施肥比例對煙草產量和品質的影響

胡衛東，張楊珠，李洪斌，楊全柳，張 紅

（1.永州市煙草公司煙科所，湖南 永州 425000；2.湖南農業大學資源環境學院，湖南 長沙 410128）

氮磷鉀是煙草栽培中的三大營養元素。如何進行合理施氮、有效施磷、高效施鉀以實現煙葉生產的最佳品質一直是煙草栽培的關鍵。栽培學上認為煙草喜氮又怕氮，其施肥原則應是“適施氮肥，增施磷鉀肥，重施基肥，早施追肥”，氮、磷、鉀的配比以1∶2～3∶2～4 為宜[1-2]。多數研究結果也認為提高煙草質量就是要提高磷鉀的施用比例[2-3]，或過分強調減少氮的施用量[4]，增加有機肥或綠肥的施用[5-6]，均未實現煙草需肥與土壤供肥的動態平衡；以經驗施肥為主，缺乏科學可靠的量化施肥依據等。隨著煙草農業現代化的發展和精準農業的興起，傳統農業生產中的粗放施肥方式已無法滿足優質煙葉生產的需要，如何平衡施肥又不影響煙葉品質已是當前煙草生產中急需解決的問題。

1 材料與方法

1.1 供試材料

煙草試驗在永州市煙草公司煙科所進行，供試品種為永州市大面積種植的云煙K326。試驗肥料統一使用單質化學肥料。氮肥為尿素（含N 46%），磷肥為過磷酸鈣（含P2O512%），鉀肥為硫酸鉀（含K2O 50%），有機肥為豬糞。具體施肥方法：有機肥在翻耕整地時作基肥一次性施用；磷肥在最后一次整地時全部作基肥施用；氮肥和鉀肥的基肥∶追肥為4∶6，基肥在最后一次整地時施用，施肥方法為穴施，其余60%的氮肥和鉀肥在移栽后50 d內分3次作追肥施入，第一次提苗肥氮肥和鉀肥均為5%，于移栽后7 d內施入，第二、第三次追肥分別在栽后15～20 d和40～50 d施入，追施方法均為澆施，追肥位置為烤煙根冠的邊緣，即垂直于最大葉片葉尖的位置四周。其他栽培管理措施同當地煙草生產的管理方法，同一管理措施的實施在同一天內完成，以減少試驗誤差。

1.2 試驗設計

采用聯合國糧農組織（FAO）提出的“3414”完全試驗設計方案，即氮、磷、鉀3因素4水平14個處理的田間試驗方案，再增加一個既不施有機肥也不施化肥的空白處理，共15個處理。每處理重復1次，共15個小區，小區面積為6 m×8 m=48 m2，隨機排列。行株距為120 cm×50 cm，每小區栽5行，每行栽16蔸，共計80蔸。四周保護行在2 m以上。各小區施肥水平見表1。

表1 試驗處理及各處理施肥水平 （kg/hm2）

1.3 測定項目與方法

成熟期分葉位采摘，烘烤后取不同處理的中、上部煙的品質進行分析，包括水溶性總糖（蒽酮比色法）、煙堿（鹽酸提取活性炭脫色法測定）、總氮（H2SO4-H2O2消煮法）、鉀（火焰光度計法）和氯（銀量法）。

2 結果與分析

2.1 不同施肥水平對烤煙產量的影響

煙葉成熟后，按不同處理分小區進行烘烤，烘烤后按國標進行分級，測定其經濟產量和產值，結果如表2：產量最高的是處理11，達2 320.8 kg/hm2，產值最高的是處理 12，為 29 489.1 元/hm2，均價最高的是處理13，達14.67元。

表2 不同施肥水平對煙草田間試驗產量及產值的影響

2.2 不同肥料效應方程擬合情況及結果

依據“3415”試驗產量。由表3可知（最佳經濟施肥量計算的肥料單價分別為：N 5.14元/kg，P2O56.17元/kg，K2O 8.17 元/kg，烤煙平均單價 12 元/kg）：經統計分析擬合，氮、磷、鉀的一元二次回歸方程求解得出，純氮最佳施肥量為268.1 kg/hm2，對應的最佳產量為 2 269.4 kg/hm2；P2O5最佳施肥量為 78.1 kg/hm2，對應的最佳產量為1 966.3 kg/hm2；K2O最佳施肥量為3.3 kg/hm2，最佳產量為1 844.6 kg/hm2。

對N、P、K三因素進行三元二次回歸，求取肥料效應模型，并以此計算最大產量施肥量和確定最佳經濟施肥量（表3）。最大產量施肥量：N為189.2 kg/hm2，P2O5為 54.6 kg/hm2，K2O 為 316.5 kg/hm2，最大產量為2 076.2 kg/hm2；最佳經濟施肥量：N為175.2 kg/hm2，P2O5為 52.1 kg/hm2，K2O 為 278.3 kg/hm2，最佳產量為2 059.5 kg/hm2。模型表明：從一次項可以看出施用鉀肥的起始增產效果最好，每增加1 kg K2O，產量將增加7.31 kg；其次是N，增加3.42 kg。從交互項來看：氮磷的交互項系數為正值，1.19，說明氮磷肥配合施用對產量促進較大。從二次項看：施用氮肥量對產量的衰減速度最快，其次是鉀肥。由試驗結果可以看出，最佳施肥量中氮、磷和鉀的施用量低于處理6，但其最佳施肥量對應的產量明顯高于本試驗平衡施肥處理6的施肥水平，說明本試驗的三元二次回歸方程擬合度高。

表3 不同肥料效應模型擬合參數比較

由表3可以看出，氮和鉀的一元二次方程的一次項系數均為正，二次項系數均為負，擬合度較高，但磷的一次項系數為負，二次項系數為正，擬合度較低；而三元二次方程的一次項系數除磷外均為正，二次項系數均為負，交互項系數只有氮磷為正，其他為負；除了氮的一元二次方程對應的最佳施氮量高于本試驗平衡施肥處理6的水平外，其他均低于本試驗平衡施肥處理6的水平，但各方程對應的最佳產量除了鉀的一元二次方程對應的最佳產量外，均比本試驗處理6的施肥水平高。三元二次方程的最佳施肥量對應的產量略高于一元二次方程的最佳施肥量的平均產量，但經濟效應相差不大，但鉀一元二次方程對應的最佳施鉀只有3.3 kg/hm2，施鉀量太低，煙是喜鉀作物，施鉀量太低會影響煙的品質，因此三元二次方程效果更好。

2.3 不同施肥水平對烤煙鉀和氯含量的影響

鉀是影響煙葉品質的重要元素之一，與煙葉的燃燒性、香吃味及煙草制品安全性有關。Leymonie和Etourneaud提出優質煙葉最低鉀含量應達到2%，由表4可知，各處理的鉀含量均高于2%；除了處理8和15，各處理中部烤煙的鉀含量均高于上部煙；其中處理10的中部煙含量最高，達4.89%；最低為處理1的上部，亦達到2.26%，這說明供試土壤的鉀含量高。

表4 不同施肥水平對烤煙鉀和氯含量的影響

氯離子在煙草中含量的高低直接影響煙草的燃燒性，一般認為煙葉中氯含量在0.3%～0.5%間可使煙草質地柔軟，減少破碎，且不影響燃燒性。由表4可知，各處理氯的含量均低于0.3%，含氯量偏低。鉀氯比大些為好，對燃燒性有改進。由表4可知，各處理的鉀氯比均高于16∶1，燃燒性較好。其中中部煙以處理3最高，為82.4，處理4的上部葉最低，為16.6。

2.4 不同施肥水平對烤煙總糖、煙堿和總氮含量的影響

2.4.1 總糖含量比較 煙葉中糖類物質的含量對煙葉品質有很大影響，含量適中可產生滿意的香氣和吃味，掩蓋雜氣，含量高可降低刺激性，但含量過高使吃味平淡，燃燒產生的焦油亦高，對健康不利。一般要求優質煙葉含總糖為22%～25%，從表5可知，大部分處理總糖含量低于22%，比較處理2、3、6和11，在磷鉀2水平的情況下，隨著施氮量的增加，上部煙和中部煙的總糖含量都呈下降趨勢；比較處理4、5、6和7，在氮鉀2水平的情況下隨著施磷量的增加，總糖含量先是增加，到磷1水平后反而下降；比較處理6、8、9和10，在氮磷2水平的情況下，隨著施鉀量增加，上部煙總糖含量亦增加，而中部煙含量反而下降。

2.4.2 煙堿含量比較 煙堿的主要作用在于生理強度使人興奮，對香氣有好的影響，但過高影響人體健康。優質煙葉要求含煙堿1.5%～3.5%，從表5可知，施氮對煙葉煙堿含量影響最大，比較處理2、3、6和11，在磷鉀2水平的情況下，上部煙隨著施氮量的增加，煙堿含量亦升高，而中部煙則隨著施氮量的增加反而下降。

2.4.3 總氮含量比較 氮元素在煙株生命活動中占特殊地位被稱為“生命元素”，是煙草蛋白質、葉綠素、酶的成分。含氮過多，葉片疏松，組織粗糙，一般要求優質煙葉含總氮1.5%～3%。從表5看，各處理全屬此范圍，比較處理2、3、6和11，在磷鉀2水平的情況下，隨著施氮量的增加，上部煙的總氮含量呈上升趨勢；比較處理4、5、6和7，在氮鉀2水平的情況下，上部煙隨著施磷量的增加，總氮含量先是下降，到磷1水平后反而上升；比較處理6、8、9和10，在氮磷2水平的情況下，隨著施鉀量增加，上部煙總糖含量呈下降趨勢，而中部煙含量則呈上升趨勢。

表5 不同施肥水平對烤煙總糖、煙堿和總氮的影響

2.4.4 氮堿比比值比較 氮堿比比值增大時煙氣香味減少，接近2時煙氣香味嚴重不足，小于1時煙味濃，刺激性大，以1為好。由表5可知，除了處理8的中部煙最高，為1.8，其余均接近或等于1。

2.4.5 糖堿比比值比較 糖堿比是衡量煙草勁頭和吃味的標準，以10為最好。由表5可知，處理13的中部煙最好，為10.1，施氮對煙葉煙堿含量影響最大，比較處理2、3、6和11，在磷鉀2水平的情況下，隨著施氮量的增加，上部煙和中部煙的糖堿比都呈下降趨勢。

3 小結

（1）研究結果表明：各處理的鉀含量均高于2%，其中處理10的中部煙含量最高，達4.89%，最低為處理1的上部，亦達到2.26%，這說明供試土壤鉀的含量高。各處理氯的含量均低于0.3%，說明含氯量偏低。各處理的鉀氯比均高于16∶1，燃燒性較好。其中中部煙以處理3最高，為82.4，處理4的上部葉最低，為16.6。

（2）施肥比例對煙葉品質影響較大，研究結果表明，比較處理2、3、6和11，在磷鉀2水平的情況下，隨著施氮量的增加，上部煙和中部煙的總糖含量都呈下降趨勢；上部煙煙堿含量隨著施氮量的增加，亦升高，而中部煙則隨著施氮量的增加反而下降。同樣施氮對煙葉糖堿比影響最大，比較處理2、3、6和11，在磷鉀2水平的情況下，隨著施氮量的增加，上部煙和中部煙的糖堿比都呈下降趨勢。而氮堿比除了處理8的中部煙最高，為1.8，其余均接近或等于1。

（3）產量最高的是處理 11，達 2 320.8 kg/hm2，增施氮肥能顯著增加煙葉產量，但并不能提高其品質；處理13的煙葉品質最好，其煙葉均價最高，為14.67元/kg。產值最高的是處理12，為29 489.1元/hm2，這說明合理的施肥比例不僅減少施肥量，而且提高煙葉的品質及產值。

（4）本試驗結果表明，三元二次方程擬合度高，建立的肥料效應函數模型，可在一定區域范圍內，提出不同的施肥建議：在本地種植條件下，煙草取得高產的最佳經濟施肥量N為175.2 kg/hm2，P2O5為 52.1 kg/hm2，K2O 為 278.3 kg/hm2，最佳產量為2 059.5 kg/hm2；相比處理6，最佳經濟施肥量的整體施肥量少，可最大限度的減少因過量施肥造成的肥料浪費和環境污染。

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