施肥方式對烤煙根系生長發育及原煙產質量的影響

黃躍鵬， 羅福命， 田俊嶺， 宗釗輝， 劉蘭， 曾濤， 郭鴻雁， 王軍*

(1.廣東煙草韶關市有限公司，廣東 韶關 512000； 2.廣東煙草煙葉生產技術中心，廣東 南雄 512400；3.廣東省煙草南雄科學研究所,廣東， 南雄 512400)

烤煙根系不僅是一種固著器官，更重要的還是吸收與合成器官[1]，煙株移栽后根系發育狀況與煙株生長、抗病性、主要經濟性狀、煙葉化學成分和吸食品質有密切的關系[2]。在烤煙生產上，培育發達根系是提高煙葉產量和品質的重要措施之一[3-5]。

由于根系在生長過程中會同時表現出向地性、向水性以及向肥性的生長趨勢[6]，在烤煙栽培中肥料施用位置直接影響肥效的發揮、煙株生長和干物質積累[7]以及煙葉的產、質量[8-10]。韓曉飛等[11]采用田間試驗證實了雙側條施處理的烤煙早生快發，主要農藝性狀指標、干物質積累量和累積強度均高于單條施和窩施處理，且能提高P、K在上部葉中分配比例，提高煙草對肥料的吸收和利用。陳虹[12]研究表明，不同施肥位置顯著改變養分在煙壟中的空間分布，其中提前溝施促進烤煙對氮、鉀素的吸收及提高煙葉干物質積累量3.99%～13.93%。

廣東南雄煙區為我國傳統的濃香型煙葉產區，但由于長期單一的淺翻耕、一次性成壟及基肥穴施模式使該地區植煙土壤耕層明顯變淺、起壟高度不夠、煙株根系欠發達等問題日益突顯[3,13]，進而導致煙葉煙堿含量趨于下降、產量難以提升。本文在大田條件下，探討了不同施肥方法對煙株生物學性狀、物質積累、根系發育及原煙產質量的影響，以期為該煙區合理施肥、提升煙葉產量、改善煙葉質量提供理論參考依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試土壤為砂泥田，土壤基礎理化性質：pH 4.73，有機質26.78 g·kg-1，全氮1.44 g·kg-1，全磷0.54 g·kg-1，全鉀15.08 g·kg-1，水解氮148.43 mg·kg-1，速效磷33.55 mg·kg-1，速效鉀40.20 mg·kg-1。供試烤煙品種粵煙97由廣東省煙草南雄科學研究所提供。供試肥料種類：豬廄肥(N 0.50%，P2O50.20%，K2O 0.25%)、花生餅肥(N 4.60%，P2O51.00%，K2O 1.00%)、煙草專用復合肥(N 12%，P2O58%，K2O 6%)、硝酸鉀(N 13.5%，K2O 44.5%)、硫酸鉀(K2O 50%)。

1.2 處理設計

試驗設4個施肥處理：T1基肥穴施(移栽前打穴，在穴邊施用)、T2中間條施(移栽前煙壟中間開10～15 cm深的條狀溝，溝中均勻施用)、T3雙側條施(移栽前在距煙壟中心5 cm水平距離的兩邊各開10～15 cm深的條狀溝，溝中均勻施用)及T4不施肥處理。4個處理在土壤耕翻時均施用等量的有機肥。每處理3次重復，隨機區組設計。其中每667 m2基施N 6.69 kg、P2O53.30 kg、K2O 5.83 kg(包括有機肥)，總施肥量為N 8.27 kg、P2O53.30 kg、K2O 15.00 kg。于2019年2月6日移栽，采用小苗膜下移栽，移栽密度為1.2 m×0.6 m。

1.3 測試指標

1.3.1 生物學性狀

按照YC/T 142—2010《煙草農藝性狀調查測量方法》調查煙株生物學性狀。每小區另外選取代表性煙株小心挖取整株(保留煙株各組織完整)1株，洗凈根系，吸(晾)干水分，各煙株按照根、莖、葉分開稱量鮮重，然后無損殺青、烘干后稱量各組織干重。

參照馬新明[14]的方法測定根長密度，先刮去薄薄的表層土，在水平距離主根軸5～10 cm垂直向下0～10 cm和10～20 cm處各挖取一個深10 cm、長和寬各10 cm的土體。然后剔除土壤和雜質，取出所有根系，拍照并測量根系的長度。用單位土壤體積內的根長來表示根長密度(cm·cm-3)。

1.3.2 生理生化指標

在煙葉進入成熟期(4月23日)時取各處理代表性煙株自上而下第3～4片功能葉測定其葉綠素、硝態氮、淀粉含量及淀粉酶活性[15]。

1.3.3 煙葉產、質量調查

各小區單收單烤，測定其產量，取中部葉(C3F)和上部葉(B2F)樣測定常規化學成分,并對C3F煙葉進行感官質量評價。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對煙株農藝性狀的影響

從表1、表2可以看出，與T4處理相比，T1、T2、T3處理均不同程度促進了煙株不同生育期的生長發育。與T1處理相比，T2處理顯著提高了大田煙株旺長前期(3月31日)的株高，平均提高7.4 cm，T2與T3處理之間差異不顯著；旺長中后期(4月14日)，T3處理的株高、葉片數及單株最大葉片寬度顯著高于T1處理，且T3處理優于T2處理；圓頂時(4月23日)，T2處理煙株中、上部葉寬度顯著增加，T2與T3處理之間差異不顯著。由此可見，在廣東南雄煙區，基施化學肥料采用中間條施的方法可顯著提高大田煙株的株高、葉片數及葉片寬度的擴展。

表1 不同施肥處理大田煙株的農藝性狀

表2 不同施肥處理中上部煙葉農藝性狀

2.2 不同施肥處理對煙株干物質積累的影響

表3結果顯示，與T4不施肥處理相比，3種施肥方式均增加了不同生育期的煙株干物質積累。與T1處理相比，大田煙株旺長前期(3月31日)T2和T3處理皆顯著增加煙株葉器官和整株干物質積累，但對根系和莖干物質積累無顯著影響；至旺長中后期(4月14日)時，T2顯著增加煙株整株干物質積累量，平均每株增加20.33 g，但對各單個組織干物質積累無顯著影響，而T3則顯著增加了煙株莖的干物質積累量。

表3 不同施肥處理大田煙株干物質積累

2.3 不同施肥處理對煙株根系生長發育的影響

煙株根系具有向肥性的特點，所以施肥方式(位置)的不同必然會誘導煙株根系在煙壟中的空間分布差異。本試驗結果(表4)表明，在0～10 cm土層，與T4不施肥處理相比，各施肥處理均改善了烤煙大田成熟前期(5月23日)煙株根系生長狀況。其中，T2煙株根系區域內其根長、根重皆顯著大于T1，其中根長是T1的5倍，而根重是T1的十多倍，而T3在此區域煙株根長和根重則與T1無顯著差異。在10～20 cm土層，煙株根長依T1、T2、T3、T4遞增，且各處理間差異顯著，而T3根重顯著高于其他3個處理，這可能與煙壟中肥料分布狀況差異有關。

表4 不同施肥處理大田煙株成熟前期根系生長參數

2.4 不同施肥處理對煙株生理特性的影響

從煙株大田成熟前期(4月23日)葉片生理特性(圖1)來看，T2葉片葉綠素含量顯著高于其他3個處理，而葉片硝態氮含量則表現為T3處理顯著高于T2處理，T2顯著高于T1和T4。煙株葉片葉綠素和硝態氮含量的高低一定程度上反映了此期煙株葉片光合同化和對氮素吸收同化能力的強弱，因此，本試驗結果充分說明了與傳統化學肥料基肥穴施相比，中間條施可通過優化大田煙株根系分布來顯著提升大田煙株成熟前期光合同化能力和此期對氮素的吸收和同化能力。

柱間無相同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)。圖1 不同施肥處理對大田成熟前期煙株葉片生理特性影響

從此期煙株葉片淀粉含量來看，T3淀粉含量顯著低于其他3個處理，且其他3個處理之間差異不顯著，對煙株淀粉酶活性而言，則是T3和T4顯著高于T2和T1，這可能與該處理此期較強的氮素吸收同化而消耗較多的碳水化合物有關。

2.5 不同施肥處理對原煙經濟性狀的影響

從表5可以看出，與T4不施肥處理相比，3種施肥方式均增加了原煙的產量，且3個施肥處理之間差異不顯著。與T1相比，T2原煙的均價增加2.35 元·kg-1，每667 m2產值增加600.27元，中上等煙比例增加7.24百分點，而T3則對原煙的各經濟性狀皆無顯著影響。由此可見，中間條施的施肥方式主要是通過改善原煙的中上等煙比例及均價而提高原煙的經濟效益，而雙側條施對提高原煙經濟效益無顯著效應。

表5 不同施肥處理原煙的經濟性狀

2.6 不同施肥處理對原煙化學成分的影響

表6結果顯示，與T4不施肥處理相比，3種施肥方式均降低了中部葉(C3F)總糖和還原糖含量。與T1相比，T2和T3不同程度降低了中部葉總糖、還原糖含量，煙堿含量也略有下降，但由于總糖和還原糖含量下降幅度較大，其糖堿比也不同程度下降。對于上部葉(B2F)而言，4個處理間的變化規律與中部葉相似，綜合分析發現，以T2處理煙葉化學成分最佳。

表6 不同施肥處理對烤煙化學成分的影響

3 小結與結論

從植物營養學的角度來說，中間條施和雙側條施由于將等量的肥料均勻分散在煙株根系周邊，在空間上形成一種“分散相對集中、集中相對分散”的分布優勢，充分滿足根系所觸空間的養分供給，利于煙株根系對養分的吸收利用，既能促進煙株前期早生快發，又能為后期生長奠定良好基礎。這與相關研究結論[16-18]相一致。而穴施則由于肥料過于集中，煙株前期養分生長環境比較優越，但隨著煙株不斷生長，根系不斷發育延伸，到生長中、后期，就會導致部分根系吸收的養分相對減少，造成生長反不如中間條施。而在實際操作中，雙側條施需要更多的勞動力投入，最終影響烤煙種植的效益[19]。

與穴施相比，中間條施可顯著增加煙株根系在0～10 cm的根長和根重，提高大田煙株的株高、葉片數及葉片的擴展，顯著增加煙株整株干物質積累量；同時中間條施可顯著提高原煙產量和中上等煙葉的比例，進而增加烤煙的產值；就品質方面而言，中間條施可不同程度降低原煙的總糖、還原糖含量，煙堿含量趨于增加，煙葉的糖堿比不同程度下降，內在化學成分協調度增加。由此可見，中間條施的施肥方式適合在該煙區推廣。