張金峰,楊海燕,雷 翔
(云南省煙草公司保山市煙草公司昌寧分公司,云南保山 678100)
烤煙對肥料的依賴性很強,肥料種類、形態、數量、使用方法、使用時間等的變化,可以在很大程度上控制烤煙的外觀品質,影響煙葉內在品質[1]。在各種營養元素中,氮素是對烤煙產量、品質影響最大的敏感元素,鉀也是影響煙葉品質的重要元素之一,因此氮、鉀在很大程度上決定了煙葉的產量和品質。前有研究指出,烤煙的需氮量,一般來說較低,過量的氮會明顯降低烤煙質量,而施氮不足也會降低烤煙的產量和質量[2]。氮素供應適當,煙草形成較大的葉片,葉色正常,煙草產量和品質均較好。氮素供應過多,則生長過分旺盛,會使葉片過大,粗筋暴梗,葉色深綠,易形成黑暴煙,導致成熟期推遲;烤后煙葉外觀色澤暗淡,葉中蛋白質、水溶性氮、煙堿含量高,碳水化合物含量低,吃味辛辣,雜氣重,刺激性強,缺乏煙草特有的香味,降低煙葉品質。氮素供應不足時,植株矮小,葉片小,葉綠素含量低,葉色淡綠或呈淡白色,蛋白質合成受阻,產量降低;烤后煙葉身份輕,煙堿含量低,香氣差,刺激性不夠,勁頭不足。在一定范圍內,煙葉中淀粉含量隨施氮量的增加而減少,施氮不足或過量時,碳、氮代謝失調,淀粉含量均較高[3-5]。煙草對鉀的需求量大,吸鉀量約為吸氮量的2~3倍。鉀對煙葉品質亦有著非常重要的作用,其鉀含量越高,煙葉品質及工業可用性越好[6-7]。鉀素充足時,煙葉組織細致,光澤好,香味足,柔軟,彈性更好,燃燒性和陰燃持火能力強,還能促進煙株體內干物質的積累,擴大葉片厚度和單葉面積,有利于提高煙葉的產量和品質[8-10]。鉀還是多種酶的活化劑,能調節氣孔開關,參與物質運輸,提高烤煙的抗逆性[11]。科學施用氮、鉀肥,不僅可以提高煙葉產量,改善煙葉品質,還可以降低生產投入,減少肥料流失對環境的污染[12-13]。因此,本試驗開展不同氮、鉀配比施肥對烤煙生長發育及產量品質的影響研究,旨在為當地烤煙的科學施肥提供理論依據。
試驗于2018 年在云南省保山市昌寧縣珠街鄉進行,試驗地為山地,海拔1 800 m。土壤為砂壤土,土地向陽,排水良好,肥力中等,前茬作物為烤煙。
1.2.1 供試品種
供試烤煙品種為紅花大金元。
1.2.2 施用肥料
復合肥1(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶18);復合肥2(N∶P2O5∶K2O=30∶6∶0);氮鉀肥(N∶P2O5∶K2O=12.5∶0∶33.5);鉀肥(51%);過磷酸鈣(16%)。
試驗采用雙因素設計,以基肥氮、鉀施用量為因素,磷肥施用量均為當地常規水平,每個因素3 個水平,具體設計見表1。試驗設9 個處理,3 次重復,共27 個小區,小區隨機區組排列,小區間留有保護行。株行距為120 cm×50 cm,每小區種植60株。

表1 不同處理的施肥量 單位:kg/hm2
采用常規漂浮育苗,苗齡65 d,于4 月28 日進行移栽。移栽時澆足定根水,及時蓋膜,管理過程中適時灌水,及時除草,移栽45 d 后揭膜。適時進行中耕,培土兩次。病蟲害防治以藥劑防治和物理防治相結合,根據各時期的發病情況,每周對癥施藥一次。50%中心花開放時打頂,同時涂抹抑芽劑(芽畏),之后發現煙芽及時摘除并涂上芽畏。成熟烤煙按小區分別采收,編桿烘烤,烘烤后的煙葉也分小區分級保管。
1.4.1 生育期
按照烤煙生育期調查標準,準確記錄移栽期、團棵期、現蕾期、中心花開放期。以小區內進入某生育期的煙株數占到總株數50%時的日期,作為該小區煙株進入某生育期的時間。
1.4.2 農藝性狀
煙株打頂后,選擇有代表性的煙株10株,掛牌作觀察株,初烤采收前調查單株有效葉片數、腰葉最大葉長寬,采收完畢后考查株高(煙株被拉直后,從地面到煙株最高點的垂直高度)、莖圍(以自下而上第6~7片葉處的莖圍計算)和節距。
1.4.3 經濟性狀
統計各處理所有煙葉的等級狀況、產量、均價、產值及上等、中等和下等煙比例。烘烤結束后,對標識的每桿煙葉進行稱重,記錄每桿煙葉的干重;按葉位歸類,并按國家四十二級分級標準進行分級稱重,以每667 m2種1 100株煙葉進行產量和產值測算。
1.4.4 SPAD值
用SPAD 測定儀測定各處理中部葉的葉綠素含量。每小區選擇3 株長勢良好、差異不大的煙株,每株選取中部葉3片進行SPAD測定。
1.4.5 光合特性
在晴天上午9:00—11:00,用便攜式光合測定儀測定功能葉的凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度和蒸騰速率,每小區隨機測定3株。
1.4.6 烤后煙化學成分
從每個重復的烤后煙葉中分別選取C3F 煙樣,將同一處理的C3F 煙葉合并后,將1.5 kg 煙樣送檢進行相關化學成分分析(煙堿、總氮、總糖、還原糖、鉀、氯含量)。
利用EXCEL 軟件對試驗數據進行初步處理,用SPSS 19.0軟件進行方差及顯著性分析。
由表2 可知,隨著氮肥施用量的減少,其煙株的團棵期、現蕾期和花盛開期相應推遲,原因可能是處理間施肥量的差異;氮肥減少、鉀肥增多是造成煙株大田生育期略微延長的原因之一。
初考采收前,各處理煙株的農藝性狀調查結果見表3。可以看出,處理1 的株高最高,為119.13 cm,處理5 最低,為114.97 cm,處理1 與處理2、處理3、處理5、處理6、處理8 有顯著差異;莖圍,處理2 與處理6、處理8有顯著差異,其余無顯著差異,莖圍最大的為10.12 cm,最小的為9.63 cm;節距,處理3 與處理1、處理4、處理5、處理7、處理8、處理9 有顯著差異,其余無顯著差異,最大為3.12 cm,最小為2.80 cm;最大葉長,處理9 與處理8 有顯著差異,其余無顯著差異,最大為72.23 cm,最小為69.73 cm;最大葉寬,各處理間的差異不顯著。綜合來看,處理1、處理3和處理4的煙株農藝性狀表現較好。

表2 不同處理對烤煙生育期的影響

表3 不同處理對烤煙農藝性狀的影響
由表4 可知,各處理間的烤煙產量存在差異,但達不到顯著水平;處理4的烤煙產量最高,產值最大,效益最好;處理9 的產量和產值最低;各處理的上等煙比例、中上等煙比例和均價無顯著差異。
由表5 可知,處理9 的SPAD 值(葉綠素)最高,處理4 的SPAD 值最低;處理9 與處理1、處理2、處理3、處理4、處理6、處理7 有顯著差異,與處理5、處理8無顯著差異。
由表6 可知,各處理的凈光合速率、胞間CO2濃度和蒸騰速率之間的差異不顯著;凈光合速率最大的是處理6,為23.08,最小的是處理3,為15.03;胞間CO2濃度最高的是處理6,為293.74,最低的是處理3,為266.77;蒸騰速率最大的是處理7,為6.16,最小的是處理9,為3.36;氣孔導度,處理6 與處理4、處理9 有顯著差異,其余處理間差異不顯著,氣孔導度最大的是處理6,為0.63,最小的是處理9,為0.27。綜合來看,處理6與其他處理的差異顯著。

表4 不同處理對烤煙經濟性狀的影響

表5 不同處理對烤煙中部葉SPAD的影響

表6 不同處理對烤煙中部葉光合特性的影響
一般認為優質煙葉的總糖含量要達到18%~22%,還原糖含量16%~18%,總氮含量1.5%~3.5%,煙堿含量1.5%~3.5%,鉀含量2%以上,氯含量1%以下,而云南煙區獨有的氣候使云南煙葉的含糖量普遍較高[14-15]。由表7 可知,相較于優質煙葉的一般指標,各處理的總糖含量均顯著高于一般優質煙葉指標;還原糖含量除了處理2,其余處理均略高;所有處理的總氮、煙堿含量處于優質煙葉標準范圍;鉀含量低于2%,可能是雨水較多造成鉀元素流失;氯含量顯著低于1%,且處在優質煙葉氯含量最適宜范圍;兩糖差、糖堿比均略高;氮堿比處于最適水平(小于或等于1);各處理間的鉀氯比差異較大,以大于4 的為佳。綜合分析,處理4、處理5 的烤煙中部葉化學成分較好,配比協調,與優質煙葉相差不大。
本試驗結果表明,在氮素充足的情況下,即N1水平(當地常規施肥,純氮90 kg/hm2),增施鉀肥對烤煙生育期、SPAD 值、光合特性無顯著影響,但會使節距增大,中上等煙比例提高。
施氮水平為72 kg/hm2時,處理4、處理5、處理6的產值較其他處理高,中上等煙比例隨施鉀量增加而增大,凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度和蒸騰速率均有不同程度的提高,說明處理4、處理5、處理6 的煙株光合特性較其他處理好,能夠較好地進行干物質積累和轉換;化學成分也比較協調,接近或已達到一般優質煙葉標準。

表7 不同處理對烤煙中部葉化學成分的影響
施氮水平為54 kg/hm2時,煙株生育期較其他處理推遲,各項農藝性狀表現較差,經濟性狀較其他處理稍差,葉綠素含量隨施鉀量增加而增大,光合特性指標無規律性變化。
綜合考慮試驗結果,珠街鄉烤煙的適宜氮鉀施肥方案為處理4、處理5、處理6,但從生產成本及肥料流失對環境造成污染等方面綜合考量,建議當地烤煙基肥施用方案為處理4,即施純氮72 kg/hm2,純鉀108 kg/hm2。