氮素用量對煙葉根系生長及產質量的影響

閻軼峰,胡煥亮,汪文杰,姜超強,沈 嘉,趙第錕,祖朝龍,周初躍

(1.安徽省農業科學院煙草研究所,安徽合肥 230031;2.安徽省煙草公司池州市公司,安徽池州 247009;3.安徽中煙工業有限責任公司,安徽合肥 230031)

氮素是烤煙生長的必需營養元素,氮肥形態、用量和施用方法對烤煙養分吸收、生長發育、煙葉產量和品質都有十分顯著的影響[1-4]。不同產區、不同品種的施氮量有很大差異,表現在煙葉的落黃速度、落黃一致性以及烘烤過程中煙葉變黃、失水特性等方面,所以必須通過合理的施氮來滿足烤煙正常的生長發育需要和產質量形成所需的氮素營養[5-6]。氮是煙堿的重要組成元素,氮肥用量對煙堿含量起著決定性的作用,根系是煙堿的合成器官,根系發育等對煙堿的合成和煙葉煙堿含量影響顯著[7-8]。皖南煙區是我國焦甜香煙葉的典型代表產區,煙葉特色鮮明、質量優越,是我國諸多工業企業優質卷煙生產的重要原料[9-10]。因此,筆者開展氮肥施用量研究,探討不同氮肥用量對皖南煙葉根系發育、煙堿含量、產量和品質的影響,旨在為提高煙葉質量提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況試驗于2020年在池州市龍泉鎮大棚進行,采用沙培盆栽方法,除去土壤背景肥力的影響,以氮肥水平進行單因素試驗。

1.2 試驗設計氮肥設3個水平,分別為A1(90 kg/hm2)、A2(105 kg/hm2)和A3(120 kg/hm2),基施占肥料比例為2/3,追施肥料比例為1/3,追肥時間為移栽后60 d,采用3穴施肥(模擬環施),施肥深度(25 cm)和位置同基施。每個處理42盆,共126盆。供試烤煙品種為云煙87,3月中旬煙苗移栽,7月下旬煙葉采烤結束。每個處理的煙株在移栽后30、45、60、75、90和105 d各取3株,測量根干重和地上部干重。成熟期采收后每個處理剩下24株進行采烤。

盆栽試驗采用直徑32 cm、高度38 cm的塑料桶(盆沙在30 cm深度),桶下打3個孔。所用基質為黃色的河沙,盆沙深度為河沙濕潤后的深度。每個藍桶之下放一塑料托盤,用滴管澆水,當沙干或煙葉表現出缺水癥狀時開始澆水,直到塑料托盤接到從藍桶中流出的水為止。

1.3 測定指標與方法

1.3.1農藝性狀。參照YC/T 142—2010煙草農藝性狀調查測量方法[11],在烤煙成熟期調查各小區農藝性狀。每小區固定取10株煙進行測量,包括打頂后株高、有效葉片數、腰葉葉長和葉寬等指標。

1.3.2根系指標。利用根系掃描系統測試根系長度、表面積、根尖數和平均直徑。測量根干重、地上部干重,計算根冠比。

1.3.3產量、產值。煙葉成熟采烤期按小區單獨采收,分別掛牌烘烤,烤后煙葉按照烤煙分級標準[12]進行分級,統計每個小區的產量和等級比例,并計算產值和均價等。

1.3.4感官質量。選取具有代表性的烤后C3F和B2F煙葉,參照文獻[12]的方法進行感官質量評價。

1.3.5化學成分。選取具有代表性的烤后X2F、C3F和B2F煙葉,烘干至恒重,研磨粉碎過篩,采用流動分析儀測定煙葉化學指標(煙堿、總糖、還原糖、鉀等)。

1.4 數據處理采用Microsoft Excel 2013和SPSS 19.0軟件進行數據統計和分析。

2 結果與分析

2.1 氮肥用量對烤煙農藝性狀的影響由表1可知,隨著施氮水平的提高,烤煙中部葉長、中部葉寬、上部葉長、上部葉寬和株高均呈增大趨勢。

2.2 氮肥用量對煙葉根系性狀的影響由表2可知,A2處理根系長度、根系表面積、根尖數最大,A3處理次之,A1處理最小。A2處理根系平均直徑最小。

2.3 氮肥用量對不同時期烤煙根冠比的影響由表3可知,移栽后30 d,各處理根干重差異不顯著;移栽45～105 d,A3處理根干重較高。移栽30～105 d,A3處理地上部干重較大。隨著氮肥的增加,根干重和地上部干重呈增加趨勢。前期各個處理根冠比差異不大,在60和90 d出現峰值。105 d時根冠比較高的是A1處理。

表2 氮肥用量對煙株根系性狀的影響

表3 氮肥用量對不同時期烤煙根冠比的影響Table 3 Effect of nitrogen fertilizer dosage on root crown ratio of flue-cured tobacco at different stages

2.4 氮肥用量對煙葉產量和產值的影響由表4可知,A3處理的產量和產值最高,表現為A3>A2>A1。上等煙比例較高的是A2和A3處理,中上等煙比例最高的是A2處理,均價最高的是A2處理。高施氮量A3產量和產值最高,中施氮量A2中上等煙比例和均價最高。

表4 氮肥用量對煙葉產量和產值的影響Table 4 Effect of nitrogen fertilizer dosage on tobacco yield and output value

2.5 氮肥用量對不同部位煙葉化學指標的影響由表5可知,A1處理各個部位煙葉的煙堿含量較低,A3處理煙堿含量較高,說明增施氮肥對煙堿的合成和運輸影響較大,能提升煙葉的煙堿含量。隨著施氮量的增加,總氮含量增加,最大的是A3處理。不同施氮處理對煙葉糖含量的影響不大。

表5 氮肥用量對煙葉化學成分的影響Table 5 Effect of nitrogen fertilizer dosage on chemical composition of tobacco leaf 單位:%

2.6 氮肥用量對不同部位煙葉感官質量的影響感官質量結果(表6)表明,中部葉和上部葉總分最高的是A2(105 kg/hm2)處理。低施氮量處理能降低中上部葉的香氣量;高施氮量處理能提高煙葉的勁頭,但雜氣升高,細膩程度、柔和度降低,刺激性增加。因此,105 kg/hm2施氮量是較優的處理。

表6 氮肥用量對不同部位煙葉感官質量的影響Table 6 Effect of nitrogen fertilizer dosage on sensory quality of tobacco leaf

3 討論

3.1 施氮量對煙葉根系發育的影響該研究中,A2處理(105 kg/hm2)根系長度、根系表面積、根尖數最大,根系平均直徑較小。A3處理根系長度、根系表面積、根尖數低于A2處理,A1處理最小。A2處理根系平均直徑最小。移栽后45～60 d,A2處理烤煙根冠比適中。說明在煙葉旺長階段,施氮量105 kg/hm2能較快地促進煙葉地上部的發育,同時根系的大小適中。

3.2 施氮量對煙葉產量和產值的影響在煙葉生產中,氮素通過影響煙草的碳氮代謝來影響其產量和品質,氮素過多或過少時,均會導致煙葉產量下降,化學成分不協調,品質變差[13-15]。該試驗中,隨著施氮量增加,產量和產值增加;A2處理(105 kg/hm2)中上等煙比例較高、均價較高。高氮處理A3雖然產量較高,但中上等煙比例較低。該試驗結果表明,施氮量105 kg/hm2處理基本能保證煙草適宜的產量和產值。由于該試驗采用的盆栽沙培,其產量低于大田土培試驗產量。

3.3 施氮量對煙葉煙堿含量和品質的影響施氮量越多,對上部葉的煙堿含量影響更顯著,對中、下部葉的影響無顯著差異。烤煙中的煙堿含量與施氮水平呈明顯的正相關,煙葉的煙堿含量均隨著施氮量的增加而明顯升高,上部煙葉受施氮量影響較大,中、下部煙葉受施氮量的影響較小。從各部位煙葉的煙堿含量來看,A2處理(105 kg/hm2)的煙葉煙堿含量比較符合我國卷煙工業的需求,其煙葉的刺激性較小,煙氣較為柔和,可用性較好。

4 結論

綜上,隨著施氮量的提高,中部葉長、中部葉寬、上部葉長、上部葉寬和株高均呈增加趨勢;根干重和地上部干重也增加;產量和產值增加,但施氮量105 kg/ hm2中上等煙比例較高、均價較高。高氮處理雖然產量較高,但中上等煙比例較低。施氮量越多,上部葉的煙堿含量越高,但雜氣、刺激性增加,影響感官質量。因此,施氮量105 kg/hm2能夠保證煙葉產量和品質,是皖南煙區云煙87品種較優的施氮量。