周效峰,金亞波,黃 武,黃崇峻
(1. 廣西大學(xué),廣西 南寧 530001;2.廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司,廣西 南寧 530001)
氮肥用量及施用方式對烤煙產(chǎn)量、品質(zhì)及烤煙氮素吸收率有較大影響,尤其對南方煙區(qū)來說,雨水較多,肥料損失嚴(yán)重,農(nóng)民種煙成本較高。因此,研究氮肥用量及施用方式不僅能明確其與煙葉品質(zhì)之間的關(guān)系,而且對煙農(nóng)節(jié)本增收也有重要意義。
郭培國等[1]研究了不同施氮水平下烤煙對氮素的利用情況,結(jié)果表明,在烤煙生育期內(nèi),隨著施氮量的增加,烤煙對肥料氮的吸收量增加,而對土壤氮的吸收量減少,土壤對肥料氮素的固定和氮肥損失量增加。秦艷青等[2]研究了不同供氮方式和施氮量對烤煙生長和氮素吸收的影響,結(jié)果表明,移栽后立即施用30%,移栽25 d 后再施用70%,能夠有效滿足烤煙打頂前正常生長氮素需求。袁仕豪等[3]研究了多雨地區(qū)烤煙對基肥和追肥氮的利用率差異,結(jié)果表明,烤煙成熟前以吸收肥料氮為主,成熟期以吸收土壤氮為主,烤煙對追肥的利用率高于基肥,且適當(dāng)加大追肥比例可提高多雨地區(qū)烤煙氮肥利用率。谷世昌等[4]研究了土壤質(zhì)地、施氮量和施肥方式對烤煙生長的影響,表明施氮量為75 kg/hm2、基肥追肥比為3 ∶7、追肥分4個不同時期施用,最有利于氮肥的充分利用以及烤煙的品質(zhì)形成。毛家偉等[5]研究了氮用量及基追比例對烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響,認(rèn)為烤煙施氮量以60 kg/hm2、施用方式以基∶追=3 ∶1 為宜。
目前,單純的施氮量或者施肥方式對烤煙品質(zhì)的影響研究較多,且研究地點(diǎn)多位于北方煙區(qū),對南方煙區(qū)尤其濃香型彰顯明顯的南雄煙區(qū)的研究報道較少。因此,研究以粵煙97 為材料,對適合南方多雨煙區(qū)——南雄煙區(qū)的有機(jī)、無機(jī)氮肥及其基追比進(jìn)行了系統(tǒng)研究,以期提高該煙區(qū)烤煙的產(chǎn)量、品質(zhì)及農(nóng)學(xué)氮素利用率。
供試烤煙品種為粵煙97,由廣東省煙草南雄科學(xué)研究所提供。
供試肥料種類:煙草專用復(fù)合肥(N︰P2O5︰K2O=13 ︰ 9 ︰ 14)、 硝 酸 鉀(N ︰ K2O=13.5 ︰44.5)、硫酸鉀(含K2O 50%)、過磷酸鈣(含P2O512%)、豬糞(N︰P2O5︰K2O=0.5︰0.2︰0.25)、花生餅肥(N︰P2O5︰K2O=4.6︰1︰1)。
供試土壤為牛肝土,理化性狀為pH 值6.35,有機(jī)質(zhì)29.77 g/kg,全氮1.81 g/kg,全磷0.76 g/kg,全鉀20.38 g/kg,速效氮144.5 mg/kg,速效磷15.8 mg/kg,速效鉀170.0 mg/kg;前茬作物為水稻。
采用裂區(qū)設(shè)計,主處理施氮量(施氮量指化學(xué)氮+花生餅氮+豬糞氮總施用量)設(shè)3個水平:N1,5 kg/667m2;N2,9 kg/667m2;N3,13 kg/667m2;副 處理為化學(xué)氮基追比例(基追比例指化學(xué)氮/復(fù)合肥和硝酸鉀氮)施用量的基追比例3個水平:S1,基∶追=10 ∶0(全部基施);S2,基∶追=7 ∶3;S3,基∶追=3 ∶7。另設(shè)不施化肥處理微區(qū)(N0),以計算氮肥利用效率。每小區(qū)植煙26 株,株距×行距=0.6 m×1.2 m。各處理施肥方法見表1,表1 追肥方法為復(fù)合肥在小培土和大培土?xí)r期各追施1/2,硝酸鉀和硫酸鉀在小培土、大培土?xí)r以及打頂后各追施1/3。
表1 不同處理施肥方法 (kg/667m2)
各處理成熟采收,單收單烤,按照42 級國標(biāo)(GB2635-1992)分級,計產(chǎn)計質(zhì);取各處理C3F 和B2F 煙葉樣品進(jìn)行常規(guī)化學(xué)成分分析(水溶性糖YC/T32、總氮YC/T33、煙堿YC/T34)和感官質(zhì)量評價(YC/T138)。
氮素農(nóng)學(xué)利用效率(kg/kg)=(施氮區(qū)產(chǎn)量-無氮空白區(qū)產(chǎn)量)/施氮量;數(shù)據(jù)采用SPSS17.0 軟件進(jìn)行方差分析,用Excel 2007 進(jìn)行作圖。
由圖1A 可知,與不施氮肥相比,在S1 和S2 兩種施肥方式下施氮量≥5 kg/667m2可顯著增加煙葉的產(chǎn)量;其中,S1 施氮方式下,煙葉的產(chǎn)量表現(xiàn)出隨施氮量的增加(5~13 kg/667m2)而下降的趨勢;S2 施氮方式下:煙葉的產(chǎn)量表現(xiàn)出隨著施氮量的增加而增加的趨勢,但差異均不顯著;在S3 施氮方式下,隨著施氮量的增加(0~13 kg/667m2),煙葉產(chǎn)量呈增加趨勢,其中N3 處理的煙葉產(chǎn)量顯著高于N0、N1 和N2 處理,而N0 和N1 處理間、N1 和N2 處理間煙葉產(chǎn)量無顯著差異。
圖1B 顯示,在N1 施氮水平下,煙葉的產(chǎn)量表現(xiàn)出隨著基追比的下降而下降的趨勢,其中S3 施肥方式的煙葉產(chǎn)量顯著低于S1 和S2 施肥方式的,而S1 和S2 施肥方式間的煙葉產(chǎn)量無顯著差異。
從圖2A 中可以看出,與不施氮肥相比,在S1和S2 兩種施肥方式下施氮≥5 kg/667m2可顯著增加煙葉的產(chǎn)值,但當(dāng)施氮量為5~13 kg/667m2時,施氮量對煙葉的產(chǎn)值無顯著影響;在S3 施氮方式下,隨著施氮量的增加(0~13 kg/667m2),煙葉的產(chǎn)值呈增加趨勢,當(dāng)施氮量增加至9 kg/667m2(N2)時,其產(chǎn)值增加達(dá)顯著水平,其中N0 和N1 間、N2 和N3 間煙葉的產(chǎn)值無顯著差異。
圖1 不同處理對煙葉產(chǎn)量的影響
圖2 不同處理對煙葉產(chǎn)值的影響
從圖2B 中可以看出,在N1 施氮量下,隨著基追比例的下降,煙葉的產(chǎn)值呈下降趨勢;其中,S1 施氮方式下煙葉的產(chǎn)值顯著高于S2 和S3 施氮方式,而S2 和S3 兩種施氮方式下煙葉的產(chǎn)值無顯著差異;在N2 和N3 施氮水平下,施氮方式對煙葉的產(chǎn)值無顯著影響。
圖3A 顯示,施用化學(xué)氮肥可在一定程度上增加煙葉的上等煙比例;在相同施氮水平下,皆以S3 施氮方式的上等煙比例最高;所有處理中,以N2S3 處理煙葉的上等煙比例最高,為39.59%。方差分析結(jié)果顯示,所有處理上等煙比例差異不顯著(F=0.564>0.05)。而從煙葉上中等煙比例來看(圖3B),以N1S3 處理最高(95.69%),顯著高于最低的處理N3S2(F=0.049 <0.05),其他各處理間上中等煙比例無顯著差異。
圖3 不同處理對煙葉等級結(jié)構(gòu)的影響
從表2 中可以看出,施用化學(xué)氮肥可不同程度增加煙葉的煙堿和總氮含量,降低煙葉的總糖和還原糖含量。
對中部葉(C3F)而言:(1)在N1 施氮水平下,隨基追比例的下降,煙葉的總糖和還原糖呈先增加后下降趨勢,煙堿含量逐漸增加,總氮和蛋白質(zhì)含量逐漸下降;(2)在N2 和N3 施氮水平下,隨基追比例的下降,煙葉的總糖、還原糖、總氮和蛋白質(zhì)含量呈先下降后增加趨勢,煙堿含量呈先增加后下降趨勢;(3)在S1 施氮方式下,隨著施氮量的增加,煙葉的總糖、還原糖和煙堿含量呈先下降后增加趨勢,而總氮和蛋白質(zhì)含量逐漸下降;(4)在S2 施氮方式下,隨著施氮量的增加,煙葉的總糖和還原糖含量呈先下降后增加趨勢,煙堿含量呈先增加后下降趨勢,而總氮和蛋白質(zhì)含量逐漸下降;(5)在S3 施氮方式下,隨著施氮量的增加,煙葉的總糖、還原糖、還原糖、總氮和蛋白質(zhì)都呈先增加后下降趨勢,煙葉的煙堿含量則呈先下降后增加趨勢;(6)從化學(xué)成分協(xié)調(diào)性來看,煙葉施木克值、糖堿比偏高,氮堿比及兩糖比都在合理的范圍內(nèi)。
表2 不同處理對煙葉化學(xué)成分的影響
對上部葉(B2F)而言:(1)在N1 施氮水平下,隨基追比例的下降,煙葉總糖、還原糖和蛋白質(zhì)含量逐漸下降,煙堿含量逐漸增加,總氮含量先增加后下降;(2)在N2 和N3 施氮水平下,隨基追比例的下降,煙葉的總糖和還原糖含量呈先增加后下降趨勢,煙堿含量在N2 施氮水平下先下降后增加,在N3 施氮水平下逐漸下降;(3)在S1 施氮方式下,隨著施氮量的增加,煙葉總糖和還原糖含量逐漸下降,總氮和煙堿含量逐漸增加;(4)在S2 施氮方式下,隨著施氮量的增加,煙葉的總糖和還原糖含量呈先增加后下降趨勢,煙葉的煙堿含量則呈逐漸增加的趨勢;(5)在S3 施氮方式下,隨著施氮量的增加,煙葉的總糖、還原糖和煙堿含量皆呈下降趨勢;(6)從化學(xué)成分協(xié)調(diào)性來看,N0、N1S1 處理施木克值偏高,N3S1 和N3S3 處理則偏低,其他處理在合理范圍(2.0~2.5)內(nèi)。
從表3 中可以看出,在N1 施氮水平下,無論中部葉還是上部葉,隨著基追比例的下降,煙葉的香氣量呈增加趨勢,其總體感官質(zhì)量逐漸趨于改善;中部葉中N2S1、N3S2 處理,上部葉中N2S1、N2S2、N3S1 香氣量較足;總得分中,中部葉N2S1、N3S2 處理,上部葉中N2S1、N3S1 處理得分最高,為78.0 分。
圖4A 顯示,在N1 施氮水平下,隨著基追比例的下降,氮素的農(nóng)學(xué)利用效率呈遞減趨勢,其中S3處理顯著低于S1 和S2,S1 與S2 處理的差異不顯著;在N2 和N3 施氮水平下,S1、S2 和S3 三種施氮方式間氮素的農(nóng)學(xué)利用效率無顯著差異。
圖4B 顯示,在S1 和S2 兩種施氮方式下,隨著施氮水平的增加,氮素農(nóng)學(xué)利用率呈下降趨勢,其中N2 和N3 處理顯著低于N1 處理,N2 與N3 處理間差異不顯著;S3 施氮方式下,N1、N2 和N3 三種施氮水平對氮素農(nóng)學(xué)利用率無顯著影響。
研究結(jié)果表明,在南雄多雨煙區(qū)的牛肝土田中,烤煙施用總氮量為9~13 kg/667m2,化學(xué)氮基追比在10 ∶0 至 3 ∶7 范圍內(nèi),對煙葉的最終產(chǎn)值及氮素的農(nóng)學(xué)利用率無顯著影響;氮施用量及化學(xué)氮基追比對中部葉的化學(xué)成分影響程度較輕,主要影響上部葉的化學(xué)成分;結(jié)合煙葉的內(nèi)在化學(xué)成分(協(xié)調(diào)性)及其感官質(zhì)量評價,以9 kg/667m2的施氮量(純氮)并結(jié)合7 ∶3 的基追比例進(jìn)行施肥,綜合效果最好。
表3 不同處理煙葉的感官質(zhì)量評價
圖4 不同處理對氮素農(nóng)學(xué)利用效率的影響
在試驗設(shè)計的氮素水平效應(yīng)下,烤煙的產(chǎn)量隨氮素含量的提高而增加,產(chǎn)值隨著施氮量的增加呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢,這與毛家偉等[5]的研究結(jié)果相吻合。在眾多研究中,施氮量對煙葉化學(xué)成分的影響結(jié)果不完全一致,該研究結(jié)果表明,施用化學(xué)氮肥可不同程度地增加煙葉煙堿和總氮含量,降低煙葉總糖和還原糖含量,這與祖艷群等[6]、王耀富等[7]、方先蘭等的研究結(jié)果相同[8]。對于感官質(zhì)量來說,該研究結(jié)果表明,當(dāng)施純氮量為5~13 kg/667m2時,隨著施氮量的增加,烤煙中部葉感官質(zhì)量趨于變好,而上部葉則在9 kg/667m2施氮量時感官質(zhì)量最好。這與龍明錦等[9]在稻田種植烤煙所得適宜施氮量(3~5 kg/667m2)有所不同,而與史宏志等[10]在皖南地區(qū)所得的施氮量與香氣成分總氨酸正相關(guān)的結(jié)論相吻合,這也間接說明了南方多雨水煙區(qū)氮肥需求量較大。
在施肥方式上,該研究結(jié)果表明,在低施氮水平下煙葉的產(chǎn)量和產(chǎn)值有隨著基追比例的下降而下降的趨勢,而在9、13 kg/667m2情況下,無顯著影響。這與張海偉等[11]的研究結(jié)果相同。而對化學(xué)成分影響的結(jié)果表明,隨著氮肥基追比例的下降,中部煙葉總糖、還原糖和總氮含量呈先增加后下降的趨勢,而煙堿含量則先下降后上升;烤煙中部葉和上部葉的香氣量均隨氮肥基追比例的下降而呈增加趨勢。這與胡喆文等[12]的研究結(jié)果相似,即適當(dāng)?shù)卦黾踊时壤欣谙銡馕镔|(zhì)的形成。綜合該研究結(jié)論與前人研究結(jié)果可以得出,施氮量、施肥方式可以影響烤煙的產(chǎn)質(zhì)量和內(nèi)在品質(zhì),但在實(shí)際生產(chǎn)中要考慮不同地區(qū),不同施肥時間等因素,靈活運(yùn)用。
[1]郭培國,陳建軍,鄭燕玲,等. 不同施氮水平條件下烤煙對氮素的利用研究[J]. 熱帶亞熱帶土壤科學(xué),1996,5(3):145-148.
[2]秦艷青,李春儉,趙正雄,等. 不同供氮方式和施氮量對烤煙生長和氮素吸收的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2007,13(3):436-442.
[3]袁仕豪,易建華,蒲文宣,等. 多雨地區(qū)烤煙對基肥和追肥氮的利用率[J]. 作物學(xué)報,2008,34(12):2223-2227.
[4]谷世昌,李向陽,鄧建華,等. 土壤質(zhì)地、施氮量和施肥方式對烤煙生長的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報,2011,24(6):2274-2278.
[5]毛家偉,張 翔,王 宏,等.種植密度和氮用量對煙葉光合特性和產(chǎn)量質(zhì)量的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2012,30(5):66-70.
[6]祖艷群,林克惠. 烤煙氮、鉀營養(yǎng)及其平衡的變化規(guī)律研究[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2002,17(3):269-272.
[7]汪耀富,孫德梅,李群平,等. 灌水與氮用量互作對烤煙葉片養(yǎng)分含量、產(chǎn)量、品質(zhì)及氮素利用效率的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2003,37(2):119-123.
[8]方先蘭,肖林長,羅朝洲,等. 施氮量對烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)效益的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2007,19(6):75-76.
[9]龍明錦,厲福強(qiáng),蔣玉梅,等. 不同施氮量對大田烤煙產(chǎn)量及質(zhì)量的影響[J]. 農(nóng)技服務(wù),2007,24(9):47-48.
[10]史宏志,王彥亭. 不同氮量和氮源下烤煙精油成分含量與香吃味的關(guān)系[J]. 中國煙草科學(xué),1998,19(2):1-5.
[11]張海偉,翟 晶,程小強(qiáng),等. 不同基追肥比例及施氮量對紫色土旱地烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 中國煙草學(xué)報,2013,19(2):72-76.
[12]胡喆文,楊悅章,李佛琳,等. 基追肥比例對烤煙產(chǎn)質(zhì)量及煙葉香氣的影響[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2011,26(S2):58-61.