高华军 ,范东升 ,韦 忠 ,林北森 ,罗勤站 ,黄福章 ,罗 刚
(1.广西壮族自治区烟草公司百色市公司,广西 百色 533000;2.广西壮族自治区烟草公司百色市公司靖西营销部,广西 靖西 533800)
作为烤烟生长所必需的营养元素,氮、磷、钾的合理配施对养分的吸收和提高烟叶产量、品质具有十分显著的作用[1-3]。有关不同试验条件下烤烟氮磷钾吸收积累和产质量的研究较多,对指导不同生态条件下烤烟施肥起到了较好的作用[4-7]。百色烟区是广西的烟叶主产区,也是全国重点烟叶产区之一,有近80%的耕作模式为烟稻轮作模式[8-9]。目前,百色烟稻轮作区常因施肥不当或水肥不协调制约烤烟对氮磷钾等养分的正常吸收,导致烟叶前期生长缓慢或后期贪青晚熟现象的发生,严重影响了烟叶的产量和品质。尽管百色烟稻轮作区开展了不同施氮量对烟叶养分吸收和产量、品质的研究[10-11],指导了当地烟叶的合理施肥,但有关百色烟稻轮作区烤烟养分在生育期的吸收规律、土壤供肥能力及肥料利用率等方面的研究较少。
本研究采取“3414”部分实施方案研究了氮磷钾不同组合对百色烟稻轮作区烤烟养分吸收和品质的影响,旨在为该区烤烟平衡施肥提供依据。
1.1.1 试验地概况 试验在百色市靖西县新甲乡新荣街进行。试验地土壤为水稻土,0~20 cm土层有机质含量49.20 g/kg,碱解氮199.80 mg/kg,速效磷(P2O5)44.22 mg/kg,速效钾(K2O)115.00 mg/kg,交换性钙3412.18 mg/kg,交换性镁75.51 mg/kg,铜 3.94 mg/kg,锌 2.54 mg/kg,铁 108.34 mg/kg,锰18.04 mg/kg,硼 0.32 mg/kg,氯 20.00 mg/kg,pH 值7.14。前茬作物为水稻。
1.1.2 试验材料 供试烤烟品种为云烟85;供试肥料为:硝酸铵(N 34.4%),磷酸二氢钙(Ca(H2PO4)2,化学纯,P2O546%)和硫酸钾(K2O50%)。
采用漂浮育苗,于3月5日用移栽器膜上移栽,行距120 cm,株距50 cm。试验采取“3414”部分实施方案,设5个处理:处理1.不施肥(CK);处理2.无氮区(PK);处理 3.无磷区(NK);处理 4.无钾区(NP);处理 5.氮磷钾区(NPK)。试验中施纯氮82.5 kg/hm2(近年来当地烤烟施肥的最佳水平),N∶P2O5∶K2O=1∶1∶3。其中,磷肥在起垄前条施;氮肥和硫酸钾的70%在起垄前条施,30%在烤烟移栽后25 d内分2次对水追施。采取随机区组设计,每小区种植3行、面积60 m2,3次重复。
1.3.1 氮磷钾含量 分别在烤烟移栽后35,50,65,80,95 d采集各处理烟株,其中,35 d随机取6株烟,之后每次取3株。取样后用清水将烟株冲洗干净,将根、茎、叶分开,于105℃杀青15 min,70℃烘干,立即称质量。干样粉碎后混合均匀,制成分析样品,测定氮、磷、钾含量。
1.3.2 化学成分和评吸质量 取各处理C3F(8~12叶位)等级烟样1.0 kg,送广西中烟工业公司技术中心测定化学成分(还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾、氯、淀粉),并按照9分制标准进行感官评吸[12]。
1.3.3 肥料利用率 肥料利用率通过差减法计算。肥料利用率=(施肥区烤烟吸收养分量-缺素区烤烟吸收养分量)/(肥料用量×肥料养分含量)×100%[13]。
数据统计分析用Excel2003及DPSv6.55进行。
2.1.1 氮的吸收 由表1可知,不同处理烟株全生育期的氮吸收积累规律相似,即烟株生育前期吸收氮素较少,随后烟株吸收氮量急剧增加,后期又减少,氮积累量随着烟株的生长发育逐渐增大。烤烟对氮的吸收量和吸收强度因施肥处理的不同而有较大差异,CK和PK处理氮吸收的高峰期在移栽后66~80 d,吸收量分别占全期的49.38%和57.39%;NK,NP处理在移栽后51~65 d最多,吸收量分别占全期的41.79%和50.39%;NPK处理在移栽后51~65,66~80 d均较高,吸收量分别占全期的31.99%和41.05%,2个时期之和达73.04%。各处理移栽80 d以后吸氮量和吸收强度均急剧下降,以NP处理后期吸收氮素的比例最高,也仅占8.38%。不施氮CK处理供氮不足,其吸氮量占NK处理的45.19%,占NP处理的45.03%,占NPK处理的39.34%;PK处理的吸氮量占NK处理的67.82%,占NP处理的67.59%,占NPK处理的59.03%;施氮处理氮素吸收量和积累强度大小顺序为NPK处理>NP处理>NK处理。
2.1.2 磷的吸收 由表1可知,烟株对磷的吸收在三大营养元素中最少。不同处理随烟株的生长发育磷吸收量逐渐增加,移栽35 d内磷吸收量较少,36~80 d吸收量剧增,之后又缓慢减少。烤烟对磷的吸收量和吸收强度也因施肥处理的不同差异较大,CK和PK处理磷吸收高峰在移栽后66~80 d,吸收量分别占全期的58.82%和43.30%;NK,NP处理在移栽后51~65 d最高,吸收量分别占全期的33.73%和43.34%,NK处理在移栽后66~80 d吸磷量也较多,占全期的33.27%;NPK处理在移栽后51~65 d吸磷量逐步增加,至移栽后66~80 d达到高峰,2个时期吸收量之和占全期的65.57%。各处理移栽80 d以后吸磷量和吸收强度均明显下降,PK和NP处理的降幅小于CK及NK,NPK处理。不施肥处理供磷不足,其吸磷量占PK处理的75.44%,占NP处理的50%,占NPK处理的43.57%;NK处理的吸磷量高于PK处理,略低于NP处理,施磷处理磷素吸收量和积累强度大小顺序为NPK处理>NP处理>PK处理。
2.1.3 钾的吸收 从表1可以看出,烟株吸钾量高于氮和磷。CK,PK,NK,NP,NPK处理钾吸收总量分别是氮的2.43倍、2.10倍、1.99倍、2.01倍、1.99倍,分别是磷的13.82倍、13.51倍、12.60倍、12.71倍、12.51倍。烟株生育前期吸钾较少,随后增加迅速,后期又减少,与氮、磷的吸收规律相似。烤烟对钾的吸收量和吸收强度因施肥处理的不同亦有较大差异,CK和PK处理钾吸收高峰在移栽后66~80 d,吸收量分别占全期的69.99%和66.82%;NK,NP,NPK处理在移栽后51~65 d最高,吸收量分别占全期的61.27%,67.66和59.25%。各处理移栽80 d以后吸钾量和吸收强度均明显下降,NK处理吸收量最高,其次为NP处理,CK最低。除不施肥处理吸收钾较低外,其他处理吸收钾量均明显提高,NP处理略高于NK处理,明显高于PK处理。
表1 不同氮磷钾组合对烤烟氮磷钾吸收的影响
由表2可知,各处理烟叶产量大小顺序为NPK处理>NK处理>NP处理>PK处理>CK。根据不同处理烤烟从土壤中吸收氮磷钾量和烟叶产量计算出每生产100 kg干烟叶需吸收的氮磷钾量列于表2。
由表2还可知,CK氮、磷、钾需要量分别为2.85,0.50,6.92 kg,PK 处理分别为 3.95,0.61,8.30 kg,NK 处理分别为 4.32,0.68,8.61 kg,NP 处理分别为4.60,0.73,9.27 kg,NPK 处理分别为 4.62,0.73,9.19 kg,平均分别为 4.07,0.65,8.46 kg。烤烟氮磷钾吸收比例:CK为 1∶0.18∶2.43,PK处理为 1∶0.16∶2.10,NK处理为 1∶0.16∶1.99,NP处理为1∶0.16∶2.01,NPK处理为 1∶0.16∶1.99。
表2 不同氮磷钾组合烤烟氮磷钾吸收比例
根据表1中NPK处理氮、磷、钾的吸收量及PK处理吸收氮量、NK处理吸收磷量、NP处理吸收钾量及所用氮、磷、钾肥料的用量和养分含量,可以得出百色烟稻轮作区氮肥(硝酸铵)的利用率为52.04%、磷肥(磷酸二氢钙)为2.69%、钾肥(硫酸钾)为9.62%。
由表3可知,烤烟还原糖、总糖含量以PK处理最高,其次为CK,其他依次为NPK,NP,NK处理。施氮肥各处理烟叶烟碱、总氮含量均明显高于不施氮肥的CK和PK处理,并以CK最低。施钾肥处理烟叶钾含量均较高,以NPK处理最高,NP处理最低。各处理氯含量均较低,差别不大。淀粉含量以PK处理最高,CK次之,NK处理最低。各处理钾/氯值均较高,这与各处理氯含量较低有关,总氮/烟碱值均较适宜,CK和PK处理还原糖/烟碱值偏高,其他处理则较为适宜。
表3 不同处理对烤烟化学成分的影响
由表4可知,各处理烟叶的评吸得分以NPK处理和PK处理较高,其次为NP,NK处理,CK最低。表明不施肥烟叶的感官评吸质量较差,而氮、磷、钾肥配合施用能提高烟叶的评吸质量,缺磷也不利于烟叶评吸质量的提高。
表4 不同处理对烤烟评吸质量的影响
本试验条件下,各施肥处理烤烟在移栽后35 d内对氮磷钾的吸收积累都较少,36~80 d吸收量逐渐加大,CK和PK处理的吸收强度在66~80 d达到最高值,其他处理则在51~65d达最高,80d后烟株对养分吸收开始下降,钾的下降幅度总体大于氮、磷,与张翔等[4]的研究规律相似。烟株对氮磷钾吸收量大小顺序为NPK处理>NP处理>NK处理>PK处理>CK,结束时NPK处理烤烟氮、磷、钾积累量 分别为 104.79,16.64,208.17 kg/hm2,NP 分别为91.52,14.50,184.36 kg/hm2,NK 分别为 91.21,14.43,181.76 kg/hm2,PK 分别为 61.86,9.61,129.85 kg/hm2,CK分别为 41.22,7.25,100.19kg/hm2。另外,综合本试验中各处理烟叶产量和养分吸收量,每生产100 kg干烟叶平均需要吸收氮、磷、钾的量依次为4.07,0.65,8.46 kg。本试验中,烤烟氮肥的利用率较高,磷、钾肥的利用率均较低,尤其是磷肥,其利用率仅为2.69%。由于供试土壤在百色烟稻轮作区中属于中等水平[14-15],具有很好的代表性,据此可以推测,百色烟稻轮作区氮肥利用率较高,磷、钾肥的利用率偏低。
不同氮磷钾组合也影响烟叶的化学成分和评吸质量[16-17]。本试验中,氮磷钾配施处理烟叶化学成分含量适宜,不同化学成分间的比例协调,烟叶感官评吸质量高,而不施肥处理的烟叶化学成分和评吸质量均较差,其他处理的化学成分和评吸质量介于这2个处理之间,而缺磷也不利于烟叶感官评吸质量的提高。
根据本试验研究结果,百色烟稻轮作区应合理施用氮磷钾肥,做到氮肥早施,磷肥与有机肥堆沤腐熟后施用(以提高其利用率[18]),钾肥要分次施用,特别注意后期追钾,确保生长后期钾营养充分供给[19-20],利于烟叶质量的提高。
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