有机无机肥对德宏烟区烤烟产质量的影响

戴 勋，谢新乔，胡保文，杨继周，杜 琴，李湘伟，王一明，田育天，朱云聪，林先贵

[1.红塔烟草(集团)有限责任公司，云南玉溪 653100；2.中国科学院南京土壤研究所，江苏南京 210008]

烟草是我国主要的经济作物之一，其种植面积和总产量均居世界首位[1]。然而我国烟草行业存在大而不强的不足，主要表现为产量高、效益差、出口量低[2-5]。烟草是典型的喜钾作物之一，对钾的需求量较大，其生长发育过程中对钾的吸收是磷吸收量的3.5倍，氮吸收量的1.38倍[6-8]。钾作为烟株生长最重要的大量元素之一，在烟草的生长发育和品质形成阶段有着非常重要的作用[9-12]。研究表明，钾素不仅可以促进烟株进行光合作用，还能够参与烟叶的碳氮代谢以及多种物质的运输和合成[13-14]。而烟叶含钾量是评价烟叶品质的重要指标，含钾量高的烟叶色泽呈深橘黄色，吃味更好，香气更足，富有韧性，填充性强，阴燃持火力和燃烧性好，安全性也更好[15-16]。然而，与国外优质烟叶相比，我国烟叶钾含量普遍偏低，制约了烟叶原料品质的整体提升[17]。因此，如何有效地提高烟叶钾含量是我国烟叶生产中亟待解决的问题。

目前，我国大部分植烟地区土壤钾含量偏低，土壤钾素的供给能力难以满足优质烟叶的生产要求，因而在我国烟区要获得优质烟叶，肥料是必需的[18]。科学合理地施用肥料并提高其利用率是提高烟叶钾含量的有效途径[19-20]。近年来，国内在烟草生产中进行了配施有机肥、有机无机专用肥等试验，并取得了一定的效果。刘泓等考察了有机肥与化肥配施对烤烟钾吸收和干物质积累的影响，发现有机-无机配施可缓解烤烟生长后期缺钾的现象，并能促进烤烟干物质的积累[21]。喻曦等研究了有机无机肥对烤烟生长及产质量的影响，结果表明有机无机肥的施用可促进烤烟生长发育，提高烟叶钾含量及产量[22]。然而，烟叶钾含量及其经济效益并不会随着肥料施用量的增加而无限增高。相关研究表明，施用钾肥后烤烟的产量和产值均有所提高，但钾肥施用量达到一定范围后，其产值继续上涨，产量却保持不变[23]。而郭和营等则指出，烟叶钾含量随着钾肥施用量的增加而增大，但随着钾肥用量的不断增加，其烟叶中钾含量增加的幅度是逐渐减少的[24]。

云南省德宏州的水分和光热条件十分适宜烤烟的生产，尤其适合种植冬春烟[25-27]。作为新烟区的德宏，自2005年开始引进、种植烟草，当年种植面积即达到了34.2 hm2；2009年德宏开始大面积示范种植烤烟140 hm2，收购烟叶260 t，至2014年种植面积达到1.52万hm2，收购烟叶3.19万t，实现烟叶农业产值7.6亿元[28-29]。作为云南特色优质烟叶战略后备基地，德宏烟区的稳步发展对整个地区烟草业的平稳、快速发展有着至关重要的作用[30]。但是，德宏烟草农业尚处于起步阶段，仍存在栽培技术落后、水肥管理技术粗糙、肥料利用率低等问题。目前，虽有一些关于德宏烟区生产技术方面的报道，但还很少。黎智等研究了增施农家肥对德宏KRK26生长及产质量的影响，结果表明农家肥的增施可促进烟株生长，改善农艺性状，降低气候性斑点病、病毒病的发病率[31]。黄帮全等研究发现，农家肥与化肥配施，可提高德宏冬春烤烟的产质量和净产值[32]。除此之外，关于德宏烟区烟草专用肥料的研究鲜有报道。

鉴于此，本研究在德宏烟区以其主栽品种KRK26为研究材料，并结合当地土壤特点开展有机无机型固体专用肥、水溶性有机无机追肥以及高钾追肥对烤烟烟株农艺性状、烟叶产质量的影响研究，以期为进一步提高德宏烤烟产质量和适合当地的优质、高效、环保的新型有机无机肥的研制和应用提供数据支持和参考依据。

1 材料与方法

1.1 供试土壤与材料

试验于2017年在云南省德宏州芒市遮放镇翁角村(98.34°E，24.20°N)进行。德宏州地处云南省西部边陲，属南亚热带季风湿润气候，年降水量 1 400～1 700 mm，年平均气温18.4～20 ℃，年积温 6 400～7 300 ℃，年日照时数2 281～2 453 h；无霜期280 d。

试验烟田本底土壤样品采集于试验前(2016年12月)，试验地轮作方式为水稻—冬闲—烟草，其土壤基本理化性状为：全氮含量1.1 g/kg、全磷含量 0.7 g/kg、全钾含量24.3 g/kg、有机质含量 19.4 g/kg、有效磷含量34.75 mg/kg、速效钾含量131.25 mg/kg、水解性氮含量90.76 mg/kg、氯离子含量17.09 mg/kg、pH值5.52。

供试烟草品种为KRK26，采用标准化漂浮育苗，移栽方式为膜下小苗移栽；栽培管理参照当地优质烟叶生产管理办法。

供试肥料：有机无机固体基肥(纯N、P2O5、K2O含量分别为5%、6%、13%)、有机无机水溶肥A(纯N、P2O5、K2O含量分别为8%、5%、35%)、有机无机水溶肥B(纯N、P2O5、K2O含量分别为4%、3%、23%)，均为笔者所在课题组委托相关企业试制产品；烟草专用复混肥(纯N、P2O5、K2O含量分别为10%、10%、25%)、烟草专用氮钾肥(纯N、P2O5、K2O含量分别为15%、0、30%)、农业用硫酸钾(含K2O≥50.0%)，均由当地烟草公司提供。

1.2 试验设计

本试验共设3个处理(CK为当地常规施肥对照，T1为有机无机肥处理，T2为高钾追肥处理)，随机区组设计，每个处理各重复3次。每小区植烟300 m2，株、行距分别为0.5、1.2 m，周围各设3行保护行；其他田间管理措施参照优质烟叶生产技术进行。各处理养分用量如表1所示，具体肥料种类和施用量如表2所示。

表1 各处理养分用量

1.3 测定项目及方法

1.3.1 农艺性状调查 每个小区选取有代表性的烟株15株，根据烟草行业标准YC/T 142—2010《烟草农艺性状调查测量方法》定点调查烟株的株高、茎围、节距等农艺指标；采用CCM-200 Plus 便携式叶绿素仪测定叶片叶绿素含量指数(CCI值)。

1.3.2 烟草化学品质 将“1.3.1”节中定点调查烟株按叶位分处理进行挂牌(下部烟叶选择第4、5叶位，中部烟叶选择第10、11叶位，上部烟叶选择第14、15叶位)，成熟后按叶位进行采集，烘烤后测定其常规化学成分：总氮含量参照YC/T 161—2002《烟草及烟草制品 总氮的测定 连续流动法》进行测定；烟碱含量参照YC/T 160—2002《烟草及烟草制品 总植物碱的测定 连续流动法》进行测定；钾含量参照YC/T 173—2003《烟草及烟草制品 钾的测定 火焰光度法》进行测定；氯含量参照YC/T 162—2011《烟草及烟草制品 氯的测定 连续流动法》进行测定；还原糖、总糖含量参照YC/T159—2002《烟草及烟草制品 水溶性糖的测定 连续流动法》进行测定。

表2 试验处理及施肥情况

1.3.3 经济性状 按成熟度要求对小区内所有烟株分期采收，采收当天分小区编秆，入烤房进行烘烤。按照GB 2635—1992《烤烟》对烘烤好的烟叶进行分级，统计各小区不同级别烟叶的质量，由此计算烟叶的产量、产值及中上等烟比例。

1.4 数据处理

使用 Excel 2013和 SPSS 21.0统计软件进行数据处理和分析，差异显著性分析采用Tukey 法。

2 结果与分析

2.1 不同处理对烟叶叶绿素的影响

烤烟叶片CCI值与叶绿素含量呈极显著的正相关关系，CCI值的大小可反映烟叶叶绿素含量的高低[33]。由图1可知，各处理旺长期叶片CCI值最高，成熟期最低；各处理团棵期至成熟期叶片CCI值变化趋势相同，呈先升后降的趋势。T2处理各时期的叶绿素值最高，其次为T1处理，均大于CK。以上说明与当地对照相比，有机无机肥的施用可提高各时期烟草叶片的叶绿素值，高钾处理可在有机无机肥的基础上进一步提高烤烟叶绿素含量。

2.2 不同处理对烤烟农艺性状的影响

由表3可知，除叶数外，T1、T2处理的各农艺性状指标均显著优于CK(P<0.05)，其中烟株株高、茎围和叶宽为T2处理最高，T1处理次之，除茎围外T1、T2处理间差异不显著。以上结果显示，有机无机肥和高钾追肥处理的烟株农艺性状均优于当地对照组，说明有机无机肥处理(T1)和高钾追肥处理(T2)可促进烟株的生长。

表3 不同处理的农艺性状统计(旺长期)

2.3 不同处理对烟叶化学成分的影响

烟叶中的化学成分及比值是评价烟叶质量的基础，也是烟叶香吃味的内在反映。表4显示，T1、T2处理可提高中、上部叶的含钾量，其中上部叶较CK提高了3.36%～17.54%，中部叶提高了11.89%～14.94%；含钾量的提高导致了钾氯比提高，表现为T1、T2处理提高了中(第11叶位)上部烟叶的钾氯比，最大可提高32.87%；同时T1、T2处理还可削减上部烟叶的烟碱含量；另外还发现，T1、T2处理可提高上、中、下部叶的硼含量和上、中部烟叶锌含量。以上结果表明，有机无机肥和高钾追肥处理可提高烟叶钾含量、削减烟碱含量，提高钾氯比，提高硼、锌含量，改善烟叶化学成分协调性，有利于优质烟叶的生产。

2.4 不同处理对烤烟经济性状的影响

从表5可以看出，有机无机肥处理(T1)和高钾追肥处理(T2)均能一定程度地提高德宏烤烟的经济性状指标。T1、T2处理烟叶产量、产值和均价均高于CK。与CK相比，T1处理的产量、产值、均价分别增加了2.59%、8.37%和8.87%，T2处理的产量、产值、均价则分别增加了8.48%、17.43%和8.27%。从烟叶等级来看，T1和T2处理的中上等和上等烟比例均高于CK。T1的上等烟比例和中上等烟比例最高，分别较CK提高了7.08%和0.47%。与T1处理相比，T2处理的产量增加了5.74%，产值增了7 509.01元/hm2。以上结果表明，与当地对照相比，有机无机肥处理可提高产量、产值、中上等烟比例等经济指标，有利于提高烤烟的经济效益；在有机无机肥处理的基础上增施钾肥，可进一步提高烤烟的产量和产值。

表4 不同处理烟叶化学成分

表5 不同处理的经济性状

3 讨论与结论

近年来有机-无机复合肥的开发和推广应用越来越受到人们的重视，并在烤烟生产中取得了较好的效果[34]。有机-无机肥综合了有机肥和无机肥料的优点，能有效地提高肥料利用率，减少土壤固定，改善后期营养，且能够调节烟株代谢，增强根系活力和吸收能力，提高烟草产质量[35]。本试验研究了笔者所在课题组自主研发的新型水溶性有机无机肥(T1)和有机无机肥基础上增施钾肥(T2)在德宏烟区烤烟种植上的应用效果。结果显示，T1、T2处理可提高烤烟叶绿素含量，提高烤烟株高、茎围、叶面积等指标，表明新型有机无机肥和高钾追肥可一定程度促进烟株的生长发育。同时，该有机无机肥和高钾追肥组合可有效提高烤烟的经济性状，与CK相比，产量增加了2.59%～8.48%，上等烟比例增加了5.67%～7.08%，产值增加了6 940.26～14 449.27元/hm2。这与肖汉乾等在湖南省烤烟主要种植区进行的有机无机专用肥的施用效果研究结论[36]一致。同时，发现T2处理的烟草植株在叶绿素、农艺性状等方面优于T1，这可能导致了烟草叶片数的增加和后期叶面积的增大，从而促使烤烟产量增加了5.73%，产值增加了7 509.01元/hm2。这说明在T1基础上增施钾肥30 kg/hm2，可有效促进德宏烟区烤烟的优质及高产。现今硫酸钾(K2O≥50%)均价约为3 000元/t，若增钾部分按硫酸钾来计算成本则增钾处理需增加成本180元/hm2，参考增钾处理产值的增加，创收效果仍十分显著。

烟叶化学成分是评价烤烟质量的重要指标之一，其含量的协调性是优质烤烟必有的特性之一。烟叶含钾量是烟草重要的品质元素，对烤烟优良品质的形成和品质改善有着重要的作用。烟叶钾含量与着火温度呈负相关，含钾量的提高可使烤烟燃烧时的热分解产物的种类和数量显著改变，减少了有害物质，从而有利于烤烟安全性的提高[37]。本试验中烟叶化学成分测定结果说明，与当地对照相比新型有机无机肥和高钾追肥可增加烟叶钾含量，降低烟叶烟碱含量，提高烟叶钾氯比，使各化学成分含量更协调，具有提高烟叶品质的作用。另外，还发现T1、T2处理可提高上、中、下部叶的硼含量和上、中部烟叶锌含量，但硼、锌含量增加的机理有待进一步研究。

德宏烟区的肥效试验表明，新型水溶性有机无机肥处理不仅可以增强烟株长势，提高烤烟产量、产值及上等烟比例，而且可使烟叶主要化学成分含量更适宜，且成分间比例更协调，在烟草种植中表现优良；且在有机无机肥处理的基础上增施钾肥，可有效提高单位面积烤烟产值，增收效果显著，以上表明新型水溶性有机无机肥并增施钾肥具有在德宏烟区大面积示范推广的前景。