一次性基施烟草缓控释一体肥对“云烟87”光合特性及产量的影响

吴涛 薛钦仁 史晓华 凌爱芬 王晓琳 段旺军 高峻 陈常瑜 赵敏

摘要  研究新型缓控释一体肥施用对烟草光合特性及产量产值的影响，为烟草生产中缓控释一体肥的应用提供支撑。以烟草品种 ‘云烟87为试验材料，在四川凉山烟区开展大田试验，设置3个肥料处理，分别为当地常规施肥（T1）、750 kg/hm2烟草缓控释一体肥（T2）和900 kg/hm2烟草缓控释一体肥（T3）。调查烟株平顶期株型特征、叶片叶绿素含量和绿叶面积、光合速率以及烟叶产量、等级结构等指标。与常规施肥相比，缓控释一体肥增加了“云烟87”平顶期的平均茎围，增加了上部叶SPAD值、绿叶面积和净光合速率。施用缓控释一体肥（T2和T3）产量分别提高了8.19%和13.80%，且显著提高了中桔三和中桔二的产量，产值分别增加了6 058.95和12 874.65元/hm2。增加缓控释一体肥用量显著提高了“云烟87”上部叶SPAD值和净光合速率，產量和产值也相应提高。各处理间上部叶光合特性差异，可能是导致产量产值差异的主要原因。由此可见，与传统多次施肥相比，施用该缓控释一体肥有利于促进平顶期上部叶发育，提高烟叶产量，优化等级结构，提高产值；适当增加缓控释一体肥施用量可提高烟叶产量和产值，对“云烟87”而言，900 kg/hm2缓控释一体肥用量增产增收效果更明显。

关键词  一次性施肥；缓控释肥；光合特性；烟草

中图分类号  S145.6  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）09-0125-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.09.028

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of One-time Application of Controlled-release Integrated Fertilizer on Photosynthetic Traits and Yield of Tobacco ‘Yunyan 87

WU Tao1，XUE  Qin-ren1，SHI Xiao-hua2 et al

（1.Sichuan Tobacco Company Liangshan Prefecture Company，Xichang，Sichuan  615000;2.Linzi District Inspection and Testing Center，Zibo City，Shandong Province，Zibo，Shandong 255400）

Abstract  The effect of one-time application of controlled-release integrated fertilizer on photosynthetic traits and yield was investigated，to provide technical support for the application of controlled-release integrated fertilizer in tobacco production.The tobacco cultivar ‘Yunyan 87was selected as the experimental materials in a field experiment in Liangshan tobacco-growing area of Sichuan Province.Three fertilizer treatments were set up：local conventional fertilizer （T1），750 kg/hm2 controlled-release integrated fertilizer （T2） and 900 kg/hm2 controlled-release integrated fertilizer （T3）.The stand type characteristics，leaf chlorophyll content，areas of green leaves，hotosynthetic rate at flat top stage，and the yield were investigated.Compared with conventional fertilization，one-time application of controlled-release integrated fertilizer enhanced the average stem circumference，SPAD value of upper leaves，areas of green leaves and net photosynthetic rate of ‘Yunyan 87.The application of controlled-release integrated fertilizer （T2 and T3） increased the yield by 8.19% and 13.80%，respectively，and significantly increased the yield of Zhongju 3 and Zhongju 2，the output value increased by 6 058.95 and 12 874.65 yuan /hm2，respectively.Increasing the amount of fertilizer could significantly enhance the SPAD value and net photosynthetic rate of the upper leaves of ‘Yunyan 87，which followed by higher yield and output value.The variation of yield and output value between different fertilizer treatments might be caused by difference of photosynthetic functions of upper leaves.In conclusion，compared with the traditional multiple fertilization，the application of controlled-release integrated fertilizer is beneficial to promote the development of upper leaf，improve tobacco yield，optimize grade structure and increase output value.Appropriately increasing the application amount of controlled-release integrated fertilizer could improve the yield and output value of tobacco.For ‘Yunyan 87，the effect of increasing yield was more obvious when the application amount of controlled-release integrated fertilizer was 900 kg/hm2.

Key words  One-time fertilizer application;Controlled-release integrated fertilizer;Photosynthetic traits;Tobacco

基金项目  中国烟草总公司四川省公司科技项目（SCYC202207，SCYC-201909）；中国农业科学院科技创新工程（ASTIP-TRIC03）。

作者简介  吴涛（1989—），女，四川越西人，助理农艺师，硕士，从事烟草生产管理研究。*通信作者，高级农艺师，硕士，从事作物栽培与耕作研究。

收稿日期  2023-05-06；修回日期  2023-07-01

随着农村劳动力加速转移和农业用工成本大幅度提高，农业用工难、用工贵在我国各地日益突出。烟草（Nicotiana Tabacum L.）是一种重要的经济作物，是提高单位土地综合经济效益、促进乡村振兴、增加农民收入的主要作物。四川省凉山州是重要的烟叶产区，户均种植规模正逐年增大，大户烟农在烟区较为普遍，烟农请工难、用工贵成为当前阻碍烟区稳定发展的问题之一。因此，研究轻简高效栽培技术，简化生产环节，降低劳动用工，成为当务之急。施肥是烤烟生产中最费工、费时的环节，基肥施用过量会导致严重的环境问题，追肥环节费工费力，且易传播病害。缓控释肥料具有养分利用率高、增产效果明显等优势，是新型肥料领域的研究热点。用缓控释一体肥代替传统基追肥，有望减少用工，改善土壤质量，减轻环境压力［1-3］。

缓控释肥不仅减少用工成本，在促进作物生长、提高产量和品质方面也具有明显的优势。杨修峰等［4］研究表明，有机-无机生物一体肥通过结合土著菌，改善土壤理化性质，促进土壤团聚体形成，提高了烟叶产量和品质。烟草不同生育期矿质营养供应水平显著影响烟叶产量和品质。针对钾肥易流失、中后期供应不足问题，毛林昌等［5］通过施用缓控释钾肥，将钾肥的集中释放时间集中在烟株生长中后期，提高中上部叶钾含量，改善烟叶品质。植物的叶绿素含量及光合作用对植株生长发育进程及产质量形成具有重要作用，是作物田间长势的标志。靳志丽等［6］研究表明，施用基追一体肥能够促进烟株碳氮代谢，增加产量和品质，且施肥方式和施肥量对产量和品质的影响有明显差异。不同烟叶产区土壤质地、生态条件等因素不同，导致肥料转化利用和烟株生长发育进程不一致，因而有必要针对某一产区研究缓控释一体肥的适用性和适宜用量。凉山州地处川西高原，海拔1 500～2 500 m，属于热带高原季风气候区，日照充足，白天太阳辐射强，烟叶旺长季雨量充沛。笔者通过比较一次性基施不同用量的缓控释一体肥与传统的基追肥对典型烟草品种“云烟87”株型特征、光合特性和产量的影响，分析一次性基施提高烟叶产量和等级结构的原因，为凉山烟区施肥技术方案的制定及新型肥料的应用提供参考。

1  材料与方法

1.1  試验材料

试验于2020年在四川省凉山州中国农业科学院烤烟研究所西南试验基地进行，供试品种为主栽品种云烟87。

1.2  试验设计  采用随机区组设计，设置3个施肥处理，分别为T1（当地传统肥料）、 T2（750 kg/hm2 一体肥）、T3（900 kg/hm2 一体肥），每个处理设3个重复小区。

T1：基肥施复合肥525 kg/hm2（N∶P∶K=10∶15∶20），过磷酸钙127.5 kg/hm2，硫酸钾165 kg/hm2，油枯600 kg/hm2，垄底条施；提苗肥施复合肥225 kg/hm2，移栽时穴施；施追肥300 kg/hm2（N∶P∶K=9∶0∶35），移栽后30～35 d追肥。

T2：施用由青岛农特生物科技有限责任公司提供的烤烟缓控释一体肥（N∶P∶K=10∶6∶24）作基肥，用量750 kg/hm2，不施任何提苗肥和追肥。

T3：施用由青岛农特生物科技有限责任公司提供的烤烟缓控释一体肥（N∶P∶K=10∶6∶24）作基肥，用量900 kg/hm2，不施任何提苗肥和追肥。

除施肥外，其他育苗、起垄、移栽、大田管理和采收烘烤等环节均一致。

1.3  测定指标与方法

1.3.1

农艺性状。

于烟株平顶期（移栽后80 d）调查株高、有效叶数、茎围、节距，分别测量上部叶（叶位1～7）、中部叶（叶位8～14）和下部叶（叶位7～20/21）3个部位的最大叶长和最大叶宽，计算单叶面积=0.634 5×叶长 ×叶宽，总绿叶面积为所有单叶面积的累加。

1.3.2

叶片SPAD值。

于烤烟生长的平顶期，选取用于调查农艺性状的叶片，采用叶绿素仪（SPAD-502，Japan）测定SPAD值。每个叶片在主脉两侧分别随机选取5个点测定SPAD值后，取平均值作为该叶片的SPAD值，每个小区随机选取6株进行测定，对应叶位的平均值作为该小区对应叶片的SPAD值。

1.3.3

叶片气体交换参数。

于烤烟生长的平顶期，选择晴朗无风的09：00—12：00，使用带有红蓝光源的Li-6400（LI-COR，USA），选取用于测定农艺性状的植株叶片进行测定。设定测量光强度为1 400 μmol/（m2·s），空气湿度在45%左右，使用二氧化碳注入系统控制参比室CO2浓度在400 μmol/mol。每次测量至少平衡3 min，当Li-6400气体交换测定系统的CO2流出速率稳定，且样本室和参比室二氧化碳分压差异<1%时，此时气体排放达到稳定状态，进行记录。每个植株分别取上、中、下3个部位的叶片（与农艺性状调查对应）进行测定。得到净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、胞间二氧化碳浓度（Ci）等气体交换指标。

1.3.4

烟叶产量产值。于烟叶成熟期分小区分别采收、挂杆、烘烤。对烤后烟叶分级，统计烤后烟叶产量。根据当地烟叶收购价格，计算烟叶产值。

1.4  数据分析

采用Microsoft Excel 2016软件对试验数据进行统计，用SPSS 18.0軟件对试验数据进行单因素方差分析，运用Duncan检验法进行多重比较，图中数据为平均值±标准差。采用Sigmaplot 14.0软件作图。

2  结果与分析

2.1  缓控释一体肥对云烟87株型特征的影响

烟苗移栽后80 d，各处理均达到平顶期，施用缓控释一体肥对株高、叶片数无显著影响，而由于T3叶片数偏少，其节距显著高于T1，与T2无显著差异。T2和T3茎围无显著差异，均显著高于T1，这表明施用缓控释一体肥显著增加了节距和茎围，但增加施肥水平无显著作用（表1）。

2.2  缓控释一体肥对云烟87叶片光合特性的影响

烟草生长发育及产质量的形成取决于个体的光合作用，光合色素尤其是叶绿素在植物的光合作用中对光能的吸收、传递和转化起着极为重要的作用，而 SPAD 值可以反映叶绿素含量与光合作用强度。3个处理叶片SPAD值均表现为上部叶>中部叶>下部叶，施用缓控释一体肥显著增加了上部叶SPAD值，且增加施肥水平后SPAD值显著增加，中部叶和下部叶SPAD值在各处理间无显著差异（图1A）。总绿叶面积反映了烟株对光能截获能力，图1B表明，3个处理的上部总绿叶面积约为中部叶和下部叶的50%，而中部叶和下部叶总面积相近，这表明该时期烟株上部叶未完成扩展。施用缓控释一体肥（T2和T3）增加了上部叶和中部叶的总绿叶面积，降低了下部叶总面积，但T2和T3上、下部叶的总绿叶面积均无显著差异。

烟草叶片光合作用是烟株碳固定、同化物形成的基础，平顶期烟草“封行”后冠层结构基本成熟，干物质积累量大，此时叶片光合特性参数能直接反映植株的生长态势和干物质合成能力。由图2可知，施用缓控释一体肥显著增加了上部叶净光合速率，且T3显著高于T2，气孔导度和胞间CO2浓度变化趋势与净光合速率一致。施用缓控释一体肥对中部叶和下部叶净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度无显著影响。T2和T3上部叶和下部叶蒸腾速率较T1高，表明施用缓控释一体肥可能会增加水分散失速率。

2.3  施用缓控释一体肥后的产量与产值

从产量组成上看，传统施肥（T1）的中桔三和上桔三最多，分别为508.20、482.85 kg/hm2，施用缓控释一体肥后中桔二的产量提高1.5～2.0倍，上桔二的产量提高约1.5倍。与T1对比，施用缓控释一体肥产量分别提高了8.19%、13.80%，提高缓控释一体肥施肥水平显著提高了中桔三和中桔二的产量，但对烟叶总产量无显著影响（表2）。

与T1相比，T3可用烟叶下部叶占比下降，中部叶占比提高，上部叶占比无显著差异。与T1相比，T3处理中等烟比例显著降低，但上等烟比例提高了25%。烟叶产值与均价以T3最高，分别为76 834.65 元/hm2、30.18元/kg，T2次之。与T1相比，T2和T3产值分别增加了6 058.95和12 874.65 元/hm2（表3）。

3  讨论

烟草是典型的叶用经济作物，叶片干物质量是产量和品质形成的重要因素，平顶期烟草冠层发育基本完善，是烟叶生物量积累的关键时期。该研究3种施肥处理的平顶期冠层形态差异较小，表现为株高、节距及叶片数均无明显差异。缓控释一体肥主要优势是养分有效性，该研究施用缓控释一

体肥后中部叶和下部叶净光合速率无显著变化，而上部

叶净光合速率为T3>T2>T1，且气孔导度、胞间CO2浓度变化趋势与净光合速率一致，表明此时光合差异主要是由气孔限制引起的。与T1相比，T2和T3的上部叶总面积增加了50%左右，表明施用缓控释一体肥促进叶片扩张，从而减少气孔限制，这与在其他作物上研究结果一致［7-9］。上部叶发生、发育时间较晚，受生育后期养分有效性的影响，缓控释一体肥促进了上部叶发育，叶绿素含量和绿叶总面积显著较高，从而保持较高的光合速率，且增加缓控释一体肥用量可显著提高上部叶光合性能。伴随气孔导度的增加，施用缓控释一体肥的烟株上部叶蒸腾速率也增加，且较高的上部叶总面积加剧了水分散失，不利于水分的高效利用［10-11］。

平顶期下部叶接近成熟，其叶绿素含量约为上部叶的50%，净光合速率为10.0 μmol/（m2·s），上部叶还在扩展中，叶面积仅为下部叶的50%左右，但其净光合速率达25.2～28.0 μmol/（m2·s），因而上部叶可能是平顶期以后干物质的主要来源，且华一帆等［12］研究表明，施用缓控释一体肥能够增加干物质转运，有利于同化物分配。平顶期上部叶光合性能的差异，可能是导致不同处理烟叶产量和等级结构差异的重要原因之一。对收获后烟叶等级结构分析结果显示，施用缓控释一体肥显著提高了上等烟比例，且中部叶占比较高，其原因可能是显著增加了中桔二产量。由此可见，一次性基施缓控释一体肥有效增加了烟叶均价和产值，且增加一体肥施用量在一定程度上提高了产值。

4  结论

与基追分开、多次施肥模式相比，施用缓控释一体肥通过增加平顶期上部叶叶绿素含量、绿叶叶面积及光合速率提高了烟株光合能力，从而增加了烟叶产量，改善了等级结构，具有明显的增产、增收效果。适当增加缓控释一体肥施用量可提高烟叶产量和产值，该研究中900 kg/hm2的缓控释一体肥施用量增产增收效果更明显。

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