前作土壤和施肥量差異對烤煙產量和品質的影響

鐘建海

(江西中煙工業有限責任公司，江西 南昌 330096)

烤煙是我國重要的經濟作物，對國家和地方財政、區域經濟發展和農民收入有重要的影響[1]。在烤煙種植過程中，栽培品種、土壤和施肥量差異對烤煙產量和品質的影響顯著[1]。氮代謝是煙株碳氮代謝的主導，烤煙對肥料施用相當敏感，施氮量是煙株平衡發育的關鍵技術[2,3]。由于輪作的煙田，其土壤養分的含量與耕種期間肥力的釋放難以與煙株的需肥節律一致，因此，依據土壤條件來調節施肥結構至關重要[2,3]。煙田肥料的施用量通常依據土壤中N素含量來確定，在N、P、K等各種營養元素中，N肥是影響煙草產量和質量最重要的肥料元素，施用過量或不足均會顯著影響到煙葉的產量和質量[1-3]。烤煙品種K326對氮肥非常敏感，適宜的施氮量更是K326種植的關鍵技術要求之一[4]。針對新開發的煙葉種植區，明確土壤前茬作物差異導致基質、肥力不同等對煙葉生育期、農藝性狀、外觀品質、煙葉化學成分、煙葉品質等的影響，調節煙田施肥結構至關重要[5-10]。

2015～2016年在江西省石城縣小松鄉選擇代表性水稻田和花菜地，進行K326適宜施氮量試驗研究，2017年則以土壤速效氮平均含量較高的地塊進行不同水平施氮量對產量和烤煙化學成分與評吸等級等研究，以期為當地農技部門推薦適宜的煙葉種植施肥水平參考數據，促進煙葉產量和質量提高，彰顯我國南嶺丘陵生態區焦甜醇甜香型煙葉的香氣風格奠定基礎資料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與安排

以烤煙品種K326為試驗材料，2015～2016年水稻田施氮量試驗安排在石城縣小松鄉桐江村，煙田為砂壤土，前茬作物是水稻，肥力中等。前期土壤測土配方施肥試驗表明：田塊的土壤pH值5.11，偏酸性。土壤有機質含量為42.7 g/kg，速效氮為91 mg/kg，有效磷為15 mg/kg，速效鉀為74 mg/kg。花菜地施氮量試驗安排在石城縣高田鎮高田村，前茬作物為花菜，菜地為砂壤土，土壤肥力較好。前期檢測表明：田塊的土壤pH值5.3，偏酸性。土壤有機質含量為41.9 g/kg，速效氮為156 mg/kg，有效磷為7 mg/kg，速效鉀為43 mg/kg。2017年花菜地試驗安排在石城縣高田鎮巖嶺村，潛育型水稻土，肥力中等，前茬作物為花菜，前期檢測表明：田塊的土壤pH值5.1，偏酸性。土壤有機質含量為43.5 g/kg，速效氮為183 mg/kg，有效磷為64 mg/kg，速效鉀為42 mg/kg。

1.2 試驗設計與處理

2015～2016年試驗中水稻田施氮量設計3個施氮量處理(A為97.5 kg/hm2，B為82.5 kg/hm2，C為67.5 kg/hm2)；花菜地施氮量設計5個施氮量處理(A為97.5 kg/hm2，B為82.5 kg/hm2，C為67.5 kg/hm2，D為52.5 kg/hm2，E為0 kg/hm2)。均3次重復，每小區種煙102株。2017年試驗設計5個施氮量處理(A為97.5 kg/hm2，B為82.5 kg/hm2，C為67.5 kg/hm2，D為52.5 kg/hm2，E為0 kg/hm2)，3次重復，每小區種煙133株。除總N量差異處理外，各組試驗的處理中栽培措施和施肥辦法相同。氮肥∶磷肥∶鉀肥=1∶0.8∶3，行株距120 cm×50 cm，隨機區組設計。試驗處理田在移栽前7 d左右進行基肥施用并覆膜。煙苗移栽10 d左右澆水追施提苗肥，移栽15～20 d后進行追肥一次，25～30 d再次追肥。煙葉種植的施肥操作均按表1試驗方案進行。

表1 試驗施肥方案 kg/hm2

對煙葉在大田的生育期、生長規律和煙葉農藝主要性狀進行調查測量，并按不同小區進行測產。煙葉采收后，不同處理后的煙葉寄送農業部煙草產業產品質量監督檢驗測試中心，委托進行成分分析與質量評吸。成分檢測按相關標準進行，用鐵氰化鉀法測定糖類含量，用高氯酸浸提-碘顯色法測定淀粉的含量，用光度比濁法測定S含量。植物堿、總揮發堿、N、K、Cl測定分別參照YC/T 34-1996、YC/T 35-1996、YC/T 33-1996、YC/T 173-2003、YC/T 153-2001行業標準。煙葉外觀質量評定按國標GB 2635-1992執行評價，感官評價參照YC/T 138-1998進行。統計分析應用數據處理軟件SAS9.0進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同水平施氮量對煙葉生育期與農藝性狀的影響

由表2可以看出，2015～2016年石城縣山區不同施氮量處理間煙株的大田生育期基本一致，這可能與當地土壤有機質和速效氮含量較高有關，說明土壤的緩沖能力較強。隨著施氮量的降低，煙葉在大田生育期相應縮短。2017年試驗煙株大田生育期較2015～2016年縮短，這可能與2017年團棵期至旺長前期反常低溫、后期溫度快速升高的氣候條件有關。

表2 不同水平施氮量對煙葉生育期的影響

表3表明，2016年，水稻田煙株隨著施氮量增加，各項農藝性狀均有所增加，氮肥用量與煙株農藝性狀成正相關，但差異不顯著。花菜地5個氮肥用量水平上，不同的施肥處理，煙葉株高、莖圍、葉片數和最大葉面積差異明顯，其中不同N肥施用對株高和莖圍影響極大。葉片數在處理A、B、C間差異不明顯，而D和E兩個處理葉片數顯著少于A、B、C處理。A和B施肥處理下的最大葉面積相當，隨著總施N量的降低，C、D、E處理最大葉面積顯著減少。因此，氮肥的施用量對煙葉株高、莖圍、葉片數和最大葉面積等幾個農藝性狀的影響在D、E處理差異顯著，即當施用量低于52.5 kg/hm2處理的煙株長勢明顯較差。2017年處理間差異極顯著，株高、莖圍和最大葉面積差異主要來源于對照處理，葉數差異主要來源于D處理。在A、B、C處理間，B處理煙株長勢偏弱，A、C處理間差異相對最小。

2.2 不同施氮量對烤后煙葉外觀質量的影響

2016年，水稻田煙葉的外觀質量分析，綜合考慮顏色、成熟度、油分、身份、結構和色度幾個方面，中部葉C處理煙葉厚度比A、B處理略薄，上部葉A處理葉片結構比B、C處理要疏松。中上部葉不同施氮量處理之間煙葉外觀質量差異不顯著，下部葉處理間評分相同。整體表現不同施氮量處理間差異不大。

花菜地煙葉的外觀質量分析，綜合考慮顏色、成熟度、油分、身份、結構和色度幾個方面，年度間的結果稍有差異，總體一致。花菜地E處理煙葉油分最少，下部葉較薄，上部葉厚，色度偏弱。下部葉顏色B處理優于A、C、D和E處理；中部葉顏色依次為C>A=B=D>E，上部葉各處理間均為橘黃色。下部葉不同處理間油分含量B>A=C=D>E，中部葉不同處理間油分含量C>A=B=D>E，上部葉不同處理間油分含量A=B=C=D>E；下部葉厚薄程度上A=C=D>B>E，中部葉厚薄程度A=B=C=D>E，上部葉厚薄程度B>A=C=D>E。葉片結構各部位、不同施肥處理間無顯著差異。下部葉的色度表現為B>A=C=D>E，中部葉的色度表現為C>A=B=D=E，上部葉的色度表現為A=B=C=D>E。綜合分析表明，B處理和E處理之間外觀表現差異較大。整體上、下部葉B處理外觀最佳，中部葉以C處理的外觀最佳，綜合評判，以B處理煙葉外觀較好。

表3 不同水平施氮量烤煙打頂期農藝性狀

注：相同試驗同列不同大寫字母表示0.01顯著水平。

2017年花菜地煙葉的外觀質量分析，綜合考慮顏色、成熟度、油分、身份、結構和色度幾個方面，不同處理主要影響上部葉的外觀質量，B和A處理煙葉身份稍厚，但色度較強，整體上以C、D、E處理較好，其中D處理相對最好，其次是C處理。

表4 不同水平施氮量處理烤后煙葉的外觀質量

2.3 不同施氮量對化學成分的影響

由表5可見，煙葉總N、淀粉和糖堿比在不同施氮處理下沒有明顯的規律變化；而還原糖、總糖和揮發堿含量均在B處理時最高，氮堿比在B處理時最低，兩糖比、鉀和氯含量在不同施氮量處理之間差異不大。隨著煙葉采收部位的升高，煙葉中的總糖和還原糖含量、糖堿比值、氮堿比值和K含量逐漸下降，但是煙堿和總N量上升。結果表明，以B處理的煙葉氮代謝較為充分，發育較為充分和平衡。

由表6可見，煙堿含量上部葉稍高，中部葉適宜，下部葉稍低，揮發堿含量各部位基本適宜，還原糖含量各部位基本適宜，氯離子含量普遍偏低，硫離子含量普遍偏高，并與施氮量正相關；下部葉氮代謝不足，碳氮代謝失調，隨施氮量的降低，感官質量有所增加；中部葉氮代謝適中，可溶性糖含量偏高，施氮量過多或過少均影響了光合碳代謝的進程；上部葉碳代謝和氮代謝分別有些過度，但化學成分較為協調，但這種質量在不同施氮量上表現不一，可能與土壤后期礦化氮的效應有關。綜合分析表明，水稻田以B處理煙株整體上各部位煙葉碳氮代謝較為充分，化學成分較為協調，其次是A處理。花菜地受土壤較高地力的影響，以低施N量的C和D兩個處理的綜合表現理想，結合煙葉在田間長勢，由于D和E處理煙株前期未能充分發育。因此，生產上推薦按C處理，可以獲得相對在產量和質量上的綜合更優的表現。

表5 2015～2016年不同水平施氮量處理烤后煙葉的化學成分(水稻田)

表6 2015～2016年不同水平施氮量處理烤后煙葉的化學成分(花菜地)

由表7可見，上部葉煙堿和揮發堿含量偏高，A處理揮發堿含量均偏高。結合煙葉配方和發育特點，下部葉B、A處理較好，中部葉C、D處理較好，上部葉B、C處理較好，整體上以B、C處理較好。

2.4 不同施氮量處理對烤煙感官評吸質量的影響

烤煙感官評吸從香型特點、勁頭、濃度等幾個方面，結合烤煙香氣質和香氣量，余味和雜氣，刺激性、燃燒性、灰色等進行綜合評判，以最終得分進行綜合評判(表8)。結果表明：綜合評分在73.0～76.5分之間。從綜合評分看，不同部位煙葉都是A處理的評分最低，B、C兩個處理之間表現相當，評分相近，綜合表現推薦B處理的煙葉感官質量最佳。

根據花菜地煙葉的感官評吸結果，從香型特點、勁頭、濃度等幾個方面，結合烤煙香氣質和香氣量，余味和雜氣，刺激性、燃燒性、灰色等進行綜合評判(表9)：下部葉中A處理綜合評分為71.8分，E處理為75.0分，其他均為中等+；中部葉以C處理較好(75.8分)，達到較好-等級，其他均為中等+。綜合分析可以發現感官評吸結果與烤煙化學成分分析的結果相一致。綜合表現C和D處理不同部位煙葉的感官質量相對較好。

表10表明，2017年試驗下部葉C、E、D處理感官評吸為中等+，中部葉E、D、C、B處理為中等+，上部葉B處理為中等+；從香型上，中下部葉以C、E為濃透清，上部葉均為中偏濃，結合煙堿含量較高和大田生育期表現，以C處理綜合效果較好。

表7 2017年不同水平施氮量處理烤后煙葉的化學成分

表8 2015～2016年不同水平施氮量處理烤后煙葉的感官質量(水稻田)

表9 2015～2016年不同水平施氮量處理烤后煙葉的感官質量(花菜地)

2.5 不同施氮量對煙葉經濟性狀的影響

由表11可以看出，2015～2016年試驗施肥量最高的A處理產量最高；水稻田B處理的單位產值、均價、上等煙比例和上中等煙比例都最高，C處理產量、產值、上中等煙比例最低。由于受不同處理間上等煙比例、上中等煙比例與價格影響，不同氮肥處理間的單位產值差異在A和B處理間相當，綜合考慮成本因素，B處理的煙葉經濟效益最佳。花菜地2015～2016年的單位產量、單位產值、煙葉平均收購價和上等煙比例與N肥施用量顯著一致，從低到高依次為EC>B>E>A，結合上等煙比例A>B>C>D>E，推薦以C處理產量和質量最優，其次是A處理，而B、D、E處理中各項指標相對投入成本比較較差。

表12表明，2017年試驗單位產量A>B>C>D>E，單位產值B>A>C>D>E，均價B>C>D>A>E，上等煙比例B>C>A>D>E，上中等煙比例B>D>C>A>E，綜合分析表明，B處理的經濟性狀最佳。

表10 2017年不同水平施氮量處理烤后煙葉的感官質量

表11 2015～2016年不同施氮量水平煙葉烤后的經濟性狀

表12 2017年不同水平施氮量處理煙葉烤后的經濟性狀

3 結論與討論

適宜的氮肥施用量可以充分發揮區域土地和生態環境優勢，有利于提高煙葉產量、質量和彰顯煙葉特色[6-8]。N肥施用量不足或過高，均可導致煙株不同部位的煙葉生長發育不協調。根據石城縣山區土壤多點取樣化驗的結果，山區水稻田土壤速效氮含量較低，土壤速效氮含量變幅在90～120 mg/kg；花菜地土壤速效氮含量較高，土壤速效氮含量變幅在120～230 mg/kg。根據2015～2016年不同土壤試驗烤煙外觀、化學成分、感官質量和經濟性狀等的表現，水稻田施氮量以82.5 kg/hm2效果最好，花菜地施氮量以67.5 kg/hm2效果最好。

2017年在土壤速效氮含量較高的花菜地以B、C處理較好，表現化學成分協調，其中B處理雖然田間長勢一般，但經濟性狀最好，而C處理田間長勢較好，烤后煙外觀質量較好，感官質量最佳；C處理有利于質量的提高和南嶺丘陵生態區焦甜醇甜香型風格的彰顯，B處理有利于經濟效益的提高；從質量和效益綜合考慮，2017年花菜地再次驗證了C處理(67.5 kg/hm2)效果更好。

另外，在不同施肥量處理試驗中，年度間由于氣候條件的影響也差異較大[11-12]。2015、2016年是石城縣山區氣候相對正常的年份，2017年在團棵期至旺長前期出現了反常的階段低溫氣候，因而出現了施氮量的增加部分補償了低溫逆境的傷害。山區氣候的年際變化較大，因此建議生產上土壤速效氮含量較高的花菜地施氮量以67.5 kg/hm2較為適宜，土壤速效氮含量較低的水稻田施氮量以82.5 kg/hm2較為適宜。

在本試驗中，基肥處理設置未考慮鉀肥施用量與施用期對烤煙產量和品質的影響[13],但是在后期的追肥設置了系列的硝酸鉀和硫酸鉀處理，其對K326產量和品質的影響有待于進一步深入分析。