夏 昊，劉青麗，張?jiān)瀑F，李志宏，郭亞利，顧天寶，盧光明，黃 鶯

(1.貴州大學(xué)，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，煙草行業(yè)生態(tài)環(huán)境與煙葉質(zhì)量重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081；3.貴州省煙草公司黔西南州公司，貴州 興義 562400;4.貴州大學(xué)煙草學(xué)院，貴州省煙葉品質(zhì)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550025)

黔西南地區(qū)一直是貴州優(yōu)質(zhì)煙葉的集中生產(chǎn)地之一，依靠當(dāng)?shù)貎?yōu)良的氣候資源和種植管理技術(shù)，產(chǎn)出的煙葉具有香氣量充足、吃味純凈舒適、替代性強(qiáng)、配伍性好等特點(diǎn)，其品質(zhì)現(xiàn)已被眾多卷煙工業(yè)廠家所認(rèn)可[1-2]。隨著測(cè)土配方施肥技術(shù)的普及，黔西南地區(qū)較其他地區(qū)的煙葉品質(zhì)優(yōu)勢(shì)逐漸縮短，此外，長(zhǎng)期大量施用單一配方化肥對(duì)烤煙生長(zhǎng)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞，土壤養(yǎng)分失衡的問(wèn)題日益突出，長(zhǎng)此以往將必然導(dǎo)致黔西南煙區(qū)土壤質(zhì)量的下滑和煙葉品質(zhì)的降低[3-4]?，F(xiàn)今，如何通過(guò)施肥改善并提高當(dāng)?shù)責(zé)熑~的品質(zhì)、上部葉的可用性已成為亟待解決的問(wèn)題。

水溶性肥料技術(shù)源自中東干旱農(nóng)業(yè)國(guó)家，并發(fā)展了近半個(gè)世紀(jì)，在中國(guó)的探索研發(fā)也已經(jīng)有

30多年。該技術(shù)現(xiàn)已成熟，并在國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用到瓜果蔬菜，特別是在經(jīng)濟(jì)類作物的生產(chǎn)種植中取得了良好的應(yīng)用效果[5-7]。鑒于水溶性肥料技術(shù)對(duì)棉花等經(jīng)濟(jì)類作物的品質(zhì)提高方面具有突出功效，與常規(guī)傳統(tǒng)施肥相比產(chǎn)量顯著提高[8]，已有專家學(xué)者嘗試采用肥料兌水的方式替代常規(guī)追肥，在烤煙生產(chǎn)種植中進(jìn)行初步探索，研究表明采用水和肥料結(jié)合的方式進(jìn)行烤煙追肥，可以顯著促進(jìn)烤煙的生長(zhǎng)，增加葉部的致香物質(zhì)，提高初烤煙葉的內(nèi)在品質(zhì)[9-11]。但水溶性肥料技術(shù)對(duì)黔西南地區(qū)烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響尚不清楚。本文旨在研究采用水溶性肥料替代常規(guī)化肥追肥，在不同基追比條件下，探索水溶性肥料對(duì)當(dāng)?shù)乜緹煯a(chǎn)量和質(zhì)量的影響，為通過(guò)施用水溶性肥料改善烤煙品質(zhì)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

田間試驗(yàn)于2015年在黔西南布依族苗族自治州安龍縣錢相鄉(xiāng)進(jìn)行，試驗(yàn)地位于東經(jīng)105°29′17.39″，北緯25°10′49.96″，海拔1 405.7 m。屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫15.3℃，年日照時(shí)數(shù)1 545.0 h，年降水量1 195.4 mm，5～10月降水量984.8 mm。試驗(yàn)地土壤類型為黃壤，種植模式為烤煙—烤煙，已連作2年。試驗(yàn)地起壟后，土壤基本理化性狀如表1所示。

表1 試驗(yàn)地土壤基本理化性狀

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置6個(gè)處理，T1為對(duì)照處理，不施肥；T2為常規(guī)施肥處理，該處理按照當(dāng)?shù)乜緹熒a(chǎn)的傳統(tǒng)施肥模式進(jìn)行施肥，基肥與追肥均為當(dāng)?shù)乜緹煼N植專用肥(11-12-24和12-0-33)，追肥采用穴施方式在煙株約15 cm處進(jìn)行施肥，施肥后用土覆蓋施肥穴；T3～T6所用基肥種類與T2相同，追肥則采用以粉狀磷酸銨、硝酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀等為原料混合而成的水溶性肥料，追肥時(shí)將肥料按照各處理養(yǎng)分投入量進(jìn)行溶解，待其完全溶解后，用150 mL量杯將肥水澆于距離煙株15 cm處的壟體土壤中。各處理養(yǎng)分投入量如表2所示。每個(gè)處理重復(fù)3次，共18個(gè)小區(qū)。小區(qū)面積48.4 m2，保護(hù)行面積300 m2。供試烤煙品種為“云煙87”，種植密度為16 500株/hm2。田間管理、采收、烘烤均同當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙栽培管理措施。

表2 各處理養(yǎng)分投入量

注：追肥比例是指追肥中各養(yǎng)分的含量占該養(yǎng)分總施用量的比例。

1.3 樣品采集與分析

烤煙移栽80 d時(shí)，對(duì)各小區(qū)烤煙圓頂期的農(nóng)藝性狀進(jìn)行調(diào)查；植物樣品于成熟期(移栽后120 d左右)選取代表該小區(qū)平均長(zhǎng)勢(shì)的煙株2棵，分根部、莖部、下部葉、中部葉、上部葉5個(gè)部位，采用稱重法測(cè)定各部位干物質(zhì)累積量，采用凱氏定氮法測(cè)定全氮含量，采用鉬銻抗比色法測(cè)定全磷含量，采用火焰光度法測(cè)定全鉀含量[12]，并計(jì)算烤煙各部位氮、磷、鉀養(yǎng)分的吸收累積量；烤煙采烤結(jié)束后計(jì)算各小區(qū)的烤煙產(chǎn)量、各等級(jí)煙葉的質(zhì)量和產(chǎn)值[13]。

依據(jù)烤煙分級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB 2635—1992)按照小區(qū)對(duì)煙葉進(jìn)行質(zhì)量等級(jí)分級(jí)，計(jì)算上等煙、中等煙率[14]；采集C3F和B2F等級(jí)煙葉1 kg，采用流動(dòng)分析法測(cè)定煙堿、總糖、還原糖、總氮、淀粉、總氯，采用火焰光度法測(cè)定總鉀[15]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2013軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，數(shù)據(jù)分析軟件為SAS 9.1，單因素方差分析采用one-way ANOVA方法，多重比較采用Duncan法(P=0.05)，并采用Sigmaplot 12.0作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 水溶肥替代常規(guī)追肥對(duì)烤煙生長(zhǎng)的影響

采用水溶性肥料替代常規(guī)烤煙專用追肥，氮素追肥比例對(duì)烤煙圓頂期農(nóng)藝性狀的影響如表3所示。不施肥的對(duì)照處理(T1)的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)最差，株高、最大葉面積不及其余處理平均水平的50%，說(shuō)明施用化肥有利于烤煙的生長(zhǎng)與成熟。與常規(guī)施肥處理(T2)相比，采用相同氮素追肥比例處理(T4)的烤煙株高顯著增加，其余指標(biāo)呈現(xiàn)升高趨勢(shì)但差異不顯著，說(shuō)明水溶性追肥對(duì)烤煙的生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用；由T3～T6處理比較發(fā)現(xiàn)，烤煙的株高、最大葉面積呈顯著的升高趨勢(shì)，且株高呈現(xiàn)顯著差異，說(shuō)明采用水溶肥替代常規(guī)追肥條件后，追肥比例對(duì)烤煙圓頂期的生長(zhǎng)狀況具有顯著的影響作用，且追肥比例在30∶7∶40至70∶65∶70范圍內(nèi)，隨著追肥比例的提高，有利于促進(jìn)烤煙的生長(zhǎng)。

表3 水溶肥替代常規(guī)追肥對(duì)烤煙成熟期農(nóng)藝性狀的影響

注：同列不同小寫(xiě)字母代表差異達(dá)5%顯著水平。下同。

2.2 水溶肥替代常規(guī)追肥對(duì)烤煙養(yǎng)分吸收的影響

采用水溶肥替代常規(guī)追肥后，不同追肥比例對(duì)烤煙植株成熟期氮素、磷素、鉀素3種養(yǎng)分的吸收累積情況如圖1所示。試驗(yàn)各處理的氮素吸收量最大，磷素吸收量最小，鉀素吸收量居中。T1處理中的煙株氮、磷、鉀元素的吸收量顯著低于其他處理，表明僅依靠土壤自身肥力難以滿足優(yōu)質(zhì)烤煙的養(yǎng)分需求。與T2處理相比，經(jīng)T4處理后的烤煙對(duì)氮、磷、鉀的吸收量顯著升高，增幅分別達(dá)19.2%、32.5%、42.6%，表明在相同施肥量和追肥比例條件下，采用水肥結(jié)合的方式有利于烤煙養(yǎng)分吸收和積累。T3～T6處理間相比，隨著氮、磷、鉀追肥比例的升高，3種元素的養(yǎng)分吸收量呈現(xiàn)“先升高，后降低”的變化趨勢(shì)，當(dāng)追肥比例為60∶55∶60時(shí)(T5)，氮、磷、鉀吸收量達(dá)最大值，分別較T2處理增長(zhǎng)36.6%、44.8%、45.2%，說(shuō)明當(dāng)水溶性氮、鉀肥的比例達(dá)到施肥總量的60%，磷肥追肥比例達(dá)到施肥總量的55%時(shí)，最有利于烤煙對(duì)氮、磷、鉀的吸收，但存在氮素養(yǎng)分吸收過(guò)量的風(fēng)險(xiǎn)，比較后認(rèn)為采用水溶肥替代常規(guī)基肥后，氮、磷、鉀3種養(yǎng)分的追肥比例為50∶50∶50較為適宜。

圖1 水溶肥替代常規(guī)追肥對(duì)烤煙養(yǎng)分吸收的影響注：不同小寫(xiě)字母代表差異達(dá)5%顯著水平。

2.3 水溶肥替代常規(guī)追肥對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表4可知，T1處理的烤煙上等煙率、中等煙率較T2處理差異不顯著，而產(chǎn)量、產(chǎn)值顯著低于常規(guī)施肥處理，說(shuō)明使用測(cè)土配方得到的專用追肥，僅能按照土壤的養(yǎng)分供應(yīng)規(guī)律，顯著提高烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值，對(duì)提高烤煙的整體品質(zhì)作用不顯著。采用水溶性追肥替代常規(guī)追肥(T4)后，煙葉的上、中等煙率較T2處理升高1.9個(gè)百分點(diǎn)，產(chǎn)量和產(chǎn)值分別顯著升高12.6%、26.0%，說(shuō)明在相同施肥水平和追肥比例條件下，水溶性追肥有利于提升烤煙的整體經(jīng)濟(jì)性狀。由T3～T6處理可以看出，隨著水溶性追肥基追比的增大，烤煙的上等煙率、產(chǎn)量及產(chǎn)值均呈現(xiàn)“先升高，后降低”的變化趨勢(shì)，當(dāng)采用水溶肥替代常規(guī)基肥后，氮、磷、鉀追肥比例為50∶50∶50時(shí)，烤煙經(jīng)濟(jì)最佳，與T2處理相比，上等煙率顯著升高，產(chǎn)量、產(chǎn)值分別顯著提高12.6%、26.0%。

表4 水溶肥替代常規(guī)追肥對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.4 水溶肥替代常規(guī)追肥對(duì)烤煙內(nèi)在品質(zhì)的影響

一般認(rèn)為，優(yōu)質(zhì)烤煙中煙堿含量應(yīng)在2.20%～2.80%，總氮含量為2.00%～2.50%，還原糖含量介于18.00%～22.00%，鉀含量大于2.50%，淀粉含量低于3.50%[16]。T1處理受土壤養(yǎng)分不足的限制，中部葉化學(xué)成分評(píng)價(jià)總分顯著低于其余處理。采用常規(guī)烤煙專用追肥(T2)后，中部葉煙堿、總氮、總鉀等含量較T1處理顯著升高，還原糖含量處于最優(yōu)范圍內(nèi)，中部葉整體品質(zhì)顯著升高，說(shuō)明施用化肥有利于協(xié)調(diào)烤煙中部葉的化學(xué)成分，提高中部葉內(nèi)在質(zhì)量。與T2相比，采用相同追肥比例的T4處理中部葉的總氯含量顯著降低，煙堿、總氮含量以及總分均顯著升高，說(shuō)明采用水溶性追肥有利于協(xié)調(diào)烤煙中部葉化學(xué)成分。由T3～T6處理間比較可知，隨著水溶性追肥中的氮、磷、鉀養(yǎng)分投入量的增加，總鉀和淀粉含量呈現(xiàn)“先升高，后降低”的變化趨勢(shì)，煙堿和總氮含量、化學(xué)成分評(píng)價(jià)總分均呈現(xiàn)逐漸升高后降低的變化趨勢(shì)。

在上部葉化學(xué)成分方面，T1處理化學(xué)成分總分與施用水溶性追肥處理差異不顯著；T2處理煙葉還原糖含量處于優(yōu)質(zhì)煙葉水平，煙堿、總氮、淀粉含量偏高，總分顯著低于其他處理，說(shuō)明采用常規(guī)施肥處理的上部葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性偏低，煙葉可用性不及水溶性追肥處理；以水溶性追肥替代常規(guī)追肥(T4)后，與T2處理相比，總糖、還原糖、總鉀含量升高，煙堿、總氮、淀粉、總氯含量降低，化學(xué)成分指標(biāo)均趨于優(yōu)質(zhì)煙葉水平，說(shuō)明采用水溶性追肥可以顯著改善上部葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性；由T3～T6處理比較發(fā)現(xiàn)，隨著水溶性追肥基追比的提高，上部葉中的煙堿、還原糖、總氮、總鉀含量逐漸降低，化學(xué)成分總分呈現(xiàn)“先升高，后降低”的變化規(guī)律。綜合比較各處理的烤煙中部葉和上部葉化學(xué)成分含量，采用水溶肥替代常規(guī)基肥后，氮、磷、鉀3種養(yǎng)分的追肥比例在50∶50∶50至60∶55∶60范圍內(nèi)時(shí)，中、上部煙葉的化學(xué)成分協(xié)調(diào)性最佳。

表5 水溶肥替代常規(guī)追肥對(duì)烤煙中、上部葉化學(xué)成分的影響 (%)

3 討論

施肥是優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)的基礎(chǔ)[17]。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐驗(yàn)證，采用測(cè)土配方的方法對(duì)烤煙進(jìn)行施肥取得廣泛認(rèn)可[3-4]。本研究中，采用測(cè)土配方得到的常規(guī)基肥和追肥按照氮肥基追比例為5∶5(T2)施用后，顯著促進(jìn)了烤煙生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收，說(shuō)明科學(xué)施肥對(duì)煙葉生產(chǎn)具有重要作用，但該施肥模式對(duì)烤煙外觀品質(zhì)的改善十分有限，上、中等煙率的差異不顯著，與楊宇虹等[18]、朱經(jīng)偉等[19]在遵義樂(lè)山的田間試驗(yàn)現(xiàn)象相同。隨著工業(yè)市場(chǎng)對(duì)初烤煙葉品質(zhì)要求的提高和社會(huì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，水溶性追肥逐漸受到煙草行業(yè)的重視[20]。施用與T2處理相同氮素追肥比例(T4)的水溶肥后，烤煙長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)，氮、磷、鉀的吸收量分別提高19.2%、32.5%、42.6%，烤煙的經(jīng)濟(jì)性狀也得到顯著改善，與水溶肥的相關(guān)研究結(jié)論相同[7,9,21]。

針對(duì)亟待解決的煙葉內(nèi)在品質(zhì)問(wèn)題，本研究對(duì)比了各處理的中、上部葉化學(xué)品質(zhì)。在中部葉方面，當(dāng)養(yǎng)分投入量和氮素追肥比例相同時(shí)，采用水溶性追肥替代常規(guī)追肥可顯著改善初烤煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性。邢云霞等[22]采用硝酸鉀作烤煙追肥3次兌水施用的處理，烤煙中部葉的致香成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著優(yōu)于常規(guī)處理，與本研究的結(jié)果相同。在烤煙上部葉品質(zhì)方面，T2處理煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性較差，與近年來(lái)生產(chǎn)中突顯的上部葉可用性降低的現(xiàn)象吻合[23]。采用水溶肥替代常規(guī)追肥后，烤煙上部葉的化學(xué)成分協(xié)調(diào)性得到顯著改善，上部葉品質(zhì)趨向優(yōu)質(zhì)煙葉水平，氮、磷、鉀養(yǎng)分的追肥比例在50∶50∶50至60∶55∶60范圍內(nèi)的烤煙上部葉整體化學(xué)品質(zhì)最佳。為了提高上部葉品質(zhì)，大量研究圍繞肥料種類、施肥配方、施肥量、施肥次數(shù)展開(kāi)[12,18]，忽略了施肥方式對(duì)煙葉品質(zhì)的改善功效。在貴州省的遵義、黔西南等烤煙產(chǎn)區(qū)中，相當(dāng)比例的煙農(nóng)早已具有以水兌肥追施烤煙的習(xí)慣，大量的田間試驗(yàn)研究也將該方法作為最認(rèn)可的追肥措施之一[10-11]，但水溶性肥料或兌水追肥等一系列水肥結(jié)合措施對(duì)烤煙內(nèi)在品質(zhì)的影響機(jī)理尚不清楚，對(duì)該機(jī)理的探究或?qū)⒊蔀樗苄苑柿险撟C推廣的研究重點(diǎn)。

4 結(jié)論

通過(guò)田間試驗(yàn)研究了水溶肥替代常規(guī)化肥追肥對(duì)烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，分析比較各處理認(rèn)為：黔西南地區(qū)植煙土壤采用化肥補(bǔ)充烤煙生長(zhǎng)所需養(yǎng)分是必要的，采用測(cè)土配方法得到的烤煙專用肥施用后，烤煙長(zhǎng)勢(shì)旺盛，養(yǎng)分吸收量增加，產(chǎn)量和產(chǎn)值提升，但不利于上部葉品質(zhì)的提升；采用水溶性追肥代替常規(guī)追肥后，隨著氮、磷(P2O5)、鉀(K2O)3種養(yǎng)分追肥比例由30∶7∶40增加至70∶65∶70，烤煙株高、最大葉面積以及養(yǎng)分吸收累積、烤煙經(jīng)濟(jì)性狀、初烤煙葉化學(xué)成分評(píng)價(jià)總分均呈現(xiàn)“先升高，后降低”的變化趨勢(shì)，當(dāng)追肥比例為50∶50∶50時(shí)，烤煙的長(zhǎng)勢(shì)最好，養(yǎng)分吸收適中，烤煙經(jīng)濟(jì)性狀最優(yōu)，且上部葉的化學(xué)成分評(píng)價(jià)總分最高，內(nèi)在品質(zhì)得到大幅改善，提高了上部煙葉的可用性。因此，建議黔西南烤煙產(chǎn)區(qū)采用水溶性追肥替代常規(guī)追肥，氮、磷(P2O5)、鉀(K2O)肥均按照50∶50∶50的比例進(jìn)行追肥以促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)，提升烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)。

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