紅壤條件下水氮耦合對烤煙促生及煙葉品質的影響

王 政，劉久羽，王加榮，敖金成，錢周龍，馬彥清

(1.廣西中煙工業有限責任公司，廣西 南寧 530001；2.云南省煙草公司 文山州公司，云南 文山 663000；3.云南瑞升煙草技術(集團)有限公司，云南 昆明 650106)

水分是影響煙葉生長發育和煙葉質量的重要生態因素之一[1-2]。烤煙整個生育期需水量400～600 mm[3]，水分過多或不足都將嚴重烤煙的生長發育及產質量，灌水時期不當也會降低煙葉產量及品質，甚至加重煙草病害的發生[4]。段淑輝等[5]綜述了煙草需水規律研究進展時指出：應開展不同生態類型大田實際情況下煙草需水規律研究，以提高我國煙葉的產量和質量。氮素作為作物的必需大量元素，對根系具有調控和局部刺激作用[6]，施用氮肥可明顯促進烤煙根系生長[7]。水氮耦合對烤煙生長發育和煙葉品質的影響有一定報道[8]，但紅壤和滴灌設施條件下烤煙水氮耦合方面的研究鮮見報道。

滴灌技術是節水灌溉效果最好、最常用的方式之一。有研究表明：應用滴灌技術可減少水分消耗[9]，提高土壤水分利用效率[10-11]。紅壤是云南山地烤煙種植的主要土壤類型，占云南植煙土壤面積的80%以上。近年來，云南烤煙種植基本向山區轉移，烤煙種植次適宜區增多。山地植煙區域普遍存在水資源相對短缺，水資源時空分布不均等現狀，嚴重影響著煙葉品質的提升。隨著水資源短缺成為全球性問題和全國化肥零增長計劃的實施，開展烤煙節水節肥栽培技術研究，促進烤煙種植"省工降本、提質增效"具有重要的實踐意義。為此，筆者基于云南普遍推廣烤煙滴灌技術，探討了紅壤條件下水氮耦合對烤煙的生長及煙葉品質的影響，旨在為云南山地烤煙水肥一體化推廣應用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗點概況

試驗于2016～2017年在云南省文山州丘北縣錦屏鎮進行(E 104°11′774″，N 23°58′519″)，海拔1515 m。氣候屬中亞熱帶高原季風氣候，年平均氣溫13.2～19.7 ℃，年平均降雨量1000～1270 mm，但80%以上降雨量集中在6月下旬至8月底(煙葉成熟期)，前期干旱持續時間較長且頻率較高。

試驗地塊土壤類型為紅壤，試驗前耕作層(0～20 cm)有機質、全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、速效鉀分比為22.0 g/kg、1.1 g/kg、1.1 g/kg、12.9 g/kg、67.2 mg/kg、15.7 mg/kg、368.6 mg/kg，pH值6.9,土壤肥力中等偏下。供試烤煙品種為云煙87。

1.2 試驗設計

試驗設7個處理(表1)，灌水量設3個梯度，即500、1000、2000 mL/株，施肥梯度為純氮量90.0、105.0 kg/hm2，對照(CK)為常規施肥，自然補水。基肥在烤煙移栽時一次性穴施，水和追肥(基追比為7∶3)分別于烤煙移栽后第15、30天分2次通過滴灌設施均勻澆施。試驗時盡量避開陰雨天氣。底肥為煙草專用有機無機復混肥(N∶P2O5∶K2O=8∶12∶17，有機質≥20%)，追肥選用施可豐平衡型水溶肥(N≥110 g/L，磷≥10 g/L，K≥110 g/L，Zn+B+Mg+Fe≥50 g/L，植物源液≥600 g/L，腐殖酸≥40 g/L)。

表1 試驗設計

1.3 調查項目與方法

農藝性狀：于封頂后7 d參照《YC/T 142─2010煙草農藝性狀調查測量方法》進行農藝性狀調查，調查項目包括株高、有效葉數、莖圍、最大葉長、最大葉寬。

根冠比：于烤煙旺長期(處理后10 d)取樣調查烤煙干物質積累和根系生長特征。每個處理取樣6株，將根、莖、葉分開烘干并測重，求平均值。

試驗煙株嚴格掛牌烘烤，烤后隨機選取上桔二(B2F)和中桔三(C3F)等級煙葉各1.5 kg進行常規化學、外觀質量檢測和感官質量評價。

常規化學成分：常規化學成分水溶性總糖、還原糖含量按照《YC/T 159─2002煙草及煙草制品水溶性糖的測定 連續流動法》進行測定，總植物堿、總氮、氯、鉀含量分別按照《YC/T 160—2002煙草及煙草制品總植物堿的測定 連續流動法》、《YC/T 161─2002煙草及煙草制品總氮的測定 連續流動法》、《YC/T 162─2012煙草及煙草制品氯的測定 連續流動法》、《YC/T 217─2007煙草及煙草制品鉀的測定 連續流動法》進行測定。

外觀質量：依據《GB 2635─1992烤煙》分級標準和《YC/T 142─2010煙草農藝性狀調查測量方法》進行檢測，根據《中國煙草種植區劃》的方法對煙葉外觀質量顏色、成熟度、葉片結構、身份、油分、色度6項指標進行量化打分，權重依次為0.30、0.25、0.15、0.12、0.10、0.08，以指數和法評價烤煙外觀質量狀況。

感官質量：評價采用暗評方式，參照《YC/T 138─1998 煙草及煙草制品感官評吸方法》進行，根據《中國煙草種植區劃》的方法，以9分制對香氣質、香氣量、刺激性、余味、雜氣指標進行賦值量化，權重依次為0.30、0.30、0.08、0.15、0.17，以指數和法計算烤煙感官質量總體狀況。

1.4 數據分析

采用Excel 2007和SPSS 16.0軟件進行數據處理和方差分析。

2 結果與分析

2.1 水氮耦合促生效果分析

2.1.1 對烤煙干物質積累的影響 根冠比用于表示植物的地下部分和地上部分的相關性。根冠比的不同，反映了植物地下部分和地上部分對水分、營養的爭奪和制約情況。從表2可以看出，SFYT1處理雖然根冠比較CK略高，但莖葉重和根重均較CK低，整體來看，SFYT1、SFYT2、SFYT3處理根冠比呈增加趨勢，而SFYT4、SFYT5、SFYT6處理的根冠比變化規律不明顯。但從地上部分干重看，關系變現為SFYT6>SFYT4>SFYT5>SFYT3>SFYT2>CK>SFYT1，與CK相比，增幅分別為-10.9%、13.3%、13.8%、22.3%、14.2%、25.7%，根干重關系表現為SFYT3>SFYT6>SFYT4=SFYT2>SFYT5>CK>SFYT1，增幅分別為-5.5%、37.1%、38.1%、37.1%、19.6%、37.4%。以上結果說明，水氮耦合條件下，水氮充足更有利于烤煙干物質的積累，低氮低水、低氮高水處理整體弱于高氮高水處理。

2.1.2 對煙株農藝性狀的影響 從封頂后7 d的農藝性狀可以看出(表3)：水肥一體化處理煙株長勢整體優于對照，除SFYT1處理與CK相近外，其余5個處理煙株有效葉數、株高、莖圍均大于CK，節距處理間規律不明顯。整體以灌水量2000 mL/株，追肥純氮量31.5 kg/hm2耦合模式對烤煙促生效果較優。。

2.2 對煙葉品質的影響

2.2.1 對煙葉化學成分協調性的影響 從表4可以看出，SFYT2、SFYT3、SFYT4、SFYT5、SFYT6水肥耦合模式B2F和C3F等級煙葉總糖、鉀離子含量和鉀氯比值均明顯大于CK處理，但總植物堿含量均低于CK，因而糖堿比值均明顯高于CK。煙葉總糖、還原糖含量整體較高，而總植物堿含量整體偏低，說明水肥耦合促進了更多光合產物的積累，煙株受到的生理脅迫較小。從糖堿比值看，均以CK處理的協調性最佳，SFYT1和SFYT2均較差。以上結果說明，適宜的水氮耦合，有利于促進烤煙光合產物的積累，但對中上部位煙葉化學成分協調性稍微不利，煙氣在生津回甜突出的同時，會造成煙氣偏酸，影響余味，研究結果與陳永明等[12]一致。

表3 水氮耦合對烤煙農藝性狀的影響

表4 水氮耦合對煙葉化學成分協調性的影響

2.2.2 對煙葉外觀質量的影響 從表5可以看出：B2F等級煙葉中，在相同的施氮水平條件下，增加灌水量，煙葉外觀質量相對較優，而相同灌水量條件下，適宜的氮水平有利于改善上部煙葉外觀質量。C3F等級煙葉中，SFYT2處理的煙葉顏色略偏向檸檬黃，成熟度稍顯不足，外觀質量綜合指數低于CK，其余處理的煙葉外觀質量綜合指數均較CK高。以上結果說明，適宜的水氮耦合有利于改善中上部位煙葉的外觀質量，提高煙葉收購等級比，增加烤煙種植效益。

表5 煙葉外觀質量特征 分

2.2.3 對煙葉感官質量的影響 煙葉感官質量綜合指數越高，表明煙葉感官質量越好。從綜合指數來看(表6)，6個水氮處理B2F、C3F等級煙葉感官質量綜合指數差異不明顯，但從感官描述看，水氮耦合處理煙葉香氣質均較細膩，香氣量尚足，雜氣均較輕，余味稍辣、稍澀，但生津回甜感明顯，均以SFYT5處理稍好，SFYT6次之。綜上所述，在保證充足的氮水平條件下，增加灌水量有利于改善中上部位煙葉抽吸品質，清甜香特征明顯。

表6煙葉感官質量特征分

處理煙葉等級香氣質香氣量雜氣濃度刺激性余味綜合指數SFYT1B2F7.06.07.06.07.06.56.76SFYT27.06.57.06.06.56.56.78SFYT37.06.57.06.06.56.06.78SFYT47.06.07.06.06.56.06.63SFYT57.06.57.05.57.06.56.91SFYT67.06.57.05.57.06.06.82CK7.06.07.06.07.06.56.76SFYT1C3F7.05.57.05.57.06.56.61SFYT27.06.07.05.57.06.56.76SFYT37.06.07.05.56.56.56.72SFYT47.06.57.06.06.56.56.87SFYT57.56.57.06.06.56.06.93SFYT67.06.07.05.56.56.56.72CK7.05.56.55.56.56.56.48

3 討論與結論

土壤養分含量及微生物數量均存在明顯的表聚性特征[13]，烤煙根系也主要分布在0～20 cm，30 cm以下僅有少量分布[14]，且烤煙根系在土層中呈“T”型結構，不定根多靠近土壤上層，與壟面平行[15]。因而淺施基肥或淺追肥對根系生物量有明顯的促進作用，對煙苗的早生快發及煙葉品質形成具有重要意義[16]。水分是影響植物光合作用、干物質積累的主要環境因子之一，當植物受到水分脅迫后，嚴重時常導致光合機構的破壞[17]及光合CO2同化效率降低[18-19]等，從而限制了光合產物的輸出及品質的形成。

常規追肥一般沿根際撒施后覆土，養分受雨水淋溶影響較大。滴灌技術可以直接將水分和養分均勻地輸送到作物根際土壤，既提高水肥利用效率，又能大大減少追肥用工成本。試驗中，適宜的水氮耦合處理烤煙根系和地上部分的干物質積累明顯優于常規施肥，表現出較好的生長特性。從封頂后7 d烤煙農藝性狀看，烤煙田間群體結構較好，中棵煙煙葉正常成熟落黃，易于調制。原因可能與水氮耦合條件下煙株均處于理想的水肥供應狀態有關，因而糖類物質積累相對豐富，煙堿含量偏低，致使煙葉常規化學成分協調性稍欠，但外觀質量較好，抽吸品質較佳，表現出香氣質細膩、雜氣輕，清甜香明顯等特征。

綜上所述，在進行紅壤植煙土壤水肥一體化管理時，在烤煙移栽后15～30 d，以灌水量為1000～2000 mL/株，追肥純氮量31.5 kg/hm2的水氮耦合對土壤肥力中等偏下的山地烤煙促生和改善煙葉品質效果較好。

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