呂大樹，王 慶，吳 霞，張力元，雷 霆，丁忠林，韓 猛，徐 瑋，吳有祥，張亞恒，趙紅楓，何孝磊，張剛領*

（1.貴州中煙工業(yè)有限責任公司，貴州 貴陽 550002；2.貴州省煙草公司 黔南州公司，貴州 都勻 558000）

化肥可迅速提高土壤主要的養(yǎng)分濃度，有機肥可改善作物生長的土壤環(huán)境，有機無機肥料配施在土壤保育和保證作物產(chǎn)量、品質方面均發(fā)揮著重要作用［1-3］。理想的有機無機配施使速效養(yǎng)分的數(shù)量和強度既滿足了作物生長的需求，又不會引起因速效養(yǎng)分的流失而導致的環(huán)境風險問題?？緹熒a(chǎn)應綜合考慮有機肥種類和土壤肥力等情況［4］合理配施，否則會導致煙葉貪青晚熟等不良后果，不利于煙葉產(chǎn)質量的積累［5-6］。近年來，由于長期偏施化肥而不重視有機肥的施用，加上連作等種植方式導致了土壤質量下降，影響了貴州烤煙的產(chǎn)量和品質［7-8］。長期定位試驗表明，貴州煙田無機氮淋溶受降雨影響大，通過有機無機氮肥配施可降低無機氮淋溶［9］，減輕農田養(yǎng)分流失，提高肥料利用率［10］，改良煙田土壤養(yǎng)分狀況，減輕烤煙連作障礙，提高烤煙的產(chǎn)量和品質，改善烤煙的等級結構［11］。

任小利等［12］認為有機氮替代無機氮10%~20%較為適宜；寇智瑞等［13］認為該比例為30%時，有利于煙葉產(chǎn)質量的提高；湯宏等［14］建議推廣的有機氮占總氮比例為36%~45%；邱嶺軍［11］、沈方科［15］等試驗結果顯示，有機無機氮各為50%處理的烤煙品質提升效果最好，可見有機氮替代無機氮的比例需因地制宜。黔南煙葉蜜甜香型風格突出，是貴州、湖北等卷煙工業(yè)公司的重要原料基地。但關于黔南烤煙有機無機氮肥配施的研究目前尚未見報道。本研究在控制氮肥總量條件下，開展有機無機肥配施比例對烤煙產(chǎn)質量及種植效益的研究，通過對比不同有機無機氮配施比例對烤煙農藝性狀、烤后煙葉質量及經(jīng)濟性狀的差異，探索適宜黔南烤煙的施肥方法，為黔南煙葉提質增收和烤煙產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

試驗于2020年在貴州省平塘縣牙州鎮(zhèn)場壩村雞歪組（107.186970°E，25.896704°N）進行，供試品種為云煙87，土壤類型為黃砂土，肥力中等，土壤基本理化性狀為pH值 6.2，有機質含量35.0 g/kg，堿解氮含量102.0 mg/kg，速效磷含量12.6 mg/kg，速效鉀含量178.0 mg/kg，陽離子交換量9.4 cmol/kg。供試肥料包括烤煙專用基肥（N∶P∶K=10∶10∶25）、鈣鎂磷酸（N∶P∶K=0∶15∶0）、水溶肥配方I（N∶P∶K=22∶14∶ 10）、水 溶 肥 配 方 II（N∶P∶K=14∶19∶20）、硫酸鉀（N∶P∶K=0∶0∶50），供試有機肥為充分腐熟的菜籽餅（N∶P∶K=3.27∶2.03∶1.30）。

1.2 試驗設計

在控制氮磷鉀（純N為112.92 kg/hm2）施用量的條件下，共設計7個處理，其中，以無機氮肥施用比例100%為對照（CK），T1~T6處理的有機無機氮肥配施比例分別為1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4，具體施肥量見表1。試驗田于4月17日移栽，行株距為110 cm×60 cm，每個小區(qū)0.4 hm2，各處理3次重復，隨機區(qū)組排列。專用基肥、有機肥和磷肥全部作為基肥條施，栽后5 d用水溶肥配方I水肥提苗，栽后20 d用水溶肥配方II進行水肥追施，鉀肥作基肥和追肥施用（各占50%），追施時間為第二次水肥提苗時，大田管理按照當?shù)貎?yōu)質煙葉生產(chǎn)管理規(guī)范進行，根據(jù)煙株長勢合理打頂留葉。

表1 田間小區(qū)試驗各處理施肥量 kg/hm2

1.3 測定項目與方法

1.3.1 生育期及農藝性狀 試驗田生育期及農藝性狀調查方法參照YC/T 142—2010進行。生育期以小區(qū)50%植株達到團棵、現(xiàn)蕾、打頂及各部位煙葉成熟采收為標準，分別記錄不同處理達到各節(jié)點時間，計算從移栽至該生育時期所需天數(shù)。農藝性狀調查為每個處理小區(qū)隨機測量10株，取各指標平均值。

1.3.2 煙葉樣品采集及外觀質量評價 根據(jù)GB 2635—1992對各處理初烤煙葉分類、定級，每個處理小區(qū)取C3F、B2F樣品2 kg，外觀質量評價方法參考王彥亭等［16］的研究方法進行。

1.3.3 化學成分 采用連續(xù)流動法進行煙葉常規(guī)化學成分檢測，YC/T 159—2019測量水溶性糖、YC/T 216—2013測量淀粉、YC/T 468—2013測量煙堿、YC/T 161—2002測量總氮、YC/T 162—2011測量氯、YC/T 217—2007測定鉀。

1.3.4 煙葉感官質量 樣品卷制后由貴州中煙技術中心評吸專家在YC/T 138—1998的基礎上，進行單料煙感官評吸。具體評價指標包括香氣質（10分）、香氣量（10分）、雜氣（10分）、刺激性（10分）、吃味（12分），按照100分制計算加權總分，各指標權重具體為：香氣質0.70、香氣量0.05、吃味0.15、刺激性0.05、雜氣0.05。

1.3.5 生產(chǎn)投入及烤煙產(chǎn)量產(chǎn)值 生產(chǎn)成本包括人工和物資使用上的投入，煙葉成熟采收后，各小區(qū)分類綁竿烘烤，烤后按照GB 2635—1992分級單獨稱重計產(chǎn)，按當年煙葉收購價格計算產(chǎn)值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013和SPSS 19.0統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計分析，方法分析多采用Duncan’s新復極差法。

2 結果與分析

2.1 煙株生長發(fā)育進程

由表2可知，與CK相比，T1~T6處理的團棵期、現(xiàn)蕾期及打頂期時間滯后，下部、中部及上部煙葉成熟時間偏晚。其中，現(xiàn)蕾期T3~T6處理較CK顯著滯后3.3~6.3 d，打頂期T1~T6處理較CK顯著滯后4.0~7.0 d，處理間差異不顯著；中部煙成熟時間T4~T6處理較CK顯著滯后4.3~4.6 d，較T1處理顯著滯后4.0~4.3 d；上部煙成熟時間T4~T6處理較CK顯著滯后4.0~4.7 d，較T2處理顯著滯后3.0~3.7 d；生育期T4~T6處理較CK顯著增加5.3~6.3 d，較T1、T2處理分別顯著增加4.3~5.3 d、4.0~5.0 d。說明隨著有機氮肥施用比例的增加，煙株生長發(fā)育表現(xiàn)略微滯后，生育期時間增加。

表2 不同有機無機氮肥配施比例對煙株生長發(fā)育進程的影響 d

2.2 煙株農藝性狀

由表3可知，T5和T6處理的株高較CK分別顯著降低8.80%、8.01%，較T1~T4處理分別顯著降低9.19%~10.21%、8.41%~9.43%；T5處理莖圍較CK顯著降低5.41%，較T1~T4處理顯著降低3.71%~6.04%；T5和T6處理留葉數(shù)較CK分別顯著降低12.32%、11.37%，較T1~T3處理分別顯著降低9.31%~11.06%、8.33%~10.10%；T5和T6處理上部葉長較CK分別顯著降低9.32%、9.46%，較T1處理分別顯著降低8.25%、8.39%，較T4處理顯著分別降低11.25%、11.40%；T5處理上部葉寬較CK顯著降低13.93%，較T1~T4處理顯著降低14.78%~18.40%。說明隨著有機氮占比的增加，處理中的株高、有效葉數(shù)及葉寬等農藝性狀值呈先增后降的趨勢。

表3 不同有機無機氮肥配施比例對煙株農藝性狀的影響

2.3 煙葉外觀質量

由表4可知，中部煙顏色分值T6處理較CK顯著提高1.44%，較T1處理顯著提高1.71%；油分分值T2~T6處理較CK顯著提高2.58%~3.43%；色度分值T1、T4和T5處理較CK分別顯著提高1.89%、2.02%、2.02%；總分T4~T6處理較CK分別顯著提高0.92%、0.92%、1.18%，處理間差異不顯著；各處理較CK葉片結構、身份分值有所提高，但差異不顯著。上部煙CK與T1顏色分值相同，T4~T6處理較CK、T1分別顯著提高1.68%、1.54%、1.82%；葉片結構分值T6處理較CK顯著提高3.59%，較T1處理顯著提高2.60%；身份分值T2、T4和T6較CK分別顯著提高2.44%、2.71%、2.98%；油分分值T4、T5處理較CK分別顯著提高1.42%、1.56%，較T1處理分別顯著提高0.85%、0.99%；總分T4~T6處理較CK分別顯著提高1.61%、1.61%、2.01%，較T1處理分別顯著提高1.07%、1.07%、1.47%；各處理較CK成熟度分值有所提高，但差異不顯著。說明不同有機無機氮肥配施比例對煙葉顏色、油分分值影響較大，總得分隨著有機氮比例的增加而提高。

表4 不同有機無機氮肥配施比例對煙葉外觀質量的影響 分

2.4 煙葉化學成分

由表5可知，中部煙葉各處理煙葉化學成分差異較小，氮堿比差異相對明顯，T4~T6處理較CK分別顯著提高9.84%、9.84%、11.48%，較T1處理分別顯著提高11.67%、11.67%、13.33%；各處理總糖和煙堿含量較CK降低，但差異不顯著。上部煙葉各處理的淀粉、糖、煙堿存在一定差異，淀粉含量T2、T5處理較CK分別顯著降低29.64%、34.27%；總糖含量各處理與CK無顯著差異，但T1、T3及T4處理較T5分別顯著提高9.83%、10.56%、11.05%；還原糖含量各處理與CK無顯著差異，但T4較T2、T5處理分別顯著提高12.19%、18.04%；煙堿含量T2、T3、T5和T6處理較CK分別顯著降低14.97%、17.01%、17.23%、19.27%；氮堿比T5和T6處理較CK分別顯著提高33.33%、25.00%；糖堿比T3、T4和T6處理較CK分別顯著提高26.10%、20.68%、23.22%?？梢?，有機無機氮肥配施比例對上部煙葉化學成分影響較明顯，隨著有機氮施用比例的增加，上部煙氮堿比、糖堿比分值提高。

表5 不同有機無機氮肥配施比例對煙葉化學成分的影響

2.5 煙葉感官評吸質量

由表6可知，中部煙葉香氣質分值以T5處理最高，CK和T1處理最低，T2~T6處理較CK、T1處理分別顯著提高4.27%~6.86%、3.47%~6.03%，T5處理較T1、T2處理分別顯著提高6.03%、2.48%；香氣量分值T6處理較CK、T1處理分別顯著提高6.10%、5.01%；吃味分值T2、T4、T5和T6處理分別較CK顯著提高1.33%、2.56%、2.33%、4.00%，T2、T4、T5和T6處理分別較T1顯著提高1.67%、2.90%、2.68%、4.35%，T4~T6處理較T3處理分別顯著提高1.66%~3.31%；雜氣分值T3~T6處理較CK、T1處理分別顯著提高2.00%~4.80%、2.27%~5.08%；刺激性分值T6處理較CK、T1~T3處理分別顯著提高4.00%、3.72%、2.90%、2.77%；總分分值T2~T6處理較CK、T1處理分別顯著提高了3.41%~5.66%、2.86%~5.10%，T5、T6處理較T2處理分別顯著提高了2.00%、2.18%。上部煙葉香氣質分值T3、T4和T6處理較CK分別顯著提高2.93%、2.40%、2.53%；香氣量、吃味及刺激性分值T1~T6處理較CK顯著提高，增幅分別為3.07%~5.33%、2.65%~4.46%、2.33%~3.70%；總分分值T3~T6處理較CK顯著提高2.26%~3.30%，處理間差異不顯著；雜氣各處理較CK分值高，但差異不顯著。說明不同有機無機氮肥配施對煙葉香氣質、香氣量等指標影響較大，感官評吸總分分值均隨著有機氮比例的增加而提高，但T3~T6處理感官總分差異不顯著。

表6 不同有機無機氮肥配施比例對煙葉感官評吸質量的影響 分

2.6 經(jīng)濟性狀

由表7可知，產(chǎn)量各處理與CK無顯著差異，T1~T3處理較CK增加，且T2、T3處理分別增加4.75%、6.02%，而T4~T6處理較CK降低，且T5、T6處理分別降低6.38%、6.89%，但T2處理較T5、T6處理分別顯著增加11.89%、12.50%，T3處理較T5、T6處理分別顯著增加13.24%、13.87%；產(chǎn)值各處理與CK無顯著差異，T1~T3處理較CK分別增加3.25%、5.20%、6.42%，T4~T6處理較CK分別降低2.83%、6.81%、7.52%；種煙收益中T1~T3處理較CK分別增加5.30%、7.27%、7.08%，T4~T6處理較CK分別顯著降低23.67%、39.02%、44.83%。說明不同有機無機氮肥配施比例對烤煙經(jīng)濟性狀影響較大，產(chǎn)量、產(chǎn)值和種煙收益隨著有機氮比例的增加呈“先升后降”的趨勢，產(chǎn)量、產(chǎn)值以T2、T3處理相對較高，種煙收益以T2、T3處理較高。

表7 不同有機無機氮肥配施比例對經(jīng)濟性狀的影響

3 討論

有機肥速效養(yǎng)分釋放緩慢、肥效持續(xù)時間較長，而化肥速效養(yǎng)分濃度高，能在短時間內滿足作物生長需求，兩者配施會降低速效養(yǎng)分的釋放［17］，改變煙株對養(yǎng)分的吸收利用效率［14］，從而影響烤煙的生長發(fā)育。本試驗中，隨著有機氮含量的提高，煙株關鍵生育期滯后、生育期時間增加。這主要是有機無機配施減緩了養(yǎng)分釋放，改善了土壤環(huán)境［11］，延緩了根系［5］和其他器官的衰老［18］；且有機肥料的養(yǎng)分釋放與烤煙氮素的吸收規(guī)律相悖，有機氮肥占比較高時，處理后期的養(yǎng)分氮素釋放較多，進而導致生育期延長［19］。由于有機氮肥釋放緩慢，當有機氮比例提高至50%時，煙株前期對速效養(yǎng)分需求得不到滿足，導致煙株發(fā)育不充分，打頂后株高較矮、莖圍較小，留葉數(shù)和有效葉數(shù)較少，上部葉長、寬值偏小。這可能是無機氮施用量較少，土壤中速效氮肥濃度偏低，且貴州山地有機氮肥淋溶強度較大導致的結果［9］。

施用有機肥可提高煙葉外觀質量［20］。本試驗中，配施有機肥處理較對照而言對煙葉顏色、油分及色度的提升較大，在上部煙葉中的表現(xiàn)尤為明顯，這與汪瑩等［21］的研究一致。隨著有機氮肥占比的提高，外觀質量提升較明顯［22］，本試驗煙葉整體質量以有機氮占比40%~60%較好。這可能是因為土壤速效鉀含量與葉片的顏色、成熟度、身份、油分以及外觀質量總分之間存在極顯著的正相關關系［23］，有機肥施用量大，其對鉀離子的吸附作用使得土壤中速效鉀含量較高，從而提高了外觀質量。同時，煙葉外觀質量尤其是油分和顏色與質體色素關系密切［24］，外觀質量的提升也可能與有機肥能促進葉綠素降解有關［25］。

有機無機氮肥配施可提高煙葉干物質的積累量，促進后期物質轉化，使化學成分更加協(xié)調［25］。本試驗中，隨著有機氮施用比例的提高，煙堿含量呈逐漸降低、氮堿比呈逐漸提高的趨勢；該影響在上部煙葉中的表現(xiàn)較為明顯，有機氮占比30%的處理較CK在煙堿含量、糖堿比的變化幅度達顯著水平，有機氮占比60%的處理與CK在煙堿含量、氮堿比及糖堿比等指標上存在顯著差異，這與湯宏［14］、劉青麗［26］等的研究類似?？赡苁怯袡C肥在吸附部分鉀離子后緩慢釋放，土壤中速效鉀濃度提高，減少了煙株生長后期對氮肥的吸收［27-28］，平衡了煙株養(yǎng)分，降低了煙堿含量。同時，本試驗中雖然煙堿含量有所降低，但對應2.5%（中部煙葉）、3.5%（上部煙葉）的適宜值仍然偏高［29-30］，這可能與延遲采收有關［31］，需要結合其他措施調減。此外，有研究發(fā)現(xiàn)，施用有機肥處理上部煙葉的總糖和還原糖含量顯著提高［32］，而在本試驗中，各處理與對照間總糖、還原糖變化趨勢不明顯，具體原因需進一步試驗探究。

適宜的有機無機肥料配施比例可為煙株的整個生育期生長提供足夠的養(yǎng)分，平衡了煙株的碳氮代謝，促進了煙葉中新植二烯等致香物的合成與積累［33-34］，提高了感官評吸煙葉香氣質和香氣量的分值［12］。本試驗中，有機無機氮肥配施對中部煙葉評吸質量的影響尤為明顯，香氣量、香氣質等指標的分值較對照均有顯著提高，總分表現(xiàn)為有機氮肥占比30%~60%處理較對照顯著提高，其中有機氮占比60%處理分值最高；對上部煙葉評吸質量的提升主要體現(xiàn)在對香氣質的改善和刺激性的影響，其中，有機氮占比30%、40%及60%處理的分值較對照顯著提高，總分表現(xiàn)為有機氮占比30%~60%處理較高，以有機氮占比30%處理的分值最高。說明有機無機氮肥配施可在一定程度上提高煙葉評吸質量，但不是有機氮肥占比越高越好，當有機氮肥占比提高至100%時，評吸質量反而會降低［14］。

適當?shù)挠袡C無機氮肥配施比例能夠保持和提高農作物的產(chǎn)量，但有機肥的比例超過一定閾值反而會降低作物產(chǎn)量［35-36］。本試驗中，隨著有機氮肥占比的提高，烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值及收益呈先升后降的趨勢，當有機氮占比為20%時，產(chǎn)量、產(chǎn)值最高；當有機氮占比為30%時，種煙收益最大；隨著有機氮比例逐漸提高至60%，相應值則逐漸降低。這與寇智瑞等［13］的研究結果一致，在玉米、小麥、水稻及芒果作物上也有類似的研究報道［18，37-39］。主要是有機肥存在養(yǎng)分含量偏低、肥效遲緩以及當季利用率低等問題，隨著有機氮肥占比的提高，肥料供給不能及時滿足作物對養(yǎng)分的需肥規(guī)律，從而造成產(chǎn)量降低［40］。有研究結果顯示，有機氮肥占比為36%~50%時［11，14-15］，更有利于烤煙產(chǎn)質量的提升。這可能是土壤基礎肥力、施肥水平、有機肥種類及氣候條件不同導致的差異［4，11］。

長期試驗表明，有機無機氮肥配施與等氮量的單施有機肥處理的產(chǎn)量在15年后基本保持一致，因為經(jīng)過較長時間的施肥和培肥過程，土壤肥力和供肥穩(wěn)定性基本達到最佳狀態(tài)，作物產(chǎn)量的限制因素是該區(qū)域的氣候［41］。本試驗中，處理和對照之間的產(chǎn)量存在差異，說明了2個問題：一是當前平塘縣種植煙葉的土壤肥力還未達到最佳狀態(tài)，需持續(xù)培育；二是在當前條件下，為兼顧煙葉產(chǎn)質量和培育土壤肥力，有必要進行適宜的有機無機氮肥配施。

4 結論

本研究顯示，有機無機氮肥配施較單施無機氮處理，烤煙生育期時間增加，對煙株農藝性狀、化學成分、煙葉外觀及評吸質量影響較明顯。綜合各處理煙葉品質和經(jīng)濟性狀表現(xiàn)，有機氮肥占比30%的處理可改善煙葉品質，提高產(chǎn)量、產(chǎn)值，有機氮肥占比20%的處理種植收益最大。因此，在黔南州平塘縣當前的植煙土壤和栽培技術條件下，有機氮肥代替無機氮肥比例為20%~30%時較為適宜。