不同鉀肥種類及追施深度對烤煙經濟性狀和養分吸收的影響

張 翔，毛家偉，翟文匯，楊立均，李富欣，徐 敏，李國平

(1.河南省農業科學院植物營養與資源環境研究所,鄭州 450002；2.駐馬店市煙草公司,河南 駐馬店 463000；3.河南省煙草公司,鄭州 450007)

不同鉀肥種類及追施深度對烤煙經濟性狀和養分吸收的影響

張 翔1，毛家偉1，翟文匯2，楊立均2，李富欣3，徐 敏3，李國平1

(1.河南省農業科學院植物營養與資源環境研究所,鄭州 450002；2.駐馬店市煙草公司,河南 駐馬店 463000；3.河南省煙草公司,鄭州 450007)

為了探索適宜烤煙生產的鉀肥種類及追施深度，采用大田試驗方法，分析了鉀肥種類及追施深度互作對烤煙產量效益和養分吸收的影響。結果顯示，鉀肥種類與追施深度及其互作對煙葉產量、經濟效益和養分吸收有顯著影響。在相同追施深度下，與硫酸鉀相比，施用包膜鉀肥可以使煙葉產量提高 10.6%～15.2%，產值增加 11.0%～18.2%；同一鉀肥追施深度20 cm 比 10 cm 能夠有效提高煙葉經濟效益，包膜鉀肥追施深度 20 cm 比 10 cm 可使中部葉和上部葉鉀含量顯著提高，磷、鋅和硫含量有所提高。綜合分析，鉀肥種類及追施深度互作表現最好的為植物油包膜鉀肥追施 20 cm 處理，其次是腐殖酸包膜鉀肥追施 20 cm 處理。

鉀肥；追肥深度；煙葉；產量；產值；養分吸收

鉀不僅是烤煙生長發育所必需的營養元素,而且是烤煙重要的品質元素[1],鉀在提高烤煙抗逆性、煙葉產量與品質等方面起著極其重要、不可替代的作用。美國和津巴布韋的煙葉含鉀量多在 3%～6%,在我國優質煙葉要求含鉀量不低于 2.0%[2-3]。李強等[1]研究表明,我國煙葉含鉀量平均值僅為 1.93%,59.5%的煙葉鉀含量未達到優質煙標準,煙葉含鉀量偏低是制約我國煙葉質量的主要因素。施用鉀肥是提高土壤鉀素供應,滿足烤煙生長發育對鉀的需求最為直接的技術措施。關于鉀肥施用方法的研究認為,基肥加分次追肥的施鉀方式可以提高煙株對鉀素的吸收利用率[4],采取壟作深耕和土壤分層施肥可以提高煙葉含鉀量[5]；國內外研究者對烤煙追鉀方法也進行了研究,但觀點和結果有所不同[6-7]；范藝寬等[8]研究得出,以追肥灌注施用的效果最好,煙株生長協調、健壯、根系發育好,落黃及時,產量較高,品質較好,煙葉中鉀的含量高。賈志紅等[9]認為,淺施追肥對烤煙根系生長更為有利,可促進根系植物量的增加和提高葉片光合速率。目前,生產上追施鉀肥方式主要采取結合培土條施或穴施、肥料兌水澆灌等,施肥深度普遍較淺,土壤中的鉀離子擴散較慢,影響了根系對鉀的吸收利用。關于包膜控釋肥料特別是包膜鉀肥在烤煙上施用效果的研究報道不多,杜志勇等[10]試驗結果表明,烤煙施用包膜控釋鉀肥可以顯著提高煙葉的含鉀量。但有關包膜控釋鉀肥追施技術研究尚未見報道。鑒于此,本試驗通過研究不同鉀肥種類及追施深度對煙葉養分吸收利用、產量和經濟效益的影響,以期明確烤煙對不同種類鉀肥深施的響應,為烤煙優質豐產高效生產提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于 2012 年在河南省泌陽縣盤古鄉進行。試驗地土壤為黃棕壤,地勢平坦,土層深厚,灌排方便,基礎土壤理化性狀見表1。供試烤煙品種為云煙 87。

試驗采用裂區設計,鉀肥種類為主區,供3種鉀肥:硫酸鉀、腐殖酸包膜鉀肥、植物油包膜鉀肥；追施深度為副區,分 10 cm 和 20 cm 兩個追施深度。試驗共計 6 個處理:T1,硫酸鉀追施在 10 cm 土層；T2,硫酸鉀追施在 20 cm 土層；T3,腐殖酸包膜鉀肥追施在 10 cm 土層；T4,腐殖酸包膜鉀肥追施在20 cm 土層；T5,植物油包膜鉀肥追施在 10 cm 土層；T6,植物油包膜鉀肥追施在 20 cm 土層。試驗各 處 理 施 氮 量 均 為 75.0 kg/hm2, m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1∶1∶3,氮、磷全部基施,鉀肥 40%基施、60%追施,追施鉀肥于團棵期按處理要求進行。氮、磷、鉀肥料分別為硝酸銨(N 34%)、重過磷酸鈣(P2O545%)、硫酸鉀(K2O 50%)、腐殖酸包膜鉀肥(市銷、K2O 35.3%)、植物油包膜鉀肥(自制,K2O 46%)。試驗 3 次重復,隨機排列,小區面積 72 m2,移栽密度為行距 120 cm、株距50 cm,4 月 20 日移栽,8 月 30 日采烤結束,其他田間管理措施按當地生產技術規范統一進行。

表1 土壤理化性狀Table 1 Physico-chemical properties of soil tested

1.2 測定項目與方法

1.2.1 煙葉產量和產值統計 各小區單獨采收、綁干、烘烤,分區計產,統計煙葉產量、產值、上等煙比例、均價,每公頃煙葉產量、產值由小區產量、產值折算。

1.2.2 烤 后 煙 葉 礦 質 元 素 測 定 各 處 理 分 別 取B2F、C3F、X2F 等級煙葉分析礦質營養元素,K用火焰光度法；P、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、S 等元素經過灰化法處理后,用 ICP 測定；B 采用姜黃素比色法。

1.3 數據統計分析

采用 Excel 2003 軟件進行數據初步整理,用DPS 軟件對試驗數據進行方差分析,多重比較用Duncan 新復極差法。

2 結 果

2.1 不同鉀肥種類及追施深度對烤煙經濟性狀的影響

從表2 可知,對鉀肥種類而言,追施 10 cm 深度下,煙葉產量、產值、均價都以植物油包膜鉀肥最高,且與硫酸鉀差異顯著,但與腐殖酸包膜鉀肥差異不顯著；上等煙比例也以植物油包膜鉀肥最高,且 3 種肥料間差異達顯著水平。追施 20 cm 深度下,煙葉產量、產值、均價和上等煙比例均以植物油包膜鉀肥最高,但與腐殖酸包膜鉀肥差異不顯著,與硫酸鉀差異顯著。

對兩種追施深度而言,T2 與 T1、T4 與 T3、T6 與 T5 相比,煙葉產量分別提高 3.0%、3.2%和4.8%,兩種追施深度之間煙葉產量差異均不顯著；產值分別增加 8.5%、6.7%和 7.2%,同一種肥料兩種追施深度之間煙葉產值差異達顯著水平；兩種追施深度之間均價差異達顯著水平,但上等煙比例差異不顯著。說明鉀肥深施對煙葉產量影響較小,但可有效提高植煙經濟效益。

總體來看,以 T6處理煙葉產量和經濟效益最高,其次是 T4處理,但T6和 T4煙葉產量與產值差異不顯著。說明兩種包膜鉀肥深施都能夠顯著提高煙葉產量和經濟效益。

2.2 不同鉀肥種類及追施深度對烤后煙葉主要礦質元素含量的影響

表3表明,同一追施深度下,不同鉀肥品種比較,上、中、下部葉鉀含量均表現為植物油包膜鉀肥＞腐殖酸包膜鉀肥＞硫酸鉀。相同鉀肥品種下,兩種追施深度相比,下部葉鉀含量差異不顯著；中部葉鉀含量施用硫酸鉀處理差異不顯著,施用兩種包膜鉀肥處理間差異顯著；上部葉鉀含量,3種鉀肥的兩種追施深度間差異均達顯著水平。

不同處理煙葉磷含量,6個處理下部葉的磷含量無顯著差異；中部葉以 T6處理最高,其次是T4處理,T6、T4 處理間差異不顯著,但 T6 處理與其他處理差異顯著；上部葉也以 T6處理最高,與 T1差異顯著,但與其他處理差異不顯著。

同一處理煙葉鈣含量,上、中、下部煙葉相比,都是上部葉最高,但不同處理間同一部位煙葉鈣含量差異不顯著。鎂含量與鈣含量具有相同規律。不同處理同一部位煙葉和同一處理不同部位煙葉硫含量無顯著差異,但相同鉀肥品種追施 20 cm 深比追施 10 cm 煙葉硫含量有所增加。

同一處理上、中、下部煙葉相比,鐵含量以下部葉最高,上、中、下部葉鐵含量差異顯著；同一部位不同處理間鐵含量差異不顯著。同一處理上、中、下部煙葉相比,T1、T2、T3、T4 下部葉與中部葉銅含量差異不顯著,但上部葉與下部葉、中部葉銅含量差異達顯著水平,T5、T6 的上、中、下部煙葉銅含量差異不顯著；同一部位不同處理間下部葉、中部葉的銅含量差異均不顯著,但上部葉植物油包膜鉀肥處理與腐殖酸包膜鉀肥、硫酸鉀處理間差異顯著,施用植物油包膜鉀肥能夠顯著降低上部葉銅含量。同一處理上、中、下部煙葉鋅含量差異顯著；同一追施深度下,兩種包膜鉀肥與硫酸鉀相比,能夠顯著提高上部葉、中部葉鋅含量。同一處理上、中、下部煙葉硼含量差異顯著；相同部位不同處理之間硼含量沒有顯著差異。

總體來看,不同處理對煙葉礦質營養元素有一定影響,包膜鉀肥追施深度 20 cm 比 10 cm 可使中部葉和上部葉鉀含量顯著提高；植物油包膜鉀肥追施在 20 cm 處理能夠顯著提高上部葉和中部葉磷、鋅含量和煙葉硫含量,顯著降低上部葉銅含量。

表2 鉀肥種類及追施深度對烤煙經濟性狀的影響Table 2 Effects of different potassium fertilizer types and dressing depth on the yield and quality of tobacco

表3 不同鉀肥種類及追施深度對烤后煙葉主要礦質元素含量的影響Table 3 Effects of different potassium fertilizer and dressing depth on mineral element contents of tobacco

3 討 論

包膜控釋肥料是利用包膜、造粒等技術手段實現控制營養元素的釋放,從而達到肥料養分釋放與作物營養吸收規律相吻合。包膜控釋肥料已經成為肥料領域研究的熱點之一[11,16-17]。國內外關于包膜控釋氮肥的研究較多,而對鉀素控釋的研究及其在煙草上的應用報道較少[12]。施用包膜控釋鉀肥可以顯著提高中、上等煙比例和煙葉產值,但對煙葉產量影響不顯著[13]。與普通鉀肥相比,施用包膜控釋肥能夠提高中、上部煙葉鉀含量,控釋肥料處理的上部葉鉀含量增幅為 1.01%～1.15%,中部葉鉀含量增幅為 0.8%～1.02%[14]。本試驗進行了兩種包膜鉀肥與普通鉀肥效果比較研究,在相同追施深度下,與硫酸鉀相比,施用包膜鉀肥可以使煙葉產量提高10.6%～15.2%,產值增加 11.0%～18.2%,施用包膜鉀肥能夠有效提高葉中的鉀含量,上、中、下部葉鉀含量均表現為植物油包膜鉀肥＞腐殖酸包膜鉀肥＞硫酸鉀。在包膜鉀肥增產方面的研究結果與前人有所不同,可能與施用肥料種類以及追施方法有關。

在保證烤煙鉀肥用量基礎上[19-20],改進施鉀方式是提高鉀肥利用率和煙葉含鉀量的主要技術途徑。關于烤煙施鉀方式研究,鄭憲濱等[4]采取―基肥+分次追肥”相結合的施鉀方式對增加煙葉含鉀量、提高煙株鉀素的吸收利用率有明顯的效果。馬仲仁認為[15],總鉀肥用量的 60%～70%作基肥集中深施在 20 cm 左右,剩余的 30%～40%在移栽時穴施,能使煙葉含鉀量比常規施肥提高 3%～23%。可以看出,烤煙鉀肥集中施用和深施使植株對鉀素吸收和利用提高,主要是根據煙株根系在土壤中的分布特點,增加根系與鉀在土壤中的接觸面積有關[21]。當把鉀施在一個很淺很小的土體中時,根系與肥料的接觸面積將會縮小,植株對鉀的吸收和利用也會降低。因此,根系與肥料接觸面積的大小是影響鉀吸收的重要因素之一[18]。本試驗在前人研究烤煙基施鉀肥集中深施基礎上,研究了追施鉀肥深施的問題,結果表明,追施鉀肥施用深度對煙葉產量影響較小,但能夠顯著提高煙葉產值和上等煙比例,追施鉀肥深施對下部葉含鉀量影響不大,但與淺施相比,能夠顯著提高上部葉含鉀量,包膜鉀肥深施還能夠有效提高中部葉含鉀量。可見,增加鉀肥追施深度在某種程度上調節了鉀在土層中的分布,使鉀在煙株根系密集區分布更加均勻,從而促進了煙株對鉀的吸收利用、提高了鉀肥利用率。

4 結 論

烤煙施用包膜鉀肥與硫酸鉀相比效果差異顯著,施用包膜鉀肥可以使煙葉產量提高 10.6%～15.2%,產值增加 11.0%～18.2%,不同部位煙葉鉀含量都有所提高。烤煙鉀肥追施深度 20 cm 比 10 cm能夠有效提高煙葉經濟效益,可以使中部葉和上部葉鉀、磷、鋅和硫含量顯著提高,上部葉銅含量顯著降低。總體評價,以包膜鉀肥集中深施在 20 cm土層時效果最好。

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Effects of Different Potassium Fertilizer Types and Dressing Depths on Yield, Quality and Nutrient Uptake of Tobacco

ZHANG Xiang1, MAO Jiawei1, ZHAI Wenhui2, YAN Lijun2, LI Fuxin3, XU Min3, LI Guoping1
(1. Institute of Plant Nutrition, Agricultural Resources and Environmental Science, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002, China; 2. Zhumadian Tobacco Company of Henan Province, Zhumadian, Henan 463000, China; 3. Henan Provincial Tobacco Company, Zhengzhou 450007, China)

In order to provide a scientific basis for optimal potassium fertilizer types and topdressing depth to increase tobacco production, a field experiment was conducted to study the effects of different potassium fertilizer types and topdressing depth on the yield, benefit and nutrient uptake of tobacco by using split plot design with potassium fertilizer (two levels) as main treatment and dressing depths (three levels) as sub-plots. The results showed that, different potassium fertilizer, topdressing depth and their interactions had a significant effect on tobacco yield, economic value and nutrients uptake. In the same topdressing depth, compared with potassium sulfate, applying coated potassium fertilizer increased the yield and output value of tobacco, and increased by 10.6% to 15.2% and 11.0% to 18.2% respectively; Applying the same potassium fertilizer, topdressing the potassium fertilizer 20 cm effectively increased the economic benefit than 10 cm, for applying coated potassium fertilizer, topdressing depth 20 cm increased potassium, phosphorus, zinc and sulfur content in middle leaves and upper leaves than 10 cm, however. For potassium fertilizer types and potassium fertilizer types/topdressing depth interaction effect, topdressing bio-oil coated potassium fertilizer 20 cm treatment is the best, the second is topdressing humic acid coated potassium fertilizer 20 cm treatment. Under this experimental conditions, deep application coated potassium fertilizer in 20 cm soil layer can make full use of the topdressing depth and types of potassium fertilizer interaction effect, and effectively improve tobacco yield, economic benefits and potassium utilization efficiency.

potassium fertilizer; topdressing depth; tobacco leaf ; yield; output value; nutrient uptake

S572.06

1007-5119(2014)02-0069-05 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2014.02.013

河南省煙草專賣局科技項目(HYKJ201002、HYKJ201128)；駐馬店市煙草公司重點科技項目(ZMDKJ201101)

張 翔,男,研究員,研究方向為煙草營養與施肥。E-mail:zxtf203@163.com

2013-04-22

2013-12-03