滴灌条件下腐植酸复合肥对山地烤烟生长和产质量的影响

帅京彤 陈 初 姜 浩 施美君 张一扬*

1 湖南农业大学农学院 长沙 410128

2 红云红河烟草（集团）有限责任公司 昆明 650231

百色市是我国广西省第一大烤烟产区[1]。统计调查表明，干旱是农作物生产过程中发生频率最高、影响范围和危害程度最大的一种自然灾害[2～4]。在水资源有限的条件下，通过合理的措施提高作物抗旱性以及水资源的高效利用，已成为百色烟区农业发展的突出特点之一[5]。实践证明，滴灌技术比喷灌技术节约水资源35%～75%[6]，具有提高肥效、增加产量的作用[7]。相关研究发现，腐植酸肥料在干旱条件下能抑制作物气孔开度，增加气孔阻力，减少蒸腾作用，增强抗旱能力，提高产量[8]。还可协调烟叶化学成分、提高烟叶的致香物质含量，使烟叶内外品质协调一致[9]。但目前关于滴灌条件下配合施用腐植酸复合肥对烤烟生长发育的调控作用鲜见报道。本研究以“云烟87”为材料，分析了不同用量腐植酸复合肥与滴灌技术相结合对烤烟生育期、农艺性状、主要化学成分及产值的影响，以期为烟草节水抗旱栽培提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 供试土壤

供试土壤采自广西百色市隆林县蛇场乡（地理坐标为东经105°05′～105°56′，北纬24°34′～25°11′），土壤为壤质黄壤土，偏酸性，土壤肥力均匀，其基本化学性质见下表1。

表1 试验田土壤基本化学性质Tab.1 Basic chemical properties of test fields soil

1.2 供试作物

供试作物为烤烟，品种为“云烟87”。前茬作物为玉米。

1.3 供试材料

试验用常规肥料为烟草专用复合肥（N ∶P2O5∶K2O =13 ∶8 ∶20，总养分含量≥41%），由云南云叶化肥股份有限公司提供。腐植酸复合肥由湖南农业大学农学院提供，其养分含量如下：总腐植酸≥3.0%，N ∶P2O5∶K2O=13 ∶8 ∶20，总养分含量≥20%。

1.4 试验设计

试验开始于2017 年，包括5 个追肥处理：T0，不滴灌+不施腐植酸复合肥（常规对照，烟草专用复合肥追肥450 kg/hm2）；T1，滴灌+不施腐植酸复合肥（烟草专用复合肥追肥450 kg/hm2）；T2，滴灌+腐植酸复合肥150 kg/hm2（烟草专用复合肥追肥375 kg/hm2）；T3，滴灌+腐植酸复合肥200 kg/hm2（烟草专用复合肥追肥350 kg/hm2）；T4，滴灌+腐植酸复合肥250 kg/hm2（烟草专用复合肥追肥325 kg/hm2），保证各处理总养分含量一致。每个处理共0.067 hm2，设3 次重复。每个小区约450 株，15 垄，每垄30 株，株行距统一为120 cm×50 cm，其余作保护行。各处理采用穴施基肥（烟草专用复合肥基肥750 kg/hm2），除对照外，其他处理采用滴灌方式施入追肥。追肥在烤烟移栽15 天后追施，追施3 次，每次按每株烤烟2 kg 水溶解后滴灌，12 h 内滴完。其他栽培和管理措施均按照当地优质烟叶生产标准进行。

1.5 测定项目与方法

1.5.1 烤烟农艺性状

根据《烟草栽培学》[10]对烤烟各生育期进行划分，分别为移栽期、团棵期、旺长期、现蕾期、打顶期、成熟期。记载田间烟株生育进程，并测定烤烟移栽后各个处理不同时期的农艺性状。各处理随机选取长势一致且有代表性的烟株10 株，按照国家行业标准《烟草农艺性状调查测量方法》（YC/T 142-2010）测定农艺性状指标，测量烤烟主要生育期（团棵期、旺长期、成熟期）株高、最大叶长、最大叶宽、叶数、茎围。

1.5.2 常规化学成分

每个处理选取B2F（上橘二）、C3F（中橘三）和X2F（下橘二）烟叶各2 kg，样品统一送至湖南农业大学烟草重点实验室，按照王瑞新[11]的方法进行烟叶常规化学成分的分析和品质测定。

1.5.3 烤烟经济性状

各处理烟叶烘烤后，按照国家烤烟分级标准《烤烟》（GB 2635-92）进行分级，统计烟叶产量、产值、均价、上等烟比例和中上等烟比例，并计算成本和纯收入。

1.6 数据统计与分析

采用Microsoft Excel 2013 软件进行数据处理及图表制作，并通过IBM SPSS Statistics 22.0 软件对数据进行均值比较、单因素分析、方差分析等统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对烤烟大田生育期的影响

由表2 可知，烟株采用漂浮育苗，于2017 年3 月24 日前后移栽。在日照时数、降雨等条件均相同的生长环境下，不同处理的生育期出现一定差异。不施腐植酸复合肥情况下，T0、T1 处理烤烟大田生育期前期基本一致，但随着烤烟生长发育，滴灌处理烟株长势较好，成熟期延长5 天左右。在滴灌条件下，施用腐植酸复合肥处理的烟株提前进入团棵期，烤烟生长发育正常，其中T3 处理率先进入团棵期和旺长期，为后期烟叶成熟落黄提供了物质基础和充足的时间。由于施用腐植酸复合肥处理烟叶成熟基本一致，采收较为统一，大田生育期与T0 相比无明显差异。总体而言，采用滴灌技术结合200 kg/hm2腐植酸复合肥处理能在烟株正常生长的情况下，提前进入烤烟成熟期。

表2 不同处理烤烟大田生育期Tab.2 The field growth period of flue-cured tobacco under different treatments

2.2 不同处理对烤烟农艺性状的影响

由表3 可知，在应用滴灌技术下，随施用腐植酸复合肥量的增加，烟株各农艺性状数值普遍有不同程度的增加；相比于T1 处理，各施用腐植酸复合肥处理的株高增加明显；最大叶长、叶宽以T3处理表现最优，说明适当增施腐植酸复合肥有利于改善叶片叶面积。在不施腐植酸复合肥的情况下，T1 处理烟株长势优于T0 处理，旺长期、成熟期的株高、最大叶长、叶宽和茎围显著提高，说明滴灌技术有利于烟株的生长及烟叶的开片。

2.3 不同处理对烤烟主要化学成分的影响

根据烟叶化学成分适宜性标准，不同处理对烤烟各个部位烟叶的主要化学成分有影响。由表4 可知，在还原糖和总糖含量方面，T0 处理各部位烟叶均显著低于其他处理，可能与干旱制约烟株生长发育，影响光合产物合成有关。在烟碱及总氮含量方面，除B2F 的T3 处理的烟碱含量略高外，其他处理都处于适宜范围内（烟碱1.5%～3.5%，总氮1.4%～4%），T0 处理烟叶总氮含量高于其他处理，烟碱含量各处理间无显著差异，但滴灌+腐植酸复合肥处理（T2 ～T4）均表现出烟叶烟碱含量增加的趋势。这与滴灌和腐植酸复合肥增加根系体积，增强根系烟碱合成能力有关[12，13]。各处理各部位钾含量均大于2.00%，钾含量在各处理的分布比较合理。T0 处理烟叶钾含量均高于其他处理，其中X2F 烟叶钾含量最高，为3.62%。滴灌和腐植酸复合肥处理促进烤烟根系生长，反而在烟叶成熟期加速了钾素外泌，进而降低了烟叶钾含量。同样，未施用腐植酸复合肥的T1 处理烟叶钾含量也高于施用腐植酸复合肥的其他处理。不同腐植酸复合肥施用量处理之间烟叶钾含量无显著差异。从糖碱比看，除了T0 下部叶的比值稍低（小于3），其他各处理的烟叶糖碱比均大于3；从氮碱比看，各处理比值较为接近，处理间差异不显著。腐植酸复合肥总体上使烤烟还原糖、可溶性总糖含量提高，其可能原因是腐植酸使土壤磷酸酶活性提高，促进土壤磷的矿化释放，由于烟叶还原糖含量与土壤有效磷呈正相关[14]，因此添加腐植酸复合肥处理可间接提高烟叶中还原糖含量。腐植酸复合肥总体上使烤烟烟碱含量提高，有研究表明烤烟株高越高、叶片长宽比越小，烟叶烟碱含量越高[15]，而如前所述，腐植酸复合肥处理可显著促进烤烟株高的生长，这可能是其导致烟叶烟碱含量提高的原因之一。

综上，采用滴灌技术及配施腐植酸复合肥优于传统施肥方式，施用腐植酸复合肥150 kg/hm2和200 kg/hm2处理的烟叶大部分化学成分指标处于适宜性范围内，烟叶品质有一定的提高。

表3 不同处理烤烟农艺性状Tab.3 The agronomic characters of flue-cured tobacco under different treatments

表4 不同处理烤烟主要化学成分Tab.4 The main chemical components of flue-cured tobacco under different treatments

表4 续

2.4 不同处理对烤烟经济性状的影响

从表5 可以看出，滴灌+腐植酸复合肥处理的烤烟产量、产值、均价、纯收入均高于传统未滴灌处理，且存在显著差异。其中T3 处理表现最优，烟叶产量、产值最高，上等烟比例高达41.3%，纯收入相对T0 处理增加58.4%。中上等烟比例表现为T3 ＞T4 ＞T2 ＞T1 ＞T0。结果表明，滴灌配合施用腐植酸复合肥均能明显提高烤烟经济效益。

表5 不同处理烤烟经济性状Tab.5 The economic characters of flue-cured tobacco under different treatments

3 结论与讨论

采用滴灌配施腐植酸复合肥的处理对烤烟农艺性状均有不同程度的提高，与刘鹍鹏等[16]研究结果一致，滴灌施肥处理烤烟的株高、茎围、叶片长度和宽度、叶片数均优于常规施肥处理，水肥同施的T2、T3、T4 处理表现出水肥耦合效应，对促进烤烟农艺性状具有明显的互作效应。同时，相关研究[17，18]发现，在烤烟生长前期降雨量较少的情况下，滴灌施肥技术会明显促进烟株的生长发育，与本研究结论一致。薛如君等[19]指出，在水肥一体化的条件下，滴灌促进了烤烟对氮磷钾的吸收利用，有利于烤烟产质量的形成和农田养分投入的减控，是一种科学合理的抗旱水肥一体化方式。从烟株长势方面来看，滴灌技术能为烟株生长提供水分补偿，对于烟草植株而言，必然促进烟草生长，从而使得烟草植株茎杆增粗增高，烟草植株叶面增宽增大。还有研究表明[20～24]，施用适量腐植酸复合肥，能降低作物根系的渗透系数，促进作物根系生长，增强其抗干旱能力，从而缓解干旱对作物生长发育的影响，提高作物产量。另一方面，根系发达有利于促进烟株早生快发，为植株的生长发育和烟叶化学物质积累供给养分。本研究中，滴灌+腐植酸复合肥200 kg/hm2处理烟叶产量和产值高达2408.3 kg/hm2、42658.9 元/公顷，均优于其他处理，主要化学成分指标处在优质烤烟适宜值的范围内。

综上所述，在百色烟区，不同用量腐植酸复合肥与滴灌技术相结合对烟株的生长发育及烟叶化学成分的积累均有一定的影响。滴灌+腐植酸复合肥200 kg/hm2处理有利于改善烤烟大田农艺性状，在烟株生长正常的情况下，促进烟株的生长，缩短烤烟的大田生育期，提前烤烟的采收期，使主要烟叶化学成分指标处在优质烟叶质量范围内，烟叶经济性状表现最优，同时有利于增加烟叶生产纯收入。