基于SPAD值精準施氮模式對烤煙產質量的影響

摘要 ［目的］ 研究基于SPAD值精準施氮模式對不同品種烤煙產質量的影響。［方法］以烤煙105和K326品種為研究對象，設置4種施氮方式，分別為全生育期不施氮（N0）;當地施氮水平（N1：105 kg/hm2）;2個基于SPAD值的實時氮肥管理，SPAD值分別為40（S40）、43（S43）。比較氮肥傳統施用與分期多次施用模式對烤煙產量和品質的影響。［結果］烤煙農藝性狀及化學品質在105和K326品種中均表現為S40、S43處理優于N0、N1處理。S43處理的烤后煙葉產量、產值、上等煙比例及中上等煙比例在105品種中表現最優，分別達2 279.45 kg/hm2、67 152.60元/hm2、36.66%、85.34%；K326品種中S40處理上述表現最優，分別達2 438.21 kg/hm2、73 707.09元/hm2、38.33%、86.87%；［結論］基于SPAD值精準施氮模式有利于提高烤煙農藝性狀、化學品質和產值。

關鍵詞 烤煙；SPAD值；氮素；農藝性狀；化學成分；經濟性狀

中圖分類號 S572 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2025）06-0157-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.06.036

Effect of Precise Nitrogen Application Mode Based on SPAD Value on Yield and Quality of Tobacco

CHEN Bang-yang YANG Gao-liang2，ZHANG Xiao-li3 et al

（1.Guizhou Tobacco Industry Co.，Ltd.，Guiyang，Guizhou 550001;2.Henan Provincial Tobacco Company Pingdingshan City Company，Pingdingshan，Henan 467002;3.Institute of Nanfan amp; Seed Industry，Guangdong Academy of Sciences，Guangzhou，Guangdong 510316）

Abstract ［Objective］ To investigate the effects of precise nitrogen application based on SPAD values on yield and quality of different tobacco varieties.［Method］ Taking the tobacco varieties 105 and K326 as research objects，the nitrogen application methods were no nitrogen application （N0），105 kg/hm2 （N1），two real-time nitrogen fertilizer management methods with SPAD values of 40 （S40） and 43（S43） during the whole growth period respectively，to compare the effects of traditional application of nitrogen fertilizer and multiple application modes on flue-cured tobacco yield and quality.［Result］ The agronomic traits and chemical quality of tobacco showed that S40 and S43 treatments were superior to N0 and N1 treatments in both 105 and K326. For 105，the S43 treatment showed the best performance in terms of tobacco yield，output value，proportion of high-quality tobacco，and proportion of medium to high-quality tobacco，reaching 2 279.45 kg/hm2，67 152.60 yuan/hm2，36.66%，and 85.34%，respectively.The K326 variety showed the best performance with S40 treatment，reaching 2 438.21 kg/hm2，73 707.09 yuan/hm2，38.33%，and 86.87%，respectively.［Conclusion］ The precise nitrogen application mode based on SPAD values was beneficial for improving the agronomic traits，chemical quality，and output value of tobacco.

Key words Tobacco;SPAD value;Nitrogen;Agronomic traits;Chemical composition;Economic characteristics

氮是對煙草影響最大也是煙草最敏感的元素［1］，合理施用氮肥是煙葉產量和品質的重要保證。烤煙對環境條件的變化較為敏感，當養分問題表觀可辨時，煙葉的產量、品質和商業可用性已受到負面影響［2］。隨著水肥一體化等現代農業技術的發展，實時監測煙株氮素營養狀況，分期多次按需施肥成為實現煙草高產高效發展的重要途徑。

傳統的植物氮素營養診斷以實驗室化學分析為主，該方法測定結果準確，但存在過程復雜，耗時長，且損壞植物樣品的缺點［3］。SPAD儀是一種便攜式葉綠素儀，可以用來測量葉片在一定波長范圍內的透光系數，間接確定葉綠素的相對含量。研究表明，SPAD值可以作為作物氮素營養水平的準確反映［4］。SPAD儀具有攜帶方便、操作簡單、不破壞葉片組織等優點，利用SPAD值指導施氮已應用在西瓜［5］、馬鈴薯［6］、水稻［7］、油菜［8］等作物上，但目前利用SPAD值指導云南煙葉施氮的研究還較少。據此，該試驗以云南省羅平縣主栽品種105和K236為研究對象，利用SPAD儀對煙葉氮素水平實時監測，根據煙葉實時養分需求進行分期多次施氮，探討SPAD值對指導烤煙按需施氮的可行性，以期為煙葉合理施氮和提高氮肥利用效率提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗于2023年3—10月在云南省羅平縣煙葉產區進行。該區屬亞熱帶季風氣候，年平均溫度15.2 ℃，年平均降雨量1 743 mm。試驗地土壤類型為泥質山地黃壤，土壤養分：有機質42.21 g/kg，全氮2.05 g/kg，全磷2.08 g/kg，全鉀5.58 g/kg，堿解氮188.67 mg/kg，速效磷51.59 mg/kg，速效鉀171.00 mg/kg。

1.2 試驗材料與試驗設計 試驗采用雙因素隨機區組設計，設置栽培品種和施氮方式2個因素。栽培品種為當地主栽品種105和K326；施氮方式為全生育期不施氮（N0），當地施氮水平（N1：105 kg/hm2），2個基于SPAD值的實時氮肥管理，SPAD值分別為40（S40）、43（S43）。每個處理設置3次重復，共24個小區，小區面積72 m2（6 m×12 m）。煙株種植株行距0.6 m×1.2 m。

S40和S43處理進行氮肥追施，在移栽后的17～52 d，每7 d用SPAD-502測定各處理煙株的SPAD值，測定部位為從頂部往下第3片完全展開葉的中部。每小區選10株長勢一致的煙株進行測定，然后將每個處理的SPAD測定值的平均值與SPAD預設值比較，當平均值小于預設值時追施氮肥，大于或等于預設值時不施氮肥。其中，S40處理若平均值小于40，追施純氮25 kg/hm2；S43處理若平均值小于43，追施純氮30 kg/hm2；移栽后第52 天，各處理平均值小于預設值時，追施純氮20 kg/hm2，否則不施氮。氮肥具體施用時期及施用量如表1所示。各處理磷肥和鉀肥施用量相同，磷肥（P2O5：12%）施用量為75 kg/hm2，鉀肥（K2O：50%；N-K2O：13.5%～44.5%）施用量為205 kg/hm2；磷肥和30%的鉀肥基施，剩余70%鉀肥分2次追施。其他田間管理按當地生產技術標準進行，煙葉采摘和烤煙按照煙葉成熟標準和密集烘烤工藝進行。

1.3 測定項目與分析方法 于烤煙成熟期選取各小區第5～7行連續 10 株，共計30株烤煙進行測定。烤煙株高、莖圍、葉片數、節距等指標測定參考國家煙草行業標準YC/T 142—2010。

各處理烤后中部煙葉化學成分分析，依照國家煙草行業標準YC/T 217—2007進行。

煙葉烤后經濟性狀按國家烤煙分級標準（ GB 2635—92） 進行，統計不同部位、等級煙葉比例，各級煙葉價格參照當地煙葉收購價格。

1.4 數據分析 試驗數據采用 Microsoft Excel 進行統計分析，采用 SPSS Statistics 21 軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同施氮模式對烤煙農藝性狀的影響 由表2可知，對于105品種，S43處理株高顯著高于其他處理，S40和 N1處理株高無顯著差異且均顯著高于N0處理；莖圍和葉片數表現為S43處理高于S40和N1處理且和N1處理差異顯著，N0處理顯著低于其他處理；節距表現為S43、S40和 N1處理顯著高于N0處理。上部葉葉長和葉寬表現為S43處理高于S40和N1處且和N1處理的差異顯著，N0處理顯著低于其他處理；S43上部葉和中部葉的葉長、葉寬和葉面積最大。

K326品種，株高表現為S43處理高于S40和N1處理且和N1處理差異顯著；N0處理顯著低于其他處理。莖圍表現為S43處理顯著高于其他處理，其他處理間無顯著差異。葉片數和節距表現為S43和S40高于N1和N0處理且和N0處理差異顯著。上部葉和中部葉葉長、葉寬和葉面積均表現為S43gt;S40gt;N1gt;N0（表3）。

2.2 不同施氮模式對烤后煙葉化學成分的影響 烤煙的化學成分含量及其協調性是影響煙葉品質的內在因素，烤煙中化學成分的適宜含量一般為總糖18%～24%，還原糖16%～22%，淀粉≤5%，煙堿1.5%～3.5%，鉀離子≥2.0%，總氮1.5%～

3.5%，糖堿比8～10，氮堿比0.9～1.1。由表4可知，105品種，N0處理烤后煙葉化學成分除總糖和還原糖外，均不在適宜范圍；N1處理的總糖、還原糖、淀粉含量和糖堿比不在適宜范圍內；S40和S43處理除總糖、淀粉以及S40處理的還原糖外，其余化學成分均在適宜范圍內。K326品種，N0處理的烤后煙葉化學成分與105品種表現一致，N1處理烤后煙葉化學成分除總糖、還原糖和淀粉外，均在適宜范圍內；除S43處理的糖堿比外，S40和S43處理其余的化學成分均在適宜范圍內。

2.3 不同施氮模式對烤后煙葉經濟性狀的影響 由表5可知，105品種的烤后煙葉產量及產值均表現為S43gt;S40gt;N1gt;N0且各處理差異顯著。上等煙比例表現為S43處理高于S40和N1處理，且和N1處理的差異達顯著水平；N0處理顯著低于其他處理。中上等煙比例表現為S43處理顯著高于其他處理，達85.34%，S40和N1無顯著差異，N0處理顯著低于其他處理。K326品種的烤后煙葉產量及產值均表現為S40gt;S43gt;N1gt;N0，并且各處理差異達顯著水平。上等煙比例和中等煙比例表現為S40顯著高于其他處理，S43和N1無顯著差異，N0處理顯著低于其他處理。

3 結論與討論

該研究結果表明，烤煙農藝性狀及化學品質在105和K326品種中均表現為S40、S43處理優于N0、N1處理。N0處理生育期不施氮肥，土壤中的氮素難以滿足煙葉生長所需，導致煙葉產量和品質的下降。N1處理所有氮肥作為基肥一次性施入，可保證煙葉生長前期對氮肥的需求，但外源無機氮肥養分釋放快，難以滿足煙葉生長后期對氮素的需求，對煙葉產量和品質的形成造成負面影響；并且氮肥一次性施入加大了氮素氨揮發、N2O排放及氮素淋溶的風險，造成氮素浪費和環境污染，不符合優質煙葉生產要求。S40、S43處理根據煙葉SPAD值實時施肥，最大化滿足了煙株生長對氮素的需求，有利于提高氮素利用效率，降低氮素損失和對環境的污染。前人研究也表明，針對烤煙需肥規律合理施用氮肥，田間煙株群體農藝性狀較優，煙葉內在化學成分含量適宜且協調性較好［9-10］。

研究表明，氮素的合理運用可提高烤后煙葉產量和經濟效益［11-12］。該研究表明，烤后煙葉產量、產值、上等煙比例及中上等煙比例均表現為S40、S43處理優于N0、N1處理，并且105品種以S43表現最優，K326品種以S40處理表現最優，說明根據煙株生長狀況實時施肥有利于煙葉產量和品質的提高。但不同煙葉品種對肥料的響應存在差異，這與品種間的生長特性和適應性差異有關［13］。前人研究表明，SPAD值的大小會受到不同品種，不同發育階段及不同生態條件等多種因素的影響［14-15］。周麗麗等［16］對烤煙SPAD值與葉片葉綠素含量的相關性研究發現，利用SPAD值可快速診斷烤煙葉片的葉綠素含量，但不同時期SPAD值與葉綠素相關性不同，因此，基于SPAD值的精準施肥模式需結合當地環境條件及品種特性進行多樣本監測，建立完善的需氮量與SPAD值的相關性，為指導現代化煙葉生產合理施氮提供參考。

綜上，基于SPAD值精準施氮模式提高了烤煙株高、葉長、葉寬、葉面積等農藝性狀指標和烤后煙葉產量、產值、中上等煙比例，精準施氮模式下的烤后煙葉化學成分更為協調，煙葉品質更高。總體而言，利用煙葉SPAD值進行氮素營養快速診斷，指導精準施肥，是一種值得推廣的施氮模式。

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基金項目 廣東中煙工業有限責任公司科研項目（粵煙工〔2023〕科字第33號）。

作者簡介 陳幫楊（1986—），男，貴州貴陽人，農藝師，從事煙葉質量研究。*通信作者，高級農藝師，碩士，從事煙草質量和品質提升研究。

收稿日期 2024-09-11