不同氮水平下鎂肥用量對烤煙生長及產質量的影響

黃 建，馬占峰，楊新士，連培康，李紅霞，王念磊，張海偉

(1.江西中煙工業有限責任公司，江西 南昌 330096；2.贛州市煙草公司 石城分公司，江西 石城 342700； 3.吉安市煙草公司 峽江分公司，江西 峽江 331409；4.江西省煙草科學研究所，江西 南昌 330025)

氮是影響烤煙生長的重要元素，對煙草產質的形成而言，施氮率遠大于施肥量的影響。同時，只有適宜的供氮水平，才能有效地促進煙株的生育進程、物質代謝與合成，實現烤煙生產的優質、適產[1-3]。鎂對烤煙的生長發育也非常重要，不僅是葉綠素不可或缺的組成部分，影響著煙株的光合作用，還是碳水化合物的轉化和降解、氮代謝等關鍵生育進程的很多酶的活化劑[4-7]。因此，煙株對鎂素營養的反應很強烈，煙株缺鎂，生長發育受阻，影響其形態的建成，烤后煙葉的外觀質量、產質量也受到很大影響，但鎂含量過高，也會影響煙株地下部分的生長[8-9]。近年來，很多研究者對鎂肥類別、施用量、施用方法進行了很多探索，針對當地的鎂肥施用生產技術提供了大量的幫助[10-14]。土壤有效鎂含量是衡量土壤供鎂能力的指標之一，江西贛南煙區降雨量多，土壤風化淋溶較重，土壤pH值偏低，加上每年作物收獲后帶走一部分，使得土壤含鎂較少，作物容易缺鎂。這可能是造成烤后煙葉香氣量不足、顏色偏淡的原因。為促進煙葉養分均衡吸收，提升煙葉品質，擬開展不同氮水平下鎂肥用量試驗，旨在摸清江西省贛南煙區烤煙適宜的施鎂量，完善煙葉平衡施肥技術，為優化氮鎂肥施用技術提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試品種

供試烤煙品種為云煙87，種子由玉溪種子公司提供，采用包衣種濕潤育苗。

1.2 供試肥料

復合肥料煙草專用肥(N∶P2O5∶K2O=10∶8∶20)由云南云葉化肥股份有限公司提供；硝酸鉀(N∶P2O5∶K2O=13.5∶0∶44.5)由上海申之禾化工集團有限公司生產；硫酸鉀(N∶P2O5∶K2O=0∶0∶50)由上海申之禾化工集團有限公司生產；生物酶活化磷肥(N∶P2O5∶K2O=0∶16∶0)由湖北省龍盛肥業有限公司生產；精制有機肥料(N∶P2O5∶K2O=2.0∶2.0∶2.5)由云南云葉化肥股份有限公司生產；農用氧化鎂(N∶P2O5∶K2O=0∶0∶0,MgO>30%)由三明市惠農農肥有限公司生產。

1.3 試驗地概況

試驗于2018年在江西省贛州市石城縣豐山鄉福村進行。試驗田土壤類型為麻沙泥田，土壤理化性狀：pH值為5.43、有機質含量20.41 g/kg、全氮1.04 g/kg、堿解氮94.25 mg/kg、速效鉀210.50 mg/kg、有效磷19.08 mg/kg、交換鈣1282.56 mg/kg、交換鎂103.68 mg/kg、水溶氯41.54 mg/kg、有效硫50.12 mg/kg。前茬作物為水稻，肥力分布均勻，近2年未做過肥料試驗，病蟲害發生較少。

1.4 試驗方法

1.4.1 試驗設計 試驗設氮水平和鎂肥用量2個因素，氮水平設112.5 kg/hm2(低氮)、135.0 kg/hm2(中氮)、157.5 kg/hm2(高氮)3個水平，鎂肥用量(折合純鎂用量)設60.0 kg/hm2、90.0 kg/hm2、120.0 kg/hm23個水平，共9個處理，各處理完全隨機排列，重復3次，共27個小區，每個小區面積50 m2，每小區植煙90株，行株距為120 cm×50 cm。

試驗田煙苗于3月5日移栽，除氮用量、鎂肥用量外，磷、鉀用量各處理均一致，分別為135.0 kg/hm2、405.0 kg/hm2。所用肥料中磷肥、鎂肥、有機肥全部作基肥施用(除去作追肥的復合肥中的部分磷、鎂)，部分煙草專用肥也用作基肥，基肥在2月25日開溝條施，溝深15～18 cm，硝酸鉀、硫酸鉀、剩余煙草專用肥用作追肥，追肥按贛州市當年生產技術方案要求于移栽后35 d內分4次(含移栽當天定根肥)兌水澆施。

1.4.2 煙葉樣品的選取 各處理嚴格按成熟采收，以處理為單位,單獨采收烘烤及分級計產，統計各處理煙葉產量、產值、上等煙比例、中等煙比例及均價等經濟性狀，各處理取C3F煙葉2 kg，用于檢測其化學成分含量和感官質量評價。

1.4.3 項目測定 (1)試驗田土壤基礎肥力。試驗田起壟前，采用5點取樣法，制取土樣進行土壤基礎肥力測定。各養分的具體測定方法參見文獻[15-17]進行。

(2)煙株主要生育期的植物學性狀。清除奶腳葉，并在打頂后5 d進行不適用煙葉處理，每個處理選擇長勢均勻一致，能代表所在處理煙株長勢的15株進行調查，調查內容主要包括下部葉采收前各處理株高、莖圍、節距、最大葉長、最大葉寬。調查方法按參考文獻[18]進行。

(3)化學成分含量。煙葉的煙堿、總氮、總糖、還原糖、鉀、氯和淀粉等主要化學成分含量均參照文獻[19-23]的方法進行。

1.4.4 化學成分的協調性評價 以煙堿、總氮、還原糖、鉀、淀粉含量和糖堿比值、氮堿比值、鉀氯比值等8個指標作為化學成分協調性的評價指標，結合《中國煙草種植區劃》、卷煙工業企業要求以及專家意見構建烤煙化學成分評價體系，其評價方法參照文獻[24]的方法進行。

1.4.5 感官質量評價 將各處理的中部煙葉切絲后采用行業標準方法卷制單料煙，由江西中煙有限責任公司組織專家采用暗碼編號的方式進行吸食品質評價，煙葉的感官質量評價包含9項指標，分別為煙氣香氣質、香氣量、雜氣、濃度、勁頭、刺激性、余味、燃燒性、灰色。對上述9項指標進行評吸打分，具體打分標準見表1。

表1 感官質量評價打分標準 分

1.5 數據處理

采用Excel 2013和SPSS 20.0軟件對數據進行處理和分析。

2 結果與分析

2.1 不同氮水平與鎂肥用量對烤煙農藝性狀的影響

由表2所示，不同氮水平對株高、莖圍、節距、最大葉長、最大葉寬的影響均達到極顯著水平，對各指標的F統計量分別為23.348、6.568、57.692、15.885、16.431。鎂肥用量對株高、節距的影響達到顯著水平，F統計量分別為4.444、4.808。對其他指標的影響則不顯著。氮水平×鎂肥用量交互作用對節距和最大葉寬的影響達到了極顯著水平，F統計量分別為10.577、4.657，對其他指標的影響則不顯著。從貢獻率方面來看，氮水平對農藝性狀各指標的貢獻率均最大，分別達到了75.646%、56.658%、68.966%、71.720%、56.922%。

表2 不同氮水平和鎂肥用量對烤煙農藝性狀影響的方差分析

對不同氮水平和鎂肥用量烤煙農藝性狀進行多重比較分析(表3)。結果表明，隨著氮水平的提高，農藝性狀各指標大體呈現逐漸增加的趨勢。氮用量對烤煙生長促進作用明顯；隨著鎂肥用量的增加，大體呈現先增加后降低的趨勢。

表3 不同氮水平和鎂肥用量對烤煙農藝性狀的影響

不同氮水平下鎂肥用量對烤煙農藝性狀的影響如表4所示，在低氮水平下，隨著鎂肥用量的增加，株高、最大葉長無顯著變化，莖圍、最大葉寬呈現逐漸降低的趨勢，節距呈現逐漸增加的趨勢。在中氮水平下，隨著鎂肥用量的增加，株高、莖圍、最大葉寬無顯著變化，節距、最大葉長呈現逐漸增加的趨勢。在高氮水平下，隨著鎂肥用量的增加，莖圍、最大葉長無顯著變化，株高、最大葉寬呈現先升高后降低的趨勢，節距呈現逐漸降低的趨勢。這說明不同氮水平下，煙株對鎂肥用量的響應不同。

表4 不用氮水平下鎂肥用量對烤煙農藝性狀的影響

2.2 不同氮水平與鎂肥用量對烤煙經濟性狀的影響

由表5可知，不同氮水平、鎂肥用量、氮水平×鎂肥用量交互作用對產量、產值、均價、上等煙比例、中等煙比例的影響均達到極顯著水平。從貢獻率方面來看，氮水平對產量、產值的貢獻率最大，分別達到了64.13%、38.52%；氮水平×鎂肥用量交互作用對均價、上等煙比例、中等煙比例的貢獻率最大，分別達到了44.546%、51.416%、65.120%。

表5 不同氮水平和鎂肥用量對烤煙經濟性狀影響的方差分析

對不同氮水平和鎂肥用量烤煙經濟性狀進行多重比較分析(表6)。結果表明：烤煙農藝性狀各指標在不同氮水平存在顯著差異，隨著氮水平的提高，產量、產值、上等煙比例等指標大體呈現逐漸增加的趨勢，均價呈現先增加后降低的趨勢。隨著鎂肥用量的增加，產量、產值、均價等指標均呈現先增加后降低的趨勢，上等煙比例呈現逐漸降低的趨勢，且鎂肥用量120 kg/hm2處理的表現最差。

表6 不同氮水平和鎂肥用量對烤煙經濟性狀的影響

不同氮水平下鎂肥用量對烤煙農藝性狀的影響如表7所示，在低氮水平下，隨著鎂肥用量的增加，產量呈現逐漸增加的趨勢，產值、均價、上等煙比例呈現先增加后降低的趨勢。在中氮水平下，隨著鎂肥用量的增加，產量呈現先增加后降低的趨勢，產值、均價、上等煙比例均以60 kg/hm2處理表現最優。在高氮水平下，隨著鎂肥用量的增加，產量、產值、均價呈現先升高后降低的趨勢，上等煙比例呈現逐漸降低的趨勢。

2.3 不同氮水平與鎂肥用量對烤煙中部葉常規化學成分的影響

由表8可知，在低、中氮水平下，隨著鎂肥用量的增加，煙堿、總氮呈現逐漸增加的趨勢，還原糖含量呈現先增加后降低的趨勢，糖堿比、氮堿比均低于適宜范圍，其他指標大體在適宜范圍內，從得分來看，大體呈現逐漸降低的趨勢。在高氮水平下，隨著鎂肥用量的增加，煙堿、總氮含量呈現逐漸降低的趨勢，糖堿比、氮堿比略低，其他指標大體在適宜范圍內，從得分情況來看，大體呈現逐漸增加的趨勢。

表8 不同氮水平和鎂肥用量對烤煙化學成分的影響

總體來看，各處理的煙堿含量均較高，糖堿比、鉀氯比較低，其他指標大體在適宜范圍內。得分也大體處于較好的水平，在低、中氮水平下，鎂肥用量60.0 kg/hm2處理的煙葉化學成分協調性好于90.0、120.0 kg/hm2處理。在高氮水平下，則以鎂肥用量120.0 kg/hm2處理表現較好。高氮水平處理的煙葉化學成分得分低于低、中氮水平處理。

2.4 不同氮水平與鎂肥用量對烤煙中部葉(C3F)感官評吸質量的影響

由表9可知，不同氮水平下鎂肥用量各處理烤煙香氣質、香氣量、雜氣、余味等指標差異明顯。從對比評吸結果可知：在同一施鎂水平下，不同的施氮量處理以中氮水平下煙葉品質較好。在同一氮水平下，隨著鎂肥用量的增加，則無明顯的規律。在3個氮水平下，隨著鎂肥用量的增加，香氣質、香氣量、濃度大體呈現下降的趨勢，鎂肥用量120 kg/hm2的3個處理均表現出偏低的品質。整體來看，中氮水平下，鎂肥用量60 kg/hm2處理的得分最高；在低氮水平下，鎂肥用量90 kg/hm2處理的得分次之；在高氮水平下，3個鎂肥用量處理的得分均較低。

表9 不同氮水平和鎂肥用量對烤煙感官評吸質量的影響 分

3 結論與討論

氮、鎂均是烤煙碳氮代謝關鍵酶的組成成分，影響著植株的光合作用進程，是烤煙生長的重要元素，同時兩者相互作用也影響著其他元素的構成。丁玉川等[25]研究了不同氮源與鎂肥(硫酸鎂)互作對馬鈴薯產質量及養分吸收的影響，認為硝態氮、銨態氮各50%，配以適量鎂肥，能夠促進馬鈴薯的產質量，且明顯提高其養分吸收率。徐洋等[26]研究了氮鎂交互對大豆的影響，發現在一定的氮用量下，增施鎂肥，能夠明顯增加大豆葉面積指數、粒葉比，促進光合產物向籽粒積累，從而提升大豆產量。

本試驗結果表明，氮水平對煙株的生長及產質量的形成均有顯著的促進作用；在3個氮水平下，隨著鎂肥用量的增加，煙株的農藝性狀、經濟性狀各指標大體呈現先增加后降低的趨勢。說明在一定的氮水平下，適宜的鎂肥用量能夠促進烤煙內部代謝，進而改善煙株的形態建成，提升產量。

本試驗研究發現，在低、中氮水平下，隨著鎂肥用量的增加，烤煙化學成分協調性呈現變差的趨勢，但2個鎂肥用量差異不明顯，高氮水平下則表現為逐漸增加的趨勢；在鎂肥用量一致的情況下，中氮水平下的煙葉感官評吸質量較好，鎂肥用量120 kg/hm2時，不同氮水平下的3個處理均表現出偏低的品質。這與前人的研究結論基本一致，朱英華等[27]研究發現，在2～4 mol/L鎂濃度下，煙株的株高、葉面積等農藝性狀更好，莖、葉干物質積累也更多，且更有利于對鉀、磷等元素的吸收，但超過或者低于這個范圍，以上指標均表現較差。何春梅等[28]認為任何時期缺鎂都會影響煙株干物質的積累，同時提高煙葉的煙堿含量，破壞煙葉品質，各生育期需鎂強度表現為伸根期大于旺長期大于還苗期大于成熟期，因此，大田烤煙生產更應注重對敏感時期鎂肥的補給。馮小虎等[29]對比了4種鎂肥的應用效果，提出氧化鎂在促進煙株生產，提升葉片單葉重、經濟性狀方面表現最好。魏秋蘭等[11]在福建武平煙區對比了硫酸鎂、氫氧化鎂、氧化鎂對烤煙中微量元素及產質量的影響，提出施用硫酸鎂會大幅度提升煙葉的鋅、錳含量，施用氫氧化鎂處理會影響煙葉對鈣、鐵的吸收，甚至會導致中上部葉鈣、鐵的缺乏，而施用氧化鎂處理，煙葉化學成更協調性更好，且經濟性狀也表現最好。

整體來看，在中氮水平下，鎂肥用量60.0 kg/hm2處理的煙草更能實現產質量的平衡。在煙草生產進程中，還應根據烤煙品種的特性，結合當地土壤生態，均衡煙株營養，以生產出彰顯當地特色的高質量煙葉。