黃崇峻, 黃 武, 劉樹(shù)海, 耿富卿, 劉久羽
(廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司, 廣西 南寧 530001)
不同氮肥對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量及氮肥利用率的影響
黃崇峻, 黃 武, 劉樹(shù)海, 耿富卿, 劉久羽*
(廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司, 廣西 南寧 530001)
為給烤煙增產(chǎn)提質(zhì)及提高氮肥利用率提供理論依據(jù),通過(guò)田間試驗(yàn)研究不同形式氮肥對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量及氮肥利用率的影響。結(jié)果表明:施用氮肥能夠顯著提高烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值,施用控釋專(zhuān)用復(fù)合肥(添加硝化抑制劑)的產(chǎn)量、產(chǎn)值最高,其次為有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥,二者間無(wú)顯著差異;有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥顯著提高葉片、莖稈干物重,且氮肥利用率顯著高于其他施氮處理;與控釋專(zhuān)用復(fù)合肥相比,有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥的還原糖與總糖分別降低3.82%和6.36%,煙堿及蛋白質(zhì)含量分別高11.65%和10.51%,糖堿比在最適宜范圍內(nèi),為9.99,且感官評(píng)吸總分最高。
氮肥; 烤煙; 產(chǎn)量; 質(zhì)量; 氮肥利用率
貴州是烤煙的主要種植區(qū),其收購(gòu)量和調(diào)出量?jī)H次于云南,位居全國(guó)第二位。隨著烤煙種植面積的逐年增加,提高單位面積烤煙的產(chǎn)量也成為必然趨勢(shì)。氮不僅是烤煙產(chǎn)量的限制因子[1],還是烤煙所需的主要營(yíng)養(yǎng)元素,對(duì)烤煙的品質(zhì)影響很大[2]。為了增加烤煙的產(chǎn)量,人們往往過(guò)量施用氮肥,這種做法雖然使作物產(chǎn)量有一定提高,但其經(jīng)濟(jì)效益和烤煙質(zhì)量反而下降,而且造成環(huán)境污染以及氮肥大量浪費(fèi)[3]。為避免氮肥損失,需要合理優(yōu)化氮肥施用量及氮肥施用形式,使烤煙產(chǎn)質(zhì)量得到提升。近年來(lái),研究施氮量對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量影響的報(bào)道很多,但對(duì)于不同形式同等氮肥施用量對(duì)烤煙的產(chǎn)質(zhì)量及氮肥利用率的比較研究鮮有報(bào)道。為此,筆者研究普通尿素、硫包膜尿素、煙葉專(zhuān)用復(fù)合肥、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥和控釋專(zhuān)用復(fù)合肥對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量及氮肥利用率的影響,以期為提高烤煙產(chǎn)質(zhì)量及氮肥利用率提供理論依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地為砂壤土,地處貴州省遵義市正安縣試驗(yàn)基地,107°31′11.6′′E,28°21′3.1′′N(xiāo),海拔624.08 m。本區(qū)域年活動(dòng)積溫5 000~6 900℃,年均降雨量1 070~2 000 mm。耕層土壤有機(jī)質(zhì)26.8 g/kg,全氮2.5 g/kg,堿解氮128.4 mg/kg,有效磷15.6 mg/kg,有效鉀171.6 mg/kg,pH 6.4。
1.2 試驗(yàn)材料
供試烤煙品種為云煙87。供試肥料有普通尿素、硫包膜尿素、煙葉專(zhuān)用復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=10∶10∶25)、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=8∶8∶20)、控釋專(zhuān)用復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=10∶15∶30,含有硝化抑制劑)、過(guò)磷酸鈣和硫酸鉀。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)置6個(gè)處理,1) 不施氮,CK;2) 普通尿素,CCF;3) 硫包膜尿素,CRF;4) 煙葉專(zhuān)用復(fù)合肥,CF;5) 有機(jī)無(wú)極復(fù)合肥,OIF;6) 控釋專(zhuān)用復(fù)合肥,CCR。每個(gè)處理重復(fù)4次,分為4個(gè)區(qū)組,每個(gè)區(qū)組中各處理隨機(jī)排列。小區(qū)面積均為90 m2。施純氮量為105 kg/hm2,氮磷鉀比例為1∶1.5∶3,磷肥(以P2O5計(jì))、鉀肥(以K2O計(jì))與處理中所用氮肥混合一次性施入。
1.4 栽培管理方式
采用漂浮育苗法,于2月21日播種,5月10日(常規(guī)4月底5月初)移栽。分兩次施肥,總施肥量的70%作基施處理,大窩深施,將土壤與肥料拌勻后移栽。除了留足蓋膜時(shí)所需控釋肥(或普通復(fù)合肥),其余全部用作基肥一次施入。剩余的30%肥料在移栽后15 d施用,其他生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)按照煙葉生產(chǎn)栽培技術(shù)進(jìn)行操作。
1.5 采樣時(shí)間與測(cè)定方法
煙葉成熟后,利用5點(diǎn)法取樣,每個(gè)點(diǎn)取15棵煙株,測(cè)定煙株農(nóng)藝形狀及實(shí)際產(chǎn)量,取回后進(jìn)行考種,并按葉片、根系和莖稈洗凈后置于烘箱中,105℃殺青30 min后,75℃烘干至恒重。聘請(qǐng)5~8位感官評(píng)吸專(zhuān)家,按照TC/T138-1998煙草及煙草制品感官評(píng)吸方法進(jìn)行評(píng)分。
1.6 數(shù)據(jù)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用SPSS 17.0和Microsoft Excel 2010進(jìn)行方差分析和圖表制作。
2.1 烤煙產(chǎn)質(zhì)量及產(chǎn)值
由表1可看出,施用不同形式氮肥對(duì)上等煙比例、產(chǎn)量和產(chǎn)值均具有顯著增加,且產(chǎn)量依次為CCR>OIF>CF>CRF>CCF>CK。CCR處理的上等煙比例、中等煙比例、產(chǎn)量和產(chǎn)值最高,比CK處理分別提高16.30%、20.34%、17.13%和20.83%,且差異顯著;與OIF處理相比,分別提高0.21%、1.56%、71.54 kg/hm2和330.22元/hm2,且差異不顯著。CCR、OIF和CF處理各指標(biāo)均高于CRF和CCF處理,說(shuō)明復(fù)合肥處理的效果優(yōu)于氮、磷、鉀肥料摻混施用。表明,施用氮肥均可以提高烤煙上等煙比例、中等煙比例、產(chǎn)量和產(chǎn)值。其中,控釋專(zhuān)用復(fù)合肥各指標(biāo)數(shù)值均最高,其次為有機(jī)無(wú)機(jī)專(zhuān)用肥,二者間各指標(biāo)均不存在顯著差異;復(fù)合肥效果優(yōu)于氮、磷、鉀肥摻混。
表1 不同處理烤煙的經(jīng)濟(jì)性狀
2.2 烤煙生物量及氮肥利用率
2.2.1 生物量 從圖1看出,施氮處理的生物量高于不施氮處理(CK),且存在顯著差異;OIF處理的葉重和莖稈重均高于其他氮肥處理,且存在顯著性差異。不同施氮處理地上部生物量依次為OIF>CF>CRF>CCF>CK;除OIF處理顯著高于其他施氮處理外,其他施氮處理葉重、莖稈重最高相差僅為3.37 g/株和0.92 g/株,且差異不顯著。OIF處理葉重、莖稈重比CK處理分別提高25.22%和43.94%。說(shuō)明,施用氮肥能夠顯著提高烤煙地上部生物量(葉重、莖稈重);施等氮量情況下,有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥對(duì)烤煙葉重、莖稈重影響最大,且顯著高于其他施氮處理。
2.2.2 氮肥利用率 氮肥利用率是體現(xiàn)煙株對(duì)施入氮肥利用效果的關(guān)鍵指標(biāo)。從圖2可知,不同氮肥形式處理的氮肥利用率依次為OIF>CCR>CF>CRF>CCF。其中,OIF處理的氮肥利用率最高,達(dá)51.52%,且與其他施肥處理間存在顯著差異;與氮肥利用率最低的CCF處理相比,提高10.13%。CCR處理的氮肥利用率僅次于OIF處理,相差3.84%,且差異顯著。CCF、CRF和CF處理的氮肥利用率較低,三者間不存在顯著差異。CCR、OIF和CF處理的氮肥利用率高于CRF、CCF處理,說(shuō)明施用復(fù)合肥中可以明顯提高煙株對(duì)氮素的吸收。
圖1 不同處理烤煙的地上部生物量
Fig.1 Aboveground biomass of flue-cured of different treatments
圖2 不同處理烤煙的氮肥利用率
Fig.2 Nitrogen utilization efficiency of flue-cured tobacco of different treatments
2.3 烤后煙葉的化學(xué)成分
由表2可知,不同氮肥形式對(duì)煙葉還原糖和總糖的含量具有顯著影響。還原糖和總糖依次為CRF>CCR>OIF>CF>CCF>CK。CRF處理的還原糖和總糖含量最高,分別比CK處理提高18.19%和17.27%,且CCR、CRF處理均顯著高于其他氮肥處理,OIF處理顯著高于CF、CCF處理。說(shuō)明,施用氮肥有利于煙葉中還原糖和總糖的形成,并且緩釋氮肥對(duì)還原糖和總糖的形成作用最大,其次為有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥,專(zhuān)用復(fù)合肥和普通尿素對(duì)還原糖和總糖的形成作用不顯著。
不同氮肥形式對(duì)煙葉中與氮素密切相關(guān)的煙堿和蛋白質(zhì)指標(biāo)具有顯著影響。從表2看出,煙葉中煙堿和蛋白質(zhì)含量依次為CCF>CF>OIF>CCR>CRF>CK,其中CCF、CF和OIF處理與CRF、CCR處理間存在顯著性差異。CCF處理的煙堿和蛋白質(zhì)含量分別比CK處理提高1.02%和2.22%,所有施氮處理均顯著高于不施肥處理(CK)。OIF處理的煙堿和蛋白質(zhì)含量達(dá)2.49%和7.78%,且與兩指標(biāo)最高的CCF處理差異不顯著。
糖堿比是評(píng)價(jià)煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性的重要指標(biāo)之一。由表2還可知,不同氮肥形式對(duì)煙葉中糖堿比影響較大,各處理依次為CK>CRF>CCR>OIF>CF>CCF,其中CK處理顯著高于其他氮肥處理,CRF、CCR處理顯著高于OIF、CF和CCF處理。CK處理糖堿比達(dá)14.11,比最低的CCF處理高61.99%。說(shuō)明,施氮處理可以顯著降低糖堿比,且緩控釋肥料降低的幅度顯著低于其他氮肥處理。
表2 不同處理烤后煙葉的化學(xué)成分
表3 不同處理烤后煙葉的評(píng)吸質(zhì)量
2.4 烤后煙葉感官質(zhì)量的影響
烤煙是吸食嗜好品,評(píng)價(jià)煙葉品質(zhì)優(yōu)劣最直接和客觀的方法是感官評(píng)吸。通過(guò)C3F等級(jí)制度評(píng)價(jià)煙葉評(píng)吸質(zhì)量(表3)可知,施用不同氮肥對(duì)烤后煙葉感官評(píng)吸具有明顯影響。OIF處理各指標(biāo)評(píng)分均相對(duì)較高,且評(píng)吸總分最高,其次為CCR和CF處理,空白對(duì)照處理(CK)評(píng)分最低。由此表明,氮素以復(fù)合肥形式施用比摻混肥中氮素對(duì)感官質(zhì)量的影響較大,評(píng)分明顯增加。
不同氮肥形式對(duì)烤煙產(chǎn)量具有顯著影響。研究結(jié)果表明,相同施氮量條件下,控釋專(zhuān)用復(fù)合肥對(duì)烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值影響最大,這與林昌華[4]研究相一致。其次,施用有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥處理的產(chǎn)量與控釋專(zhuān)用復(fù)合肥之間無(wú)顯著差異,且產(chǎn)值僅相差330.22元/hm2,但兩者間氮素利用率相差3.84%,差異顯著,其原因可能是有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥處理能夠改善土壤結(jié)構(gòu),保肥能力增強(qiáng),能夠保證無(wú)機(jī)氮釋放部分氮素,降低氮素?fù)p失[5],從而使煙株在整個(gè)生育期內(nèi)吸收足夠的氮素,不僅可促進(jìn)烤煙的生長(zhǎng)發(fā)育,而且還提高煙葉的質(zhì)量[6]。但施用有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥的產(chǎn)量未超過(guò)控釋專(zhuān)用復(fù)合肥的原因可能是有機(jī)肥氮含量過(guò)低[7]或比例不協(xié)調(diào)[8]。作為緩控釋氮肥的硫包膜尿素處理的產(chǎn)量低于煙草專(zhuān)用復(fù)合肥,僅高于普通尿素,這與紀(jì)德智[9]的研究結(jié)果相近,主要原因是溫度[10]、施肥量[11]及包膜硫含量[12]等因素影響了包膜尿素的養(yǎng)分釋放,導(dǎo)致煙株在生育期內(nèi)氮供應(yīng)不符合作物生長(zhǎng)規(guī)律,從而影響其產(chǎn)量的提升。
不同氮肥形式對(duì)烤煙質(zhì)量具有顯著影響,還原糖含量與香氣品質(zhì)密切相關(guān),其含量以10%~25%為宜[13];煙堿含量與吸味品質(zhì)呈正相關(guān),其含量以1.5%~3.5%為宜[14];煙堿比衡量煙葉吸味和刺激性,其比值在6~10為宜[15]。研究結(jié)果表明,各施氮處理的還原性糖、煙堿含量均在合理范圍內(nèi),但只有普通尿素、煙葉專(zhuān)用復(fù)合肥、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥處理的煙堿比在適宜范圍內(nèi)。說(shuō)明,總糖含量與煙堿含量處在較為平衡狀態(tài),經(jīng)感官評(píng)吸,烤煙勁頭比其他施氮處理大。其中,有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥的還原性糖含量較高,煙堿含量較低,均可提高吸味品質(zhì),且感官評(píng)吸總分最高,表明施用有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥能夠使烤煙的品質(zhì)效果最優(yōu)。
試驗(yàn)結(jié)果表明,施用有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥處理的氮肥利用率最高且顯著高于其他施氮處理,這可能與有機(jī)肥的持續(xù)供氮能力有關(guān)??蒯寣?zhuān)用復(fù)合肥的氮肥利用率僅次于有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥,而顯著高于硫包膜尿素,說(shuō)明肥料添加劑硝化抑制劑的效果顯著優(yōu)于硫包膜的緩釋作用。但有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥與控釋專(zhuān)用復(fù)合肥的氮肥利用率差異的作用機(jī)理還需要進(jìn)一步研究證實(shí)。
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(責(zé)任編輯: 劉 海)
Effects of Different Nitrogen Fertilizers on Yields, Quality and Nitrogen Utilization Efficiency of Flue-cured Tobacco
HUANG Chongjun, HUANG Wu, LIU Shuhai, GENG Fuqing, LIU Jiuyu*
(ChinaTobaccoGuangxiIndustrialco.,Ltd,Nanning530001)
In order to provide a theoretical basis for enhancing flue-cured tobacco yield, quality and nitrogen utilization efficiency, a field experiment was conducted to explore the effects of different nitrogen fertilizers on yield, quality and nitrogen utilization efficiency of flue-cured tobacco. Results: applying nitrogen fertilizer significantly increased the yield and output value of flue-cured tobacco, controlled-release compound fertilizer(adding nitrification inhibitor) was of the highest yield and output, followed by organic-inorganic compound fertilizer, there was no significant difference between them. Organic-inorganic compound fertilizer significantly increased the leaf and stem dry weight, and the utilization rate of nitrogen fertilizer was significantly higher than other nitrogen treatments. Compared with controlled-release compound fertilizer, contents of reducing sugar and total sugar of organic-inorganic compound fertilizer treatments were reduced by 3.82% and 6.36% respectively.And the content of nicotine and protein were increased by 11.65% and 10.51% respectively. The ratio of sugar and nicotine in the most suitable range was 9.99, and the sensory evaluation was of the highest score.
nitrogen fertilizer; flue-cured tobacco; yield; quality; nitrogen utilization efficiency
2016-01-06; 2016-03-22修回
黃崇峻(1975-),男,助理農(nóng)藝師,從事煙葉生產(chǎn)技術(shù)研究。E-mail: 544096651@qq.com
*通訊作者:劉久羽(1981-),男,農(nóng)藝師,從事煙葉生產(chǎn)技術(shù)研究。E-mail: 26491549@qq.com
1001-3601(2016)04-0155-0039-04
S572
A