不同磷肥用量对烤烟红花大金元光合特性及产质量的影响

段星屹，史普酉，杨成翠，贾孟，吴涛

(1.云南省烟草公司 保山市公司，云南 保山 678000； 2.云南农业大学 烟草学院，云南 昆明 650201； 3.云南中烟工业有限责任公司，云南 昆明 650201)

烟草是重要的经济作物之一。合理施肥是实现烟草优质高产的重要措施之一。磷是植物营养三要素之一。磷肥的合理施用可以使植株迅速生长，提早收获，烟草烤后色泽好，油分足，组织紧密，而缺磷烟株生长缓慢，叶形狭长，色泽暗淡，烤后色暗无光泽，但磷过多、氮不足则叶脉突出，质地粗糙，油分少，易破碎[1-4]。我国多数土壤中全磷含量高，但植物所能直接吸收利用的有效磷的含量低。据报道[5]，全世界13.19亿hm2耕地中约有43%缺磷，我国1.07亿hm2耕地中2/3缺磷，大部分土壤的全磷含量在0.04%～0.25%。施入土壤中的化学磷肥极易被土壤吸附、固定或被微生物转化为有机磷，利用率较低。调查研究表明[6-10]，土壤速效P含量与植烟年限呈正相关，速效磷年均增加2～3 mg·kg-1，这可能与烟田长期大量施用磷肥有关。近年来有报道指出[11]，我国植烟土壤的速效磷含量有了不同程度的明显提高，多地区的土壤速效磷平均含量达到了40 mg·kg-1左右。因此，在种烟年限较长的土壤上应适当减少磷肥的施用量。但多数研究[12-15]认为，合理提高磷肥的施用比例有助于增强烟叶品质。为此，本试验着重探讨了磷肥不同用量对烤烟生长发育及产质量的影响，旨在探索出合理的磷肥用量，为烤烟生产应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试烤烟品种为红花大金元。2015年，在云南省曲靖市陆良县小百户镇进行试验。试验地海拔高1 956 m，地理坐标为25°06′266″N、103°55′531″E，土壤为红壤土，地势平坦，排灌方便，前作种植小麦。土壤基本理化性状为pH值5.80，有机质35.56 g·kg-1，全氮1.82 g·kg-1，全磷1.16 g·kg-1，全钾4.68 g·kg-1，水解性氮155.04 mg·kg-1，有效磷50.88 mg·kg-1，速效钾128.17 mg·kg-1。

1.2 处理设计

试验共设4个处理；T1，P2O5投入水平为22.5 kg·hm-2；T2，P2O5投入水平为45.0 kg·hm-2；T3，P2O5投入水平为67.5 kg·hm-2；T4为无肥处理(对照)。每处理重复3次，随机区组排列。株行距1.20 m×0.60 m，每小区栽烟50株，小区之间设保护行。各处理氮(N)投入水平采用当地常规用量，45 kg·hm-2，K2O投入水平为225 kg·hm-2。采用优质烟栽培技术措施，漂浮育苗，地膜覆盖栽培，初花期打顶，三段式烘烤。以T1处理肥料用量为基准，总量的60%做基肥，40%做追肥，T2、T3较T1处理增加的施磷量采用复合肥和钙镁磷肥于移栽前基施，追肥采用硫酸钾和复合肥按当地常规施肥方法进行。

1.3 指标测定

按烤烟生育期调查标准准确记录移栽期、团棵期、现蕾期、中心花开放期、脚叶成熟期、顶叶成熟期的时间。以小区内进入某生育期的烟株数占总株数的比例达到50%作为该小区烟株进入某生育期的时间。

在病害盛发期，以整株为单位，对每小区试验地随机抽取烟株进行抗病性调查。具体测定参照GB/T 23222—2008《烟草病虫害分级及调查方法》进行。

烟株打顶后，选择有代表性的烟株10株挂牌作观察株，初烤采收前调查单株有效叶片数、最大叶长宽，收完毕后，考查株高、茎围和节距。

于移栽后3个月，在晴朗日的上午9：00—12：00，每小区选取3株生长一致的烤烟，用软毛刷刷去中部叶表面的灰尘，用LI-6400型便携式光合作用测定仪(Li-COR Inc，美国)，搭配Li-6400-02B蓝红光源探头，分别在光合有效辐射(μmol·m-2·s-1)为1 800、1 300、800、300、0，以及CO2注入系统设定值为400 μmol·mol-1的条件下测定烤烟中部叶的光合特征参数。每个小区选取3株烟，每株选取3片中部叶，测量其SPAD值。

以小区为单位单独采收烘烤、分级计产，计算其产量、产值、中上等烟比例及均价，并随机抽取每小区相同部位的烟叶各50片，调查其原烟外观质量。

从每个处理的烤后烟叶中分别选取C3F烟样，将1.5 kg烟样送检，进行相关化学成分分析。

1.4 数据处理

利用Excel 2010进行数据整理及制图，利用SPSS 17.0进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 对生育期的影响

由表1可知，与不施肥的T4处理相比，施用磷肥的各处理烟株进入团棵期、现蕾期和中心花开放期的时间提前，表明施用磷肥能够在前期加快烟株生长发育进程；但在烟叶成熟后期，与不施肥的T4处理相比，施用磷肥的各处理进入脚叶成熟期的时间推迟，尤其是T2和T3处理的大田生育期比T1还要长4天，可能是因为过多的养分推迟了烟叶的正常落黄成熟。

表1 不同施磷量对生育期的影响 d

2.2 对农艺性状的影响

由表2可知，烟株进入成熟期以后，与不施磷的处理相比，施用磷肥均能显著增加烟株的株高、有效叶片数、茎围、最大叶长和最大叶宽。各施磷肥处理之间，烟株的株高、有效叶片数、节距、最大叶长和最大叶宽均无显著差异，但T3处理的茎围显著低于T2处理。

表2 不同施磷量对成熟期烟株农艺性状的影响

注：同列数据后无相同字母的表示差异显著(P<0.05)。表3、5～6同。

2.3 对烟叶重的影响

由表3可知，与不施磷的处理相比，施用磷肥的各处理除中部叶鲜重显著增加外，其他部位叶片鲜重、干重，以及中部叶的干重并无显著变化。说明增加磷肥用量并不必然增加红花大金元叶片的鲜重或干重。

表3 不同施钾量对烟叶单片重的影响 g

2.4 对抗病性(烟草番茄斑萎病毒病)的影响

整体来看，烟草番茄斑萎病毒病在本试验条件下病情较轻，这是由于在田间发现病害后就及时交替喷施了吡虫灵和吗呱乙酸酮。在团棵期，施用磷肥的3个处理，其发病率和病情指数均高于不施磷的处理T4，T4处理的抗病性为高抗，而T1～T3处理的抗病性均为抗病；在旺长期，T1、T2处理的发病率和病情指数高于T3和T4处理，各处理的抗病性均为抗病(表4)。这说明施磷量与烟株团棵期的抗病性无明显关系，但在旺长期，随着施磷量的增加，烟株的抗病性有增强趋势。

表4 不同施磷量对抗病性(烟草番茄斑萎病毒病)的影响

2.5 对成熟期中部叶SPAD值及净光合速率的影响

如表5所示，随着施磷量增加，各处理的SPAD值逐渐增大，且T3处理显著高于T4，说明增施磷肥可以提高叶片叶绿素的含量。如图1所示，各处理的净光合速率随着光合有效辐射的增加而增强。在相同的有效光合辐射条件下，随着磷肥施用量增加，各处理的净光合速率逐渐增大，说明适当增施磷肥可以提高烤烟的净光合速率，从而提高光合产物积累。

表5 不同施磷量对成熟期中部叶SPAD值的影响

图1 不同施磷量对成熟期中部叶净光合速率的影响

2.6 对产量和产值的影响

由表6可知，与不施磷的处理相比，施磷能显著增加烟叶的产量，但各施磷处理间差异不显著。此外，适当增施磷肥还能提高烟叶的质量，如T2和T3处理的上等烟比例显著高于T1和T4处理，但各处理的中上等烟比例无显著差异。在产量和质量的双重作用下，施用磷肥的3个处理的产值均显著高于不施磷的T4处理。从均价来看，T2处理最高，显著高于T1和T4处理，T3处理的均价略低于T2处理，但两者无显著差异。

表6 不同施磷量对产量和产值的影响

2.7 对烤后烟叶化学成分的影响

由表7可知，各处理的总糖和还原糖含量均高于优质烟叶标准，其中T2处理最低，T4处理最高；各处理的总氮和烟碱含量处于适宜范围内，其中总氮含量以T2处理最高、T4处理最低，烟碱含量以T1处理最高、T4处理最低；各处理钾含量均低于标准，T3处理氯含量处在优质烟叶氯含量最适宜范围内，钾含量以T3处理最高、T1处理最低，氯含量以T2处理最高、T3处理最低；各处理糖碱比均高于优质烟叶标准，以T4处理最高；各处理氮碱比均小于1，其中T4处理最接近1；各处理钾氯比均低于标准(4～10)，以T3处理最高。

表7 不同施磷量对C3F烟叶化学成分的影响

3 讨论

适宜的磷肥用量能使烟株生长健壮，根系发达，促进烟株对氮、钾的吸收和利用，从而提高烟叶产量和品质[1]。本研究表明，增施磷肥后，烟株进入团棵、现蕾的时间均比对照提前。从农艺性状上看，在烟株进入成熟期以后，施磷处理与不施磷相比，能增加烟株的株高、有效叶片数、茎围，以及最大叶长和最大叶宽，并能提高中部叶的单叶鲜重。这与前人研究结果一致[16-19]。

叶绿素仪能够反映烤烟在大田期的烟叶成熟度，指示烟叶叶绿素含量，反映烟叶光合作用能力[20-21]。叶片光合作用是植物生长和产量形成的重要生理过程[22]，对植物光合特性的研究是探索其光合生产能力的基础，探讨光合作用的影响因子，分析光合作用的适宜生态条件，对揭示其产量品质形成的光合生理基础具有重要意义[23]。王艳丽等[13]研究表明，随着磷肥增施，烟株叶绿素含量、净光合速率会出现先增高后降低的趋势。本研究中，增加磷肥施用量，烟株净光合速率和SPAD值增大，这可能是由于本试验中磷肥施用量仍未达到最大限量。

从内在化学成分上看，一般认为，优质烟叶的指标宜为总糖18%～22%，还原糖16%～18%，总氮1.5%～3.5%，烟碱1.5%～3.5%，钾>2%，氯<1%，糖碱比10左右，氮碱比1左右，钾氯比4～10。本试验结果显示，T3处理的初烤烟烟叶化学成分相对比较协调。