不同施肥方式对烤烟生长发育及烟叶产量、质量的影响

王毅 管恩森 陈洪伟

摘要：研究不同施肥方式对烤烟生长发育及烟叶产量、质量的影响。结果表明，相比其他施肥处理，硝酸钾用作追肥，其余肥料作基肥处理综合表现最优。与全部肥料作基肥施用相比，将硝酸钾用作追肥，能够促进旺长及平顶期烟株发育，烟叶产量、产值分别提高12.80%和9.70%;中、上部烟叶颜色、油分及总分得分分别提高了2.50%～3.90%、4.83%～9.43%和1.68%～2.86%;中、上部烟叶钾含量提高了14.29%和16.89%，且烟叶内在化学成分更加协调。

关键词：施肥方式;烤烟;农艺性状;外观质量;化学成分

中图分类号：S572         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2020）10-0064-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.10.012           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract： A field experiment was designed to study effect of different fertilization mode on development of tobacco， yield and its quality. The results showed that compared with other fertilization treatments， potassium nitrate as topdressing and other fertilizers as basal fertilizer had the best comprehensive performance. Compared with the application of all fertilizers as basal fertilizer， potassium nitrate as topdressing can promote the development of tobacco plants in the growing and flat-topped periods， and the tobacco yield and output value are increased by 12.80% and 9.70%，respectively. The color， oil content and total score of middle and upper tobacco leaves increased by 2.50%～3.90%， 4.83%～9.43% and 1.68%～2.86%， respectively. The potassium content of middle and upper tobacco leaves increased by 14.29% and 16.89%， and the internal chemical composition of tobacco leaves was more harmonious.

Key words： fertilization mode; flue-cured tobacco; agronomical traits; appearance quality; chemical components

肥料施用方式是影响烟叶产量、质量的重要因素[1，2]。部分烟农为了节省劳动力成本，往往将全部肥料作基肥一次性施用。这种施肥方式不仅肥料利用率低，难以满足烟株正常的生长发育需求，还会造成植烟效益下降，烟叶品质难以保证。结合烟株需肥特性，合理配施肥料，是改善烟株养分供应，提高烟叶品质的重要途径[3]。

受种植制度、气候条件、土壤类型等因素的影响，不同烟区适宜的肥料配置方式存在较大差异[3-5]。潍坊烟区是最早种植烤烟的烟区之一，随着烟叶生产的深入发展，施肥配方得到不断优化。进入生产配方的肥料包括太阳岛复合肥、硫酸钾、磷酸氢二铵、硝酸钾和豆饼。结合烟區常规用肥，系统研究不同肥料施用方式下烤烟生长发育规律及经济效益状况的研究鲜见报道。

为此，本研究旨在通过系统研究不同肥料施用方式对烤烟不同时期农艺性状、叶片外观质量、内在化学成分及经济性状的影响，以明确潍坊烟区最适宜的肥料配置和施用方式，进一步提升产区原料保障能力，实现促农增收，企业增效。

1  材料与方法

1.1  试验区概况

试验于2018年在山东省潍坊诸城市贾悦镇西洛庄村进行。试验区地处鲁东丘陵区，属温带季风气候区，季风气候特征明显。年平均日照时数2 578.4 h，年平均气温12.3 ℃，年平均降雨量773 mm，无霜期为232 d。试验田土壤类型为褐土，常年种植烤烟，为一年一熟制，土壤肥力均匀，自2013年开始种植烤烟，已连续种植5年;试验区表层土壤基本理化性状：有机质10.06 g/kg，碱解氮88 mg/kg，有效磷22.6 mg/kg，有效钾158.59 mg/kg。

1.2  试验区设计

试验设置5个处理。CK，所有肥料作基肥施用;T1，硝酸钾作追肥，其余肥料作基肥;T2，硝酸钾和磷酸二铵作追肥，其余肥料作基肥;T3，太阳岛复合肥、硝酸钾和磷酸二铵作追肥，其余肥料作基肥;T4，所有肥料全部用于追肥。各处理施肥量保持一致，施用纯氮为72 kg/hm2，N∶P∶K为1.00∶0.98∶2.81。不同肥料施用量如表1所示。试验区采用随机区组设计，每处理重复3次，试验品种为NC55。施肥方法为基肥烤烟移栽前30 d条施在垄底，追肥移栽后20 d穴施于烟株两侧。

1.3  测定项目与方法

1.3.1  叶片生长发育  每试验小区选取5株长势正常的烟株，分别于团棵期、旺长期和平顶期测定其农艺性状[6];于病害高发期调查不同病害发病率及病情指数[7]。

1.3.2  烤烟经济性状分析  烟叶烘烤结束后，根据2018年山东潍坊烟草有限公司的烟叶等级收购价格，对不同试验处理烤后烟叶测产、分级，进行经济性状分析。

1.3.3  烤烟外观质量  每试验小区取采集烤后的下部（下二棚）、中部（腰叶）及上部（上二棚）烤烟叶片各1 kg，按照GB 2635―92[8]，组织具有专业分级技术资质人员对部位、颜色、成熟度、叶片结构、身份、油分、色度等外观品质因素进行打分鉴定。评价标准如表2所示。

1.3.4  化学成分分析  采用近红外光谱（NIR）定量分析技术对烟叶样品的主要化学成分进行分析，近红外分析仪为NIRS DS2500型多功能近红外光谱仪（丹麦FOSS公司制造），使用光栅检测器，空气作背景。待烤烟烟叶样品烘干后，研磨成粉末，粒度为40目。取烘干研磨后的烟叶样品10 g置于石英测量杯（直径5 cm）中，用自制压样器压样后，进行光谱扫描，采样间隔0.5 nm，扫描64次，光谱400～2 500 nm，室温为16～28 ℃，湿度控制在70%以下。

1.4  数据分析

用Excel 2013计算数据的平均值、标准差，并进行绘图;用IBM Statistics SPSS 19.0软件进行单因素方差分析，用LSD法进行显著性检验，图中误差线表示标准偏差。

2  结果与分析

2.1  施肥方式对烤烟农艺性状及生物学性状的影响

如表3所示，在团棵期，烟株长势以CK最好，其次是T1、T2和T3处理， T4处理烟株长势较差，这说明在烟株生长前期，充足的肥料供应能有效促进烟株生长发育。CK株高、生物學叶片数、最大叶长与T2、T3、T4处理相比差异显著，但生物学叶片数、最大叶长与T1处理相比差异不显著。

如表4所示，在旺长期，T1、T2处理最大叶长、最大叶宽均较CK略有增加，但差异不显著。T3处理各农艺指标与CK相比差异较小。T4处理生物学叶片数较CK显著降低了18.65%，最大叶长、最大叶宽较CK分别降低了10.68%和7.95%，但差异不显著。

由表5可知，烟株平顶后，T1处理腰叶长、宽均显著高于CK，增幅分别为8.68%和7.96%，T2处理腰叶长较CK显著增加了6.08%。T3、T4处理烟株发育状况与CK相比差异不明显;T1和T2处理上二棚叶叶长显著高于CK，增幅分别为6.76%和5.82%，而T3、T4处理与CK相比差异较小;各处理上二棚叶的叶宽差异较小。

2.2  施肥方式对烤烟病害的影响

如图1和图2所示，烟株病害以病毒病和根黑腐病为主，但病毒病、根黑腐病的发病率和病情指数均较低，且处理间并无显著差异。

2.3  施肥方式对烤烟外观质量和内在化学成分的影响

如表6所示，从烤后烟叶外观质量来看，下部叶片（下二棚叶）外观质量以CK和T1总分最高，其烟叶色度、油分、组织结构得分均好于其他处理;中部叶片（腰叶）T1处理得分最高，其次是T2处理， T1处理叶片颜色、色度、油分和总分较CK分别增加了2.50%、3.70%、4.84%和1.68%;从不同处理上部叶片（上二棚叶）外观质量得分情况来看，随着肥料后置，各处理上部烟叶外观质量总分表现出先增加后降低的趋势，以T1、T2处理烟叶外观质量最高，其次是T3处理，以CK和T4处理得分较低。与CK相比，T1处理部位、颜色、油分、组织结构及总分分别增加了4.17%、3.90%、9.43%、4.00%和2.86%，T2处理部位、颜色、油分、组织结构和总分分别增加了5.56%、3.90%、13.21%、2.67%和2.86%。

一般认为，优质烤烟要求总糖含量18%～22%、还原糖含量16%～20%、烟碱含量1.5%～3.5%、总氮含量1.5%～3.5%、钾含量>2%，氯含量<1%[9]。由表7可知，下部烟叶烟碱、总氮含量基本处于优质烟叶的范围，但叶片含钾量普遍偏低，特别是CK，烟叶含钾量、钾氯比均低于其他处理，说明增加追肥数量有利于提高下部烟叶钾含量，调控叶片钾氯比。

随追肥量的增加，中部叶片的总氮、总烟碱含量表现出先增加后降低的趋势，T3处理总氮和烟碱含量达到最高，T4处理总氮和总烟碱略有下降，说明在施肥量一致的情况下，通过调整基追肥比例能够调控中部烟叶总氮和烟碱的合成、积累;与总氮和烟碱含量变化不同，各追肥处理的总糖含量均低于CK，且含量更加适宜，而T1、T2和T3处理烟叶钾含量均高于CK，增幅分别为14.29%、7.56%和1.68%。

上部烟叶总糖、总氮、烟碱含量基本处于优质烟叶的适宜范围，且不同处理叶片钾含量变化表现出与中部叶片相似的趋势，T1处理钾含量最高，CK最低，增幅为16.89%;但与中部叶片不同，随着追肥用量的增加，叶片中总烟碱和总氮含量呈持续的增加趋势，以全部肥料用作追肥处理的总烟碱和总氮含量最高;从各处理不同部位叶片化学成分表现来看，以T1处理最接近优质烟水平，其次是T2处理，说明将部分肥料用于追肥更有利于协调NC55不同部位烟叶中的化学成分。

2.4  施肥方式对经济性状的影响

如表8所示， T1处理产量、产值、上等烟比例和中等烟比例均较CK显著增加，增幅分别为12.80%、9.70%、27.09%和15.07%，T2处理仅中等烟比例与CK相比差异显著，T3、T4处理各项经济指标与CK相比差异不显著。

3  討论

3.1  肥料施用方式对烤烟生长发育的影响

在本研究中，从肥料施用方式对烤烟生长发育及烟叶的影响来看，团棵期以前，全部肥料用于基肥更有利于促苗早发，但旺长期以后烟株长势较T1处理（硝酸钾肥料作追肥，其余肥料作基肥施用）和T2处理（硝酸钾和磷酸氢二铵用作追肥，其余肥料用作基肥）差，其原因可能与烟株生长发育后期土壤养分供应能力不足有关。这说明适量的追肥更有利于促进中、上部叶片发育。各处理烟叶长势以T1处理和T2处理最好，更有利于烟株中、上部叶片的充分发育。其原因是，相比肥料全部用作基肥，将硝酸钾或将硝酸钾和磷酸氢二铵用作追肥，能够减少土壤对养分的固定，提高肥料利用率，并更好地满足烟株不同生育期对养分的需求[10]，促进烟株发育。张本强等[11]也取得了类似的结论。

3.2  肥料施用方式对烟叶品质的影响

烟叶身份、油分等外观品质指标与烟叶内在化学成分、烟叶评吸质量等密切相关[12，13]。施肥方式是影响烟叶品质的重要因素[14]。在本研究中，T1、T2处理中、上部烟叶外观质量最好，叶片的光泽、油分、身份得分均优于其他处理，这表明适量的肥料后置能有效改善中部烟叶外观质量。马兴华等[15]也取得类似的结论。此外，在本研究中，相比常规施肥，大部分或者全部肥料用于追肥（T3处理和T4处理）并不能更好地改善烟叶品质，其主要原因是追肥量过大、过于集中，会导致中、上部叶片过度发育，并使烟叶落黄困难、贪青晚熟，烤后烟叶身份变厚，结构更加紧密，并对中、上部烟叶的外观质量产生不利影响[16]。

钾是影响烤烟生长最重要的“品质元素”之一[17]。叶片钾含量与烟叶的燃烧性及香吃味品质有着密切的关系[18]。而受土壤类型、气候条件等制约，黄淮烟区叶片钾含量一直偏低。研究表明，施肥方式是影响烟叶钾含量的重要因素[19，20]。在本研究中，将硝酸钾用作追肥，处理中、上部叶片含钾量和钾氯比高于常规对照，其原因可能是黄淮烟区土壤类型以2∶1型黏土矿物为主，且受干湿交替气候影响，施入土壤中的钾容易被土壤胶体所固定，从而影响了烟株根系对钾的吸收[21]。钾肥分次施用能够有效减少土壤钾素的固定，提高钾肥利用率，并增加烤烟叶片中含钾量。钟晓兰等[22]研究认为，增加钾肥的追施比例，能够促进烟株对钾的吸收。王永齐等[20]在宣威的研究结果也表明，栽后25 d追施硝酸钾能促进烟叶生长，改善烟株田间农艺性状，且烟叶产质量最佳。本研究发现，在施肥总量不变的情况下，将更多肥料与硝酸钾同时用作追肥，烟株中、上部叶片钾含量变化不大甚至降低。其原因可能是追肥用的肥料（磷酸氢二铵）富含NH4+，会与K+竞争结合位点，进而影响烟株根系对K+的吸收。

本试验还发现改变施肥方式能够影响叶片中总糖、烟碱含量。与一次性施肥相比，将硝酸钾用于追肥，处理中、上部叶片总糖、烟碱含量均在适宜的范围内，烟叶内在化学成分更加协调;而随着追肥用量的增加，上部叶片中烟碱含量呈上升趋势，糖碱比却逐渐降低，这不利于叶片内在化学成分协调性的改善，陈萍等[23]在玉溪烟区的研究也表明，追肥比例过高会使烤烟生长后期肥料过剩，而使烟叶内在化学成分失调，并影响烟叶品质。

4  小结

1）与传统施肥方式相比，将硝酸钾用于追肥，能够促进烟株旺长及平顶期发育，提高烟农经济效益，且相比一次性施肥处理，产量、产值增幅最大。

2）将硝酸钾用作追肥，提高了中、上部叶片的颜色、油分得分，且外观质量得分最高。

3）将硝酸钾用作追肥，中、上部叶片钾含量增幅最大，烟叶内在化学成分更加协调。

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