前作土壤和施肥量差异对烤烟产量和品质的影响

钟建海

(江西中烟工业有限责任公司，江西 南昌 330096)

烤烟是我国重要的经济作物，对国家和地方财政、区域经济发展和农民收入有重要的影响[1]。在烤烟种植过程中，栽培品种、土壤和施肥量差异对烤烟产量和品质的影响显著[1]。氮代谢是烟株碳氮代谢的主导，烤烟对肥料施用相当敏感，施氮量是烟株平衡发育的关键技术[2,3]。由于轮作的烟田，其土壤养分的含量与耕种期间肥力的释放难以与烟株的需肥节律一致，因此，依据土壤条件来调节施肥结构至关重要[2,3]。烟田肥料的施用量通常依据土壤中N素含量来确定，在N、P、K等各种营养元素中，N肥是影响烟草产量和质量最重要的肥料元素，施用过量或不足均会显著影响到烟叶的产量和质量[1-3]。烤烟品种K326对氮肥非常敏感，适宜的施氮量更是K326种植的关键技术要求之一[4]。针对新开发的烟叶种植区，明确土壤前茬作物差异导致基质、肥力不同等对烟叶生育期、农艺性状、外观品质、烟叶化学成分、烟叶品质等的影响，调节烟田施肥结构至关重要[5-10]。

2015～2016年在江西省石城县小松乡选择代表性水稻田和花菜地，进行K326适宜施氮量试验研究，2017年则以土壤速效氮平均含量较高的地块进行不同水平施氮量对产量和烤烟化学成分与评吸等级等研究，以期为当地农技部门推荐适宜的烟叶种植施肥水平参考数据，促进烟叶产量和质量提高，彰显我国南岭丘陵生态区焦甜醇甜香型烟叶的香气风格奠定基础资料。

1 材料与方法

1.1 试验材料与安排

以烤烟品种K326为试验材料，2015～2016年水稻田施氮量试验安排在石城县小松乡桐江村，烟田为砂壤土，前茬作物是水稻，肥力中等。前期土壤测土配方施肥试验表明：田块的土壤pH值5.11，偏酸性。土壤有机质含量为42.7 g/kg，速效氮为91 mg/kg，有效磷为15 mg/kg，速效钾为74 mg/kg。花菜地施氮量试验安排在石城县高田镇高田村，前茬作物为花菜，菜地为砂壤土，土壤肥力较好。前期检测表明：田块的土壤pH值5.3，偏酸性。土壤有机质含量为41.9 g/kg，速效氮为156 mg/kg，有效磷为7 mg/kg，速效钾为43 mg/kg。2017年花菜地试验安排在石城县高田镇岩岭村，潜育型水稻土，肥力中等，前茬作物为花菜，前期检测表明：田块的土壤pH值5.1，偏酸性。土壤有机质含量为43.5 g/kg，速效氮为183 mg/kg，有效磷为64 mg/kg，速效钾为42 mg/kg。

1.2 试验设计与处理

2015～2016年试验中水稻田施氮量设计3个施氮量处理(A为97.5 kg/hm2，B为82.5 kg/hm2，C为67.5 kg/hm2)；花菜地施氮量设计5个施氮量处理(A为97.5 kg/hm2，B为82.5 kg/hm2，C为67.5 kg/hm2，D为52.5 kg/hm2，E为0 kg/hm2)。均3次重复，每小区种烟102株。2017年试验设计5个施氮量处理(A为97.5 kg/hm2，B为82.5 kg/hm2，C为67.5 kg/hm2，D为52.5 kg/hm2，E为0 kg/hm2)，3次重复，每小区种烟133株。除总N量差异处理外，各组试验的处理中栽培措施和施肥办法相同。氮肥∶磷肥∶钾肥=1∶0.8∶3，行株距120 cm×50 cm，随机区组设计。试验处理田在移栽前7 d左右进行基肥施用并覆膜。烟苗移栽10 d左右浇水追施提苗肥，移栽15～20 d后进行追肥一次，25～30 d再次追肥。烟叶种植的施肥操作均按表1试验方案进行。

表1 试验施肥方案 kg/hm2

对烟叶在大田的生育期、生长规律和烟叶农艺主要性状进行调查测量，并按不同小区进行测产。烟叶采收后，不同处理后的烟叶寄送农业部烟草产业产品质量监督检验测试中心，委托进行成分分析与质量评吸。成分检测按相关标准进行，用铁氰化钾法测定糖类含量，用高氯酸浸提-碘显色法测定淀粉的含量，用光度比浊法测定S含量。植物碱、总挥发碱、N、K、Cl测定分别参照YC/T 34-1996、YC/T 35-1996、YC/T 33-1996、YC/T 173-2003、YC/T 153-2001行业标准。烟叶外观质量评定按国标GB 2635-1992执行评价，感官评价参照YC/T 138-1998进行。统计分析应用数据处理软件SAS9.0进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同水平施氮量对烟叶生育期与农艺性状的影响

由表2可以看出，2015～2016年石城县山区不同施氮量处理间烟株的大田生育期基本一致，这可能与当地土壤有机质和速效氮含量较高有关，说明土壤的缓冲能力较强。随着施氮量的降低，烟叶在大田生育期相应缩短。2017年试验烟株大田生育期较2015～2016年缩短，这可能与2017年团棵期至旺长前期反常低温、后期温度快速升高的气候条件有关。

表2 不同水平施氮量对烟叶生育期的影响

表3表明，2016年，水稻田烟株随着施氮量增加，各项农艺性状均有所增加，氮肥用量与烟株农艺性状成正相关，但差异不显著。花菜地5个氮肥用量水平上，不同的施肥处理，烟叶株高、茎围、叶片数和最大叶面积差异明显，其中不同N肥施用对株高和茎围影响极大。叶片数在处理A、B、C间差异不明显，而D和E两个处理叶片数显著少于A、B、C处理。A和B施肥处理下的最大叶面积相当，随着总施N量的降低，C、D、E处理最大叶面积显著减少。因此，氮肥的施用量对烟叶株高、茎围、叶片数和最大叶面积等几个农艺性状的影响在D、E处理差异显著，即当施用量低于52.5 kg/hm2处理的烟株长势明显较差。2017年处理间差异极显著，株高、茎围和最大叶面积差异主要来源于对照处理，叶数差异主要来源于D处理。在A、B、C处理间，B处理烟株长势偏弱，A、C处理间差异相对最小。

2.2 不同施氮量对烤后烟叶外观质量的影响

2016年，水稻田烟叶的外观质量分析，综合考虑颜色、成熟度、油分、身份、结构和色度几个方面，中部叶C处理烟叶厚度比A、B处理略薄，上部叶A处理叶片结构比B、C处理要疏松。中上部叶不同施氮量处理之间烟叶外观质量差异不显著，下部叶处理间评分相同。整体表现不同施氮量处理间差异不大。

花菜地烟叶的外观质量分析，综合考虑颜色、成熟度、油分、身份、结构和色度几个方面，年度间的结果稍有差异，总体一致。花菜地E处理烟叶油分最少，下部叶较薄，上部叶厚，色度偏弱。下部叶颜色B处理优于A、C、D和E处理；中部叶颜色依次为C>A=B=D>E，上部叶各处理间均为橘黄色。下部叶不同处理间油分含量B>A=C=D>E，中部叶不同处理间油分含量C>A=B=D>E，上部叶不同处理间油分含量A=B=C=D>E；下部叶厚薄程度上A=C=D>B>E，中部叶厚薄程度A=B=C=D>E，上部叶厚薄程度B>A=C=D>E。叶片结构各部位、不同施肥处理间无显著差异。下部叶的色度表现为B>A=C=D>E，中部叶的色度表现为C>A=B=D=E，上部叶的色度表现为A=B=C=D>E。综合分析表明，B处理和E处理之间外观表现差异较大。整体上、下部叶B处理外观最佳，中部叶以C处理的外观最佳，综合评判，以B处理烟叶外观较好。

表3 不同水平施氮量烤烟打顶期农艺性状

注：相同试验同列不同大写字母表示0.01显著水平。

2017年花菜地烟叶的外观质量分析，综合考虑颜色、成熟度、油分、身份、结构和色度几个方面，不同处理主要影响上部叶的外观质量，B和A处理烟叶身份稍厚，但色度较强，整体上以C、D、E处理较好，其中D处理相对最好，其次是C处理。

表4 不同水平施氮量处理烤后烟叶的外观质量

2.3 不同施氮量对化学成分的影响

由表5可见，烟叶总N、淀粉和糖碱比在不同施氮处理下没有明显的规律变化；而还原糖、总糖和挥发碱含量均在B处理时最高，氮碱比在B处理时最低，两糖比、钾和氯含量在不同施氮量处理之间差异不大。随着烟叶采收部位的升高，烟叶中的总糖和还原糖含量、糖碱比值、氮碱比值和K含量逐渐下降，但是烟碱和总N量上升。结果表明，以B处理的烟叶氮代谢较为充分，发育较为充分和平衡。

由表6可见，烟碱含量上部叶稍高，中部叶适宜，下部叶稍低，挥发碱含量各部位基本适宜，还原糖含量各部位基本适宜，氯离子含量普遍偏低，硫离子含量普遍偏高，并与施氮量正相关；下部叶氮代谢不足，碳氮代谢失调，随施氮量的降低，感官质量有所增加；中部叶氮代谢适中，可溶性糖含量偏高，施氮量过多或过少均影响了光合碳代谢的进程；上部叶碳代谢和氮代谢分别有些过度，但化学成分较为协调，但这种质量在不同施氮量上表现不一，可能与土壤后期矿化氮的效应有关。综合分析表明，水稻田以B处理烟株整体上各部位烟叶碳氮代谢较为充分，化学成分较为协调，其次是A处理。花菜地受土壤较高地力的影响，以低施N量的C和D两个处理的综合表现理想，结合烟叶在田间长势，由于D和E处理烟株前期未能充分发育。因此，生产上推荐按C处理，可以获得相对在产量和质量上的综合更优的表现。

表5 2015～2016年不同水平施氮量处理烤后烟叶的化学成分(水稻田)

表6 2015～2016年不同水平施氮量处理烤后烟叶的化学成分(花菜地)

由表7可见，上部叶烟碱和挥发碱含量偏高，A处理挥发碱含量均偏高。结合烟叶配方和发育特点，下部叶B、A处理较好，中部叶C、D处理较好，上部叶B、C处理较好，整体上以B、C处理较好。

2.4 不同施氮量处理对烤烟感官评吸质量的影响

烤烟感官评吸从香型特点、劲头、浓度等几个方面，结合烤烟香气质和香气量，余味和杂气，刺激性、燃烧性、灰色等进行综合评判，以最终得分进行综合评判(表8)。结果表明：综合评分在73.0～76.5分之间。从综合评分看，不同部位烟叶都是A处理的评分最低，B、C两个处理之间表现相当，评分相近，综合表现推荐B处理的烟叶感官质量最佳。

根据花菜地烟叶的感官评吸结果，从香型特点、劲头、浓度等几个方面，结合烤烟香气质和香气量，余味和杂气，刺激性、燃烧性、灰色等进行综合评判(表9)：下部叶中A处理综合评分为71.8分，E处理为75.0分，其他均为中等+；中部叶以C处理较好(75.8分)，达到较好-等级，其他均为中等+。综合分析可以发现感官评吸结果与烤烟化学成分分析的结果相一致。综合表现C和D处理不同部位烟叶的感官质量相对较好。

表10表明，2017年试验下部叶C、E、D处理感官评吸为中等+，中部叶E、D、C、B处理为中等+，上部叶B处理为中等+；从香型上，中下部叶以C、E为浓透清，上部叶均为中偏浓，结合烟碱含量较高和大田生育期表现，以C处理综合效果较好。

表7 2017年不同水平施氮量处理烤后烟叶的化学成分

表8 2015～2016年不同水平施氮量处理烤后烟叶的感官质量(水稻田)

表9 2015～2016年不同水平施氮量处理烤后烟叶的感官质量(花菜地)

2.5 不同施氮量对烟叶经济性状的影响

由表11可以看出，2015～2016年试验施肥量最高的A处理产量最高；水稻田B处理的单位产值、均价、上等烟比例和上中等烟比例都最高，C处理产量、产值、上中等烟比例最低。由于受不同处理间上等烟比例、上中等烟比例与价格影响，不同氮肥处理间的单位产值差异在A和B处理间相当，综合考虑成本因素，B处理的烟叶经济效益最佳。花菜地2015～2016年的单位产量、单位产值、烟叶平均收购价和上等烟比例与N肥施用量显著一致，从低到高依次为EC>B>E>A，结合上等烟比例A>B>C>D>E，推荐以C处理产量和质量最优，其次是A处理，而B、D、E处理中各项指标相对投入成本比较较差。

表12表明，2017年试验单位产量A>B>C>D>E，单位产值B>A>C>D>E，均价B>C>D>A>E，上等烟比例B>C>A>D>E，上中等烟比例B>D>C>A>E，综合分析表明，B处理的经济性状最佳。

表10 2017年不同水平施氮量处理烤后烟叶的感官质量

表11 2015～2016年不同施氮量水平烟叶烤后的经济性状

表12 2017年不同水平施氮量处理烟叶烤后的经济性状

3 结论与讨论

适宜的氮肥施用量可以充分发挥区域土地和生态环境优势，有利于提高烟叶产量、质量和彰显烟叶特色[6-8]。N肥施用量不足或过高，均可导致烟株不同部位的烟叶生长发育不协调。根据石城县山区土壤多点取样化验的结果，山区水稻田土壤速效氮含量较低，土壤速效氮含量变幅在90～120 mg/kg；花菜地土壤速效氮含量较高，土壤速效氮含量变幅在120～230 mg/kg。根据2015～2016年不同土壤试验烤烟外观、化学成分、感官质量和经济性状等的表现，水稻田施氮量以82.5 kg/hm2效果最好，花菜地施氮量以67.5 kg/hm2效果最好。

2017年在土壤速效氮含量较高的花菜地以B、C处理较好，表现化学成分协调，其中B处理虽然田间长势一般，但经济性状最好，而C处理田间长势较好，烤后烟外观质量较好，感官质量最佳；C处理有利于质量的提高和南岭丘陵生态区焦甜醇甜香型风格的彰显，B处理有利于经济效益的提高；从质量和效益综合考虑，2017年花菜地再次验证了C处理(67.5 kg/hm2)效果更好。

另外，在不同施肥量处理试验中，年度间由于气候条件的影响也差异较大[11-12]。2015、2016年是石城县山区气候相对正常的年份，2017年在团棵期至旺长前期出现了反常的阶段低温气候，因而出现了施氮量的增加部分补偿了低温逆境的伤害。山区气候的年际变化较大，因此建议生产上土壤速效氮含量较高的花菜地施氮量以67.5 kg/hm2较为适宜，土壤速效氮含量较低的水稻田施氮量以82.5 kg/hm2较为适宜。

在本试验中，基肥处理设置未考虑钾肥施用量与施用期对烤烟产量和品质的影响[13],但是在后期的追肥设置了系列的硝酸钾和硫酸钾处理，其对K326产量和品质的影响有待于进一步深入分析。