王石發(fā)，楊青松,2，李曉寧，張智俊，袁鑒潔，張東，李杰

（1.云南民族大學(xué)民族藥資源化學(xué)國(guó)家民委－教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650500；2.云南省煙草公司昆明市公司，云南 昆明650051；3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，云南 昆明 650201；4.云南省煙草公司昆明市公司祿勸分公司，云南 昆明 651500）

烤煙是云南的主要經(jīng)濟(jì)作物和財(cái)政收入的主要來(lái)源[1]。宜良是昆明市的烤煙主產(chǎn)區(qū)之一，具備得天獨(dú)厚的土壤、溫度、光照和灌溉等適宜烤煙種植的條件，屬全國(guó)種煙最適宜地區(qū)之一。宜良烤煙種植歷史悠久，最早可追溯到1942 年南羊街許純芝引種美煙。到2008年以前，宜良煙草種植面積一直處于全市前三位，但是煙葉品質(zhì)卻不甚理想，上中等煙比例不高，煙葉價(jià)格和煙農(nóng)收入均較低[2,3]。近年來(lái)，云南省在平衡施肥研究方面做了大量工作，取得了較大進(jìn)展，對(duì)提高煙葉質(zhì)量起到了積極的促進(jìn)作用[4]。但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和煙草肥料結(jié)構(gòu)的調(diào)整，植煙區(qū)土壤養(yǎng)分與平衡施肥的需求也在不斷變化。

土壤、肥料和栽培管理始終是提高烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量的主要限制因素之一。為了進(jìn)一步提高烤煙質(zhì)量，生產(chǎn)出更多適應(yīng)于卷煙工業(yè)需要的優(yōu)質(zhì)煙葉，在生態(tài)條件不能模擬和改變的情況下，必須在煙草栽培的施肥環(huán)節(jié)上下功夫，通過(guò)人為措施加以調(diào)控，采取科學(xué)合理的施肥手段，協(xié)調(diào)植煙土壤養(yǎng)分，改善土壤微環(huán)境，提高土壤肥力和生產(chǎn)性能，為優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)創(chuàng)造良好的土壤條件[5]。平衡施肥技術(shù)的應(yīng)用和推廣也是提高化肥的利用率，降低施肥成本和施肥對(duì)環(huán)境污染的重要途徑[5]。昆明市植煙土壤紅壤土占70% 左右，水稻土、紫色土及其他類型土壤占30% 左右[6]。本文對(duì)當(dāng)前昆明市宜良縣植煙紅壤土養(yǎng)分特征進(jìn)行分析，并在開(kāi)展室內(nèi)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基礎(chǔ)上制定對(duì)應(yīng)的平衡施肥配方，旨在充分合理利用土壤養(yǎng)分資源，同時(shí)保證宜良植煙土壤的可持續(xù)發(fā)展[7]。

1 材料和方法

1.1 土壤樣品分析

分別在宜良縣植煙區(qū)選取代表性的耕作層土壤，于烤煙移栽前用“五點(diǎn)采樣法”進(jìn)行采樣，共計(jì)取樣80個(gè)，涉及全縣7 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，包括安南鄉(xiāng)、狗街鎮(zhèn)、耿家營(yíng)鄉(xiāng)、九鄉(xiāng)鄉(xiāng)、馬街鄉(xiāng)、湯池鎮(zhèn)和竹山鄉(xiāng)。待土樣風(fēng)干以后送云南三標(biāo)農(nóng)林科技有限公司進(jìn)行分析，分析項(xiàng)目包括pH（水土比=2.5:1）、有機(jī)質(zhì)、水解性氮、速效磷、速效鉀和交換性鎂[8]。分析方法按照土壤農(nóng)化分析國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 測(cè)土配方

根據(jù)烤煙品種需肥特性和肥料性質(zhì)，烤煙生育期需肥規(guī)律及肥料養(yǎng)分含量之間的關(guān)系，按照《測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范（2011 年修訂版）》合理確定施肥配方[9]。同時(shí)根據(jù)開(kāi)展室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的需求，結(jié)合氮肥含量的差異，設(shè)置高（N15）、中（N12）、低（N10）氮肥含量的3 種配方。施肥前，需要根據(jù)施肥方案準(zhǔn)確計(jì)算出每盆烤煙的肥料使用量?？緹熓┓驶痉譃榛屎妥贩?，本研究主要考察追肥及其施加方式。

1.3 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)

室內(nèi)試驗(yàn)土樣樣品選取宜良縣集中連片種植區(qū)耿家營(yíng)鄉(xiāng)。選取代表性的耕作層土壤5 個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)取樣5 kg，共計(jì)25 kg。將每個(gè)樣地土樣中的雜質(zhì)和大顆粒去除后，裝入小花盆中，按500 g/盆分裝備用。

挑選健壯的煙苗，將其移栽至盆中，移栽完成后，澆水使土壤完全濕潤(rùn)（定根水）。待煙苗成活后，施入不同的配方肥料，共計(jì)施肥0.3 g/盆，每個(gè)肥料設(shè)置0.1 g/（盆 次）（施肥3 次）、0.2 g/（盆 次）+0.1 g/（盆 次）（施肥2 次）、0.3g/（盆 次）（施肥1 次）共3 個(gè)處理。分次施肥處理每次施肥間隔15 d，每個(gè)處理設(shè)2 次重復(fù)。

施肥完成后15 d，用Yaxin-1102 便攜式光合蒸騰儀分別測(cè)量每盆煙草的上部葉、中部葉和下部葉的光合作用參數(shù)[10]。

烤后煙葉化學(xué)成分分析按照煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（YC/T159-2002）測(cè)定水溶性糖，（YC/T 161-2002）測(cè)定總氮，（YC/T468-2013）測(cè)定煙堿，（YC/T173-2003）測(cè)定氧化鉀及（YC/T162-2011）測(cè)定水溶性氯。

2 結(jié)果與分析

2.1 宜良縣植煙紅壤養(yǎng)分現(xiàn)狀

宜良縣植煙紅壤pH 范圍在4.60~7.62，平均值5.88，變異系數(shù)14.54。一般認(rèn)為，適宜種植烤煙的土壤pH范圍為5.5~8.0[7]，本次檢測(cè)結(jié)果中共有36 個(gè)取樣點(diǎn)pH 小于5.5，未見(jiàn)高于8.0 的，宜良縣紅壤整體偏酸性。對(duì)于pH 低于5.5 這個(gè)限制的土壤應(yīng)注意適量使用石灰進(jìn)行調(diào)節(jié)。

植煙紅壤有機(jī)質(zhì)范圍在6.83~69.51 g/kg，平均值28.81 g/kg，變異系數(shù)39.18?？傮w上是有機(jī)質(zhì)較為豐富（平均值高于25 g/kg），低于15 g/kg的土壤占6.25%，介于15~25 g/kg 之間的土壤占31.25%，其余均高于25 g/kg。土壤有機(jī)質(zhì)含量高、養(yǎng)分全面，且有一定的含氮量，能改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、改良土壤、維持地力及改善烤煙的品質(zhì)[12]。因此，在烤煙種植中，應(yīng)適當(dāng)扣減化肥、特別是氮肥使用量[13]。

植煙紅壤水解性氮范圍為32.56~396.70 mg/kg，平均值120.57 mg/kg，變異系數(shù)45.75。速效磷范圍為1.10~106.40 mg/kg，平均值37.07 mg/kg，變異系數(shù)75.47。速效鉀范圍為97.05~777.00 mg/kg，平均值287.86 mg/kg，變異系數(shù)46.05。交換性鎂范圍為39.95~887.50 mg/kg，平均值216.59 mg/kg，變異系數(shù)75.64。全市植煙土壤檢測(cè)結(jié)果表明，水解性氮115.8~122.7 mg/kg，速效磷37.15~41.41 mg/kg，速效鉀246.7~283.9 mg/kg，全市植煙土壤肥力現(xiàn)狀整體表現(xiàn)為“中等偏上”的特點(diǎn)[11]。與之相比，宜良紅壤水解性氮的平均水平在全市土壤結(jié)果中屬于偏上的，但速效磷、鉀的平均水平則偏低，低于全市平均水平范圍。

表1 宜良縣紅壤植煙土壤營(yíng)養(yǎng)狀況Table 1 Nutrient status of the tobacco planting soil in the red soil of Yiliang County

2.2 推薦配方和施肥方法

根據(jù)宜良縣植煙紅壤養(yǎng)分現(xiàn)狀，結(jié)合K326 品種需肥特性和肥料性質(zhì)，烤煙生育期需肥規(guī)律及肥料養(yǎng)分含量之間的關(guān)系的原則，科學(xué)合理確定K326 施肥種類、數(shù)量、時(shí)間和方法，做到平衡施肥“大配方、小調(diào)整、定量到株”的技術(shù)要求[11]。具體推薦建議見(jiàn)表2。

表2 宜良縣紅壤植煙土壤營(yíng)養(yǎng)分級(jí)與施肥量參考值[11]Table 2 Nutrient classification and the value of fertilization amount of the tobacco planting soil in the red soil of Yiliang County [11]

紅壤土質(zhì)地較為黏重，施肥量宜根據(jù)植煙土壤營(yíng)養(yǎng)分級(jí)確定各品種的施肥量[14]。為進(jìn)一步深入分析“定量到株”的施肥指導(dǎo)意見(jiàn)，本文根據(jù)施肥建議針對(duì)種植區(qū)重要品種K326，設(shè)計(jì)了高、中、低3種施肥配方，分別為A肥：15-8-25（氮磷鉀N-P2O5-K2O），B肥：12-10-24，C 肥：10-12-24，并用這些配方開(kāi)展室內(nèi)盆栽實(shí)驗(yàn)。

2.3 不同施肥處理下煙草生長(zhǎng)比較

從相同配方不同處理對(duì)比可以看出，A肥中對(duì)上部葉和中部葉處理2[施肥2次，0.2g（/盆 次）+0.1g（/盆 次）]明顯好于其他兩種處理，相對(duì)光合速率分別為2.825mol（/m2s）和0.975mol（/m2s），而對(duì)下部葉則是處理3[施肥1 次，0.3 g（/盆 次）]最好，相對(duì)光合速率為0.95mol（/m2s）；B 肥中則是處理1[施肥3次，0.1 g（/盆 次）]整體效果要好于其他兩種處理，C肥中對(duì)上部葉和下部葉處理2 效果好于其他兩種處理，而對(duì)中部葉則是處理2 效果好。從相同配方不同處理看，分次施肥效果整體更加優(yōu)良，僅從煙葉質(zhì)量較好的中部葉看，分3 次施肥效果要優(yōu)于其他兩種施肥方法。

從相同處理不同配方來(lái)看，分3次施肥中C 肥的效果整體較好，上部葉和下部葉的相對(duì)光合速率分別為0.70mol（/m2s）和0.38mol（/m2s），比其他兩種處理高；中部葉的相對(duì)光合速率為0.80mol（/m2s），較B 肥低。分2 次施肥中，A 肥對(duì)上部葉和中部葉的效果較好，相對(duì)光合速率分別為2.825mol（/m2s）和0.975mol（/m2s）；1 次施肥處理中，A肥對(duì)中部葉和下部葉的效果較好，相對(duì)光合速率分別為0.325mol（/m2s）和0.95mol（/m2s）。

表3 宜良縣3 種氮肥配方平衡施肥下K326 相對(duì)光合速率[ mol/（m2 s）]Table 3 Relative photosynthetic rates [ mol/(m2 s)]of K326 under 3 balanced fertilization in Yiliang County

2.4 不同施肥處理下煙草品質(zhì)比較

根據(jù)云南優(yōu)質(zhì)煙葉化學(xué)成分的指標(biāo)要求，煙葉糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%~35%，總氮1.5%~3.5%，煙堿1.5%~3.5%，鉀1.5%~6.0%，氯含量0.3%~0.7%，糖堿比5~8，氮堿比0.8~1，鉀氯比4~10[15]，肥料水平的烤煙化學(xué)成分均在優(yōu)質(zhì)烤煙范圍內(nèi)。施加C 肥的煙葉總糖含量最高，這與其生長(zhǎng)時(shí)相對(duì)光合速率優(yōu)于其他兩種施肥相一致。同時(shí)發(fā)現(xiàn)其煙葉的水溶性氯含量最低，糖堿比最高刺激性最小，氮堿比最低勁頭最大。因此，從烤煙品質(zhì)上看，C 肥的烤煙品質(zhì)整體較好。

表4 宜良縣紅壤不同施肥水平下煙葉化學(xué)成分Table 4 Chemical constituents of tobacco leaves under different fertilization levels in the red soil of Yiliang County

3 討論與結(jié)論

影響煙草生長(zhǎng)發(fā)育及形成優(yōu)質(zhì)煙葉的影響因素眾多，除了最基本的氮、磷和鉀營(yíng)養(yǎng)素之外，有機(jī)肥料、植煙土壤、前茬作物、中微量元素及生態(tài)因素中的氣候、降雨等也是重要制約因素。本研究分析主要是針對(duì)氮、磷、鉀等主要的養(yǎng)分因素，在實(shí)際生產(chǎn)中，中微量元素對(duì)煙草的生長(zhǎng)和煙葉品質(zhì)的影響也是不容忽視的[16]，同時(shí)需要考慮不同有機(jī)肥施用以及前作類型等因素[10]。已有研究證實(shí)，有機(jī)肥具有改善煙株田間生長(zhǎng)性狀、促進(jìn)煙葉營(yíng)養(yǎng)元素的積累和改善烤煙的感官評(píng)分、香味物質(zhì)及化學(xué)成分等作用，同時(shí)有效地降低煙葉中的煙堿和氯離子等有害因子的含量，進(jìn)而改善煙葉的品質(zhì)[17,18]。劉浩等[19]的研究表明，紅壤土以綠肥為前作的烤煙化學(xué)成分最適宜，相比其他前茬作物，烤煙的煙堿含量較低，鉀含量最高，烤煙清香風(fēng)味也較為明顯，有利于優(yōu)質(zhì)煙葉的形成。一些中微量元素也是煙草必需的營(yíng)養(yǎng)元素，在提高產(chǎn)量、調(diào)節(jié)煙葉內(nèi)在成分和改善煙葉品質(zhì)等方面有著不容忽視的作用[20,21]。孫彥敏等[21]研究表明，錳是煙草生長(zhǎng)發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一，在煙草的生長(zhǎng)發(fā)育及代謝過(guò)程中參與重要的生理功能。當(dāng)土壤有效錳供應(yīng)適宜時(shí)，大田煙株長(zhǎng)勢(shì)健壯，煙葉易烘烤，烤煙的燃燒性和香氣質(zhì)好，香氣量足，吃味、產(chǎn)量和上中等煙比例高，經(jīng)濟(jì)效益明顯提高[22]。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，需要因時(shí)因地制定適合當(dāng)?shù)責(zé)煵萆a(chǎn)的平衡營(yíng)養(yǎng)施肥配方，同時(shí)把握結(jié)合土壤肥力、前作類型及降雨量，酌情增加施肥量，把握“大配方、小調(diào)整、定量到株”的技術(shù)要求和“有效施氮、基施磷肥、鉀效后移”技術(shù)原則[15]。從盆栽相對(duì)光合速率和烤煙化學(xué)品質(zhì)分析來(lái)看，C肥配方用作宜良縣當(dāng)前煙草平衡施肥方案相對(duì)比較合適，但后期應(yīng)用到田間生產(chǎn)過(guò)程中，綜合環(huán)境、氣候及雨水等各種制約因素后，對(duì)烤煙生長(zhǎng)效果、中上等煙的比例及烤煙致香物質(zhì)等是否有所提高還需進(jìn)一步田間實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；此外，平衡施肥方案形成后，其作用效果對(duì)烤煙重金屬元素的累積效應(yīng)及安全性生產(chǎn)也需進(jìn)一步探究，再綜合盆栽實(shí)驗(yàn)和田間試驗(yàn)的研究結(jié)果，完善原有的平衡施肥方案，并制定科學(xué)合理的施肥策略，將是下一步工作的核心。

隨著全市種植產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，植煙區(qū)域向山區(qū)、半山區(qū)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)較為明顯，植煙土壤質(zhì)量下降、耕層土壤變淺和平衡施肥技術(shù)的落實(shí)出現(xiàn)了一些亟待解決的問(wèn)題。這些亟待解決的問(wèn)題對(duì)植煙土壤養(yǎng)分狀況的全面分析以及制定科學(xué)的施肥配方等方面都有一定影響[23]?；诖吮疚囊砸肆技t壤土植煙土壤為對(duì)象開(kāi)展養(yǎng)分分析和配方設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。宜良縣紅壤土大部分適合煙草種植，但取樣點(diǎn)約45 %的土壤pH 低于5.5，6%的土壤有機(jī)質(zhì)低于15g/kg，同時(shí)水解氮、速效磷和速效鉀變異系數(shù)比較大，表明植煙部分土壤質(zhì)量下降，對(duì)平衡施肥有了更高要求。

正確的煙草施肥，需要考慮四個(gè)基本原則，即煙草因氣候施肥原則、因品種施肥原則、因土施肥原則和養(yǎng)分平衡原則[24]。例如溫昌恭[25]研究表明，云煙87 基、追肥（以氮素計(jì)算）比例以6:4 較適宜；施氮水平以施純氮142.5 kg/hm2較好。目前氮、磷、鉀三要素仍是烤煙施肥中最主要的問(wèn)題，其中氮是第一位的，氮不足，植株矮小，產(chǎn)量低，品質(zhì)差；氮過(guò)多，成熟遲，葉片厚，烘烤后品質(zhì)低[26]。根據(jù)土壤肥力、烤煙品種和氣候條件，在烤煙種植過(guò)程中氮、磷、鉀的合理配比以1:（1~2）:（2~3）為宜[27]。本文主要從土壤養(yǎng)分含量和烤煙養(yǎng)分需求為切入點(diǎn)，對(duì)烤煙的營(yíng)養(yǎng)均衡作了初步的可行性分析。根據(jù)宜良縣植煙紅壤養(yǎng)分現(xiàn)狀及煙草品種K326生長(zhǎng)習(xí)性制定施肥配方并在室內(nèi)盆栽進(jìn)行驗(yàn)證。高氮肥配方（A肥）的確對(duì)宜良紅壤植煙土具有增加肥效的作用，能夠增強(qiáng)中部葉的相對(duì)光合速率，但從提升煙葉生產(chǎn)均質(zhì)化水平、提高煙葉田間耐養(yǎng)性、易烤性以及烤煙品質(zhì)考量，低氮肥配方（C肥）仍然是最優(yōu)建議，同時(shí)分3 次施肥處理能夠促進(jìn)煙草生長(zhǎng)。

綜上所述，就室內(nèi)試驗(yàn)研究結(jié)果看，配方肥C 不僅降低了煙葉的煙堿含量，而且促進(jìn)了煙葉中糖、鉀含量的積累，在一定程度上改善和提高了煙葉品質(zhì)，所以，配方肥C 是宜良縣紅壤土值得推廣的施肥措施。