平衡碳氮技術對烤煙上部煙葉產質量的影響

祖慶學，聶忠揚，張翼飛，王藝琨，蔣司卿，雷小芳，林松

(貴州省煙草公司 貴陽市公司，貴州 貴陽 550001)

合理施用有機肥是維持和提高地力的最有效方式，也是實現農業可持續發展的根本保證[1-3]。有機肥含有豐富的有機質、氨基酸、蛋白質等有機養分。同時，也含有氮、磷、鉀等無機養分，煙田施用有機肥具有增加土壤有機質含量[4]、改良土壤、培肥地力[1-2]、改善煙葉品質的作用[5-7]。

萬軍等[8]研究表明，自制有機肥(玉米稈-牛糞-油枯-尿素)能改善土壤結構，提高土壤養分供應，為煙株的生長提供持續的營養，促進煙株生長。同時，提高了烤煙的總糖、還原糖、鉀和石油醚提取物的含量，改善了煙葉的化學品質。王洪云等[9]研究表明，油菜籽油枯可促進煙株生長，增強煙株抗病性，改善煙葉落黃情況，提高煙葉產質量。施河麗等[10]研究表明，油菜籽油枯可促進煙株中上部葉開片，增強煙株抗病性，提高煙葉產量和產值，改善初烤煙葉化學成分，提高煙葉綜合品質，降低下部葉煙堿含量。易建華等[11]研究表明，每株煙施純氮7 g、油枯28 g，煙葉產量適中、上等煙比例高、效益最好。李成江等[12]研究表明，施用生物炭能較好地改善土壤微生物狀況及其對碳源的利用，增加煙葉的產量和產值。王博等[13]研究表明，減氮40%條件下生物炭料能夠促進煙株根系各形態指標發育，提高根系活力，增加土壤微生物數量，有利于綠色煙葉的可持續發展。蘆海靈等[14]研究表明，綠肥翻壓配施生物炭可改善土壤的理化性狀和提高煙葉的產質量及經濟效益，降低根腐病和黑脛病的發生。李松偉等[15]研究表明，生物炭配施海藻肥能有效改善連作植煙土壤環境，促進烤煙生長發育，提升烤煙品質和經濟效益。郭群召等[16]研究表明，植煙土壤施用油菜籽餅肥后增加了土壤中細菌、真菌、放線菌的數量，提高了土壤蔗糖酶、尿酶、過氧化氫酶的活性，促進了煙株的生長發育，增加了烤煙的經濟產值，煙葉感官評吸質量較好。熊志林等[17]研究表明，施用發酵菜粕顯著增強了烤煙的生長勢，提高了煙葉的產質量。賈海江[18]研究表明，施用菜籽餅肥能不同程度地促進煙苗生長發育，協調煙葉內在化學成分，提高感官評吸質量，提高煙葉的品質和煙農的經濟效益。

由于貴陽煙區屬喀斯特地貌，烤煙生長季節雨水較多，加之常年連作，土壤有機質降低、碳氮比下降、碳庫失調，導致土壤肥力供應和轉化能力嚴重削弱，進而影響煙葉品質及風格特色。為此，根據固碳培肥增香理論，試驗研究了平衡碳氮技術對貴陽烤煙上部煙葉產質量的影響，以篩選出適宜貴陽烤煙生產的有機肥種類，為貴陽煙區科學施用有機肥提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2021年在貴陽市開陽縣進行，試驗地前茬作物為玉米，土壤肥力中等、均勻，地勢平坦，土壤類型為壤土，pH 7.15，有機質含量45.80 g·kg-1，全氮含量2.71 g·kg-1，堿解氮含量179 mg·kg-1，全磷含量1.154 g·kg-1，有效磷含量42.85 mg·kg-1，全鉀含量17.39 g·kg-1，速效鉀含量368 mg·kg-1。煙田于3月15日起壟覆膜，起壟時每667 m2條施煙草專用復合肥(N 9%、P2O510%、K2O 27%)50 kg作為基肥，施肥深度20 cm；4月18日移栽，每667 m2施入提苗肥(N 22%、P2O514%、K2O 10%)2.5 kg(2.5 kg提苗肥兌水250 kg)作為定根水，烤煙種植行株距為1.1 m×0.6 m，每667 m2種植1 010株；5月5日，施用專用追肥(N 14%、P2O519%、K2O 20%)9 kg(9 kg專用追肥兌水100 kg)；8月29日上部葉采收烘烤。

供試品種為云煙87。

供試有機肥：生物炭為花生殼生物炭，全碳含量43.44%，全氮含量1.32%，pH 8.25；菜籽餅肥，N含量為4.32%，P2O5含量為2.11%，K2O含量為1.60%；發酵油枯，N含量≥5.0%。

1.2 處理設計

采用隨機區組設計，設置4個處理，即CK，不施用有機肥；T1，每667 m2添加生物炭100 kg；T2，每667 m2添加菜籽餅肥40 kg；T3，每667 m2添加發酵油枯20 kg。3次重復，共12個小區，每小區面積為66.7 m2。烤煙管理措施按照當地優質煙生產技術方案執行。

1.3 觀察記載

1.3.1 農藝性狀

在各小區選擇有代表性的10株煙株掛牌標記，于移栽后90 d對煙株的株高、莖圍、葉片數、節距、最大葉長寬、倒三葉長寬、倒六葉長寬和頂葉長寬等農藝性狀進行調查，并計算葉面積，葉面積=0.634 5×葉長×葉寬，其中0.634 5為葉面積系數[19]。

1.3.2 經濟性狀

以小區為單位單獨采收烘烤、分級計產。開烤前調查實收株數，對各小區煙株下部葉(4～7葉位)、中部葉(8～13葉位)、上部葉(14～18葉位)。烘烤結束后，分小區按國家42級標準分級，價格按當地統一收購價格進行計算，僅統計上部煙葉的產量、產值，上等煙比例、中上等煙比例。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 煙葉外觀質量

依據國家標準GB 2635—1992[20]對樣品外觀質量進行鑒定，采用專家打分的方法，測定項目包括顏色、成熟度、葉片結構、油分、身份、色度、葉面組織特征、柔韌性和光澤度等指標。

1.4.2 煙葉常規化學成分

煙葉常規化學成分采用連續流動法測定，總糖，還原糖含量的測定參照YC/T 159—2019，煙堿含量的測定參照YC/T 468—2013，總氮含量的測定參照YC/T 161—2002，鉀含量的測定參照YC/T 217—2007，氯含量的測定參照YC/T 162—2011；計算兩糖比、糖堿比、氮堿比和鉀氯比。

1.4.3 煙葉感官質量

煙葉的感官質量按香氣特性(香氣質、香氣量、透發性、雜氣)、煙氣特性(細膩度、柔和度、圓潤感)、口感特性(刺激性、干燥感、余味)等指標來衡量煙葉感官質量，評吸質量評價按照標準《YC/T 138—1998煙草及煙草制品》[21]進行。

1.5 數據處理

使用DPS 7.05軟件，采用Duncan新復極差法比較不同處理間各種指標之間的差異；使用OriginPro 8.5進行相關數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 平衡碳氮技術對農藝性狀的影響

平衡碳氮技術對烤煙移栽后90 d農藝性狀的影響如表1所示。與對照相比，不同平衡碳氮技術烤煙株高、葉片數、莖圍、倒三葉面積、倒六葉面積和頂葉面積等農藝性狀均較高，其中以T3處理最高，其次是T2處理，但平衡碳氮技術烤煙的節距均較低。方差分析表明，不同平衡碳氮技術烤煙的株高、葉片數、節距、倒三葉面積、倒六葉面積和頂葉面積等農藝性狀指標與對照間差異均顯著，T3處理烤煙的莖圍與T1、T2、CK之間差異均顯著，T1、T2、CK之間差異均不顯著。

2.2 平衡碳氮技術對上部煙葉經濟性狀的影響

平衡碳氮技術對烤煙上部煙葉經濟性狀的影響如表2所示。不同平衡碳氮技術烤煙上部煙葉的產量、產值、上等煙比例和中上等煙比例等經濟性狀指標均顯著高于對照，且均以T3處理最高。T3處理667 m2產量和產值分別比對照提高19.81 kg和784.17元，上等煙比例和中上等煙比例分別比對照高了15.41和9.40百分點；上部煙葉均價高低順序為T3>T2>CK>T1，T3處理比對照提高了5.16元·kg-1。

表1 平衡碳氮技術對烤煙農藝性狀的影響

表2 平衡碳氮技術對上部煙葉經濟性狀的影響

2.3 平衡碳氮技術對上部煙葉外觀質量的影響

平衡碳氮技術對烤煙上部煙葉外觀質量的影響如表3所示。不同平衡碳氮技術烤煙上部煙葉外觀質量總分均高于對照，其中以T3處理總分最高，57.0分，比對照高了5.5分。不同平衡碳氮技術烤煙上部煙葉的身份和油分均高于對照，說明平衡碳氮技術有利于改善上部煙葉的身份和增加上部煙葉的油分。

表3 平衡碳氮技術對上部煙葉外觀質量評分的影響

2.4 平衡碳氮技術對上部煙葉常規化學成分的影響

2.4.1 平衡碳氮技術對上部煙葉常規化學成分含量的影響

平衡碳氮技術對烤煙上部煙葉常規化學成分含量的影響如表4所示。不同平衡碳氮技術烤煙上部煙葉總糖和還原糖等含量均顯著高于對照，均以T3處理最高，分別比對照提高了6.60和5.02百分點；鉀含量均高于對照，其中以T2處理最高，T1和T2處理與對照間差異均顯著，T1與T2處理間及T3處理與CK間差異均不顯著；煙堿和總氮等含量均低于對照，T1處理的煙堿和總氮含量與CK間差異均不顯著，而T2、T3處理與CK間差異均顯著。

表4 平衡碳氮技術對上部煙葉常規化學成分的影響

2.4.2 平衡碳氮技術對上部煙葉常規化學成分協調性的影響

平衡碳氮技術對烤煙上部煙葉常規化學成分協調性的影響如表5所示。不同平衡碳氮技術烤煙上部煙葉兩糖比均低于對照，但不同處理間及與CK間差異均不顯著；不同處理的糖堿比均高于對照，其中T2和T3處理顯著高于T1處理和CK；T2處理的氮堿比顯著高于對照，而其他2個處理均低于對照且差異不顯著；不同處理的鉀氯比均顯著低于對照，而處理間差異不顯著。

表5 平衡碳氮技術對上部煙葉常規化學成分協調性的影響

2.5 平衡碳氮技術對上部煙葉感官質量的影響

平衡碳氮技術對烤煙上部煙葉感官質量的影響如表6所示。與對照相比，不同平衡碳氮技術烤煙上部煙葉感官質量均較高，其中以T3處理最高，其分值為66.0，比對照高了6.5，主要體現在香氣質、香氣量、雜氣、透發性和細膩度等方面。

表6 平衡碳氮技術對上部煙葉感官質量的影響

3 小結與討論

施用有機肥可改善土壤理化性狀，提高土壤養分的礦化率，促進烤煙生長發育和干物質積累[22-23]，提高煙葉的產量和品質[22-25]。

不同平衡碳氮技術(施用有機肥)均可提高烤煙株高、葉片數、莖圍、倒三葉面積、倒六葉面積和頂葉面積等農藝性狀，促進煙株生長和上部煙葉開片。這是因為隨著烤煙生長發育的推進，生物炭、菜籽餅肥和發酵油枯等有機肥養分得到充分釋放，能滿足煙株對養分的大量需求，促進煙株加快生長發育，株高增加，葉片數增多，莖圍變大，葉面積增加，為烤后煙產量的增加奠定了基礎，這和王巖等[3-4,8-9]研究結果一致。

陳玉國等[26-27]研究表明，施用有機肥能夠有效提高烤煙產質量，這與本試驗研究結果一致。不同平衡碳氮技術(施用有機肥)烤煙上部煙葉的產量、產值、上等煙比例和中上等煙比例等經濟性狀均較好，其中以T3處理發酵油枯最高。

不同平衡碳氮技術(施用有機肥)能在一定程度上提高烤煙上部煙葉外觀質量，增加烤后煙總糖、還原糖和鉀含量，降低煙堿和總氮含量，協調化學成分，提升感官質量，利于改善抽吸品質，提高烤煙質量，特別是T3處理發酵油枯效果最佳。