烤煙專用有機無機復混肥對賀州旱地K326 煙葉品質的影響

胡亞杰，劉慧生，李群嶺，楊祝軍，林小興，周效峰，李章海，丁婷，吳峰

（1.廣西中煙工業有限責任公司，廣西 南寧 530001；2.廣西壯族自治區煙草公司賀州市公司，廣西 賀州 542800；3.中國科學技術大學煙草與健康研究中心，安徽 合肥 230052；4.安徽農業大學植物保護學院，安徽 合肥 230036）

【研究意義】施肥是烤煙栽培的關鍵技術，對優質烤煙的形成具有重要意義。長期以來，重施化肥造成植煙土壤板結、養分不平衡、微生物活性下降、肥料利用率低、煙葉品質下降等問題［1］。有機肥營養豐富，對改良土壤促進煙葉生產取得一定效果［2-3］，但有機肥在土壤中氮素釋放速率與烤煙需肥量不太一致，易出現前期“供氮不足”、后期“供氮過多”等問題，因此需要與無機氮肥合理配施，提高烤煙養分吸收利用率及煙葉品質［4-5］。【前人研究進展】烤煙專用有機無機復混肥是指將有機肥料和無機肥料按照一定的配比混合，集有機肥、化學肥料或微生物肥于一體的“二元或多元”農用生產復混肥［6］。程延明等［7］研究表明，施用有機無機復混肥可增加煙葉產量，使葉片結構更疏松、身份趨于中等，化學成分較協調，質量較為穩定。熊承飛等［8］研究發現，根施水溶性腐殖酸鉀有機無機復混肥煙葉經濟性狀表現好，產值和上等煙比例提高。余小芬等［9］指出，30%菜籽油枯有機無機復混肥可促進烤煙地上部和根系部分生長發育，顯著提高肥料利用率。朱英華等［10］研究表明，有機無機復混肥極顯著提高水稻土烤煙根莖葉干物質及氮磷鉀養分積累量。向鐵軍等［11］研究發現，0.5%納米碳煙草專用活性有機無機復混肥能明顯促進烤煙生長，農藝性狀表現較優，經濟性狀提升，感官質量中等偏上。【本研究切入點】結合烤煙的需肥特點，克服單一施肥的弊病，將有機肥料的“穩”或微生物肥料的“促”和化學肥料的“速”，通過科學搭配、優勢互補的原則，融為一體，配制成烤煙專用有機無機復混肥，既能改善土壤的結構，培肥地力，又可提高煙葉質量。【擬解決的關鍵問題】為充分利用當地有機肥原料資源，進一步提高旱地煙葉品質，本研究開展烤煙專用有機無機復混肥對旱地煙葉經濟性狀、物理特性、化學成分和感官質量影響的試驗，為提高肥料利用、減工降本和指導肥料施用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2021 年在廣西賀州富川煙區進行，試驗田土壤類型為輕壤土，含堿解氮120.51 mg/kg、速效磷23.69 mg/kg、速效鉀157.18 mg/kg、有機質1.97%，pH 7.85。供試烤煙品種為K326。供試肥料為烤煙專用有機無機復混肥（N∶P2O5∶K2O=5.5∶5.5∶10）。

1.2 試驗方法

試驗采用隨機區組設計，設置4 個處理，3 次重復，共12 個小區，小區面積66 m2，行株距為1.1 m×0.50 m，每小區種植120 株。其中，有機無機復混肥+專用追肥處理A、B、C 基肥（N∶P2O5∶K2O=5.5∶5.5∶10）用量分別為1 500、1 725、1 950 kg/hm2，專用追肥（N∶P2O5∶K2O=12∶0∶33）用量均為300 kg/hm2，分兩次施用，第1 次追肥在移栽后10 d 施用37.5 kg/hm2，剩余追肥在煙葉團棵后施用；CK 按照當地烤煙生產技術方案施用肥料，烤煙專用復混肥按基追比1∶1 在起壟時條施基肥牛糞菜籽餅有機肥1 500 kg/hm2和烤煙專用復混肥450 kg/m2，移栽后追施烤煙專用復混肥450 kg/hm2，其中提苗肥施復混肥150 kg/hm2、硫酸鉀450 kg/hm2、硫酸鎂75 kg/hm2。大田管理均按照當地烤煙生產技術方案執行。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 樣品采集與處理 打頂后選取各小區生長較一致的煙株20 株，分別用不同顏色的毛線對所選煙株的每片可采烤煙葉進行拴毛線標記，于煙葉成熟期分別采摘、烘烤和存放，并統計各小區葉片數，然后按小區分級，統計各處理產量、產值和等級。取各處理標記煙株的C3F、B2F 煙葉各1 kg，進行常規化學成分、物理特性測定和感官評吸。

1.3.2 化學成分測定 總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀和氯等化學成分測定參照YC/T159-2002、YC/T160-2002、YC/T161-2002、YC/T217-2007、YC/T162-2002 等；計算糖堿比、氮堿比、鉀氯比和兩糖比，并根據協調性指標適宜范圍進行賦值，然后排序

1.3.3 物理特性測定 根據文獻［12］的方法測定煙葉質量、平衡含水率、陰燃時間、柔軟度4個指標，并根據適宜范圍進行賦值，然后排序。

1.3.4 感官質量測定 煙葉經人工去除主脈后切絲卷制成評吸煙支，按GB/T 16447-2004 要求平衡水分后進行感官評價。采用9 分制，評價指標包括香氣質、香氣量、雜氣、刺激性、透發性、柔細度、甜度、余味、濃度、勁頭等10 項，分別計算各指標算術平均值，即為每樣品各指標的結果。

1.3.5 綜合評價 本文以煙葉產值作為衡量煙農收入和種煙積極性的重要指標（賦權重0.4）；以感官評吸質量作為煙葉工業可用性的重要指標（賦權重0.4）；以化學成分協調性和物理特性作為煙葉質量好壞的輔助指標（賦權重各0.1）。

試驗數據采用Excel2007 進行處理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 烤煙專用有機無機復混肥不同用量對旱地烤煙經濟性狀的影響

從表1 可以看出，各處理煙葉產量表現為CK>C>B>A，但差異均不顯著；平均單葉質量表現為CK>C>B>A，CK 與處理A 差異顯著，其他處理間差異不顯著；煙葉產值表現為處理C>CK>B>A，處理C 與A 差異顯著，其他處理間差異不顯著；上等煙表現為處理C>B>CK>A，但差異均不顯著；中等煙表現為處理B>CK>A>C，但差異均不顯著；均價表現為處理C>A>CK>B，但差異均不顯著。

表1 烤煙專用有機無機復混肥不同用量煙葉經濟性狀的對比分析Table 1 Comparison and analysis on economic characters of different application amounts of organic and inorganic compound fertilizer for flue-cured tobacco of tobacco leaves

2.2 烤煙專用有機無機復混肥不同用量對旱地烤煙化學成分的影響

一般認為，優質烤煙總糖含量的適宜范圍為19%～28%，還原糖含量的適宜范圍為16%～24%，但云南煙葉總糖含量通常都在30%以上，受到工業界的普遍歡迎。不同部位煙葉的適宜煙堿含量不同，上、中、下部葉適宜煙堿含量分別為3.0（±0.5）%、2.4（±0.4）%、1.8（±0.3）%。烤煙中總氮含量以2%～3%為宜。含鉀量高的煙葉色澤強，富有彈性和韌性，燃燒性和陰燃持火力好，煙葉鉀離子的含量以﹥1.5%為宜。一定的氯含量對煙葉生長是必需的，氯含量如果過高會降低煙葉的燃燒性和持火力，煙葉氯離子的適宜含量為0.3%～0.7%。

從表2 可以看出，各處理中上部煙葉總糖和還原糖均在適宜范圍內，而淀粉含量中上部煙葉（處理C 中部葉除外）均偏高（>5%），淀粉含量偏高主要由烘烤所致，即變黃期時間不夠，定色過快，淀粉降解不夠。中部葉各處理總氮含量稍偏低，上部葉各處理總氮含量基本在適宜范圍內；中部葉CK 煙堿含量偏高（>2.8%），而處理A、B、C 煙堿含量適宜范圍內，上部葉除A 處理外其他處理煙堿含量偏高（>3.5%）。煙葉中各處理鉀含量基本在適宜范圍內，而氯離子中部葉處理A 和CK 均偏低（<0.3）。

表2 烤煙專用有機無機復混肥不同用量煙葉化學成分的對比分析Table 2 Comparison and analysis on chemical constituents of tobacco leaves of different application amounts of organic and inorganic compound fertilizer for flue-cured tobacco

卷煙工業配方更注重各部位化學成分的協調性，一般要求兩糖比（還原糖/總糖）≥0.85 較適宜，糖堿比上部葉7±2.0、中部葉9±2.5、下部葉11±2.5，氮堿比（總氮/煙堿）上部葉0.70±0.10、中部葉0.85±0.15、下部葉1.15±0.25，鉀氯比（K/Cl）≥4.0。兩糖比反映淀粉的降解程度，偏低吃味變差。糖堿比反映煙氣的生理強度以及醇和度，比值偏低煙氣刺激性增大，甜味下降，苦味增大；比值偏高煙氣勁頭減小，香氣平淡；氮堿比反映煙葉成熟程度，比值偏高說明煙葉成熟不夠、煙葉顏色偏淡、香氣量減少，偏低則煙葉成熟過度，煙葉顏色偏深，刺激性增大；鉀氯比反映煙葉燃燒性，比值越大燃燒性越好，反之則燃燒性越差。

各處理兩糖比中、上部煙葉基本在適宜范圍內，中部葉兩糖比表現為處理B=A>C>CK，上部葉兩糖比均在適宜范圍，基本沒有差別。處理A 和B 中部葉糖堿比偏高，處理C 和CK 在適宜范圍內，具體表現為處理C >CK >B>A；上部葉糖堿比均適宜范圍內，具體表現為處理A>C>B>CK。中部葉氮堿比處理A、B、C 適宜，CK 稍偏低，具體表現為處理B >A>C>CK；上部葉氮堿比處理A 和B 適宜，處理C 和CK 稍偏低，具體表現為處理A>B>C>CK。鉀氯比中、上部煙葉各處理均達標準要求，中部葉鉀氯比表現為處理A>CK>B>C，上部葉鉀氯比表現為CK>A>C>B。

從煙葉化學成分協調性來看，由糖堿比、氮堿比、鉀氯比、兩糖比檢測結果與各自最佳值的關系賦值排序，結果表明，化學成分協調性從好至差，中部葉依次為處理A>B>C>CK，上部葉依次為處理A>C>B=CK，總體以處理A 化學成分協調性最好。

2.3 烤煙專用有機無機復混肥不同用量對旱地烤煙物理特性的影響

煙葉平衡含水率與煙葉吸濕性高低有關，影響煙葉出片率和出絲率，一般要求煙葉平衡含水率≥14%。煙葉陰燃時間與煙葉燃燒性好壞有關，一般要求煙葉陰燃時間≥5 s。葉質量與煙葉結構疏松程度和身份厚薄有關，一般要求葉質量以10.5(±1.5)mg/cm2為宜。煙葉柔軟度是近年來卷煙工業非常關注的物理指標，按湖南中煙的標準：柔軟度<40 mN 為“柔軟”，手握柔軟，彈性好，稍用力葉片能明顯拉伸然后斷裂；柔軟度40～60 mN 為“尚柔軟”，手握尚柔軟，彈性一般，稍用力葉片能稍拉伸然后斷裂；柔軟度60～80 mN為“平板”，手握平板，彈性較差，葉片不能拉伸，用力后就直接斷裂；柔軟度>80 mN 為“僵硬”，手握僵硬，彈性差，葉片不能拉伸，需用較大力才能斷裂。

從表3 可以看出，煙葉質量上部葉各處理都偏高，但這是由部位決定的，各處理從好至差排序看（與最佳值相比，下同），表現為處理B>A>C>CK；中部葉處理A、B、C 均適宜，CK 偏高，表現為處理B>A>C>CK。平衡含水率上、中部葉均達到標準要求，上部葉表現為處理A>C>B>CK，中部葉表現為處理C>B>A=CK。陰燃時間上、中部葉均達到標準要求，上部葉表現為CK>C>A>B，中部葉表現為處理A>C>B>CK。柔軟度上部葉處理A、B、C 在“平板”范圍內，而CK 為“僵硬”，表現為處理B>C>A>CK；中部葉各處理均達到“柔軟”標準要求，表現為處理A>C>B>CK。

表3 烤煙專用有機無機復混肥不同用量煙葉物理特性的對比分析Table 3 Comparison and analysis on physical characteristics of tobacco leaves of different application amounts of organic and inorganic compound fertilizer for flue-cured tobacco

從煙葉物理特性總體來看，由葉質量、平衡含水率、陰燃時間、柔軟度4 個指標與各自最佳值的關系賦值排序，結果表明，煙葉物理特性從好至差，中部葉依次為處理A>C>B>CK，上部葉依次為處理A=B=C>CK，總體以處理A 煙葉物理特性最好。

2.4 烤煙專用有機無機復混肥不同用量對旱地烤煙感官質量的影響

煙葉感官評吸質量是評價煙葉質量和工業可用性的重要依據，也是判斷煙葉質量的最終標準。從表4 可以看出，中部葉香氣質依次為處理A=B>C>CK，香氣量為CK>A>B>C，雜氣為處理A>B>C>CK，刺激性為處理A>B>C>CK，透發性為處理B>A>C>CK，柔細度為處理A>B>C>CK，甜度為處理C>B=CK>A，余味為處理A=B>C>CK，感官質量評吸得分從高到低依次為處理A>B>C>CK；上部葉香氣質依次為處理B>A>C>CK，香氣量為處理B>A>C>CK，雜氣為處理B>A>C>CK，刺激性為處理B=C>A>CK，透發性為處理B>A=CK>C，柔細度為處理B>A>C>CK，甜度為處理B>A>C>CK，余味為處理B>C>A>CK，感官質量評吸得分從高到低依次為處理B>A>C>CK，總體以處理A 和B 感官質量較好，具體表現為香氣質較好，雜氣較少，刺激性明顯較小，煙葉的透發性和柔細度明顯好于CK，余味舒適，濃度適中。可見，烤煙專用有機無機復混肥處理煙葉感官質量好于當地常規肥料處理。

表4 烤煙專用有機無機復混肥不同用量煙葉感官質量的對比分析Table 4 Comparison and analysis on sensory quality of tobacco leaves of different application amounts of organic and inorganic compound fertilizer for flue-cured tobacco

2.5 烤煙專用有機無機復混肥不同用量的旱地烤煙綜合質量評價

本試驗各處理產值按從高到低分別賦分值4、3、2、1；感官評吸質量得分高低和化學成分協調性和物理特性的好壞，以中、上部葉的平均值按從高到低分別賦分值4、3、2、1；各指標所賦分值乘以權重為該指標得分，4 項指標得分相加為該處理的綜合得分。由表5 可知，處理A 和B 感官評吸賦分最高4 分，產值以處理C 最高，化學成分協調性和物理特性以處理A 最高，綜合得分以處理B 最高，處理A 和C 僅次于B，而CK 分值最低。

表5 烤煙專用有機無機復混肥不同用量煙葉的綜合評價Table 5 Comprehensive evaluation on tobacco leaves of different application amounts of organic and inorganic compound fertilizer for flue-cured tobacco

3 討論

本試驗中，與對照比較，隨著有機無機復混肥施肥量的增加，煙葉產量和平均單葉重呈現增加趨勢，說明有機無機復混肥在達到一定的施肥量后能夠替代化肥，而且能夠達到或超過化肥的施用效果，這與吳科生等［13］、劉麗輝等［14］、黃慶等［15］、顧曉雯等［16］研究結果一致。本試驗條件下，施用有機無機復混肥各處理與對照比較，產量、均價、經濟效益等差異不顯著，可能與有機無機肥在改善作物生長環境和持續性方面效果比較明顯，但就絕對值方面，煙葉產值和上等煙比例均以基肥用量1 725 kg/hm2最高，這與季璇等［4］、余小芬等［9］、賴多等［17］研究結果一致。本研究中，施用烤煙專用有機無機復混肥旱地煙葉施氮量比常規肥料低，表明該肥料在改善作物生長環境和持續性方面效果比較明顯，同時施肥過高和過低對煙葉產量和品質均產生不利影響。

施用有機無機復混肥后，能夠修復改善土壤生長環境［18-19］，培育土壤肥力［20-21］，促進作物生長，提升作物品質。本試驗條件下，施用有機無機復混肥處理與對照相比，烤煙上、中部葉中總糖、還原糖、鉀含量等均高于對照，淀粉、煙堿含量均低于對照，糖堿、兩塘比等更加協調，物理特性均好于對照，香氣質和香氣量更加飽滿，感官質量更優，說明施用有機無機復混肥能有效改善煙葉品質，提高煙葉經濟價值，這與李俊文等［22］、張魯明等［23］研究結果一致。此外，本試驗還發現，基肥分別施有機無機復合混肥1 500、1 725、1 950 kg/hm2及專用追肥300 kg/hm2處理的純氮施用量分別為對照的73%、81%和89%，而煙葉含氮量中部葉3 個處理的含氮量分別為對照的85.8%、87.9%和95.3%，上部葉的含氮量分別為對照的102.3%、102.3%和104.2%；3 個處理的鉀肥施用量分別為對照的54%、58%和63%，而煙葉含鉀量中部葉3 個處理的含鉀量分別為對照的103.8%、103.0%和103.4%，上部葉的含鉀量分別為對照的110.8%、107.2%和110.2%。可見，烤煙專用有機無機復混肥處理的氮鉀肥經濟利用率明顯高于當地肥料，在當地降雨量偏多的條件下，能明顯減少流失。另外，各處理上部葉煙堿含量均偏高，氮堿比偏低，這可能與當地煙農習慣把上部葉過熟采收有關。

4 結論

烤煙專用有機無機復混肥能有效提高賀州旱地K326 煙葉產量，增加產值和上等煙比例，提升煙葉化學成分協調性，改善煙葉物理特性，煙葉香氣質提升，香氣量增加，刺激性明顯減少，感官質量得到明顯改善，綜合產值、化學成分協調性、物理特性和感官質量，以基肥用量1 725 kg/hm2評價得分最高，當地常規生產用肥煙葉感官質量較差，綜合評價得分最低。因此，對廣西賀州煙區旱地K326 施用烤煙專用有機無機復混肥基肥的用量為1 725kg/hm2時，煙葉產量和質量較佳。