomass of flue-cured tobacco w ith different preceding crops

2.5 减施肥料对不同前茬烤烟产量和经济效益的影响

由表4可知，同种前茬施肥量不同的处理差异显著。与常规施肥相比，油菜茬和绿肥茬减肥处理节约成本8.85%和16.73%，大麦茬和小麦茬减肥处理节约成本6.02%，但4种前茬产量、产值和利润均有所增加。其中油菜茬增加4.99%、8.85%和2.89%，绿肥茬增加1.57%、2.32%和3.45%，大麦茬增加10.49%、7.25%和8.26%，小麦茬增加9.71%、18.47%和19.96%。冬闲茬减肥处理节约成本12.85%，产量、产值和利润相应减少18.11%、21.46%和21.89%。就产量、产值和利润而言，与常规施肥相比油菜茬、绿肥茬、大麦茬和小麦茬烤烟，减肥处理对于提高烤后烟叶产量、产值和利润效果较好，但冬闲茬则相反。

2.6 减施肥料对不同前茬烤烟化学成分的影响

由表5可知，同种前茬不同的施肥处理方式对烟叶化学成分影响存在较大的差异，其中尤以糖碱比差异较大。与常规施肥处理相比，除冬闲茬外，4种前茬减施肥料处理总糖含量、氮碱比和糖碱比偏高，烟碱含量和总氮含量偏低，而冬闲茬减施肥料处理总糖含量、氮碱比和糖碱比偏低，烟碱含量和总氮含量偏高，但均处于适宜范围内。总体而言，除冬闲茬外，4种前茬减施肥料处理化学成分协调性相对更好，更有利于烟叶品质的提高。

2.7 减施肥料对不同前茬烤烟品质的影响

由表6表明，同种前茬不同施肥处理在烤烟烟叶劲头、浓度、燃烧性和灰分上没有差异，但是烤烟香气质、香气量、余味、杂气、刺激性、得分等方面则有不同。综合而言，与常规施肥相比，大麦茬、小麦茬、绿肥茬和油菜茬烤烟减肥处理有利于改善烟叶品质，而冬闲茬烤烟减肥处理烟叶品质略有降低。

3 讨 论

从本试验结果来看，除冬闲茬外，4种前茬减肥处理烟株的田间长势、体内干物质累积和后期成熟落黄与常规施肥均无明显差异。尽管4种前茬减肥处理肥料成本明显低于常规施肥，但是烤后烟叶产量、产值、利润以及烟叶质量也皆以减肥处理较好。这与前人研究的改进施肥方法，特别是改善氮肥和钾肥施用量能显著促进烟株生长发育，明显的提质增产效果相一致［26-28］。其原因一方面可能与不同前茬作物的茬口特性有关［29-31］，即小麦和大麦是耗地作物，而油菜是半养地作物，休闲和绿肥则有较好的养地作用，其中以绿肥养地效果尤为突出，种植十字花科作物（如油菜）后的土壤比非十字花科作物（如小麦）能矿化出更多的无机氮［32］；另一方面可能与绿肥茬和油菜茬氮素表观损失较多，大麦茬和小麦茬钾素表观盈余较多有关［21］。这进一步说明在当前常规推荐施肥基础上，上述4种前茬肥料调整甚为合理。绿肥茬和油菜茬可以分别减施25%和9%的氮肥用量；大麦茬和小麦茬均可以减施10%的钾肥用量。但是冬闲茬处理减施17%的氮肥用量明显抑制烟株正常生长发育，烤后烟叶产质量也较差。应与冬闲处理根系蛋白质组学下调表达，生长较弱［25］以及肥料减施可能偏多有关。所以在本试验条件下冬闲茬减施17%的氮肥用量不合理，具体减施多少氮肥用量较为合理以及造成这种现象的原因尚需进一步进行研究。

表4 减施肥料对不同前茬烤烟产量和经济效益的影响Table 4 Effects of reducing fertilization on yield and econom ic value of flue-cured tobacco with different preceding crops

表5 减施肥料对不同前茬烤烟烟叶化学成分的影响Table 5 Effect of reducing fertilization on chemical composition of flue-cured tobacco w ith different preceding crops

表6 减施肥料对不同前茬烤烟品质的影响Table 6 Effects of reducing fertilization on smoking quality of flue-cured tobacco w ith different preceding crops

4 结 论

5种前茬中，除冬闲茬外，油菜、绿肥、大麦和小麦4种前茬氮钾肥施用量较常规施肥减少的处理并未影响烟株正常生长发育和成熟落黄，反而明显提高了烟叶产质量，使得烟叶化学成分更为协调，烟叶评吸总得分也较常规种植有所增加。所以当地不同前茬烤烟施肥用量尚有调整优化的空间，5种前茬处理中绿肥茬和油菜茬可以分别减施25%和9%的氮肥用量，大麦茬和小麦茬均可以减施10%的钾肥用量。但是冬闲茬减施17%的氮肥用量不合理，具体减施多少氮肥较为合理尚需进一步研究。

［1］ 云菲，刘国顺，史宏志. 光氮互作对烟草气体交换和部分碳氮代谢酶活性及品质的影响［J］. 作物学报，2010，36（3）：508-516.

［2］ 唐伟杰，何飞飞，周冀衡，等. 不同形态氮肥在稻田土壤中的变化规律及对烤烟生长和烟碱含量的影响［J］. 作物研究，2009，23（1）：30-34.

［3］ 钟晓兰，张德远，李江涛，等. 施钾对烤烟钾素吸收利用效率及其产量和品质的影响［J］. 土壤，2008，40（2）：216-221.

［4］ 秦艳青，李春俭，赵正雄，等. 不同供氮方式和施氮量对烤烟生长和氮素吸收的影响［J］. 植物营养与肥料学报，2007，13（3）：436-442.

［5］ 陆引罡，王家顺，赵承，等. 有机-无机专用混配肥对烤烟产量和养分利用率的影响［J］. 土壤通报，2008，39（2）：334-337.

［6］ 刘燕，赵正雄，付修廷，等. 施肥调整对昭通烤烟生长及烟叶品质的影响［J］. 中国烟草科学，2014，35（6）：32-37.

［7］ 孙义祥，郭跃升，于舜销章，等. 应用“3414”试验建立冬小麦测土配方施肥指标体系［J］. 植物营养与肥料学报，2009，15（1）：197-203.

［8］ 李天福，黄成江，王树会，等. 思茅市主要植烟土壤养分特征及推荐施肥技术［J］. 中国土壤与肥料，2008（1）：18-21.

［9］ 黄德明. 十年来我国测土施肥的进展［J］. 植物营养与肥料学报，2003，9（4）：495-499.

［10］ 汪耀富，高华军，刘国顺，等. 氮、磷、钾肥配施对烤烟化学成分和致香物质含量的影响［J］. 植物营养与肥料学报，2006，12（1）：76-81.

［11］ 张颖，崔星江，武珂峰，等. 内蒙古赤峰烟区植烟土壤养分分类及施肥对策［J］. 中国烟草学报，2012，33（6）：23-38.

［12］ 陈朝阳，陈星峰. 南平烟区植烟土壤理化性状聚类分析与施肥对策［J］. 中国烟草科学，2012，33（3）：17-22.

［13］ 云南省烟草农业科学研究院. 基于GIS的云南烤烟种植区划研究［M］. 北京：科学出版社，2009.

［14］ 李天福，王彪，王树会. 云南烤烟轮作的现状分析及保障措施［J］. 中国烟草科学，2006，27（2）：48-51.

［15］ 彭云，赵正雄，李忠环，等. 不同前茬对烤烟生长、产量和质量的影响［J］. 作物学报，2010，36（2）：335-340.

［16］ 彭云. 不同前作对烟田土壤养分供应、烟株营养及烟叶产质量的影响［D］. 昆明：云南农业大学，2009.

［17］ 崔学林. 不同前作对植烟土壤及烟叶产质量的影响［D］. 长沙：湖南农业大学，2009.

［18］ 徐照丽，杨宇虹. 不同前作对烤烟氮肥效应的影响［J］.生态学杂志，2008，27（11）：1926-1931.

［19］ 张科，袁玲，梁永江. 不同植烟模式对烤烟产质量、土壤养分和酶活性的影响［J］. 植物营养与肥料学报，2010，16（1）：124-128.

［20］ 蒋奇晋，吕书记，齐绍武，等. 不同前茬作物对烤烟生长及化学成分的影响［J］. 作物研究，2015，29（1）：47-50.

［21］ 刘枫，赵正雄，李忠环，等. 不同前茬作物条件下烤烟氮磷钾养分平衡［J］. 应用生态学报，2011，22（10）：2622-2626.

［22］ 刘枫. 昆明市植烟土壤养分平衡研究［D］. 昆明：云南农业大学，2011.

［23］ 聂吉梅. 烟田土壤氮素供应研究［D］. 昆明：云南农业大学，2011.

［24］ 李江舟，焦永鸽，代快，等. 玉溪地区前茬作物对烤烟产质量的影响及施肥改进措施［J］. 安徽农业科学，2014，42（20）：6597-6600，6652.

［25］ 尤垂淮，唐莉娜，陈冬梅，等. 不同养地方式下烤烟根系差异蛋白质组学分析［J］. 中国烟草学报，2013，19（3）：54-60.

［26］ 代晓燕，郭春燕，王海波，等. 钾肥施用方式对豫西烤烟钾含量及产质量的影响［J］. 中国烟草学报，2012，18（3）：42-45.

［27］ 郑宪滨，刘国顺，邢国强，等. 分次施用钾肥对烤烟产量和品质的影响［J］. 河南农业大学学报，2007，41（2）：138-141.

［28］ 吴雷，曹国璠. 不同施肥措施对烤烟养分吸收及干物质积累的影响［J］. 中国农学通报，2011，27（16）：255-258.

［29］ 陈晓燕. 不同前作对玉米产量及土壤肥力的影响［J］.耕作与栽培，1991（5）：12-15.

［30］ 晋艳，杨宇虹，段玉琪，等. 烤烟轮作和连作对烟叶产量质量的影响［J］. 西南农业学报，2004，17（增刊）：267-271.

［31］ 刘巽浩. 耕作学［M］. 北京：中国农业出版社，1996.

［32］ Ryan M H， Kirkegaard J A， Angus J F. Brassica crops stimulates soil mineral N accumulation［J］. Aust J Soil Res， 2006， 44∶ 367-377.

Effects of Reducing Fertilization on Grow th， Yield and Qua lity o f Flue-cure Tobacco Planted w ith Different Preceding Crops

DUAN Sixi1，2， NIE Jimei1， LIU Yan1，3， QUE Jingsong4， LI Zhonghuan4， YANG Zhengquan4，QING Chunli4， ZHAO Zhengxiong1*
（1. College of Tobacco Science， Yunnan Agricultural University， Yunnan Joint Education & Training Base for Postgraduates in Tobacco Field， Kunming 650201， China； 2. The Institute of A lpine Economic Plant in Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Lijiang， Yunnan 674100， China； 3. Baoshan Tobacco Company， Yunnan Tobacco Company， Baoshan， Yunnan 678300， China； 4. Kunm ing Tobacco Com pany， Yunnan Tobacco Com pany， Kunm ing 650051， China）

In order to im prove fertilizer use efficiency and increase farmers’ income as well as to protect the environment， field experiment w as conducted to study effects of reducing fertilization on grow th， yield and quality of flue-cured tobacco compared w ith the conventional fertilization in five different rotation systems （rape-tobacco， fallow-tobacco， green manure-tobacco， barley-tobacco and wheat-tobacco） in Xundian county of Yunnan Province The results showed that reducing fertilizer application had no adverse effect on grow th and maturity of tobacco plants w ith rape， green manure， barley and wheat as preceding crops. Moreover， dry matter accumulation increased for the plants in the treatments with reducing fertilization after transplanting. Leaf yield， econom ic value，profit， chem ical components and leaf quality were all better in the treatments w ith reduced fertilizer application than those with normal fertilization in four rotation systems， including rape-tobacco， green manure-tobacco， barley-tobacco and w heat-tobacco. How ever， for the tobacco p lants in fallow-tobacco rotation system， reducing fertilization resulted in poor grow th and undesirable quality. Leaf yield， economic value， profit， chem ical components and leaf quality worsened. In conclusion， nitrogen fertilizer could be reduced by 25% and 9% for the tobacco plants compared w ith the normal fertilization rate in green manure-tobacco and rape-tobacco rotation systems， while for those in barley-tobacco and wheat-tobacco systems， potassium could be supplied at 90% of the recommended rate. For those in fallow-tobacco rotation system， nitrogen fertilizer should not be reduced by 17%. Further study is needed to determine the suitable nitrogen amount to be applied in this system.

∶ reducing fertilization； flue-cured tobacco； preceding crop； yield； econom ic value； quality

S572.06

1007-5119（2015）05-0019-07

10.13496/j.issn.1007-5119.2015.05.004

云南省烟草公司科技项目“基本烟田肥料减施增效与可持续利用”（09YN021）

段四喜，女，硕士，主要从事烤烟养分资源管理研究。E-mail：duansixi@sina.com。*通信作者，E-mail：zhaozx0801@163.com

2015-01-16

2015-05-13