團棵期土壤水分與施肥方式對煙株生長影響的正交試驗研究

摘要

[目的]為探討團棵期土壤水分與施肥方式對煙株生長影響。[方法]2014年采用正交設計通過盆栽試驗研究了3種土壤水分（40%、50%和60% WFPS）、3種肥料種類（復合肥、精制有機肥和復合肥+油枯）及3種基追比（3∶7、5∶5和7∶3）對烤煙生長的影響。[結果]在3種影響因素中，以肥料種類對成熟期（打頂前1 d）煙株農藝性狀的影響最為顯著，其對除最大葉長外的其余農藝參數均有顯著影響（P<0.05），而土壤水分和基追比僅對葉片數、株高和莖圍有顯著影響（P<0.05）;各處理中，以HN7∶3處理（60% WFPS含水量+復合肥+基追比7∶3）農藝性狀整體表現最優，其煙株成熟期最大葉長、最大葉寬、最大葉面積和平均葉面積分別是最小參數值處理的2.0、2.3、2.3和3.0倍;其次為MN5∶5處理（50% WFPS含水量+復合肥+基追比5∶5），打頂前1 d煙株最大葉長、最大葉寬和最大葉面積分別是最小參數值處理的1.6、1.6和3.0倍。[結論]肥料種類對煙株成熟期農藝性狀影響最為顯著，土壤水分和基追比次之;在適宜或飽和的土壤水分條件下，施用復合肥對煙株葉片生長發育具有較好的促進作用。干旱條件和純有機肥施用雖對煙株株高和莖圍發育無明顯影響，但不利于煙株葉片的發育形成。如何協調好水肥的關系以促進煙株生長發育，仍需進一步研究。

關鍵詞 土壤水分;施肥方式;煙株

中圖分類號 S572 "文獻標識碼 A "文章編號 0517-6611（2014）32-11284-03

Orthogonal Test Research on Effects of Soil Moisture in Rosette Stage and Fertilizer Mode on Growth of Tobacco

MA Erdeng1， BAO Xianxing1， DUAN Xueyan2

（1. Yunnan Academy of Tobacco Agricultural Sciences， Kunming， Yunnan 650031; 2. Yuxi Agriculture Vocation-Technical College， Yuxi， Yunnan 653106）

Abstract [Objective] To study the effects of soil moisture and fertilizer mode on the tobacco growth. [Method] A pot experiment was carried out to study the effects of three soil moisture （40%， 50% and 60% WFPS）， three fertilizer type （compound fertilizer， refine organic fertilizer， compound fertilizer + oil cake） and three ratio of base and topdressing （3∶7， 5∶5 and 7∶3） on the tobacco growth. [Result] The results showed that， the fertilizer type had the most significant affection on the economical character of the tobacco on maturation stage， among the three factors. While the soil moisture and ratio of base and topdressing only had significant affection on the leaf number， plant height and stem girth. The economical character of the treatment HN7∶3 were best， which the maximum leaf length， the maximum leaf width， the maximum leaf area and the average leaf area was 2.0， 2.3， 2.3 and 3.0 times of the minimum value treatment. Followed by the treatment MN5∶5， which the maximum leaf length， the maximum leaf width and the maximum leaf area of the tobacco on maturation stage was 1.6， 1.6 and 3.0 times of the minimum value treatment. [Conclusion] The fertilizer type had the most significant affection on the economical character of the tobacco on maturation stage， followed by the soil moisture and ratio of base and topdressing. Compound fertilizer application had an advancing effect on the growth of tobacco， under suitable or abundant soil water condition. Drought or pure organic fertilizer application had no influence on the plant height and stem girth of tobacco， while it was harmful to the growth of tobacco leaves. In order to ensure the growth of tobacco， the study of water and fertilizer coupling still need further research.

Key words "Soil moisture; Fertilizer mode; Tobacco

近年來，烤煙移栽期干旱日益凸顯，烤煙團棵期資源性缺水已成為亟需解決的問題。如何有效利用移栽期有限的水資源，通過水肥配合提高煙苗對水、肥的高效利用，促進煙株早生快發是一個亟需解決的問題。煙草養分管理是獲得煙葉高產和良好品質的關鍵因素，其中氮素管理對煙草產量和品質的影響最大[1]。然而，近年來由于化學氮肥的大面積推廣使用，土壤板結酸化，土壤C/N 比減小，土壤微生物活動能源降低，營養元素利用率減小，導致煙葉產量和品質下降[2-3]。與化學氮肥相比，有機肥料能夠改善土壤理化性狀，為作物提供較全面的營養元素和部分微量元素，對作物生長和高產穩產有著積極作用[4]。但是，由于有機肥養分釋放規律與煙株養分需求規律之間不易協調，各有關有機無機配施的試驗效果的報道往往不甚一致[5-7]。土壤水分是保證氮肥充分發揮作用的重要因子。良好的土壤水分有利于植株對氮素的吸收。對植煙土壤而言，干旱條件下煙株的生理代謝受到較多關注[8-10]。煙草生理指標與土壤相對含水量的關系研究表明，烤煙伸根期、旺長期和成熟期適宜土壤水分指標分別為61.9%、81.3%和77.3%，干旱指標分別為50.1%、69.0%和58.4%[11]。而有關團棵期土壤水分與施肥方式調配對煙株生長的影響研究鮮見報道。為此，筆者開展了烤煙團棵期不同土壤水分條件下，不同種類煙用肥料和不同基追比施肥對煙株生長發育的影響研究，以期為前期干旱條件下節水灌溉及烤煙氮素的合理施用提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2014年在云南省煙草科學研究院研和鎮（N 24°14′，E 102°30′）試驗基地進行。試驗地屬于中亞熱帶半濕潤涼冬高原季風氣候，年平均氣溫15～16 ℃，降水量800～900 mm，日照時數2 265 h，全年無霜期206 d。供試烤煙品種為K326，中心花開第一朵封頂。供試土壤為紅壤，pH 6.67，有機質14.37 g/kg，全氮0.76 g/kg，全磷1.25 g/kg，全鉀9.92 g/kg。

1.2 試驗方法

1.2.1

試驗設計。

采用盆栽試驗，三因素三水平正交試驗設計，具體方案見表1。試驗共計9個處理，每個處理4個重復。各處理純N施用量均為7 kg。煙草復合肥N∶P2O5∶K2O=14∶14∶17。精制有機肥中有機質53.88%，全氮1.51%，全磷2.56%，全鉀3.49%。油枯有機質89.35%，全氮5.37%，全磷1.87%，全鉀1.43%。在復合肥+油枯處理中，復合肥N占70%，油枯N占30%，油枯作為基肥一次性施入，其余作為追肥施用。

煙苗移栽后放置于透光遮雨棚下進行團棵期不同土壤水分條件的控制。土壤水分的調節采用人工澆水并及時觀測土壤濕度記錄儀的方式進行。各盆缽直至煙苗移栽后第39天移出遮雨棚。

表1 各處理設置方案

處理土壤水分（WFPS）∥%肥料種類基追比

LN3∶740復合肥3∶7

LR5∶540精制有機肥5∶5

LC7∶340復合肥+油枯7∶3

MN5∶550復合肥5∶5

MR7∶350精制有機肥7∶3

MC3∶750復合肥+油枯3∶7

HN7∶360復合肥7∶3

HR3∶760精制有機肥3∶7

HC5∶560復合肥+油枯5∶5

1.2.2

測定方法。在煙苗移栽30、50 d和打頂前1 d，測量每株煙株高、莖圍及各部位葉的葉長和葉寬;土壤水分用L921Y型溫濕度記錄儀監控。

1.2.3

數據處理方法。采用SPSS15.0和Excel2007軟件進行數據整理。各處理煙株農藝性狀為4個重復的均值，對每個處理的4次重復進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 團棵期土壤水分與施肥方式對煙株葉片數、株高和莖圍的影響

由表2可知，移栽30、50 d，煙株葉片數、株高和莖圍均以高含水量（H）處理整體表現較優，其中以HN7∶3處理最優。而低含水量（L）處理整體表現較弱，其中以HN7∶3處理最優。煙株移栽30 d，HN7∶3處理葉片數、株高和莖圍分別是最小參數值處理的2.2、2.7和1.6倍。煙株移栽50 d，其葉片數、株高和莖圍分別是最小參數值處理的1.9、4.4和1.7倍;打頂前1 d，煙株葉片數、株高和莖圍以LC7∶3處理最優，以MC3∶7處理次之，以高含水量（H）處理整體表現較弱。LC7∶3處理葉片數、株高和莖圍分別是最小參數值處理的1.4、1.2和1.4倍。MC3∶7處理葉片數、株高和莖圍分別是最小參數值處理的1.4、1.2和1.3倍。

表2 各處理煙株葉片數、株高和莖圍

處理

移栽30 d

有效葉片數

片/株株高

cm莖圍

cm

移栽50 d

有效葉片數

片/株株高

cm莖圍

cm

打頂前1 d

有效葉片數

片/株株高

cm莖圍

cm

LN3∶7610.53.8917.34.01890.46.8

LR5∶5511.73.31019.73.81877.56.2

LC7∶3611.34.21225.94.61995.09.0

MN5∶5720.34.51666.95.11991.88.1

MR7∶3623.24.61342.14.61690.07.8

MC3∶7617.54.71447.14.91993.18.3

HN7∶31128.65.31777.36.41684.87.2

HR3∶7920.34.91355.75.11582.06.9

HC5∶51021.64.61772.86.11477.26.2

表3 各處理煙株最大葉長和最大葉寬

處理

移栽30 d

最大葉

長∥cm最大葉

寬∥cm

移栽50 d

最大葉

長∥cm最大葉

寬∥cm

打頂前1 d

最大葉

長∥cm最大葉

寬∥cm

LN3∶724.6 13.6 39.8 19.8 55.0 24.5

LR5∶524.3 10.9 35.8 19.3 49.7 20.6

LC7∶325.6 13.5 41.7 19.4 53.4 23.5

MN5∶536.5 18.6 53.0 23.6 62.0 23.5

MR7∶334.0 14.5 43.9 18.4 49.5 20.7

MC3∶731.0 15.7 48.6 23.5 52.1 24.2

HN7∶342.4 21.3 49.5 24.5 79.0 35.0

HR3∶734.5 16.6 38.4 16.5 39.6 15.0

HC5∶540.0 19.6 52.1 25.7 54.0 23.0

2.2 團棵期土壤水分與施肥方式對葉長和葉寬的影響

由表3可知，移栽30 d，煙株最大葉長和最大葉寬以高含水量（H）處理下HN7∶3和HC5∶5處理最優，兩處理最大葉長和最大葉寬分別是最小參數值處理的1.7和4.4倍以及1.6和1.8倍。移栽50 d，煙株最大葉長和最大葉寬以MN5∶5和HC5∶5處理最優。2個處理最大葉長和最大葉寬分別是最小參數值處理的1.5和1.4倍以及1.4和1.6倍。移栽30、50 d，均以低含水量（L）處理煙株最大葉長和最大葉寬整體表現較弱;打頂前1 d，煙株最大葉長和最大葉寬以HN7∶3和MN5∶5處理最優，2個處理最大葉長和最大葉寬分別是最小參數值處理的2.0和2.3倍以及1.6和1.6倍。打頂前1 d，以施用精制有機肥（R）處理煙株最大葉長和最大葉寬整體表現較弱。

2.3 團棵期土壤水分與施肥方式對葉面積的影響

由表4可知，移栽30、50 d，煙株最大葉面積和平均葉面積均以高含水量（H）處理下HN7∶3和HC5∶5處理以及中等含水量（M）處理下的MN5∶5處理最優，3個處理移栽30 d最大葉長和最大葉寬分別是最小參數值處理的3.3和3.1倍，2.8和2.5倍以及2.1和2.7倍。3個處理移栽50 d最大葉長和最大葉寬分別是最小參數值處理的1.9和2.0倍，2.2和2.4倍，以及1.9和2.3倍。打頂前1 d，煙株最大葉面積和平均葉面積以MN5∶5和HC5∶5處理最優，兩處理最大葉長和最大葉寬分別是最小參數值處理的2.3和3.0倍以及2.2和2.9倍。

表4 各處理煙株最大葉面積和平均葉面積

處理

移栽30 d

最大葉

面積

cm2平均葉

面積

cm2

移栽50 d

最大葉

面積

cm2平均葉

面積

cm2

打頂前1 d

最大葉

面積

cm2平均葉

面積

cm2

LN3∶7209.792.6500.0257.1761.5501.5

LR5∶5168.195.4398.0180.2594.7371.3

LC7∶3219.395.8489.5230.3700.5447.2

MN5∶5361.3247.9747.2408.7826.1545.1

MR7∶3302.0195.4492.2277.2485.8287.6

MC3∶7295.9181.8706.8352.7760.1498.9

HN7∶3556.8289.6733.7365.71054.9374.2

HR3∶7328.4176.2387.4215.9356.8182.9

HC5∶5471.3229.1834.9438.3788.0531.9

2.4 團棵期土壤水分與施肥方式對成熟期煙株農藝性狀的影響

經方差分析，發現肥料種類對煙株葉片數、株高、莖圍、最大葉寬、最大葉面積和平均葉面積均有顯著影響（P<0.05）。周輝[12]也認為，不同方式配施肥料對烤煙株高、莖圍、葉片數和葉面積均有顯著影響;而土壤水分和基追比僅對煙株葉片數、株高和莖圍有顯著影響（P<0.05）。烤煙全生育期土壤水分調控研究[13]也表明，伸根期低于田間持水量的45%、旺長期低于田間持水量的65%將會對烤煙株高和莖產生顯著影響。張本強[14]研究發現，不同基追比施用氮肥對現蕾期煙株株高、有效葉數和上部葉長均有顯著影響。

3 結論與討論

氮素是影響煙株生長、發育以及煙葉產質量的最主要元素。土壤中氮素的豐缺及供給狀況直接影響著煙株的正常發育水平和化學成分的協調情況[15-16]。一般而言，氮肥施用過少，影響煙葉正常發育，而施用過多，則使煙葉貪青晚熟，同時影響煙葉內在化學成分的積累和初烤加工[17-18]。然而，在肥料施入土壤后，其肥效的釋放往往受到土壤水分條件的制約，進而影響作物生長。這是因為土壤中水分分布影響著肥料養分溶質的遷移、濃度及其對微生物的有效性。張啟明等[19]研究認為，適宜水平土壤水分（旺長期土壤相對含水量80%、成熟期土壤相對含水量70%）是保證煙株正常生長發育的基礎。車安斌等[20] 研究表明，重度干旱對烤煙整個生育期的影響最大，輕度干旱次之。研究中，移栽30、50 d，煙株葉片數、株高和莖圍均以高土壤含水量處理整體表現較優，低土壤含水量處理整體表現較弱。而成熟期（打頂前1 d）煙株葉片數、株高和莖圍以LC7∶3處理最優，以高土壤含水量處理整體表現較弱。這可能是因為土壤水分的欠缺有利于烤煙生育前期養分的保持，同時有機無機配施有利于中后期養分的供應，從而促進煙株莖稈的生長發育;移栽30、50 d，低土壤含水量處理煙株最大葉長和最大葉寬整體均表現較弱，且打頂前1 d也無明顯優勢。可見，烤煙生育前期充足的土壤水分是保證煙株葉片充分生長和葉面積形成的基礎。

以往研究發現，與無機烤煙專用肥相比，有機無機復混肥能促進烤煙生長發育，提高烤煙經濟效益[21]。研究中，以單施煙草專用復合肥處理煙株成熟期葉片農藝性狀最優，雖然有機無機配施對煙株株高、莖圍及葉片數影響不大，但不利于煙株葉片的發育和形成。這可能是由于有機肥中較低的無機氮量在一定程度上制約煙苗的早生快發，從而影響到煙葉發育與形成。有研究表明，不同基追比施用氮肥對現蕾期煙株株高、有效葉數和上部葉長均有顯著影響[14]。研究中，干旱條件（低土壤水分）下以3∶7基追比煙株成熟期葉片參數較優，中高土壤水分條件下以7∶3和5∶5基追比煙株成熟期葉片參數較優。這在一定程度上說明當土壤水分充盈時，應保證基肥施用量來促進煙株早生快發，而當土壤水分虧缺時，需適當減少基肥用量以保證后期雨水來臨時養分的供應。這種土壤水分與養分管理之間存在的互作關系是烤煙生產中的熱點與難點。如何協調好水肥的關系以促進煙株生長發育仍需進一步研究。

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