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        緩控釋肥對烤煙生長發(fā)育及煙葉質量的影響

        2025-08-03 00:00:00馮燁君梁桂廣阮杰崇林小興鐘福裕趙成坤李麒陳克玲
        湖南農業(yè)科學 2025年6期
        關鍵詞:鉀素煙區(qū)烤煙

        引用格式:,,,等.緩控釋肥對烤煙生長發(fā)育及煙葉質量的影響:以南平煙區(qū)‘翠碧1號'為例[J].湖南農業(yè)科學,2025(6):45-51.

        DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2025.006.008

        Effects of Combined Application of Slow and Controlled Release Fertilizers on the Growth, Development,and Quality of Flue-Cured Tobacco: A Case Study of'Cuibi No.1' in the Tobacco-Growing Area of Nanping

        FENG Ye-jun1,LIANG Gui-guang’,RUAN Jie-chong2,LIN Xiao-xing2, ZHONG Fu-yu2, ZHAO Cheng-kun2,LI Qi2,CHEN Ke-ling

        (1.China TobacoGangiIdustrialCoLd.,ingo,C;2.ongxirachfningbaccooaning 353000,PRC;iuteofccechedeltualecKebatorcod Processing,Ministry ofAgriculture andRural Affairs,Qingdao 266lO1,PRC)

        Abstract:Thisstudyaimedtoexploretheeffctsofcombinedapplicationofslowandcontrolled-releasefertilizersontegrowth, development,andqualityofthefue-curedtobaccovariety'CuibiNo.1'inthetobacogrowingareaofNanping.Fieldexperiments wereconducted with three fertilizer formulas (T1:NPK ratio of 7:8:20 ; T2: 10:10:20 ; T3: 10:10:30 ),and the conventional fertilizer was takenas thecontrol(CK).Theimpactsofdiferentformulasontheagronomictraits,drymateaccumulation,nd absorptionadlaiofgdasasellastepcalroeticalmontssoylityd economic traitsofthecured tobaccoleaves,weresystematicallyanalyzed.Theresultsshowed thatthecombined applicationofslow andcontroledeleasfertlisdoiatimpactonteagrooictraitstsgcatlyicrasddrymateacctio. Particularly,therootandleafdryweightsofT3weresignificantlyhghethanthoseofother reatments.Thecombinedapplicationof slowandcontrolld-releasefertliers promotedtheabsorptionandaccumulationofnitrogenandpotassiumbytobaccoplats,with T3 demonstrating the bestperformance.Furthermore,thephysicalpropertiesandappearancequalityofthecured tobaccoleaves were improved,andthecoordinationofchemicalcomponentswasalsoenhanced.TesensoryscoresforsmokingqualtyofandT2 wer thehighest,hileT3pformedthbestinconomictraits,withtheoutputvalue,averagepriceandproportionofhgade tobacosignifcantlyigherthantoseofoertreatments.Inconclusionthotiebasalaplicationofowandotroled-elease fertilizershas significant application potentialin the tobaccogrowingarea ofNanping,and T1ismoreconducivetotheyieldand qualityimprovement.

        Keywords:combinedapplicationof slowandcontrolled-release fertilizers; tobacco-growingarea ofNanping;nutrient use efficiency; flue-cured tobacco quality;yield

        福建省南平煙區(qū)作為我國優(yōu)質煙葉主產區(qū)之一,其煙葉香氣量足、甜感突出,是‘真龍’品牌高端卷煙的核心原料。然而,該產區(qū)傳統(tǒng)的施肥方式存在氮肥利用率低、養(yǎng)分流失嚴重等問題,制約了煙葉品質的進一步提升與資源的高效利用[。緩控釋肥通過包膜調控、化學抑制等技術,使養(yǎng)分釋放曲線與煙草生育期需求動態(tài)匹配,可提高養(yǎng)分利用效率,緩解連作土壤酸化板結,降低氨揮發(fā)與硝酸鹽淋溶污染風險,已成為煙草綠色生產體系中減肥增效的關鍵技術[2-4]。因此,解析緩控釋肥配比對南平煙區(qū)烤煙生長發(fā)育與品質形成的影響機制,可為閩北丘陵生態(tài)區(qū)氮素精準運籌、煙葉風格特色強化及植煙土壤功能提升提供理論支撐。

        在大田作物(如水稻、玉米、小麥等)和蔬菜作物(如番茄、黃瓜)中,緩控釋肥已展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢[5-10]。例如,Ke等[研究表明,緩控釋肥可使水稻氮肥利用率提高 20%~30% ,同時減少氨揮發(fā)和硝態(tài)氮淋失。Cui等[在冬小麥試驗中發(fā)現(xiàn),控釋尿素一次性基施可以提高氮肥利用率,促進分蘗分化,增加干物質積累和籽粒產量,并降低勞動力成本。在煙草領域,緩控釋肥研究日益深入。王鵬等[1的研究表明,緩釋肥減氮施用可提高土壤速效養(yǎng)分含量及氮肥農學利用率,降低氮素表觀淋失率。黃松青等[12]的研究指出,控釋肥能促進氮鉀元素吸收,提高其利用率,改善烤煙生長中后期的光合特性(如維持較高葉綠素含量和凈光合速率)。潘興兵等[13]的研究也發(fā)現(xiàn),摻用控釋肥可提高煙葉鉀含量和鉀氯比,改善煙葉化學成分協(xié)調性。緩控釋肥料通過延長養(yǎng)分釋放,能改善煙草生育期和農藝性狀,降低病害發(fā)生率,提高煙葉產量和上等煙比例[14-15]。劉芳等[]的研究指出,優(yōu)化緩釋肥的配比( 50% 底肥 +50% 緩釋肥)可改善煙葉化學成分協(xié)調性,增加中性致香物質含量,顯著提高烤煙經濟性狀。此外,漂浮育苗施用控釋肥可促進煙苗根系生長,緩解養(yǎng)分吸收不足[17]。

        然而,緩控釋肥的釋放特性受土壤特性、溫度和降水等多種因素的影響[18],因此需要針對不同區(qū)域的農業(yè)生態(tài)特征,開發(fā)適配當?shù)丨h(huán)境條件的專用配方。目前,針對南平煙區(qū)亞熱帶季風氣候特點及主栽品種‘翠碧1號’的緩控釋肥優(yōu)化配方尚未見報道。同時,緩控釋肥一次性基施對煙葉感官質量與經濟效益的綜合影響尚未明晰,尤其在降水分布不均條件下,其技術適用性仍需驗證。為此,研究以‘翠碧1號’為供試烤煙品種,立足南平煙區(qū)生態(tài)條件,設計3種緩控釋肥配方,以常規(guī)施肥為對照,通過田間試驗,系統(tǒng)分析不同肥料配比對煙株農藝性狀、干物質積累、氮鉀吸收分配以及烤后煙葉物理特性、化學成分和感官質量的影響,旨在明確緩控釋肥一次性基施的技術優(yōu)勢,篩選適宜南平煙區(qū)的最優(yōu)配方,并揭示其與煙葉提質增效的關聯(lián)機制,為南平煙區(qū)氮肥高效利用與煙葉品質定向調控提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 試驗地概況

        試驗于2023年2月至6月在福建省南平市松溪縣花橋鄉(xiāng)車上村進行。當?shù)貙儆趤啛釒Ъ撅L氣候,年平均氣溫 19.5°C ,年平均日照時數(shù) 1916h ,年平均降水量 1 800~2 200mm ,適宜植煙。試驗區(qū)土壤質地為壤土,耕層土壤主要理化性質為pH值5.14,土壤有機質 25.4g/kg ,堿解氮 118mg/kg ,速效磷66.7mg/kg ,速效鉀 155mg/kg ,氯離子 5.34mg/kg 有效硫 8.35mg/kg ,交換性鈣 4.7cmol/kg ,交換性鎂 0.56cmol/kg 。供試烤煙品種為‘翠碧1號’,由福建省煙草公司南平市公司提供。供試肥料有煙草專用復合肥( N-P-K=12.5-8-22.5 )和3種不同的緩控釋肥( N-P-K=7-8-20 1 N-P-K=10-10-20,N-P- K=10-10-30 ),其中煙草專用復合肥購自福建三明金明農資有限公司,3種緩控釋配方肥由施可豐化工股份有限公司生產。

        1.2 試驗設計

        試驗采用隨機區(qū)組設計,各處理施氮量保持一致,均為 112.5kg/hm2 。設常規(guī)處理(CK)和3個緩控釋肥配方,常規(guī)處理(CK):施煙草專用復合肥 900kg/hm2 ;T1:施緩控釋肥1( N-P-K=7-8-20 有機質 ?20% ),用量 1 607kg/hm2 ;T2:施緩控釋肥2( N-P-K=10-10-20 ,有機質 ?15% ),用量1 125kg/hm2 ;T3:施緩控釋肥3( N-P-K=10-10- 30,有機質 ?15% ),用量 1 125kg/hm2 。每個處理設3次重復,共12個小區(qū),株行距為 50cm×120cm? 起壟時肥料全部基施,生長期間不追肥。其他管理措施參照當?shù)貎?yōu)質煙葉生產技術。

        1.3 測定項目及方法

        1.3.1農藝性狀在平頂期調查各處理煙株的農藝性狀,包括株高、莖圍、葉片數(shù)、葉長、葉寬并計算葉面積。每個處理調查5棵,按YC/T142—2010煙草農藝性狀調查測量方法[19]進行測定。

        1.3.2干物質積累農藝性狀調查完成后采集煙株樣品,每個處理3株,清洗干凈后按根、莖、葉分樣,105°C 殺青 30min , 80% 烘干至恒重,稱取各部位的干物質量。

        1.3.3氮、鉀素含量與氮、鉀素積累量殺青烘干的樣品粉碎過篩,測定氮、鉀含量。植株樣品經濃H2SO4-H2O2 消煮后稀釋,稀釋后消煮液中的氮含量采用連續(xù)流動分析法測定[20];鉀含量采用火焰光度計測定[21]。根據公式(1)計算養(yǎng)分積累量

        養(yǎng)分積累量 養(yǎng)分含量 × 干物質量

        1.3.4物理性狀與外觀質量煙葉成熟采烤分級后,采集各處理C3F、B2F等級的煙葉測定葉長、葉寬、葉片厚度、單葉重、含梗率等物理指標以及顏色、油分、身份、結構、成熟度、色度等外觀指標,外觀質量參考常延斌等[22]的判定標準。

        1.3.5化學成分與感官質量煙葉成熟采烤后各處理取烤后煙葉樣品C3F、B2F等級各 1kg ,進行常規(guī)化學成分分析。并對C3F進行感官評價,該項工作由農業(yè)農村部煙草產業(yè)產品質量監(jiān)督檢驗測試中心完成。

        1.3.6經濟性狀煙葉采收時按小區(qū)掛牌標記,烘烤完成后根據2023年當?shù)乜緹熓召弮r格,計算其產量、產值、中上等煙比例及均價。

        1.4 數(shù)據處理

        采用Excel2016對數(shù)據進行統(tǒng)計分析和作圖,用SPSS19.0進行方差分析,用LSD法比較處理間的差異顯著性( Plt;0.05 )。

        2 結果與分析

        2.1 不同肥料處理對烤煙農藝性狀的影響

        由表1可知,各處理間的株高、莖圍、葉片數(shù)、平均葉寬、平均葉面積差異均不顯著,并且緩控釋肥處理未表現(xiàn)出明顯促進作用,但T3的平均葉長顯著大于對照及其他緩控釋肥處理。

        表1不同肥料處理條件下的烤煙農藝性狀
        注:表中同列不同小寫字母表示處理間差異顯著( Plt;0.05 ),下同。

        2.2 不同肥料處理對烤煙干物質積累的影響

        由圖1可以看出,不同肥料處理對烤煙各部位的干物質積累影響顯著。在根系干物重方面,T2和T3處理的根干重顯著大于CK,分別較CK提高了67.88% 和 86.88% ,具體表現(xiàn)為 T3gt;T2gt;T1gt; CK。在莖稈干物重方面,除CK與T3間差異不顯著外,其他處理的差異均顯著,具體表現(xiàn)為 T2gt; T3gt;CKgt;T1 。在葉片干物重方面,T2、T3顯著大于CK,增幅分別為 8.33% 、 25.57% ,但T1與CK差異不顯著。從整株干物重來看,T2和T3的總干重顯著大于CK,增幅分別為 34.06% 和 46.83% 而T1與CK差異不顯著。總體來看,T2和T3處理顯著提高了烤煙根、莖、葉的干物質積累量,其中T3的干物質積累促進作用更加顯著。

        圖1不同肥料處理條件下的烤煙干物質積累[圖中相同部位不同小寫字母表示處理間差異顯著( Plt;0.05 )]

        2.3 不同肥料處理對烤煙氮鉀素含量的影響

        除莖的鉀素含量無顯著差異外,其他處理不同部位的氮素、鉀素含量均存在顯著差異(表2)。從氮素含量來看,T3的葉片氮素含量比CK顯著增加20.53% ,其他處理與CK無顯著差異,具體表現(xiàn)為T3gt;T1gt;T2gt;CK ;各處理莖稈的氮素含量差異均達顯著水平,具體表現(xiàn)為 T3gt;T1gt;T2gt;CK ,其中T3、T1、T2分別比CK增加 29.35% 、 18.48% 和 11.41% ;根的氮素含量以T1處理最高,顯著高于其他處理,但T2、T3處理與CK差異不顯著。從鉀素含量來看,緩控釋肥處理的葉片鉀含量顯著高于CK,增幅為 3.96%~20.63% ,以T3的葉片鉀素含量最高;T1和T3的根系中鉀素含量較高,而T2的根系鉀素含量要低于CK。

        表2不同肥料處理條件下的烤煙氮鉀素含量 (%)

        2.4不同肥料處理對烤煙氮鉀素積累量的影響

        由表3可以看出,烤煙氮鉀積累量受肥料配比的影響顯著。在氮素積累方面,T3的葉、莖、根積累量均顯著大于其他處理,T3莖稈中的氮素積累量要比CK和T1、T2顯著高 36.08% 、 45.05% 、7.32% ;T3根系中的氮素積累量要比CK和T1、T2顯著高 77.08% 7 43.26% 、 26.87% 。在鉀素積累方面,緩控釋肥處理葉片的鉀素積累量比CK顯著提高了8.61%~48.12% ,其中T3的增幅最大;各處理根系的鉀素積累差異均達到顯著水平,T3、T2、T1分別比CK顯著提高 94.51% 、 46.41% 、 24.89% 。

        表3不同肥料處理條件下的烤煙氮鉀素積累量( g/株)

        2.5不同肥料處理對烤后煙葉物理性狀的影響

        不同肥料處理對烤后煙葉物理性狀的影響見表4。在C3F等級中,緩控釋肥處理顯著提高了烤后煙葉的單葉重,呈現(xiàn)出 T3gt;T2gt;T1gt;CK ,其中T3比CK顯著提高了 59.36% ;緩控釋肥處理顯著降低了葉片厚度,具體表現(xiàn)為 CKgt;T3gt;T1=T2 ;葉長、葉寬和葉質重方面,緩控釋肥處理并未表現(xiàn)出顯著的提高作用,但在3種配比中,T3的葉長、葉寬、葉質重表現(xiàn)最佳。在B2F等級中,緩控釋肥處理顯著提高了烤后煙葉的單葉重和葉長,分別比CK增加 18.90%~28.36% 、 4.03%~10.71% ;葉寬和葉質重方面與CK無顯著差異;緩控釋肥處理含梗率有所升高,以T3含梗率最高( 30.38% )。

        2.6不同肥料處理對烤后煙葉外觀質量的影響

        由表5可知,從下部葉(X2F)來看,各處理煙葉身份、結構、成熟度和色度無明顯差異,CK和T1的下部葉顏色、油分較好,T2和T3的顏色偏淡,但T2的油分表現(xiàn)強于T3。從中部葉(C3F)來看,CK的顏色較深,葉片結構疏松程度低于其他處理,成熟度較低,T1\~T3的結構疏松,油分充足,成熟度好。從上部葉(B2F)來看,CK的油分偏少、厚度有所增加、葉片結構較緊,成熟度略低,有青筋,顏色偏深,但色度比較暗淡,殘傷大面積略大;T1的總體油分稍好,色度強,疏松程度稍緊;T2的油分與色度比較突出,總體上部成熟度較好,結構較尚疏松;T3的油分與色度明顯突出,總體成熟度好,結構較疏松。綜上所述,T1的中上部煙葉外觀質量更好。

        表4不同肥料處理條件下的烤后煙葉物理性狀
        表5不同肥料處理條件下的烤后煙葉外觀質量

        2.7不同肥料處理對烤后煙葉化學成分的影響

        由表6可知,不同肥料處理對烤后煙葉化學成分有明顯影響。在B2F等級中,緩控釋肥處理的還原糖、總糖含量、糖堿比以及鉀氯比均高于CK,除鉀氯比外,均表現(xiàn)為 T1gt;T3gt;T2gt;CK ;總植物堿、總氮和氯含量低于CK,其中總植物堿、總氮含量表現(xiàn)為 CKgt;T2gt;T3gt;T1. 。在C3F等級中,還原糖和總糖含量以T2最高、T3最低,但T3的總植物堿和總氮含量最高;就整體化學成分協(xié)調性來看,緩控釋肥處理降低了糖堿比,呈現(xiàn)為 CKgt;T1gt;T2gt; T3,提高了鉀氯比,表現(xiàn)為 T1gt;T2gt;T3gt;CK 02.8不同肥料處理對烤后煙葉感官質量的影響各處理中部葉感官評吸質量見表7,在香型、勁頭、濃度、燃燒性、灰色指標上各處理表現(xiàn)較為一致,其他指標存在一定差異。在香氣質、香氣量、余味、雜氣、刺激性以及總分方面,T1和T2差距較小且得分相對較高,CK和T3得分較低且二者差距也較小。

        表6不同肥料處理條件下的烤后煙葉化學成分
        表7不同肥料處理條件下的烤后煙葉(C3F)感官質量(分)
        注:香氣質、香氣量、余味、雜氣、刺激性、燃燒性、灰色的滿分分別為15、20、25、18、12、5、5分,總體滿分100分。

        2.9不同肥料處理對烤后煙葉經濟性狀的影響

        由表8可知,各處理產量表現(xiàn)為 T1gt;CKgt; T3gt;T2 ;產值、均價、上等煙比例方面T3最高,分別比CK高 9.03% 、 3.12% 、 34.86% 。綜合來看,T3有利于提高烤煙的經濟性狀。

        表8不同肥料處理條件下的烤后煙葉經濟性狀

        3 討論

        研究結果表明,不同緩控釋肥對烤煙農藝性狀的影響差異不顯著,這與前人研究中緩控釋肥對其他作物的顯著促進作用有所不同。張寶龍等[23]在水稻試驗中發(fā)現(xiàn),與常規(guī)肥相比,緩釋肥明顯促進了水稻分蘗和株高生長,而本研究中烤煙的株高、莖圍、葉片數(shù)等指標未表現(xiàn)出顯著差異。這可能是由于烤煙的生長特性與水稻不同,烤煙在生長過程中對養(yǎng)分的需求模式與水稻存在差異,導致緩控釋肥的調控效果不明顯。但是賈海江等[24的研究表明,濕潤育苗過程中施用緩釋肥能夠提高煙苗葉片數(shù)、最大葉寬和最大葉長以及生物量。產生這種差異可能與育苗環(huán)境和田間種植環(huán)境不同有關,在溫室育苗環(huán)境中,溫度、濕度和光照等條件均能得到有效調控,從而最大限度地發(fā)揮緩釋肥的肥效;相反,南平煙區(qū)的亞熱帶季風氣候特征,多雨和光熱資源分布不均,影響了緩控釋肥的釋放特性及調控效果[25]

        干物質積累是反映作物生長發(fā)育和產量形成的重要指標[26]。王鵬等[27]研究發(fā)現(xiàn),緩釋肥不僅能夠延長烤煙生育期,還提高了整個生育期內的干物質積累量,本研究結論與之一致,試驗中緩控釋肥處理顯著提高了烤煙的干物質積累,尤其是T3處理的根和葉十重顯著高于其他處理。氮鉀元素在植物生長中具有重要作用,而煙葉氮鉀含量影響其化學成分的協(xié)調性,以及煙葉的燃燒性、香吃味和卷煙制品的安全性[28-29]。王鵬等[1]研究發(fā)現(xiàn),緩釋肥減氮施用可以提高土壤堿解氮、速效鉀和有效磷等速效養(yǎng)分,進而提高氮肥農學利用率。在本研究中,緩控釋肥處理均促進了煙株對氮鉀素的積累,其中T3處理表現(xiàn)最優(yōu)。這主要得益于緩控釋肥通過調控養(yǎng)分釋放、減少流失,提高了養(yǎng)分利用率[2.30-31],同時較高的鉀含量可能有助于促進烤煙根系發(fā)育和養(yǎng)分吸收[32]。

        本研究發(fā)現(xiàn),緩控釋肥處理改善了烤后煙葉的物理性狀和外觀質量,顯著提高了中上部煙葉單葉重,降低了中部葉葉片厚度,提升了中上部葉的成熟度、油分以及上部葉的色度,這與陳文敏等[的研究結果相似?;瘜W成分協(xié)調性是影響煙葉感官質量的重要因素,良好的化學成分協(xié)調性能夠提升煙葉的香氣量和余味[33]。本研究結果顯示,緩控釋肥處理提高了中上部葉鉀氯比,降低了中部葉糖堿比;其中T1和T2處理的糖堿比、氮堿比和鉀氯比表現(xiàn)出更好的協(xié)調性,這也應證了其感官評吸質量得分最高。在經濟性狀(產值、均價和上等煙比例)方面,T3處理表現(xiàn)最佳,但其感官質量得分較低。這表明在本試驗條件下,高產與優(yōu)質之間存在一定矛盾,類似于Cui等[在小麥研究中觀察到的產量與品質呈負相關的結論。綜上所述,緩控釋肥一次性基施在南平煙區(qū)展現(xiàn)出提高煙葉干物質積累、部分煙葉物理外觀質量及經濟產量的潛力,但對農藝性狀和感官品質的提升效果受氮磷鉀配比和環(huán)境因素的影響。未來研究需結合土壤和氣象數(shù)據,進一步優(yōu)化配方和施用技術,以平衡產量和品質。

        4小結

        研究以‘翠碧1號’為供試烤煙品種,立足南平煙區(qū)生態(tài)條件,設計3種緩控釋肥配方,以常規(guī)施肥為對照,通過田間試驗,系統(tǒng)分析不同肥料配比對煙株農藝性狀、干物質積累、氮鉀吸收分配以及烤后煙葉物理特性、化學成分和感官質量的影響,結果表明,緩控釋肥對烤煙農藝性狀無顯著影響,但顯著提高了干物質積累,促進了氮鉀養(yǎng)分吸收積累及氮肥表觀利用率(T3處理最優(yōu));緩控釋肥處理改善了烤后煙葉部分物理特性(提高單葉重、成熟度、油分、色度,降低葉片厚度)和化學成分協(xié)調性(提高鉀氯比,降低了煙堿、總氮含量和中部葉糖堿比),感官評吸質量以T1和T2處理最佳,而經濟性狀(產值、均價、上等煙比例)以T3處理最佳。綜合考慮煙葉品質與經濟收益,T1處理在本試驗中表現(xiàn)相對較優(yōu),為南平煙區(qū)烤煙優(yōu)質高產提供了可行性施肥方案。

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        (責任編輯:肖彥資)

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