有机络合微肥对烤烟产量和质量的促进作用

刘思彤， 艾应伟*， 孟肖依， 傅冬晴， 顾 勇， 罗定棋， 王 波

(1．四川大学生命科学学院生物资源与生态环境教育部重点实验室，四川成都610065; 2．四川省烟草公司泸州分公司，四川泸州646000)

烟草种植业是我国财政收入的支柱性产业．据统计，我国烟草行业在2016年实现了工商利税10 795亿元，种烟农户人均收入接近5万元［1］．全国的烟叶质量欠佳是目前存在的主要问题，这也直接导致了中国烟草在国际市场上缺乏竞争力．烟草的产量和品质不仅与自然条件下的温度、降雨和光照强度息息相关［2］，更受土壤特性、烤烟品种、施肥方法、栽培和烘烤技术等诸多因素的影响．微量元素可以满足烟草生长过程中的营养平衡，与其他元素一样对烟草有着重要的作用［3］．研究表明，微量元素会影响烟叶的物理特性、农艺性状、产量、产值及烟叶常规化学成分［4－7］．若土壤微量元素缺乏，将造成烟叶产量低而不稳，烟叶品质下降等不良后果．在土壤或叶面上补充烟草所需的微量元素，将起到显著的增产作用．

现在投入使用的微肥中，大多数为磷酸盐、钼酸盐、硼酸盐和硫酸盐等无机微肥［8］，这些无机微肥施入土壤后其有效成分因氧化、沉淀和拮抗等原因难于溶解，使根系难以吸收．有机络合态微肥则能有效解决此类问题，它们性能稳定，不易氧化、沉淀和变质，持续时间长，在改良土壤、促进养分循环、提高肥料利用率等方面功效独特［9－10］．络合剂可用于保持微量元素、土壤提取剂和水培实验中金属的可溶性，常用的络合剂中 EDTA效果最佳［11－12］，但这些络合剂使用成本偏高，导致了有机络合微肥在田间的推广受阻．本研究利用自创的有机微量元素制备技术加工有机络合态微量元素，进行有机络合微肥在烟草上的应用效果探究，以期为烤烟科学施肥和合理种植提供全新的技术解决途径，提高烟区肥料利用率，生产出更加优质、高效和无公害的烟草，提升烟草产量，提高广大烟农收入，稳定烟区发展．

1 材料与方法

1．1 试验地点、时间和材料 本试验于2016年4～10月在四川省泸州市古蔺县箭竹乡烟草实验基地开展．供试验地为黄壤土，肥力中等，土壤pH值5．01，有机质质量分数15．5 g/kg，全氮质量分数1．49 g/kg，碱解氮质量分数 72．45 mg/kg，有效磷质量分数 9．09 mg/kg，有效钾质量分数113．86 mg/kg．供试品种为云烟87．肥料为烟草复合肥质量分数(N∶P∶K=10∶20∶20)0．06 kg/m2，酒糟有机肥质量分数约0．075 kg/m2，无机微肥硫酸锌质量分数1．5 g/m2，以及本项目组自主研发的有机络合微肥质量分数(Cu+Fe+Mn+Zn+B+Mo≥10．0%)0．6 g/m2．

1．2 试验设计 本试验共设计了4种处理方式:①T1:常规施肥(CK);②T2:常规施肥+无机微肥;③T3:常规施肥+有机络合微肥;④T4:9/10常规施肥+有机络合微肥，其中9/10常规施肥是指N、P化肥按9/10用量施用．

实验面积:20 m2(5 m×4 m)．随机区组设计，4次重复，重复间距0．5 m，共计16个小区．

1．3 试验方法 本试验采用大田试验，于2016年4月17日进行小区划分、底肥穴施．2016年4月26日进行烟苗移栽，田间每垄距1．5 m，每小区4垄，烟草株距为0．55 m，每垄种植7株，共种植28株，设置一行保护行．移栽18 d后进行追肥，30 d后进行揭膜培土，烟株中心的花开放过半时进行打顶，其他田间管理措施按照烟草GAP管理进行．

1．4 样品采集及测定项目 农艺性状的调查:在每个小区按“z”字形选择6株烤烟，调查每株烤烟分别在移栽后35、45和60 d这3个主要生长时期的株高、茎围、节距、有效叶片数、最大叶长、叶宽等农艺性状，以及每个处理的长势．

植株干物质量的调查:在烤烟植株分别移栽后35、45和60 d分根、茎、叶各部位取样，测定其干物质量的积累情况，每次取样2株．

经济性状的调查:进入烤烟成熟期后，由田间管理人员将烟叶分上部、中部和下部进行采收烘烤．专业人员将烤后烟叶按国家标准《烤烟》(GB/T2635－92)［13］进行分级后，称量并计算烤烟的产量产值，选取烤烟等级为B2F、C2F和X2F的烟叶进行烘干、粉碎和过筛后测定其化学性质．

化学指标测定方法［14］:烟叶样品烟碱的测定，采用紫外分光光度法;水溶性总糖的测定，采用蒽酮比色法;还原糖含量的测定，采用3，5－二硝基水杨酸(DNS)比色法;钾含量的测定，采用火焰光度法;总氮含量的测定，使用过氧化氢－硫酸消化法;烟样中有效态Zn含量的测定，使用高氯酸－硝酸消解－原子吸收分光光度计法．

所得数据采用 Excel2007、SPSS22．0进行统计分析和Graphpad Prism 5．0进行制图分析．

表1 试验设计Tab．1 Experimental design

2 结果与分析

2．1 增施有机络合微肥对烤烟农艺性状的影响

从表2可以看出，在移栽后35 d，各个处理之间差异不太明显;T3有最大株高;叶片数均为8;叶面积最大的是 T3 和 T1，分别为 442．15 和441．95 cm2，其余2个处理差异不明显．

移栽后45 d，不同处理中的株高大小依次为T2＞T1＞T3＞T4，差异不明显;平均叶片数均在 14～15之间，差异不明显;茎围、节距无明显差异;T4处理下有最大叶长、最大叶宽和最大叶面积．最高

表2 不同施肥处理烤烟植株各时期的农艺性状Tab．2 Agronomic traits of different growth period of flue-cured tobacco plants with different fertilization

移的栽是后6，0为d，各个处理，各的处表理现的比平较均明叶显片：株数高均在T之3间，8差6．异15不c明m显；茎围在 之间，1差5～异1不6明显；节距大小依次为7．2～8．0，差异不明显；最大叶长、叶宽和T叶3面＞ 积T2均＞是T4＞T处1理最大， 处理次之T3有机络T4合微肥对烟．株干物质积累的影响 由

2表．2 可知：移栽 后，各处理间的根系干物重无明显3差异；施用有35机d络合微肥处理的、 的茎、叶干物重均多于 和 处理，差异明T3显T4移栽后， 、 处理下T1的根T、2茎、叶干物重均显．著多4于5 d，并T且3T4与其余个处理的差异达显著水平；T和1处理T3下的根、茎3干物重无明显差异结合图T2可以T1看出，移栽 后，各处理的植株根．、茎、叶干1物重表现出明显6差0异d， 常规施肥有机络合微肥的 处理下的效果9最／1好0，其次是＋T4T3．

表3 不同施肥处理下烤烟各时期的干物质积累量Tab．3 Drymatteraccumulationofdifferentgrowth periodofflue-curedtobaccowithdifferentfertilization

图1 不同施肥处理下烤烟各时期的干物质积累量Fig．1 Drymatteraccumulationofdifferentgrowthperiodof flue-curedtobaccowithdifferentfertilization

2．3 增施有机络合微肥对烤烟经济性状的影响

由表4数据可知，在常规施肥条件下，增施有机络合微肥能相应增加烤烟的产量、产值和上中等烟比例．在复合肥减产10%单位基础上，增施有机络合微肥也能增加烤烟的产量和质量．从表4可以看出，4种处理方式在产量上均表现出了显著性差异，即T4＞T3＞T2＞T1；T4的均价、上等烟比例和上中等烟比例均高于其他3个处理，T3和T2处理次之；T3、T4和T2处理与T1处理相对比，其产值分别提高了31．01%、33．05%和6．85%；均价分别提高了10．2%、8．2%和6．3%．如图2 所示，T3、T4 和T2的上中等烟比例均高于对照组T1；上等烟比例分别提高了1．55%、1．76%和0．15%，上中等烟比例分别提高了5．94%、6．24%和4．54%．T3 和T4 处理下的烤烟各项经济性状均与T1和T2达到了极显著差异水平．由此可见，施用有机络合微肥能提高烤烟的主要经济指标．

表4 不同施肥处理下烤烟的经济性状Tab．4 Economiccharactersofflue-curedtobaccowith differentfertilization

图2 不同施肥处理对烤烟等级比例的影响Fig．2 Effectsofdifferentfertilizationtreatmentson flue-curedtobaccogradeproportion

2．4 增施有机络合微肥对烤后烟叶内在化学成分的影响 实验结果表明（表5），各种处理方式烟叶的总氮和烟碱质量分数变幅分别在1．63% ～2．25%和1．73% ～2．92%，均属于适宜水平；其中增施有机络合微肥的T3、T4处理结果值均高于T1、T2处理；各个处理间在不同烟叶部位总氮和烟碱质量分数又表现出相似的规律，即B2F＞C2F＞X2F；在X2F中，T4处理的烟碱和总氮质量分数与其他组有差异显著．从总体上看，烟叶总糖质量分数在21．76% ～32．12%之间，还原糖质量分数均在19%以上；就不同部位而言，烤后烟总糖和还原糖质量分数在各个处理间均表现出C2F＞B2F＞X2F的规律；在同一部位中，不同处理间又表现出较为明显的差异，X2F、C2F的还原糖质量分数在T1处理中与T2、T3和T4处理表现出了显著性差异．烟叶淀粉质量分数在各部位的分布规律为：X2F＞B2F＞C2F．在不同处理下中部叶的钾质量分数都达到了3．0%，其中T3、T4处理高于其他处理；不同处理不同部位烟叶的氯质量分数均低于1%，属于正常水平．增施有机络合微肥后，糖碱比均有不同程度地降低，氮碱比和钾氯比有所增高，其中T4处理下效果明显．在不同处理中，X2F烟叶的锌质量分数表现为T3＞T4＞T2＞T1，C2F和B2F烟叶的锌质量分数则呈现出T4＞T3＞T2＞T1的规律．

表5 不同处理烟叶内在化学成分比较Tab．5 Comparisonofchemicalcomponentsofflue-curedtobaccowithdifferentfertilization

3 讨论与结论

田间试验结果表明，不同施肥处理对烤烟农艺性状的前期影响不大；移栽45d后，T2处理下的烟株有最大叶面积，增施有机络合微肥的T3、T4处理未表现出优势；而移栽60d后，T3、T4处理均在株高、最大叶宽、最大叶长和最大叶面积上与其他处理表现出显著差异性，这说明在常规施肥的基础上加施有机络合微肥，能对烟株后期的生长起到有效的促进作用．

在本研究中，烤烟移栽35d后，各个处理下的烟株根系干物质积累量无显著差异，这主要是因为烟苗前期较小，对养分的吸收利用较慢；随着时间的推移，施用有机络合微肥的T3、T4处理与常规处理T1相比，在一定程度上能促进烟株根、茎、叶干物质的积累，因此，从烤烟干物质积累量是其不同时期生长发育的衡量指标来看［15］，增施有机络合微肥更有利于烤烟中后期的营养吸收和生长发育．

实验结果表示，T3、T4处理下的烤烟各项经济性状与T1、T2相比，都表现出了极显著差异性，说明增施有机络合微肥能相应增加烤烟的产量、产值和提高上中等烟的比例；在复合肥减量10%并增施有机络合微肥的T4处理下，烤烟的产量和质量也能得到提高，同时还略高于常规施肥未减量的T3处理．因此，在保证烤烟产量和质量均优的前提下，施用有机络合微肥可以减少常规肥的用量，以此减弱化肥对土壤的不利影响．

烤烟的化学成分与其品质有极为重要的联系．章新军等［16］研究表明，烟碱对香气量和评吸总分、总氮对香气质均有较大的负作用．在本实验结果中，各部位烟叶的总氮和烟碱含量变幅均属于适宜水平，其中T3、T4处理高于其他处理，说明增施有机络合微肥能保证烟叶总氮和烟碱含量更接近优质烟叶的水平．

不同处理下各部位烟叶的糖质量分数基本上都超过了最优水平，这可能受到了试验田土壤类型、气候以及栽培措施的影响，同时也说明了云烟87本身含糖量较高，这与文献［17－18］的研究结果一致．糖含量超出适宜范围，过高或过低都会影响烟叶品质，只有当还原糖与总糖的比值达到9／10以上时，烟叶成熟度才更好［19－20］．通过分析数据可知，T3和T4处理能在一定程度上降低烟叶糖含量，并使两糖差值减小，使烤烟品质更优．

于海芹等［21］认为烟丝内的淀粉含量应低于4%为宜．在本实验中，4种处理方式烟叶的淀粉含量基本大于4%且无明显差异，同时烟叶淀粉含量的部位分布表现出X2F＞B2F＞C2F的规律，可能是因为不同部位接受的光照程度不同造成的．

钾和氯元素一样，与烟草的燃烧性有着重要的关系［20，22－23］．本研究表明增施有机络合微肥能显著提高钾元素的含量，其中增幅最大的是T4处理下的B2F钾含量，与T1处理相比提高了26%．氯元素含量在各个处理间均属于正常水平，无明显差异．

于建军等［24］研究表明，适当降低糖碱比和提高钾氯比的含量，有助于香气质的提高．糖碱比、氮碱比和钾氯比都会影响烤烟的静燃速率，其中糖碱比的影响最大［25］．在本研究中，增施有机络合微肥能不同程度的降低烟叶中的糖碱比和增加烟叶中氮碱比、钾氯比，提高烟叶内在品质．

锌是烟草生长过程中必须的微量元素，加施了硫酸锌的T2处理相较于T1处理，中部叶和上部叶的糖含量明显降低，这使得试验地烟叶的糖含量更接近优质水平，与伏秋庭的研究结果吻合［26］．T2处理下，各级烟叶锌含量都高于T1处理，说明施用锌肥可以提高烟叶中的锌含量．T3和T4处理的烟叶锌含量高于T2处理，说明在不施用锌肥前提下，有机络合微肥的处理也能显著提高烟叶锌含量．这是因为有机络合微肥中的络合剂能使锌在土壤中变成可溶性盐，使烟株吸收得更充分［11］．

本研究发现，在普通施肥条件下，通过增施有机络合微肥，能够明显提升烤烟大田生长期的农艺性状表现，促进烟株的干物质积累；提高烟叶产量、产值以及上中等烟比例；同时也能使烟叶的内在化学元素比例更加协调，从而提高了烟叶的内在品质；在稳定烟叶产量的前提下，有机络合微肥的施用，还可使常规施肥量减少至少10%．综上说明施用有机络合微肥能提高烤烟的产量和质量，为广大烟农带来效益，同时能减弱化肥对土壤的不利影响，对生态环境的保护有贡献作用，是值得推广的施肥措施．

PromotingEffectofOrganicChelatingAgentMicroelementFertilizer onFlue-curedTobaccoYieldandQuality

LIUSitong

1， AIYingwei1， MENGX，iaoyi1， FUDongqing1， GUYong2，
（LUODingqi2WA，NGBo2，，，1．Key；LaboratoryofBio-ResourceandEco-EnvironmentofMinistryofEducationCollegeofLifeSciencesSichuanUniversityChengdu610065 Sichuan， ， ）2．TechnicalCenterofLuzhouBranchCompanyofSichuanTobaccoCompanyLuzhou646000Sichuan

Abstract：Using87astheexperimentalobject，theeffectsofaddingorganicchelatingagentmicroelementfertilizeronthebasisof conventionalfertilizeronyieldandqualityofflue-curedtobaccowerestudiedbymeansoffieldexperimentandlaboratoryanalysis．The resultshowsthatorganicchelatingagentmicroelementfertilizercanpromotethegrowthanddevelopmentofflue-curedtobaccoatthe laterstage，increasetheaccumulationofdrymatterinmiddleandlaterstagesoffluecuredtobacco．Comparedwiththecontrol，the yield，outputvalueandtheproportionofuppermiddletobaccohadincreasedby19．34%，33．05%and6．24%，respectively，when applying9 ／10conventionalfertilizerandorganicchelatingagentmicroelementfertilizer．IntheB2F，C2FandX2Fleaves，thecontents oftotalsugar，reducingsugar，starchandchlorinehadreducedwhilethecontentsofnicotine，potassium，totalnitrogenandZinchad increasedwhenapplyingorganicchelatingagentmicroelementfertilizer．Comprehensiveanalysisresultsshowthatorganicchelatinga-gentmicroelementfertilizerhasobviouslyeffectonimprovingtheyield，qualityandeconomicbenefitsofflue-curedtobaccoandtheratio offertilizerutilization．Therefore，thisresearchtakesonagoodfuture．

Keywords：organicchelatingagentmicroelementfertilizer；flue-curedtobacco；yield；quality