不同比例有機氮肥對云煙97煙葉氮素含量及生長的影響

楊雙劍， 許靈杰， 翟 欣， 董 民， 杜相革*

(1.中國農業大學，北京100193； 2.畢節市煙草公司 威寧縣分公司， 貴州 威寧 553100； 3.畢節市煙草公司， 貴州 畢節 551700)

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不同比例有機氮肥對云煙97煙葉氮素含量及生長的影響

楊雙劍1,2， 許靈杰1， 翟 欣3， 董 民1， 杜相革1*

(1.中國農業大學，北京100193； 2.畢節市煙草公司 威寧縣分公司， 貴州 威寧 553100； 3.畢節市煙草公司， 貴州 畢節 551700)

為了給喀斯特地區種植云煙97提供技術參考，研究不同比例有機氮肥對其生長發育的影響。結果表明：在移栽后30 d和45 d，葉片氮素含量30%有機氮肥處理的比70%有機氮肥處理的顯著性提高，漲幅分別為17.88%和19.18%，與對照(純化肥)處理無明顯差異；移栽后90 d，30%有機氮肥處理的煙葉氮素含量降幅明顯低于純化肥處理；移栽后60～90 d，30%有機氮肥處理煙株的鮮、干物質含量分別比純化肥的處理增加10.78%和14.62%，差異達顯著水平。結論：喀斯特地區種植云煙97，煙葉旺長時期從移栽后60 d左右開始，移栽后60～90 d是煙葉鮮、干物質積累的重要時期；增施30%的有機氮肥有利于提高煙葉生長前期的氮素含量，維持中、后期生長，整個生育期煙株生長發育表現良好。

喀斯特地區； 云煙97；氮素含量； 鮮干重

喀斯特地貌是可溶性巖石受水溶蝕及物理機械作用所形成的地貌，形態類型非常豐富[1]。貴州是我國喀斯特分布最大的省區之一，占全省面積的61.92%，被稱為中國的“喀斯特省”[2]。由于其獨特的地貌特征，導致生態環境石漠化加劇[3]、季節性干旱嚴重[4]等現象，嚴重影響煙葉生產的可持續發展。烤煙品種選擇是煙葉生產的基礎，對煙葉特色、產值形成具有較大的影響，同時也受到生態環境因素的調控[5]。云煙97是2009年3月審定的烤煙新品種，具有優質、多抗、適應性強、易烘烤等特點，適宜我國南方煙區種植[6]。近年來，貴州省部分煙區已引進云煙97，并大量推廣。但是關于云煙97在喀斯特地貌特征下的生長表現尚不清楚。威寧縣地處貴州西部，屬地勢較高的區域，海拔1 600～2 700 m，以喀斯特峰叢地貌為主[7]，地域內小氣候復雜多變。氮素是與煙草生長發育最為緊密的元素之一[8]，為探索云煙97在特殊地貌條件下的生長表現，促進云煙97在貴州省的推廣應用，筆者等從施肥角度入手，選擇威寧縣為試驗點，探究不同比例有機氮肥對煙株氮素含量及生長發育的影響，旨在為喀斯特地區種植云煙97提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2013年在貴州省威寧縣黑石鎮河壩村進行，試驗地海拔2 119 m，經度E103°59′42.2″，緯度N26°45′61.5″，光照充足，月均日照時數120 h以上；降雨豐沛(季節性分布，前期少，后期多)，月均降雨量達120 mm以上；月均溫15.6℃，最高溫度20.8℃，最低溫度12.4℃，相對濕度78.8%，無霜期160～240 d，屬亞熱帶季風氣候。土壤為黃壤，前茬烤煙，有機質29.75 g/kg，堿解氮46.98 mg/kg，速效磷28.87 mg/kg，速效鉀67.60 mg/kg，pH6.08。

1.2 供試材料

烤煙品種為云煙 97，有機氮肥為菜籽餅肥(N：5.52%；P2O5：2.03%；K2O：1.41%)，化肥包括烤煙專用復合肥(N：12%；P2O5：10%；K2O：24%)、過磷酸鈣(P2O5：15%)、硫酸鉀(K2O：50%)。

1.3 試驗設計

在雙行凹形壟栽培方式和等氮原則下，設置有機無機氮不同比例的4個處理，處理1(T1)：70%有機氮肥(指有機氮占總施氮量的70%)+30%化肥；(T2)：50%有機氮肥+50%化肥；處理3(T3)：30%有機氮肥+70%化肥；處理4(T4，對照)：純化肥。隨機區組設計，3次重復，小區面積35 m2。各處理施氮(純氮)總量均為90 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O =1∶1∶3。試驗中不足的磷肥和鉀肥分別用過磷酸鈣和硫酸鉀補足，保持各處理氮、磷、鉀用量基本一致。試驗用肥全部作底肥穴施。

2013年4月22日選取生長一致的壯苗，統一采用井窖式小苗移栽。栽植規格：壟內栽植2行，行距100 cm，株距55 cm，壟間距離120 cm，密度16 500株/hm2。其他田間管理措施按照當地常規優質煙葉生產標準進行。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 煙葉鮮、干物質含量 各處理于移栽后30 d、45 d、60 d、75 d和90 d時，按照5點取樣法各小區選取代表性煙株5株，用清水洗凈葉后，晾曬過夜，葉片表面無水后，測定鮮重。然后將葉片置于105 ℃殺青15 min，60 ℃烘干稱重。

1.4.2 葉片氮素含量 將干煙葉粉碎后充分混合，制成分析樣品，測定全氮含量[9]。

1.4.3 煙株農藝性狀 按照《中華人民共和國煙草行業標準 YC/T142—1988煙草農藝性狀調查方法》進行。于圓頂期觀察、記載各處理煙株的株高、莖圍、有效葉數、最大葉長、最大葉寬，各小區觀測記載具有代表性的煙株5株，取平均值。

1.4.4 上部位葉面積 各處理于下部葉成熟期時，隨機選取具有代表性煙株5株，測定上部位3片葉(頂葉、倒二位葉、倒三位葉)的葉面積(葉長×葉寬×0.634 5)[10]。

1.4.5 數據分析 所有數據均利用Excel 2003和SPSS 17.0統計工具進行處理與分析。

2 結果與分析

2.1 煙葉氮素含量差異

從圖1看出，移栽30 d時，T2、T3、T4氮素含量顯著高于T1，其中，以T3最高，達4.22%；移栽45 d時，T3氮素含量為4.18%，與T1、T2差異達顯著水平；移栽60 d時，各處理無顯著性差異；移栽75 d時，T3處理含量最高，顯著高于T1；移栽90 d時T1、T2、T3含量分別為2.43%、2.52%和2.40%，均顯著高于T4。綜上分析得出，T4(純化肥)處理煙葉氮素含量在中后期明顯下降，不利于中、上部位葉片生長發育；有機肥施加過量(T1,T2)，又不利于前期氮素的吸收，且容易造成后期氮素含量過高，不利于氮代謝轉入碳代謝，導致煙葉貪青徒長。T3處理煙株生長前、中期煙葉氮素含量高且穩定，有利于其生長發育，生長后期氮素含量相對較低，避免后期煙葉因氮素含量過高而影響品質特色的形成。

注：同一時期不同小寫字母表示各處理差異顯著(p<0.05)。

Note: Nitrogen content in tobacco leaves fertilized with different proportions of organic nitrogen.

圖 1 不同比例有機氮肥施用的煙葉含氮量

Fig.1 Different lowercase letters indicated 5% significant level.

2.2 煙葉鮮、干物質含量差異

由表1可知，移栽后0～60 d，煙葉鮮、干物質含量增長量較慢；移栽后60～90 d，增長量較快。移栽30 d時，鮮、干物質含量以T4(純化肥)處理的最高；移栽60 d后，相對于施純化肥處理，有機施肥模式對煙葉生長發育具有較好的促進作用，其中，T3處理整體表現較好，鮮重和干重分別比T4(純化肥)處理增加10.78%和14.62%。說明，相對于施純化肥處理，有機施肥處理雖然不利于煙葉前期的生長，但能維持其中、后期的營養需求，促進后期生長發育。

2.3 煙葉鮮、干物質積累量差異

由圖2看出，烤煙移栽0～45 d時生長發育緩慢，鮮、干物質的積累量相對較少，處于基礎生長階段。移栽45～60 d，T3、T4煙葉生長發育程度相對較快；移栽60 d后，各處理煙葉均達旺盛生長階段；移栽75 d左右時，T1、T2煙葉的鮮、干物質積累量比T3、T4高。說明，配施有機氮肥的處理在煙株生長前期(移栽45 d之前)其鮮、干物質積累量相對較少，但能維持生長中、后期對養分的需求，其中以增施30%有機氮肥(T3)表現較好。

表1 不同比例有機氮肥施用的煙葉鮮、干物質含量

注：同行不同小寫字母表示同一時期各處理差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lowercase letters in the same column indicated 5% significant level.

圖2 煙葉鮮、干物質的累積量

2.4 煙株農藝性狀

從表2看出，在圓頂期，各處理對煙株生物學性狀影響不同。株高以T3處理最高，為117.6 cm，比T2、T1和 T4分別高12.29%、10.35%和9.23%，施有機氮肥的3個處理間差異不顯著，均與純化肥處理差異達顯著水平。T3處理的莖圍和最大葉長均顯著高于T1、T4，與T2處理差異不明顯。T3處理最大葉寬度顯著大于T1處理，與其他處理差異不明顯。各處理有效葉片數無顯著性差異。總體看來，T3處理煙株生物學性狀相對較好，說明，有機氮肥增施過量或不施均不利于煙株生長發育。

表2 不同處理煙株的農藝性狀(圓頂期)

注：同列數字后不同小寫字母表示差異達顯著水平(P<0.05)。

Note: Different lowercase letters in the same column indicated significance of difference at 0.05 level.

2.5 煙株上部位葉面積

由圖3看出，在下部葉成熟期，各處理上部位葉面積的表現各不相同。頂部葉和倒二位葉片面積均以T3最大，分別為821.14 cm2和1 113.96 cm2，均與T1、T4存在顯著性差異，與T2無明顯差異。倒三位葉面積T3最大，為1 281.98 cm2，顯著高于其他3個處理。施有機氮肥的處理上部葉面積均大于純化肥處理。說明，增施有機氮肥能夠促進煙株上部位葉片的發育，其中以T3處理的上部葉面積最大，對煙株上部位葉片的開片效果最好。

圖3 煙株上部葉的葉面積(下部葉成熟期)

3 結論與討論

1) 研究表明，在喀斯特地區種植云煙97，煙葉的旺長時期從移栽后60 d左右開始，移栽后60～90 d是煙葉鮮、干物質積累的高峰期。與施用有機氮肥相比較，純化肥的處理其煙葉氮素、干物質積累量在中后期明顯降低，不利于上部位葉的生長發育和品質特色的形成；但施用過量的有機氮肥，又不利于煙葉前期氮素的吸收，且容易造成后期氮素過高，導致晚熟，降低品質。總體而言，增施適量(30%)有機氮肥在煙株生長前、中期的氮素含量均比較高，且后期能維持氮素含量在較適宜的水平，不會造成后期氮素過多的現象，與煙葉各生育時期所需養分狀況比較吻合，整個生育期煙株生長發育表現良好。

2) 張翔和劉國順等[11-12]研究表明，煙株干物質積累的高峰期主要集中在移栽后45～75 d，與本試驗結果不一致，造成的原因可能是由于試驗地(貴州省威寧縣)位于喀斯特地貌特征的山區，氣候垂直差異比較明顯[13]，容易導致季節性的干旱，這種情況一般存在于移栽后30 d左右。由于煙株對養分的吸收、運轉和利用主要依賴于土壤水分[14]，當土壤水分過少時，會抑制其根系的生長，降低吸收面積及吸收能力[15]，從而降低煙葉對N、P、K的吸收積累量，其中N素是影響煙株生長發育的最重要元素，因此缺N素不利于煙株生長發育。另外，施肥后如果不能及時灌溉或者降雨補充水分，將會降低速效肥料的利用率[16]，而且土壤中微生物活力較低，不能將有機肥含有的有機養分轉化為供煙株吸收的無機礦物養分[17]，容易造成煙株前期養分不足，不利于生長。因此，針對貴州省喀斯特地區獨特的生態因素容易造成煙株生長滯后15 d左右的情況，筆者等認為可以通過調控微生態環境來改善煙株前期生長條件，如可采用井窖式移栽[18]、膜下小苗移栽[19]，還可以通過調節根系的發育[20-21]，增強其抗旱及對養分的吸收能力。

3) 劉泓等[22]研究表明，化肥配施有機肥能促進煙株干物質積累，與本試驗結果一致。施加過多或者不施加有機氮肥均不利于煙株生長發育，可能是由于肥料對作物產生的影響與土壤水分含量關系密切[23]。一方面，由于煙株生長前期缺水，容易造成有機肥養分分解緩慢，但后期雨水充足，又容重導致養分過多，因此，施加過多的有機氮肥造成煙株前期氮素含量低，后期氮素積累量較多；另一方面，單施化肥造成煙株中、后期發育滯緩甚至脫肥[24]。綜上所述，增施適量(30%)有機氮肥對喀斯特煙區種植云煙97具有較好的效益，同時增施有機氮肥可提高土壤總孔隙度，降低容重，使耕層土壤疏松，增加團粒結構，增強持水能力，從而提高水分利用率，有效緩解干旱造成的影響[25]。本研究僅從典型地區獲取葉部表觀數據得出以上結論，不足之處在于未涉及多個地區生態因素對云煙97各個部位生長的表現、不同時期土壤微生物數量的變化規律及煙葉產質量的統計等，這些內容將在今后研究中繼續探討。

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(責任編輯： 姜 萍 )

Effects of Different Proportions of Organic Nitrogen on NitrogenContent and Growth of Yunyan 97

YANG Shuangjian1,2, XU Lingjie1, ZHAI Xin3, DONG Min1, DU Xiangge1*

(1.ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193; 2.WeiningBranchTobaccoCompany,BijieTobaccoCompany,Weining,Guizhou553100; 3.BijieTobaccoCompany,Bijie,Guizhou551700,China)

To provide the technical reference for planting Yunyan97 in karst region,the effects of different proportions organic nitrogen on growth and development of Yunyan97 were studied. Results: The nitrogen content in tobacco leaves of 30% organic nitrogen treatment was enhanced by 17.88% and 19.18% respectively compared with 70% nitrogen treatment 30 d and 45 d after transplanted, while had no significant difference with the control(pure chemical fertilizer); 90 d after transplanted, the nitrogen content in tobacco leaves of 30% organic nitrogen treatment decreased significantly and was lower than the pure chemical fertilizer treatment; 60～90 d after transplanted, the fresh and dry weight of tobacco plants of 30% organic nitrogen treatment was significantly increased by 10.78% and 14.62% respectively in comparison with pure chemical fertilizer treatment. Conclusion: the vigorous growth period started 60 d after transplanted in karst region, 60～90 d after transplanted was the important period of accumulating fresh and dry matter; Increasing 30% organic nitrogen was beneficial for enhancing nitrogen content in early growth period and maintaining the middle term growth. The tobacco grew well in the whole growth period.

karst region; Yunyan97; nitrogen content; fresh and dry weight

2013-08-20； 2014-04-21修回

貴州省煙草專賣局科技項目“威寧煙區抗春旱移栽技術集成與應用”(201226)

楊雙劍(1978-)，男，在讀博士，研究方向：有機農業。E-mail：ysj318@163.com

*通訊作者：杜相革(1964-)，男，教授，博士生導師，從事有機農業研究。E-mail：duxge@cau.edu.cn

1001-3601(2015)07-0372-0101-04

S572

A