不同緩釋硝酸鉀對烤煙生長和產質量的影響

郭金平，陳順輝，李文卿，李春英，陳 祥

(1.福建省煙草專賣局 煙草科學研究所，福建 福州 350003；2.中國煙葉購銷公司，北京 100055)

合理施肥是提高烤煙產量和質量的重要措施之一，施氮過低容易造成煙葉脫肥，導致煙葉產量降低、香氣不足等問題；施氮過高容易造成煙葉貪青晚熟，葉片變厚，煙堿太高，煙氣粗糙，嚴重影響煙葉的工業可用性[1-4]。合理施肥不僅要控制施氮總量，還要注重肥料之間的合理平衡，包括氮磷鉀的平衡、無機肥與有機肥的平衡、大量元素與中微量元素的平衡、基追肥比例的平衡、硝態氮肥與銨態氮肥的平衡和肥料釋放量與煙株吸收量的平衡等[5-8]。由于硝酸鉀既能為烤煙提供硝態氮肥，又能為烤煙提供鉀源，因此，硝酸鉀的合理施用對提高煙葉產質量具有比較重要的作用。由于控緩釋肥具有養分釋放與作物需求同步、一次性施用可以滿足作物整個生育期需求的特點，國內已對控釋鉀肥開展了一定研究[9-13]。控緩釋肥技術是提高肥料利用率的關鍵環節，對提高作物產值和質量具有較好的效果。控緩釋肥在農業生產中廣泛應用，在煙草上應用研究較少。丁洪等[14-18]研究認為，控緩釋煙草專用肥對提高肥料利用率和提高產質量具有較好的綜合效應，可在煙葉生產中推廣應用。

目前，控釋煙草專用肥在煙草上應用研究有一些報道，但是控釋硝酸鉀肥在煙草上的研究報道較少。本試驗在田間生產條件下探討了控緩釋硝酸鉀對烤煙生長的綜合效應，旨在為硝酸鉀肥的合理施用提供實踐依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2012年在福建省福州市晉安區宦溪鎮煙科所試驗基地進行。試驗田土壤pH為5.59，有機質含量23.33 mg/kg，堿解氮含量106.82 mg/kg，速效磷含量15.81 mg/kg，速效鉀含量23.33 mg/kg。供試烤煙品種為翠碧1號。

1.2 試驗設計

試驗共設3個處理，T1：施用緩釋期為30 d的控緩釋硝酸鉀225 kg/hm2，與基肥一起施用；T2：施用緩釋期為60 d的控緩釋硝酸鉀225 kg/hm2，與基肥一起施用；T3：施用常規硝酸鉀225 kg/hm2，在煙株大開盤時雙側條施。移栽后10～15 d進行第一次追肥(澆施)，在20～25 d進行第二次追肥(澆施)，煙株大開盤時進行第3次追肥(雙側條施)。除試驗處理不同外，其余栽培措施均同生產上常規方法。每處理移栽前條施450 kg/hm2煙草專用肥(N∶P2O5∶K2O=12∶8∶22)和375 kg/hm2餅肥(全氮50.36 g/kg、全磷10.18 g/kg、全鉀11.86 g/kg)作基肥；移栽時穴施鈣鎂磷肥225 kg/hm2和復合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)30 kg/hm2；移栽后8 d和20 d分別澆施30 kg/hm2碳銨和30 kg/hm2過磷酸鈣作提苗肥；移栽后79 d煙株團棵時進行大培土，雙側條施150 kg/hm2硫酸鉀作追肥。每個處理種植96株，隨機區組排列，重復3次。

1.3 取樣與測定

1.3.1 烤煙生物量的測定 分別在移栽后3周、6周、9周和12周，每小區取兩株煙株，分別測定葉片數、莖圍、根系和地上部干鮮重。

1.3.2 烤煙經濟性狀的測定 采收烘烤期按小區單收，分開掛竿烘烤。煙葉烘烤結束后，測定煙葉產量、產值、上等煙比例、上中等煙比例和均價，并測定各小區B2F、C3F和X2F 3個等級的單葉重。

1.3.3 烤煙內在化學成分的測定 分別選取各個小區的烤后煙葉B2F、C3F和X2F各1 kg，經粉碎機粉碎后過60目篩，用于測定煙葉內在常規化學成分。煙葉內在化學成分采用近紅外分析儀測定。

1.3.4 土壤有效氮的測定 分別于移栽后24、42、54、84、105、146 d，取各處理煙畦縱切面的土壤樣品各2處，過1 cm篩，混勻后稱取新鮮土壤12 g，用0.01 mol/L無水氯化鈣溶液震蕩(轉速190 r/min)浸提30 min，采用Merck公司生產的反射儀RQflex2進行銨態氮和硝態氮含量的測定。

1.4 數據統計分析

試驗數據統計分析和圖表制作采用SPSS 18.0和Excel 2010，顯著性檢驗的多重比較采用Duncan新復極差法(P<0.05)。

2 結果與分析

2.1 土壤無機氮含量

由圖1可知，不同處理土壤硝態氮含量隨著移栽時間的變化呈現先升后降的趨勢。移栽后56 d煙株團棵期土壤硝態氮含量達到最高，移栽后150 d左右即煙葉采摘結束后土壤硝態氮含量降為0；移栽后56 d，所有處理土壤硝態氮含量達到最高值，其中，T3處理土壤硝態氮含量峰值最低，其次為T2處理，T1處理土壤硝態氮含量峰值最高。總體上，常規施用硝酸鉀處理T3的硝態氮含量低于控緩釋硝酸鉀的兩個處理，說明常規施用硝酸鉀供應硝態氮能力較弱，而T1處理前期供應硝態氮較快，后期硝態氮含量下降較快；T2處理打頂前期供應硝態氮比較平穩，有利于煙株對肥料的持續利用和煙株物質積累。由圖2可知，不同處理土壤銨態氮含量隨著移栽時間的變化呈現先急速下降后緩慢下降的趨勢，在移栽后28～35 d前土壤銨態氮含量下降最快，在移栽49 d后土壤銨態氮含量下降較為緩慢。其中T2處理在移栽28 d時土壤銨態氮含量最高，其次為T1處理，T3處理最低。由圖1和圖2可知，煙株在移栽49 d以前氮源是以土壤銨態氮為主，移栽49 d后氮源是以硝態氮為主。

圖1 不同處理土壤硝態氮含量的變化

圖2 不同處理土壤銨態氮含量的變化

由圖3可知，不同處理隨著移栽后天數的增加土壤無機氮含量呈現下降的趨勢，各處理在大田生育期內出現兩次峰值，一次在移栽后28 d左右，另一次出現在移栽后56 d左右，T1、T2、T3處理在煙株移栽后28 d左右土壤無機氮含量達到最高值，無機氮含量峰值最高的是T2處理，最低的是T3處理，因此T3處理土壤無機氮供應能力弱于T1處理和T2處理。土壤無機氮含量第二次峰值出現時間與土壤硝態氮含量峰值出現的時間一致，而且峰值變化規律相似。

圖3 不同移栽后天數土壤無機氮含量的變化

2.2 不同處理對煙株生物量積累的影響

2.2.1 移栽后3周的烤煙生物量 由表1可知，不同肥料處理在移栽3周后，葉片數和莖圍沒有顯著差異，說明不同處理對葉片數和莖圍沒有顯著影響；地下部分干重和整株干重T3處理顯著高于T1、T2處理，T1與T2處理之間差異不顯著；T3處理地上部分干重顯著高于T2處理，與T1處理差異不顯著，而T1處理和T2處理間沒有顯著差異，說明施肥方式不同對煙葉干物質的積累具有重要影響，移栽后3周T3處理對煙株干物質的積累效果最好。

表1 移栽后3周不同處理對烤煙生物量的影響

2.2.2 移栽后6周的烤煙生物量 由表2可知，不同肥料處理在移栽6周后，葉片數、莖圍差異不顯著，即不同處理對煙株農藝性狀沒有顯著影響；地上部分干重T1處理顯著高于T3處理， T2處理與T1和T3處理均無顯著差異，各處理之間地下部分和整株干重差異不顯著。說明移栽后6周，T1和T2處理的烤煙生長發育較快，地上部分、根系和整株干重均較快地超過了T3處理，且T1處理地上部分干重與T3處理差異達到顯著水平。T1處理地下部分與整株干重分別超出T3處理50.00%和64.65%；T2處理地下部分與整株干重分別超出T3處理31.25%和31.31%，但差異都沒有達到顯著水平。因此，移栽后3至6周，T1和T2處理對煙株干物質的積累效果顯著。

表2 移栽后6周不同處理對烤煙生物量的影響

2.2.3 移栽后9周的烤煙生物量 由表3可知，不同肥料處理在移栽9周后，葉片數、莖圍、地上部分干重、地下部分干重和整株干重都沒有達到顯著差異，說明移栽后9周，各處理對烤煙煙株生物量的影響不顯著。但是從絕對生物量來看，T2處理地上部分干重、地下部分干重和整株干重高于其他兩個處理。地上部分干重，T2處理分別高于T1和T3處理51.10%和49.18%；地下部分干重，T2處理分別高于T1和T3處理97.83%和22.06%；整株干重，T2處理分別高于T1處理和T3處理55.40%和24.72%。

表3 移栽后9周不同處理對烤煙生物量的影響

2.2.4 移栽后12周的烤煙生物量 由表4可知，不同肥料處理在移栽12周后，地上部分干重、地下部分干重和整株干重沒有顯著差異，說明移栽后12周各處理對煙株生物量沒有顯著影響。但從絕對生物量來看，T2處理地上部分干重、地下部分干重和整株干重高于其他處理；地上部分干重，T2處理分別高于T1和T3處理15.83%、11.53%；地下部分干重，T2處理分別高于T1和T3處理4.20%、10.01%；整株干重，T2處理分別高于T1和T3處理14.03%、11.73%。移栽后12周的烤煙生物量在處理間的差距明顯比移栽后9周縮小。

表4 移栽后12周不同處理對烤煙生物量的影響 g

2.3 不同處理對烤后煙葉經濟性狀的影響

由表5可知，不同處理對煙葉產量影響差異不顯著，最高為T2處理，分別高于T1和T3處理3.70%、20.61%。就煙葉而言，施控緩釋硝酸鉀處理(T1、T2)的產值、均價和上中等煙比例顯著好于常規作追肥施用硝酸鉀處理(T3)；在上等煙比例方面，控緩釋硝酸鉀T2處理顯著高于常規施用硝酸鉀處理(T3)，但與控緩釋硝酸鉀T1處理差異不顯著。由此可見，控緩釋硝酸鉀對提高煙葉的經濟效益具有顯著的效果，其中控釋緩硝酸鉀T2處理的效果好于控緩釋硝酸鉀T1處理。

表5 不同處理對烤煙經濟性狀的影響

2.4 不同處理對烤后煙葉平均單葉重的影響

從圖4可知，不同處理對中部煙葉單葉重的影響不顯著，但是控緩釋肥時間對上、下部煙葉單葉重有顯著影響。控緩釋硝酸鉀T2處理的上下部煙葉單葉重顯著高于控緩釋硝酸鉀T1處理的，說明T2處理的煙葉單葉重具有明顯的優勢。T2處理與對照T3處理的平均單葉重雖然沒有顯著差異，但T2處理X2F、X3F和B2F的平均單葉重分別比T3處理提高了6.71%、7.31%和14.04%。

2.5 不同處理對烤后煙葉化學成分的影響

由表6可知，不同處理對煙葉煙堿的影響表現為：常規施用硝酸鉀T3處理各部位煙堿都高于控緩釋硝酸鉀處理(T1、T2)；其中，中上部煙葉煙堿差異不明顯，下部葉常規施用硝酸鉀處理T3煙堿顯著高于控緩釋硝酸鉀處理T1、T2，說明控緩釋硝酸鉀處理有利于降低煙葉煙堿含量。不同處理對煙葉總糖和還原糖的影響表現為：常規施用硝酸鉀T3處理各部位總糖與還原糖平均含量都低于控緩釋硝酸鉀處理(T1、T2)；其中，上部葉總糖和還原糖含量以施緩釋期為60 d的控緩釋硝酸鉀T2處理顯著高于常規施用硝酸鉀處理T3；中下部煙葉總糖和還原糖含量控緩釋硝酸鉀處理(T1、T2)都顯著高于常規施用硝酸鉀處理，說明控緩釋硝酸鉀有利于提高煙葉總糖和還原糖含量。相應地，控緩釋硝酸鉀對糖堿比的影響表現為：控緩釋硝酸鉀處理各部位糖堿比高于常規硝酸鉀處理；其中，中、上部煙葉以T2處理顯著高于T3處理；下部葉控緩釋硝酸鉀處理(T1、T2)顯著高于常規硝酸鉀處理。不同處理對煙葉鉀含量的影響表現為：上部葉以施控緩釋硝酸鉀(T1、T2)處理高于常規硝酸鉀T3處理；其中T2處理顯著高于T3處理；中部葉以T1、T2低于T3處理，但處理之間差異不顯著；下部葉以T1、T2處理顯著低于T3處理；不同部位煙葉鉀含量表現為：下部葉>中部葉>上部葉。由此可見，施控緩釋硝酸鉀有利于平衡各部位煙葉鉀含量。不同處理對總氮、pH、兩糖比、氮堿比和兩糖差等指標影響差異不顯著。總之，與常規施用硝酸鉀處理相比，控緩釋硝酸鉀處理(T1、T2)特別是T2處理能顯著增加煙葉總糖和還原糖含量，降低煙葉煙堿含量，顯著提高煙葉糖堿比，但是對煙葉鉀含量的影響因部位而有所不同。

3 討論與結論

3.1 緩釋硝酸鉀對土壤無機氮含量的影響

秦艷青等[13]研究表明，栽后30～60 d，整株煙氮素累積占全生育期累積總量的41.2%～81.8%。福建翠碧一號烤煙移栽時間較早，一般在移栽60 d達到團棵期[16]。因此，翠碧一號煙株一般在60 d后開始進行氮和鉀的大量吸收和積累。烤煙生產上常規硝酸鉀一般在煙株團棵前大培土時進行施用，施用后受降雨和灌溉影響較大。本試驗3個處理均在煙株移栽后60 d左右土壤硝態氮和土壤無機氮達到最高值，但是各處理的峰值存在差異，常規硝酸鉀作追肥施用處理土壤無機氮含量峰值為68.44 mg/kg，可能出現土壤有效氮水平偏低的問題，不利于煙葉的正常成熟；30 d緩釋期硝酸鉀處理和60 d緩釋期硝酸鉀處理土壤無機氮含量峰值分別為99.84 mg/kg和90.46 mg/kg。從土壤無機氮變化進程看，施常規硝酸鉀處理煙株伸根期和旺長期土壤無機氮供應均低于施緩釋硝酸鉀處理，特別是T2處理的無機氮下降較慢，比較符合煙株氮素積累動態，達到了養分釋放與作物需求基本同步的目標。另外，緩釋硝酸鉀施基肥時與其它條溝肥一起施用，若將緩釋硝酸鉀結合進煙草專用肥配方，還可以做到減工降本。

3.2 緩釋硝酸鉀對煙株干物質積累、單葉重和產量的影響

本試驗研究表明：緩釋硝酸鉀對煙株干物質積累、單葉重和產量影響不明顯，可能與緩釋氮肥量有關，硝酸鉀的含氮量為13.5%左右，225 kg/hm2的緩釋硝酸鉀含氮量為2.25 kg，占總施氮量的30%左右，因此對煙株干物質積累影響有限，而煙株干物質積累與煙葉單葉重和產量具有一定的正相關。此結果與丁洪[14]和張雪芹等[19]的研究結果“控緩釋肥可以顯著增加烤煙干物質的積累”并不一致，可能與控緩釋氮肥占總施氮量的比例不同有關。王茂福等[20]研究發現，不同地點施用煙草控釋肥，有的地點表現出顯著的增產效果，有的地點還有一定的減產效益，這可能與試驗地點的土壤和氣候條件，以及肥料緩釋規律是否與煙株生長過程的需肥規律吻合有關。

3.3 緩釋硝酸鉀對烤煙經濟性狀的影響

雖然緩釋硝酸鉀對煙葉產量影響不顯著，但是，緩釋硝酸鉀對烤煙其他經濟性狀影響較顯著。施緩釋硝酸鉀處理的煙葉產值、均價和上中等煙比例顯著高于常規施用硝酸鉀處理，上等煙比例高于常規施用硝酸鉀處理11.08%～15.21%；其中，緩釋期60 d硝酸鉀處理的上等煙比例顯著高于常規施用硝酸鉀處理。在產量差異不明顯的情況下，施緩釋硝酸鉀處理的產值、均價和上中等煙比例都顯著提高，說明緩釋硝酸鉀尤其是緩釋期60 d的控緩釋硝酸鉀對提高翠碧一號煙葉外觀等級質量和經濟效益具有較顯著的作用，這可能與控緩施肥可以較好地滿足烤煙生長中期中、上部煙葉對養分的需求，促進中、上部煙葉的開面有關。此結果與不少研究認為的控緩釋肥能提高煙葉外觀等級質量，增加中上等煙比例，從而增加煙葉產值[18,21-23]的結果基本一致。

3.4 緩釋硝酸鉀對烤煙化學成分的影響

緩釋硝酸鉀對煙葉化學成分煙堿、鉀、總糖和還原糖的影響因煙葉部位不同而有所差異。總體來看，控緩釋肥能降低煙葉煙堿含量，增加煙葉總糖和還原糖含量，提高煙葉糖堿比，還能提高上部煙葉鉀含量，這與有關學者[8-9,14,20-21]的研究結果一致。說明控緩釋肥能提高煙葉化學成分的協調性和燃燒性，促進煙葉內在品質的提高，這可能與緩釋硝酸鉀更能滿足烤煙在生長發育過程中對鉀素和其他營養元素的需求有關。