不同氮素形态配比影响始兴烟叶生产的比较分析

王发勇，袁清华，张宏建，钟俊周，可文庚，喻绍新，陈建军

（1.华南农业大学烟草研究室，广东 广州 510642；2.红云红河集团红河卷烟厂，云南 弥勒 652300；3.广东省农作物遗传改良重点实验室，广东 广州 510640；4.广东烟草韶关市有限责任公司，广东 韶关 512000）

氮素是烤烟重要的营养元素［1-4］。硝态氮与铵态氮作为烤烟的有效氮源，主要通过调节烟株内部碳氮代谢关键酶的活性来影响烟叶产量与品质的形成［5-7］。由于土壤质地、温度、降雨量以及pH值等多种条件的不同，硝态氮与铵态氮在土壤与根系之间的迁移存在时间上的差异，且烤烟对两种氮素形态的吸收以及代谢合成机理不尽相同，最终导致烤烟生长发育、外观形态及其经济性状不一［8-9］。不同氮素形态配比施肥对烤烟产量、内部化学成分与质量的影响，前人已经积累了许多研究成果，但是因试验生态条件的差异而致使结论不尽相同［10-11］。此外，不同氮素形态配比施肥对烤烟生育进程、物候期主要农艺性状以及经济性状的影响仍然缺乏系统报道。因此，因地制宜确定与当地生态条件相符合的氮素形态配比施肥的方法显得尤为重要。始兴县是广东浓香型烟叶的重要产区，为始兴烟区选择适宜的氮素形态配比施肥是保障始兴烟区优质烟叶生产的重要举措，也是保持并发展浓香型特色烟叶的关键举措之一。

1 材料与方法

1.1 试验材料

田间试验于2015—2016年在广东省始兴县马市镇进行，供试烤烟品种为粤烟97。试验选择地面平整、肥力中等的水田，前茬为水稻，其基本土壤肥力指标为：pH 5.41，有机质2.69%，全氮0.104%，全磷0.158%，全钾2.78%，碱解氮142.79 mg/Kg，速效磷15.9 mg/kg，速效钾71.8 mg/Kg。

1.2 试验方法

试验设N1（100%硝态氮）、 N2（30%铵态氮+70%硝态氮）、N3（50%铵态氮+50%硝态氮）、N4（70%铵态氮+30%硝态氮）、N5（100%铵态氮）5个供氮形态配比处理，施氮量为 165 kg/hm2，按 N∶P2O5∶K2O =1∶1∶3 配肥，60%肥料基施。肥源为：硝酸钾（N-K2O：13.5%～44.5%），碳铵（N：17.7%），硝酸钙（N：15%），过磷酸钙（P2O5：12%），硫酸钾（K2O：50%）。每个处理3次重复，随机区组排列，小区面积0.1 hm2，行距1.10 m，株距0.55 m，每小区70株烟。

1.3 测定项目及方法

按照中国烟草行业推荐标准（Y C/T142-2010），准确记录烤烟生育进程时间点，分别于团棵期、现蕾期和圆顶期3个物候期测定烟株的着生叶片数、株高、茎围、节距、最大叶片长、最大叶片宽、单株叶面积等7个烤烟主要农艺性状。烤后烟叶按照国家烤烟分级标准（GB2635-1992）进行分级，测定烟叶产量与中上等烟比例，参照当地当年烟叶收购价格进行产值与均价计算。

试验数据利用Excel 2013进行处理，应用SPSS20.0进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同氮素形态处理对烤烟生育进程的影响

从表1可以看出，同一移栽日期条件下，各处理间烟株成活日期差异不明显（仅1～2 d）。当烟株到达团棵期，各处理间的生育进程差异逐渐显现，处理N1团棵期比N2早4 d、比N4早9 d、比N5早12 d，而处理N2与N3差异不大；烟株最早进入现蕾期的是处理N1，而处理N5最晚，两者相差12 d，处理N2、N3、N4进入现蕾期的日期差异不大；采收始期处理间进程与现蕾期趋势一致。这说明硝态氮处理能促进烟株早生快发，加快烤烟的生育进程；施用100%铵态氮的烟株生育进程较慢；而不同氮素形态配比施肥则适度加快田间烟株的生育进程，总体趋势按照配比比例而呈现一定的差异。

表1 不同氮素形态处理烟株生育进程

从表2可以看出，不同氮素形态施肥处理对烤烟生育时期的影响在缓苗期各处理间差异不明显；伸根期总体为40～49 d范围内，具体表现为N1

表2 不同氮素形态处理烟株生育期（d）调查结果

2.2 不同氮素形态处理对烤烟生育进程及物候期农艺性状的影响

2.2.1 团棵期 同一施氮量不同氮素形态配比施肥水平条件下，各处理从移栽至团棵期间隔表现为N1

表3 烤烟团棵期各处理烟株基本农艺性状

2.2.2 现蕾期 从表4可以看出，同一施氮量不同氮素形态配比施肥水平条件下，各处理从移栽至现蕾时间表现为N1

表4 现蕾期各处理烟株基本农艺性状

2.2.3 成熟期 从表5可以看出，同一施氮量不同氮素形态配比施肥水平条件下，烟株从移栽至成熟时间表现为N1=N2

表5 成熟期各处理烟株基本农艺性状

2.3 不同氮素形态对烤烟生育期及经济性状的影响

产量、产值、均价和中上等烟比例是烤烟主要的经济性状，产值在一定程度上反映了产量、质量性状的综合表现。同一施肥量不同氮素形态配比施肥的条件下，烟株大田生育期随着铵态氮的比例增加而延长，其中处理N3产量、产值、均价、中上等烟比例均表现最佳，而N5最差，即50%硝态氮与50%铵态氮配比施肥条件下烤烟的经济性状表现最好（表6）。

表6 不同氮素形态处理对烤烟大田生育期及经济性状的影响

2.4 不同氮素形态处理对烤后烟样主要化学成分的影响

影响烤后烟吃味的主要因素是烟叶燃烧时热解呈酸性及碱性物质的平衡及协调，优质烟叶要求各种成分含量要适宜，成分之间要协调。从各项指标（表7）来看，处理N2、N3上中部叶的内在烟叶化学成分最为合理，总糖含量20%～22%，淀粉含量小于5%，还原糖含量18%～20%，氮素水平在2%左右，烟碱含量约3%，石油醚提取物约7%，钾离子大于2%。石油醚提取物是烟叶中不溶于水但溶于醚类的物质，主要有脂肪、挥发油、树脂、树胶、蜡质等物质，其中很多与烟叶的香气有密切关系，与烟叶的质量和可用性呈正比。由表7可知，100%铵态氮处理不利于石油醚提取物的积累，而不同氮素形态配比施肥则利于石油醚提取物的积累，以30%硝态氮+70%铵态氮、50%硝态氮+50%铵态氮配比施肥的效果较好。优质烟叶要求钾离子含量大于等于2.0%为宜，由表7可知，各处理烟叶钾离子的含量均大于2%，且随着硝态氮的比例增加而呈逐渐上升趋势，说明硝态氮有助于钾离子的累积。

表7 不同氮素形态处理对烤后不同等级烟样主要化学成分（%）的影响

3 结论与讨论

硝态氮与铵态氮在烤烟根际间迁移方式随生态环境的不同而产生差异。此外，由于吸收与同化机理不同，使得植株体内基本碳氮代谢途径不尽相同，这必然引起烤烟生长发育过程中外观形态在时间和空间上的动态差异，且因内部化学成分的不同而导致质量的不一致［12-14］。烤后烟叶价格的制定遵循“以质定价”的原则，质量高低的客观存在必然表现出经济效益的差异。前人的研究表明，在湖南浏阳地区，硝态氮与铵态氮配比施肥对烤烟后期田间长势长相无明显影响，但二者比例以54%∶46%～50%∶50%的综合经济效益较好［10］；云南曲靖市在基肥中加入硝态氮能明显缩短烟苗缓苗期，其中以50%硝态氮+50%铵态氮配比施肥的烟株早期长势旺盛，且上等烟比例较高，总体经济效益最优［15］。以上两种结果在烤烟生育进程及农艺性状方面表述侧重点不同，但与本研究结果认为硝态氮能加快烤烟生育进程、促进植株前期长势旺盛、后期外观形态趋于相同且氮素配比施肥的经济性状4个方面，其结论是一致的。在山东日照，尹学田等［11］发现纯铵态氮处理烟株最早进入团棵期，团棵期与打顶期综合农艺性状表现最好，各处理间大田生育期无显著差异且经济性状表现最佳。本试验结果表明，在粤北始兴县，随着硝态氮比例的增加，早期烟株生育进程加快、长势趋于增强，整个大田生育期趋于缩短；到烤烟生长后期，不同处理间植株的主要农艺性状差异不显著。这是因为硝态氮更加容易被烟株吸收利用，烤烟农艺性状在生育期前中期表现为施用硝态氮促进烟株早发，使烟株提前进行生长发育，而铵根离子则反之，但是到生育期后期随着土壤中的氮素营养被烟株尽数吸收，使得后期烟叶的农艺性状差异性不明显。

影响烤烟吃味的主要因素是烟叶燃烧时热解呈酸性及碱性物质的平衡及协调，优质烟叶化学成分：总糖15%～25%，还原糖14%～18%，淀粉≤5%，总氮1.5%～3.5%，烟碱含量下部叶1.5%左右、中部叶2.5%左右、上部叶不超过3.5%，钾离子含量≥2.0%，石油醚提取物≥7.0%。烟叶中含有大量的糖类物质，与烟叶品质关系密切。前人研究表明，总糖及还原糖含量与香气质呈正相关关系。在一定范围内，总糖有利于增加烟叶的香气和改善吃味，降低由蛋白质燃烧所产生的不良气味及烟气的刺激性。当烟叶含糖量过低时，刺激性增强；含糖量过高时，则使烟气呈酸性，影响烟气的酸碱平衡，使烟气平淡无味，同时增加烟气的焦油量。随着硝态氮施用比例的降低，烤后中上部烟叶中淀粉、还原糖及总糖的含量均随着降低，说明适当降低硝态氮的比例可以增加烤烟叶片中糖的含量。总氮作为氮代谢合成物质量的直观指标，其含量的高低能够影响烤烟的吸食劲头和刺激性，烟叶中的总氮含量过高时，则产生浓烈辛辣的烟气，刺激性较大；总氮含量过低时，则吃味平淡。烟碱是烟草特有的生物碱，它不仅是烟叶中最重要的化学成分，也是影响烟叶品质的重要因素之一。随着铵态氮比例的增加，烤后中上部烟叶中全氮及烟碱随之增加，说明适当提高铵态氮的比例能够提高烤烟叶片中的全氮含量及烟碱含量。

硝态氮能加快烤烟生育进程，缩短烟株从移栽进入团棵期的时间，使田间长势旺盛，促进烟株早生快发。随着铵态氮比例的增加，烤烟大田生育期明显延长。到烤烟生育后期，氮素形态配比施肥对烤烟主要农艺性状的影响不显著。从不同氮素形态处理下烤烟经济现状来看，各氮素形态处理下烤烟的产量差异较小，但产值差异较大，主要表现在均价与上中等烟比例的差异上，其中以50%硝态氮+50%铵态氮配比施肥的经济性状最优。因此，在施氮量为165 kg/hm2前提条件下，广东始兴烟区最优的氮素配比施肥为50%硝态氮+50%铵态氮。

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