氮肥类型及用量对烤烟生长及品质的影响

刘爱华 向铁军 周方舟 曾光 王生才 郭婷 李强

摘    要：为了研究氮肥类型及用量对烤烟生长及品质的影响，于2017年在郴州市桂阳县开展大田试验，以云烟87为试验材料开展7个氮肥类型及用量试验。结果表明，各施氮处理较不施氮肥处理，在株高、最大叶长、叶宽及最大叶面积方面有更好的表现;在总糖、还原糖方面都呈现由下部叶到上部叶先增后降的趋势;总氮和烟碱含量与施氮量成正比;在一定程度，施氮水平的提高烟叶钾呈现升高的趋势，烟叶钾和氯变化趋势表现为下部叶>中部叶>上部叶。施氮水平90 kg·hm-2对提高烤烟中上等烟比例及产量有明显效果，而对烤后烟叶均价影响不显著。硝铵磷和硝酸钾相比也有利于提升烤后烟叶经济性状。

关键词：烤烟;生长;硝铵磷;硝酸钾

中图分类号：S572          文献标识码：A        DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.01.004

Abstract： To study the effect of nitrogen type and amount on the growth and quality of flue-cured tobacco， a field experiment was carried out in Guiyang county， Chenzhou city， in 2017. 7 nitrogen fertilizer types and dosage tests were carried out with Yunyan 87 as the material. The results showed that all nitrogen treatments compared with no nitrogen fertilizer treatment had better performance in plant height， maximum leaf length， width and maximum leaf area than those without nitrogen treatment. In the total sugar and reducing sugar， the trend from the lower leaves to the upper leaves increased first and then decreased. To a certain extent， the nitrogen application level increased the potassium level of tobacco leaves showed an upward trend. The change trend of potassium and chlorine in tobacco leaves was lower leaves > middle leaves > upper leaves. The level of nitrogen application was 90 kg·hm-2， and the proportion of upper middle class tobacco and yield of flue-cured tobacco increased significantly. There was no significant effect on the average price of tobacco leaf after baking. Compared with potassium nitrate， ammonium nitrate can improve the economic characters of flue cured tobacco leaves.

Key words： flue-cured tobacco; growth; ammonium nitrate phosphate; potassium nitrate

烤煙是我国重要的叶用工业经济作物之一，种植面积和产量均居世界第一，但品质较低，各烟区产量和品质差别较为突出[1]。养分管理问题是制约我国烤烟产量和品质的关键点之一，合理施肥是烤烟栽培优质适产的关键部分之一[2-3]。在烤烟所需的各种营养元素中，氮素在烤烟生长发育、生理生化过程和品质形成方面的作用尤为突出。研究表明，氮肥的合理施用是提高经济性状和生产优质烟叶的重要组成部分之一。施氮量水平不足，会导致烟株长势不良，烟叶质量不高，烟碱含量、香气组分不达标，刺激性不强，劲头不足，影响经济性状和品质。合理施用氮肥可以提高经济性状，改进品质，但过多地施用氮肥又会造成烟叶品质降低，尤其在烤烟生长后期吸入氮过多会导致上部烟叶化学成分不协调，品质变差，工业可用性差[4-8]。近20年的研究表明，除了氮肥施用量外，氮素形态对烤烟生长和品质的影响一样关键，但是由于自然环境和栽培条件有差异而导致研究结果存在差异[9-10]。针对湖南省桂阳地区的土壤、气候等生态条件，开展氮肥类型及用量对烤烟生长和品质影响的研究相对较少。

本试验针对湖南南部特定的气候、土壤生态条件，研究氮肥类型和用量对烤烟生长和品质的影响，旨在对该区域烤烟合理施肥提供理论依据。1 材料和方法

1.1 试验地概况

供试土壤为黄壤土，移栽前0～20 cm耕层土壤的基本理化性状为：pH值7.04，有机质49.62 g·kg-1，碱解氮234.87 mg·kg-1，有效磷26.81 mg·kg-1，速效钾128.35 mg·kg-1。

1.2 试验材料

供试烤烟品种为云烟87，单行起垄种植，株距65 cm，行距120 cm。

1.3 试验设计

试验地点位于湖南省郴州市桂阳县梧桐村（112°41′11″ E，25°46′17″ N，海拔224 m），试验于2017年3—8月进行。试验采用2种氮肥：氮肥1. 硝铵磷（含氮30%，含磷5%）;氮肥2. 硝酸钾复合肥（含氮14%，含钾44%），磷肥为过磷酸钙（含磷12%），钾肥为硫酸钾（含钾50%）。每个试验小区植烟100株，试验小区揭膜培土方式、病虫害防治工作和一般大田管理要求相同。试验共设7个处理：CK，不施氮肥，其他常规处理;T1，施用纯氮60 kg·hm-2，采用氮肥1为氮源;T2，施用纯氮90 kg·hm-2，采用氮肥1为氮源;T3，施用纯氮120 kg·hm-2，采用氮肥1为氮源;T4，施用纯氮60 kg·hm-2，采用氮肥2为氮源;T5，施用纯氮90 kg·hm-2，采用氮肥2为氮源;T6，施用纯氮120 kg·hm-2，采用氮肥2为氮源。磷肥施用135 kg·hm-2，钾肥施用270 kg·hm-2。

1.3 测定项目及方法

生理指标及化学指标在湖南金叶众望科技股份有限公司分析室测定。

1.3.1 烟株农艺性状的测定 不同施肥处理的烟株在不同的生育时期观察10株烟，根据烟草行业公布的《烟草农艺性状调查方法》（YC/T 142—1998）记录烟株主要农芝性状，测量叶长与叶宽，计算叶面积的平均值，统计有效叶数。

1.3.2 烤后烟叶化学成分的测定 烤后烟叶按照当地烟草公司的标准分级，每个小区分别取X2F、C3F、B2F共3个等级的烟叶各2 kg，随机选择各处理烟叶样品30片，除去主脉后于80 ℃温度条件下在烘箱中烘干，粉样机粉碎后过筛，消化后用来测定烟叶中的总氮、钾、总糖、还原糖、烟碱、氯含量。其中总氮采用凯氏定氮法测定，钾采用火焰光度法测定[11]，总糖、还原糖、烟碱、氯含量采用Pulse-3000连续流动分析仪测定[11-12]。

1.3.3 经济性状的统计 烘烤结束后，统计产量、产值、中上等烟比例、上等烟比例和均价。

1.4 数据处理

用Excel 2013和SPSS 21.0进行数据统计与分析。

2 结果与分析

2.1 氮肥类型及用量对烤烟不同生育期农艺性状的影响

2.1.1 氮肥类型及用量对烤烟不同生育期株高的影响 氮肥类型及用量对烤烟不同生育期株高的影响结果如表1所示，各施氮肥处理在不同生育期株高均大于不施氮肥的CK处理，在移栽30和45 d时，各施氮肥处理株高差异不显著;烟株移栽65 d时，T2和T3处理株高显著大于CK和T1处理，T4和T6处理之间差异不显著;烟株移栽85 d时，各处理株高从高到低表现为：T2>T3>T1>T5>T6>T4>CK，各处理较CK处理株高分别提高了29.1%，31.2%，20.2%，25.6%，26.9%，26.7%，其中最有利于株高增加的处理是T2，其次为T3处理。

2.1.2 氮肥类型及用量对烤烟不同生育期最大叶长、叶宽和最大叶面积的影响    由表2可知，每个生育期内，各施氮处理叶长均大于不施氮肥的CK处理，烟株移栽30，45 d时，各施氮处理叶长均显著大于CK，施氮处理之间差异不显著;移栽65 d时，T1，T2，T3處理叶长显著大于T4，T5，T6处理，T2处理叶长大于T1和T3处理，但差异不显著;烟株移栽85 d时，各施氮处理叶长均显著大于CK，但施氮处理之间差异不显著，各处理最大叶长表现为T2>T3>T5>T1>T6>T4>CK，T1，T2，T3，T4，T5，T6处理较CK处理叶长分别提高了13.5%，18.1%，16.2%，11.2%，13.8%，12.3%。

不同生育时期，各施氮处理最大叶宽均显著大于不施氮肥的CK处理。移栽45 d前，各施氮处理最大叶宽差异不显著;烟株移栽65 d时，T1，T2，T3处理叶宽显著大于T4，T5，T6处理，T2处理叶宽大于T1和T3处理，但差异不显著;到烟株移栽85 d时，各处理间最大叶宽大小顺序为T2>T3>T1>T5>T6>T4>CK，其中，T2处理最大叶宽表现最好，较CK提高了30.6%。

各施氮处理在不同生育期最大叶面积均显著大于CK，烟株移栽65 d时，T1，T2，T3处理最大叶面积显著大于T4，T5，T6处理，T2处理最大叶面积大于T1和T3处理，但差异不显著;到移栽85 d时，各处理最大叶面积大小顺序表现为T2>T3>T1>T5>T6>T4>CK，T1，T2，T3，T4，T5，T6处理较CK处理最大叶面积分别提高了36.2%，54.2%，46.7%，21.0%，28.4%，21.2%。

2.1.3 氮肥类型及用量对烤烟不同生育期叶数的影响 由图1可知，各施氮处理在不同生育期叶片数均大于CK，但施氮处理间差异不显著。移栽45 d时，各处理叶片数表现为T2>T1>T6>T5>T4>T3>CK，移栽85 d时，各处理叶片数表现为T6>T2>T3>T5>T4>T1>CK，其中，T6处理对烟株有效叶数表现最好，T2处理次之。

2.2 氮肥类型及用量对烤后烟叶常规化学成分含量的影响

从表3可以看出，与CK相比，各施氮处理均可以提高烤后各部位烟叶总糖和还原糖含量。在下部叶中，总糖含量T4处理显著高于其他处理，T2和T1处理显著高于CK，但2个处理之间差异不显著，各处理中，T4处理总糖含量最高，为21.32%，CK最低，为16.43%，在下部叶中，总糖含量大小表现为T4>T5>T6>T1>T2>T3>CK;下部叶中还原糖含量以T4处理最高，为17.09%，CK含量最低，为13.20%，各处理间还原糖含量大小表现为T4>T5>T6>T1>T2>T3>CK。在中部叶中，T4处理总糖和还原糖含量最高，分别为26.21%，22.34%，CK总糖和还原糖含量均最低，分别为21.09%和17.74%，T1，T2，T3处理间总糖和还原糖含量差异不显著，3个处理还原糖含量显著高于CK，不同处理间中部叶总糖含量和还原糖高低顺序为T4>T5>T6>T1>T2>T3>CK;在上部叶中，总糖和还原糖含量均以T5处理最高，分别为23.53%和20.49%，CK总糖和还原糖含量均最低，分别为19.03%和16.02%，T1和T2处理间总糖和还原糖含量差异不显著，2个处理还原糖含量显著高于CK，不同处理间上部叶总糖和还原糖含量均表现为T5>T4>T6>T1>T2>T3>CK。

由表3可知，与CK相比，各施氮处理下部叶总氮含量均显著提高。在各处理中，下部叶总氮含量以T3最高，为1.79%，CK处理含量最低，为1.42%，下部叶总氮含量在各处理间高低顺序表现为T3>T2>T1>T6>T5>T4>CK;与CK相比，各施氮处理中部叶总氮含量显著升高，在各处理中，T3总氮含量最高，为1.98%，CK处理总氮含量最低，为1.53%，中部叶总氮含量在各处理间大小顺序表现为T3>T2>T6>T1>T5>T4>CK;与CK相比，各处理上部叶总氮含量显著增加，其中，T3处理上部叶总氮含量显著高于CK和T4处理，各处理上部叶总氮含量表现为T3>T2>T1>T6>T5>T4>CK。在各处理中，T3下部叶烟碱含量含量最高，为2.04%，CK处理烟碱含量最低，为1.51%，下部叶烟碱含量在各处理间高低顺序为T3>T2>T6>T5>T1>T4>CK;在中部叶中，烟碱含量以T3最高，为2.46%，CK处理烟碱含量最低，为1.72%，各处理中部叶烟碱含量大小表现为T3>T6>T2>T5>T1>T4>CK;在上部叶中，T3烟碱含量最高，为2.95%，CK处理烟碱含量最低，为2.06%，各处理上部叶烟碱含量从高到低表现为T3>T6>T2>T5>T1>T4>CK。

由表3可知，各施氮处理不同部位的烟叶钾含量与CK相比，均有显著性提高。在下部叶中，T3处理烤后烟叶钾含量最高，为2.64%，且与T1，T4处理间均达到显著性差异，与T6处理差异不显著，下部叶各处理钾含量从高到低表现为T3>T6>T2>T5>T1>T4>CK，与CK处理相比，T1，T2，T3，T4，T5，T6处理较CK处理钾含量分别提高了20.4%，28.2%，45.9%，13.3%，26.5%，33.7%;在中部叶中，T3处理烤后烟叶钾含量最高，为2.36%，显著高于T4和CK处理，与T2处理差异不显著，中部叶中各处理钾含量从高到低表现为T3>T6>T2>T5>T1>T4>CK，与CK处理相比，T1，T2，T3，T4，T5，T6处理较CK处理，钾含量分别提高了22.2%，26.9%，41.3%，15.0%，23.3%，29.9%;T3处理上部叶钾含量最高，为2.17%，与T4和CK处理差异显著，与T2处理差异不显著，上部叶钾含量从高到低表现为T3>T2>T1>T6>T5>T4>CK，与CK处理相比，T1，T2，T3，T4，T5，T6处理较CK处理钾含量分别提高了26.1%，40.5%，41.8%，12.4%，20.2%，23.5%。

从表3可以看出，施用氮肥类型及用量对氯的影响不显著。在下部叶中氯含量以T6和CK处理最高和最低，分别为0.432%和0.381%，对下部叶氯含量从高到低表现为T6>T1>T4>T2>T5>T3>CK;中部叶 T6处理氯含量最高，为0.318%，T5处理含量最低，为0.262%，各处理中部叶氯含量从高到低表现为T6>T1>T2>CK>T4>T3>T5;上部叶中氯含量以T5最高，0.303%，CK处理最低，为0.229%，各处理氯含量从高到低表现为T5>T1>T2>T3>T6>T4>CK。

2.3 氮肥类型及用量对烤后烟叶经济性状的影响

由表4可知，与CK相比，施氮可以明显提升烟叶产量，在一定程度上提高中上等烟比例和均价，从而提高烟叶产值。T2处理中上等烟比例最高，为85.82%，较CK处理显著提高了18.51个百分点，中上等烟比例从高到低表现为T2>T5>T1>T4>T3>T6>CK，由此可见，T2处理最有利于提高烤后烟叶中上等烟比例。各处理中，产量以T2处理最高，CK最低，且二者达到了显著性差异，T2处理烤后烟叶每公顷产量比CK，T1，T3，T4，T5和T6处理分别增加了461.35，203.62，147.53，246.96，98.41，172.11 kg，每公顷烟叶产值分别增加了18 747.09， 6 343.03， 5 422.18，6 734.20，1 813.57，5 840.97元。煙叶均价是烟叶外观品质的体现，以T5处理的烤后烟叶均价最高，为24.03元·kg-1。比CK，T1，T2，T3，T4，T6处理分别高出4.71，1.00，0.25，1.19，0.69，1.11元·kg-1。在相同氮肥用量下，不同施肥类型对烤后烟叶经济性状产生影响，在施氮水平为每公顷60 kg条件下，T1处理烤后烟叶经济性状显著优于T4;在施氮量为120 kg·hm-2下处理T3中上等烟比例、产量、产值分别比T6高出0.23个百分点， 24.58 kg·hm-2，398.78元·hm-2。

3 结论与讨论

农艺性状是大田烤烟生长发育状况及烟叶品质的外在表现。氮肥对烟株长势影响很大，氮肥形态对烤烟生长的影响，不同的研究结果并不完全一致[13]。熊艳等[14]研究显示，铵态氮处理有利于促进烟株生长，硝态氮、尿素对增加烤烟叶面积有利，周和等[15]研究表明，硝态氮与铵态氮搭配有利于促进烟株的生长，并且烟株生长前期硝态氮有利于烟株早生快发，而生长后期铵态氮更有利于烟株的生长。但也有研究显示，不同氮肥形态对烟株长势没有太大的影响[16]。本试验结果表明，与不施氮肥相比，施氮有利于改善烟株农艺性状。各施氮处理较不施氮肥处理，在株高、最大叶长、叶宽及最大叶面积方面有更好的表现，而有效叶数则无明显差异。与施氮量60 kg·hm-2和120 kg·hm-2相比，施氮量90 kg·hm-2对烟株农艺性状改善作用更加明显，可能由于是最适宜的施氮量，在中耕培土时施用，能够为烟株中期提供良好的养分供应。从移栽后30 d到移栽后85 d烟株各项农艺指标都发生了巨大的变化，同时各指标数值与不施氮肥的对照处理相差很大，说明氮肥能够对烤烟生长产生较大的影响。从所施用的氮肥类型来看，硝铵磷比硝酸钾更有利于烟株的生长发育，在移栽后30 d时，T2处理的株高最高，而在移栽后65 d和85 d以T2处理各农艺性状指标更占优势，这也在一定程度上说明了硝铵磷对烟株早生快长有很大影响。

烤烟常用的化学成分主要包括总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾、氯等，它们主要影响烤烟的劲头、刺激性、燃烧性等内在品质。本研究结果显示，氮肥类型及用量对烤烟各项化学指标都有很大的影响。在总糖、还原糖方面烟叶呈现出由下部葉到上部叶先增后降的趋势，具体为中部叶>上部叶>下部叶，并且各部位烟叶都是随施氮水平的升高而降低，施用硝铵磷比施用硝酸钾两糖含量略低。总的来说，各处理烤烟中的总糖和还原糖含量都处于上等烤烟两糖的合理范畴之间[17-19]。唐国俊[13]研究结果也显示，烟叶中两糖含量随着部位的上升出现先增后降的趋势。由此可以得出，氮肥类型及用量对烤烟化学成分有较大的影响，可能是因为氮肥有利于促进烟株的氮代谢过程，因而碳代谢随施氮量的增加而相对减弱。薛刚等[20]研究也显示，烟叶中两糖含量随施氮水平的提高而降低。本试验研究也表明，烟叶中与氮元素有关的2个指标总氮和烟碱与氮肥用量成正比，并且硝铵磷处理比硝酸钾处理的值要高，大量相关研究结果也与此类似[21]。其原因可能是由于氮肥的施入有利于烤烟对氮素的吸收和利用，从而促进烟株氮代谢反应的进程因而氮代谢产物随施氮量的增加而升高。就湖南省郴州市桂阳县植烟地区而言，施氮量90 kg·hm-2的处理的总氮、烟碱较为适宜，而且各部位指标都在上等烤烟规定的范畴之内。本试验通过对各处理中烤烟钾的测定发现，随着施氮水平的提高烤烟钾表现为上升的趋势。也许是因为施氮水平的升高，烟株长势、根系活力也逐渐增强，因而对钾的吸收量上升，钾含量因此而升高。烟叶钾和氯变化趋势为下部叶>中部叶>上部叶。

与不施氮肥相比，施氮能够提升烤后烟叶中上等烟比例，提高烤烟产量及均价，从而增加产值。施氮量90 kg·hm-2的处理对提高烤烟中上等烟比例及产量有明显的效果，而对烤后烟叶均价影响不显著，硝铵磷也有利于提升烤后烟叶经济性状。因此，施氮90 kg·hm-2并施用硝铵磷有利于提高烤烟产值，在烤烟生产实践中具有一定的推广价值。

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收稿日期：2018-07-25

作者简介：刘爱华（1982—），女，湖南邵阳人，初级农艺师，主要从事土壤养分管理研究。

通讯作者简介：向铁军（1974—），男，湖南衡东人，中级工程师，主要从事化工工艺、生物肥料工程研究。