?氮肥不同基追比對硃砂煙生長發育及產質量的影響

摘要： 為了進一步明確硃砂煙最適宜的氮肥施用策略，試驗在總施氮量不變的情況下，設置了3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3的氮肥基追比，研究了氮肥不同基追比對烤煙農藝性狀、病害發生情況、光合特性、經濟性狀及烤后煙葉化學成分的影響。結果表明：隨氮肥基施比例的增加，煙株葉面積呈增大趨勢，光合特性指標呈先增后降趨勢，氮肥基追比為6∶4和7∶3時烤煙葉面積顯著高于其他處理；氮肥基追比為5∶5和6∶4時煙葉凈光合速率和蒸騰速率顯著高于其他處理；田間觀察發現，各處理的病害發生程度均較輕；氮肥基追比為6∶4和7∶3時，烤煙各項經濟性狀指標表現較好；氮肥基追比為6∶4和7∶3時，煙葉的還原糖、總氮、氯含量及糖堿比均處在優質范圍內，鉀含量只有氮肥基追比7∶3的處理符合優質標準，整體看來氮肥基追比7∶3的處理煙葉常規化學成分最為協調。綜上所述，在該試驗條件下，硃砂煙最適宜的氮肥基追比為7∶3。

關鍵詞：硃砂煙；氮肥基追比；生長發育；經濟性狀

中圖分類號：S143.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2024）01-0033-05

Effects of Different Base-Topdressing Ratios of Nitrogen Fertilizer on Growth， Yield， and Quality of Cherry Red Tobacco

ZHANG Yan-hong1，ZHANG Mei-xian1，LIN Yun-hong2，XU Wei3，YANG Mao-song3，

ZHOU You-hai3，XIONG Qian2，DU Yu1

（1. College of Tobacco， Yunnan Agricultural University， Kunming 650500， PRC; 2. Chuxiong Cigarette Factory of Hongta Tobacco， Chuxiong 675000， PRC; 3. Chuxiong Tobacco Company， Chuxiong 675000， PRC）

Abstract： To further clarify the most suitable nitrogen fertilizer application strategy for cherry red tobacco， the base-topdressing ratios of 3∶7， 4∶6， 5∶5， 6∶4， and 7∶3 were set under the condition of the same total nitrogen application. The effects of different base-topdressing ratios of nitrogen fertilizer on agronomic characters， disease occurrence， photosynthetic characteristics， economic characters， and chemical composition of flue-cured tobacco leaves were analyzed. The results show that the leaf area of tobacco plants increases with the increase in the base-topdressing ratio of nitrogen fertilizer. The photosynthetic characteristics increase first and then decrease. The leaf area of flue-cured tobacco is significantly higher than that under other treatments when the base-topdressing ratios of nitrogen fertilizer are 6∶4 and 7∶3. When the base-topdressing ratios of nitrogen fertilizer are 5∶5 and 6∶4， the net photosynthetic rate and transpiration rate of tobacco leaves are significantly higher than those under other treatments. Field observation shows that the disease occurrence degree under each treatment is low. When the base-topdressing ratios of nitrogen fertilizer are 6∶4 and 7∶3， the economic characters of flue-cured tobacco are better， and the reducing sugar， total nitrogen， chlorine content， and sugar-base ratio of tobacco leaves are in the high-quality range. The treatment with potassium content and the base-topdressing ratios of nitrogen fertilizer of 7∶3 meets the high-quality standard， and the chemical composition of tobacco leaves treated with the base-topdressing ratios of nitrogen

fertilizer of 7∶3 is the most coordinated overall. In conclusion， the optimal base-topdressing ratio of nitrogen fertilizer for cherry red tobacco is 7∶3 under the above experimental conditions.

Key words： cherry red tobacco; base-topdressing ratios of nitrogen fertilizer; growth; economic character

氮素作為烤煙必需營養元素中需求量最大的元素，是煙株生長、煙葉成熟及品質形成的重要因子[1]。合理的氮肥基追比例調控是煙草取得較高產量的關鍵措施之一[2-3]。在烤煙整個生育期中，伸根期對氮素需求量較少，旺長期時處于吸收高峰，吸收的氮素9.1%～40.2%來自當季施氮，59.8%～90.9%來自土壤氮素[3]。大量研究表明，煙株對氮素的需求特征因土壤類型、烤煙品種、氣候等不同可能存在差異。例如在普洱煙區云煙116的種植過程中氮肥以基追比5∶5配施時，表現出較優經濟性狀及綜合品質[3]，而在南雄煙區K326的種植過程中氮肥基追比為3∶7時，烤后煙葉化學成分較為協調，產質量較高[4]。因此，必需根據煙區實際情況科學配施氮肥基追比例，合理調控煙株生長狀況，才能確保實現產質量目標。

硃砂煙是優良烤煙品種自然變異形成的尼古丁轉化株，國外又稱硃砂煙為櫻紅煙[5-6]。相較于常規烤煙品種，硃砂煙具有“糯米香”風味突出、多酚物質和氨基酸含量較高[7-8]、協調性好、香氣充足、香氣質較高等特點，備受卷煙工業喜愛[9-10]。然而，目前關于硃砂煙的研究多集中在化學特征解析及烘烤方式優化等方面，其配套栽培技術特別是氮肥運籌相關的研究鮮見報道，一定程度上限制了硃砂煙產質量的穩定和提高。因此，筆者以氮肥基追比為切入點，設置不同氮肥基追比處理，研究其對硃砂煙生長發育及產質量的影響，以期為硃砂煙營養科學調控、促進產質量提升提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2021年5月2日至9月19日在云南省楚雄自治州永仁縣猛虎鄉（101°34′25″E，26°2′11″N；海拔1 666.02 m）進行。試驗地土壤為紅壤土，基礎理化性狀為土壤pH值6.35、有機質22.58 g/kg、水解氮164.55 mg/kg、速效鉀133.68 mg/kg、有效磷21.88 mg/kg。前茬作物為油菜。

1.2 供試材料

烤煙品種為硃砂煙2號。化學肥料采用煙草專用基肥（N–P2O5–K2O=15–15–18，其中硝態氮含量40%～60%）、煙草專用追肥（N–P2O5–K2O=12.5–0–33.5，其中硝態氮含量40%～60%）、普鈣（P2O5≥16%）、硫酸鉀（K2O≥52%）。為保證所有處理的N、P、K施用量一致，不足的P、K部分用普鈣、硫酸鉀補齊。

1.3 試驗方法

以氮肥不同基追比為因素，設置5個處理，分別為A1（基追比3∶7）、A2（基追比4∶6）、A3（基追比5∶5）、A4（基追比6∶4）和A5（基追比7∶3）。每個處理3次重復，共15個小區，每小區植煙不少于50株，行株距120 cm×50 cm，小區隨機區組排列，四周設置保護行。肥料施用總量參照當地常規，每處理施純氮101.25 kg/hm2，純磷45 kg/hm2，純鉀195.75 kg/hm2。按照當地優質煙葉的栽培措施進行田間管理，保證煙株正常生長和煙葉科學烘烤。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 農藝性狀測定 移栽后90 d，每小區隨機定點調查10株，依據YC/T 142—2010" 煙草農藝性狀調查測量方法" 測定株高、莖圍、有效葉片數、最大葉長葉寬和葉面積等性狀。

1.4.2 病害調查 按GB/T 23222—2008" 煙草病蟲害

分級及調查方法：調查煙株大田期的病害發生情況。

1.4.3 光合特性測定 每個品種隨機選3株長勢良好且差異不大的煙株，移栽后60 d上午9：00—11：00利用Li–6400光合儀（美國Li–COR公司）自上往下數測量第10位葉片的光合特性指標，儀器使用開放式氣路、內置LED紅、藍光源（6400–02B），光強設置為800 μmol/（m2·s），測定方法為在葉基部、葉中部左右各取一個點，葉尖部取一個點，共5個點，取平均值得光合速率。

1.4.4 經濟性狀測定 煙葉初烤后，以處理為單位按照42級國家煙葉分級標準收購，分級統計產量，參照當地煙葉價格，計算其產量、產值、均價、中上等煙比例等經濟指標。

1.4.5 烤后煙葉化學成分分析 每個處理取烘烤后的C3F煙葉各1 kg進行常規化學成分測定，測定總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯的含量。總糖、還原糖依據YC/T 159—2002進行測定，煙堿依據YC/T 160—2002進行測定，總氮依據YC/T 161—2002進行測定，鉀含量依據YC/T 217—2007進行測定，氯含量依據YC/T 216—2002進行測定，并計算糖堿比、氮堿比及鉀氯比。

1.5 數據處理與分析

試驗數據采用SPSS 23.0軟件進行方差分析，采用Excel 2013軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 氮肥基追比對硃砂煙主要農藝性狀的影響

由表1可知，氮肥不同基追比對硃砂煙農藝性狀存在顯著影響。煙株株高、莖圍、有效葉片數均隨基肥比例的增加呈現不同程度的先增后降趨勢，株高以A3最高，顯著高于A1；莖圍以A4最粗，顯著粗于A1、A2、A3；有效葉片數以A4最多，顯著對于A1；而葉面積隨基肥比例的增加而增加，其中A4、A5的葉面積顯著大于其他處理。

2.2 氮肥基追比對硃砂煙病害發生的影響

由表2可知，各處理病害發生程度均較輕；其中， A5和A1的煙株的赤星病發病率和病情指數均顯著低于其他處理；氣候性斑點病方面，A4表現出較低的發病率和病情指數，A5次之；A1的煙株對普通花葉病的抗性最好，表現出最低的發病率和病情指數。

2.3 氮肥基追比對硃砂煙光合特性的影響

由表3可知，氮肥不同基追比顯著影響煙葉的光合特性。隨著基肥比例的增加，各光合指標表現出先增加后降低的趨勢，其中，A3和A4的煙株凈光合速率、胞間CO2濃度和蒸騰速率顯著高于其他處理，A4的煙株氣孔導度顯著高于其他處理。

2.4 氮肥基追比對硃砂煙經濟性狀的影響

由表4可知，隨著基肥比例的增加，煙葉經濟性狀指標整體呈先增加后降低的趨勢。A4的產量、均價、產值和中上等煙比例表現最好，其次是A5；除產量外，A4和A5的其他指標均顯著高于A1、A2、A3。

2.5 氮肥基追比對硃砂煙烤后煙葉化學成分及協調性的影響

依據云南中煙優質烤煙常規化學成分指標要求（Q/YZY1—2009），優質烤煙總糖含量為24%～33%，還原糖含量為20%～28%，總氮含量為1.8%～2.4%，煙堿含量為2.0%～3.0%，氯含量為0.1%～0.6%，鉀含量＞1.7%，糖堿比為10～15，氮堿比為0.7～1.0，鉀氯比≥8。由表5可知，隨著基肥比例的增加，總糖、還原糖含量總體呈現先增加后降低的趨勢，總氮、煙堿含量總體呈現下降趨勢；其中，A3、A4、A5的還原糖含量顯著高于其他處理，且3個處理的還原糖含量達到優質標準；鉀含量僅有A5達到優質標準，且顯著高于其他處理；各處理煙葉的氯含量均達到優質標準，但A2的氯含量顯著低于A1、A3、A4；各處理煙葉的糖堿比均達到優質標準；各處理煙葉的鉀氯比均未達到優質標準，但以A5最接近優質標準。

3 討論

氮肥對硃砂煙產量及品質具有重要的調控作用，硃砂煙的優質生長不僅受氮肥施用總量的影響，還受基追比例的影響，適宜的氮肥基追比對滿足原料生產要求有著不可替代的作用。研究表明，在常規施肥模式的基礎上，氮肥基追比為7∶3和6∶4的處理能增加株高、莖圍、葉面積、有效葉片數，田間長勢較好，該基追比下硃砂煙表現出較優的農藝性狀。煙株生長前期所需的氮素主要通過吸收肥料氮獲取，成熟期時吸收土壤氮為主[11]，氮素吸收的高峰時期一般在煙株移栽后的35～56 d，生長前期吸收的氮素占總量的95%左右，成熟期占5%～10%[12]。如果基肥比例較高，前期的高施肥可能會導致土壤中的氮素含量過高，對煙株根系的生長產生抑制效果，不利于煙株的生長[13]。當基追比較低時，也可能造成后期施氮量過多，使煙株生長茂盛[14]，導致煙田中通風透光較差，影響煙葉落黃，使煙葉產質量下降。劉建軍等[15]研究表明，適宜的氮肥運籌能降低氮素在土壤中的淋失和微生物的固定損失，增加煙株的可吸收氮素，在滿足烤煙生長時期對氮素需求的同時，又能避免生育后期氮素過多、煙株氮代謝過剩導致的貪青晚熟。

煙株生長發育和生理特性與光合特性密切相關。試驗結果表明，隨著氮肥基施比例的增加，各光合指標呈先增加后降低的趨勢，氮肥基追比為5∶5和6∶4的處理能提高凈光合速率和蒸騰速率，有利于煙葉干物質積累。90%干物質直接或間接源于光合作用，因此良好的光合特性可促進煙株生長[16]。凈光合速率是反映光合作用強弱的重要指標；蒸騰作用是植物體內水分代謝的重要生理過程，與凈光合速率關系密切[17]。而氮肥合理追施能夠提升煙葉的葉綠素含量，延緩植株衰老，改善光合作用[18]。羅莎莎等[19]認為，施氮總量一致的條件下，氮肥基追比為6∶4時，烤煙的RuBP羧化酶活性提高，光合功能得到增強，光合產物積累增加，筆者的試驗結果與其一致。經濟性狀方面，在試驗條件下，氮肥基追比例為6∶4和7∶3的處理可顯著提高烤煙的產量、產值、均價及煙葉等級結構。可能是因為該追氮比例較好地滿足了硃砂煙不同生育時期對氮素的需要，也降低了生育后期氮素過量對硃砂煙干物質積累的負效應，對提高經濟性狀起到積極作用。

煙葉化學成分是衡量煙葉內在品質的重要指標。研究結果顯示，隨著追氮比例的降低，煙葉的總糖、還原糖呈現先增加后降低的趨勢，而總氮、煙堿含量總體呈下降趨勢，由于硃砂煙中煙堿大量轉化為去甲基煙堿[20]，煙堿含量偏低，氯離子含量隨追氮比例的增加無明顯變化。已有研究表明，高追氮比例會降低中上部煙葉的總糖和還原糖含量[21-22]，增加煙葉的總氮及煙堿含量[23-24]，而對鉀與水溶性氯含量的影響不明顯[15]。究其原因，可能是在施氮總量不變的情況下，增加追氮比例會提高煙株后期的氮素供應，而追施的氮素是上部葉煙堿合成氮素的主要來源[25]，氮素追施更利于煙堿的合成，使煙葉煙堿含量升高，同時使煙株代謝仍以氮素吸收同化的氮代謝為主，降低了碳積累代謝強度，碳水化合物等光合產物積累降低，故而煙葉的總糖和還原糖含量。該試驗中，硃砂煙因其煙堿大量轉化的特殊性，導致其煙堿含量及氮堿比并沒有達到優質烤煙常規化學成分的指標要求。

4 結論

為了進一步明確硃砂煙最適宜的氮肥施用策略，試驗在總施氮量不變的前提下，設置了3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3的氮肥基追比例，研究了氮肥不同基追比例對烤煙農藝性狀、病害發生情況、光合特性、經濟性狀及烤后煙葉化學成分的影響。結果表明：氮肥不同基追比對硃砂煙生長發育及產質量具有顯著影響，其中基追比為7∶3時，硃砂煙田間長勢、抗病性、產質量、化學成分協調性等均不同程度優于其他處理，因此，在該試驗條件下，硃砂煙最適宜氮肥基追比為7∶3。

參考文獻：

[1] SU J E，CHEN Y J，ZHU Y M，et al. The response of Hongda，a flue-cured tobacco cultivar，to nitrogen fertilizer rate[J]. Archives of Agronomy and Soil Science，2021，67（4）：536-550.

[2] 巨曉棠，谷保靜. 我國農田氮肥施用現狀、問題及趨勢[J]. 植物營養與肥料學報，2014，20（4）：783-795.

[3] 張璽，謝晉，黃浩，等. 普洱煙區氮肥運籌及株距對烤煙品種云煙116產量和質量的影響[J]. 作物雜志，2022（5）：188-194.

[4] 薛剛，楊志曉，張小全，等. 不同氮肥用量和施用方式對烤煙生長發育及品質的影響[J]. 西北農業學報，2012，21（6）：98-102.

[5] CHAKRABARTI M，MEEKINS K M，GAVILANO L B，et al. Inactivation of the cytochrome P450 gene CYP82E2 by degenerative mutations was a key event in the evolution of the alkaloid profile of modern tobacco[J]. The New Phytologist，2007，175（3）：565-574.

[6] HALL J L，WEYBREW J A，MANN T J. Conversion of nicotine to nornicotine in grafts between cherry-red tobacco and related materials[J]. Plant Physiology，1965，40（1）：45-48.

[7] WEEKS W W，CAMPOS M P，MOLDOVEANU S. Biochemical and model chemical reactions for the basis of red pigment in flue-cured tobacco[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，1993，41（8）：1321-1328.

[8] GRIFFITH R B，VALLEAU W D，STOKES G W. Determination and inheritance of nicotine to nornicotine conversion in tobacco[J]. Science，1955，121（3140）：343-344.

[9] 劉哲，張鳳梅，劉志華，等. 朱砂煙葉和普通煙葉香氣成分的HS-SPME-GC/MS對比分析和感官差異[J]. 煙草科技，2020，53（7）：54-61.

[10] CHEN J，HE X，ZHANG X Y，et al. The applicability of different tobacco types to heated tobacco products[J]. Industrial Crops and Products，2021，168：113579.

[11] 毛君杰，肖謀良，陳香碧，等. 喀斯特有機煙區不同施肥模式對煙葉化學成分的影響及其與土壤微生物性質的關系[J]. 西南農業學報，2018，31（1）：111-117.

[12] 史宏志，邸慧慧，趙曉丹，等. 豫中烤煙煙堿和總氮含量與中性香氣成分含量的關系[J]. 作物學報，2009，35（7）：1299-1305.

[13] 師超，丁敬芝，上官力，等. 施肥量對烤煙產量和上部煙葉質量的影響[J]. 湖北農業科學，2018，57（4）：90-92，95.

[14] 張海偉，何寬信，葉為民，等. 多雨煙區烤煙氮肥優化施用的減氮效應及對烤煙產質量的影響[J]. 中國土壤與肥料，2018（3）：36-41.

[15] 劉建軍，符云鵬，張常興，等. 氮肥基追比對烤煙生長及產量和品質的影響[J]. 河南農業科學，2011，40（4）：74-77.

[16] NOWICKA B，CIURA J，SZYMA?SKA R，et al. Improving photosynthesis，plant productivity and abiotic stress tolerance-current trends and future perspectives[J]. Journal of Plant Physiology，2018，231：415-433.

[17] 陳治鋒，鄧小華，周米良，等. 秸稈和綠肥還田對烤煙光合生理指標及經濟性狀的影響[J]. 核農學報，2017，31（2）：410-415.

[18] 康國章，郭天財，朱云集，等. 不同生育時期追氮對超高產小麥生育后期光合特性及產量的影響[J]. 河南農業大學學報，2000，34（2）：103-106.

[19] 羅莎莎，符云鵬，牛志強，等. 氮肥基施與追施比例對烤煙光合特性及氮代謝關鍵酶活性的影響[J]. 西北農林科技大學學報（自然科學版），2013，41（8）：42-48.

[20] 劉飛. 硃砂煙生理特征及其應答缺鐵脅迫的機理研究[D]. 昆明：昆明理工大學，2021.

[21] 余小芬，解燕，楊樹明，等. 減施氮磷鉀肥和氮肥基追比對云南曲靖烤煙產質量及養分利用的影響[J]. 西南農業學報，2020，33（4）：848-854.

[22] 陳發元，胡錦，周俊成，等. 施氮量及基追比對烤煙碳代謝產物及關鍵酶的影響[J]. 西南農業學報，2022，35（6）：1310-1317.

[23] 張碩，沈晗，裴洲洋，等. 氮鉀肥用量對皖南烤煙生長發育及養分吸收的影響[J]. 華北農學報，2019，34（4）：167-173.

[24] 邢云霞，王蒙，劉世亮，等. 氮鉀肥施用方法對烤煙品質及經濟效益的影響[J]. 中國水土保持科學，2014，12（6）：90-96.

[25] 王鵬，曾玲玲，王發鵬，等. 肥料15N對煙葉氮和煙堿含量的影響[J]. 土壤通報，2010，41（2）：389-393.

（責任編輯：肖彥資）