減施肥料對不同前茬烤煙生長和產質量的影響

段四喜，聶吉梅，劉 燕，3，闋勁松，李忠環，楊正權，秦春麗，趙正雄*

減施肥料對不同前茬烤煙生長和產質量的影響

段四喜1，2，聶吉梅1，劉 燕1，3，闋勁松4，李忠環4，楊正權4，秦春麗4，趙正雄1*

（1.云南農業大學煙草學院，云南省煙草產業研究生創新教育聯合培養基地，昆明 650201；2.云南省農業科學院高山經濟植物研究所，云南 麗江 674100；3.云南省煙草公司保山市公司，云南 保山678300；4.云南省煙草公司昆明市公司，昆明650051）

為提高養分資源利用效率、保護生態環境和增加經濟效益，通過田間試驗研究了油菜、冬閑、綠肥、大麥、小麥5種前茬烤煙在當地常規施肥基礎上分別減施氮肥（對綠肥茬、冬閑茬和油菜茬烤煙）和鉀肥（對小麥茬和大麥茬烤煙）對煙株生長、煙葉產量和質量的影響。結果表明，油菜茬、綠肥茬、大麥茬和小麥茬烤煙減施肥料處理不僅不影響烤煙正常生長發育和落黃成熟，而且移栽后不同生育期生物量均有所增加，烤后煙葉產質量、煙葉化學成分協調性也皆以減施肥料處理較好。而冬閑茬烤煙減施肥料處理煙株前期營養生長較弱，后期營養生長較強，烤后煙葉產質量降低，煙葉化學成分協調性和煙葉品質也較差。綜合而言，在當地常規施肥的基礎上，綠肥茬和油菜茬烤煙可以分別減施氮肥25%和9%，大麥茬和小麥茬烤煙均可以減施鉀肥10%，但冬閑茬烤煙不宜減施17%的氮肥用量，適宜施肥量有待于進一步研究。

減施肥料；烤煙；前茬；產量；產值；質量

烤煙是產質并重的經濟作物，其煙葉產量和質量的形成是生態因素、遺傳因素和栽培因素共同作用的結果［1］。在栽培因素中，施肥是影響烤煙生長、產量和質量的主要因素之一［2-6］。生產中長期以來非常重視合理施肥。如測土配方施肥、平衡施肥技術等對指導區域內的生產和提高烤煙的產量、質量發揮了很好的作用［7-12］。但由于農業生產的千家萬戶，區域內不同地塊的烤煙除管理存在差異之外，前茬種植也有很大不同。就云南而言這種情況更為突出，不僅在村與村之間，而且在不同農戶相鄰地塊間，田間作物類型也有很大差別［13］。從云南烤煙生產來看，每年烤煙種植前的小春季作物多為油菜、冬閑、綠肥、大麥、小麥［14］。

以往研究表明，不同前茬烤煙生長發育、產量和質量有明顯差異［15-20］。其原因除與前茬引起的根際土壤微生物和殘留的根系分泌物差異有關外，也與栽煙前土壤肥力差異和煙株生長期間土壤氮素礦化等養分供應差異有關。因此，烤煙生產中氮鉀養分等的投入有必要根據不同的前茬作物而適當調整。如以綠肥、冬閑、油菜為前茬時應明顯減少氮肥施用量，其中尤以綠肥減少氮肥用量最多；而以大麥和小麥為前茬時則可以相對減少鉀肥施用量［21-25］。但生產中上述減肥措施是否可行尚未見報道。基于此，本試驗在前期研究的基礎上，探討在常規施肥的基礎上分別減施氮肥（對綠肥茬、冬閑茬和油菜茬烤煙）和鉀肥（對小麥茬和大麥茬烤煙）對煙株煙生長和煙葉產量、質量的影響，以期在保障煙葉優質適產的同時，能更好地提高養分資源利用效率、保護生態環境和增加煙農收益。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

于2011年10月至2012年9月在云南省昆明市尋甸縣煙葉技術推廣站進行田間試驗。土壤類型為水稻土，質地為壤土。小春作物種植前土壤基本肥力狀況為：有機質27.81 g/kg、堿解氮152.25 mg/kg、速效磷36.01 mg/kg、速效鉀141.39 mg/kg、pH 6.11。供試品種為K326。

1.2 試驗設計

于同一地塊上在2011年大春作物種植一致的基礎上，2011年10月底開始實施5種小春類型處理，分別為油菜、冬閑、綠肥、大麥和小麥。各小春作物種植、施肥、管理和收獲按當地常規方式進行。在前茬作物收獲后，2012年大春季種植烤煙。每種前茬均設2個處理，即常規施肥處理和減肥處理。常規施肥處理具體如下（即當地通常施肥肥料用量和方式）：當地推薦氮肥用量為90 kg/hm2，m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=1∶1∶2.5，全部肥料中除氮的30%按當地追肥習慣于移栽后20 d用硝酸鉀兌水澆施外，其余氮、鉀肥和全部磷肥均于移栽前以環施形式基施。減肥處理具體如下：前茬為油菜、冬閑和綠肥的烤煙氮肥用量分別為82、75和67.5 kg/hm2（即與常規施肥處理相比分別減少氮肥用量9%、17%和25%）；前茬為大麥和小麥的烤煙鉀肥用量均為202.5 kg/hm2（即與常規施肥處理相比鉀肥用量減少10%）；其余均與常規施肥肥料用量和施肥方法相同。

每個處理重復3次，共10個處理，30個小區，隨機區組排列，每小區栽煙72株。于2012 年5月1日移栽，株行距為120×60 cm。其他大田管理措施均按昆明市優質煙生產技術規范進行。

1.3 測定指標和測定方法

1.3.1 田間生育期進程和農藝性狀的測定 以小區為單位，記錄各處理煙株生育期進程，并于煙株移栽后55和80 d各選有代表性煙株5株，測量其株高、莖圍、葉片數及整株葉面積系數。

1.3.2 煙葉SPAD值的測定 以小區為單位，于第1次采烤前（移栽后80 d）選有代表性煙株10株，采用葉綠素儀（SPAD-520）測定第5葉（從上往下數）的SPAD值。

接線的選擇在這里是一個很大的問題，比如說接線的截面面積和材料組成。當然，決定權還是在具體電壓。不同電壓下，電流量就不同，導致接線所承受的情況就不同，比如說110kV的架空線路導線就不能小于200平方毫米。有時還要結合相應的天氣情況為接線增加合適的材料，比如說在雷區附近的接線就得配備相應的絕緣措施。電桿的材料也要結合周邊的具體情況，比如說在經常經受狂風暴雨的區域里，電桿的材料就得更抗打擊。現在，很多新式材料的接線已經出現，有條件的情況下，農村可以換上這些減少供電過程中的消耗，比更加切實保障供電的安全。

1.3.3 煙株生物量的測定 以小區為單位，在團棵期、旺長期、下部葉采烤前和上部煙葉采收結束時（移栽后時間為40、60、80和120 d）按小區在田間選取有代表性且長勢一致的煙株連根帶莖整株采集烤煙植株樣，每小區每次采集兩株，稱鮮重，于105 ℃殺青0.5 h，65 ℃烘干后稱干重。其中，煙株進入旺長期后分部位取樣、烘干，從煙葉采烤開始到采烤結束時選取的煙株均于打頂時選定，之后按小區成熟情況進行取樣。

1.3.4 煙葉經濟效益、產量、產值等的測定 以小區為單位，煙葉成熟時掛牌采收和烘烤，按國家煙葉分級標準計算煙葉產量、產值及煙葉經濟效益。

1.3.5 煙葉化學成分檢測 以小區為單位，選取C3F等級煙葉粉碎，進行總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯測定。其中總糖和還原糖含量的測定采用YC/T159—2002方法，總氮含量的測定采用YC/T161—2002方法。

1.3.6 煙葉感官品質的評價 以小區為單位選取中部葉C3F級別各1 kg，送中國農業科學院煙草研究所進行感官評價。

1.3.7 數據處理 采用M icrosoft Excel和SPSS軟件統計分析數據。

2 結 果

2.1 減施肥料對不同前茬烤煙生育期的影響

由表1看出，除冬閑茬外，油菜茬、綠肥茬、大麥茬和小麥茬減肥處理均能促進煙株前期生長發育。與常規施肥相比，油菜茬減肥處理煙株分別提早1 d進入團棵期、旺長期和現蕾期，綠肥茬減肥處理分別提早2 d、2 d和1 d進入團棵期、旺長期和現蕾期，大麥茬和小麥茬減肥處理均提早1 d進入團棵期。但冬閑茬減肥處理分別推遲3 d、4 d和4 d進入團棵期、旺長期和現蕾期。而在煙株生長后期，由于受統一采烤等條件限制，不同處理間沒有差異。

2.2 減施肥料對不同前茬烤煙農藝性狀的影響

由表2可知，油菜茬、綠肥茬、大麥茬和小麥茬減肥處理在兩個煙株生長階段（移栽后55和80 d）煙株葉片數、株高、莖圍、葉面積系數等均與常規施肥處理較一致；冬閑茬移栽后55 d減肥處理長勢稍弱，80 d后長勢稍強，說明冬閑茬減肥處理前期營養生長較弱，后期營養生長較強。

2.3 減施肥料對不同前茬烤煙葉片葉綠素含量的影響

圖1表明，同種前茬不同施肥處理在下部葉采烤前煙株葉片葉綠素含量間無顯著差異，煙株成熟、落黃情況基本持平，不同前茬烤煙減肥處理并沒有影響煙株正常成熟、落黃和采烤。

2.4 減施肥料對不同前茬烤煙生物量的影響

由表3可知，油菜茬、綠肥茬、大麥茬、小麥茬減肥處理煙株生物量在移栽后40、60、80和120 d均高于常規施肥處理，其中油菜茬增加11.18%、8.65%、13.28%和5.72%；綠肥茬增加13.11%、5.62%、20.65%和6.66%，大麥茬增加0.62%、16.54%、9.94%和1.47%，小麥茬增加4.72%、0.51%、10.57%和 3.73%。冬閑茬在移栽后40和60 d減肥處理生物量略高于常規施肥8.88%和4.52%，移栽后80和120 d則為減肥處理生物量低于常規施肥處理7.54%和0.13%。

表1 減施肥料對不同前茬烤煙生育期的影響 月-日Table 1 Effects of reducing fertilization on grow th and development stages of flue-cured tobacco withdifferent preceding crops

表2 減施肥料對不同前茬烤煙煙株農藝性狀的影響Table 2 Effects of reducing fertilization on agronom ic traits of flue-cured tobacco w ith different preceding crops

圖1 減施肥料對不同前茬烤煙葉片葉綠素含量的影響Fig. 1 SPAD value of flue-cured tobacco leaves as influenced by reducing fertilization w ith different preceding crops

在生長中期（移栽后40～80 d），煙株進入旺長階段，生物量累積相對較多，此階段油菜茬、綠肥茬、大麥茬和小麥茬減肥處理生物量增加量高于常規施肥。在煙株生長后期（移栽后80～120 d），油菜茬、綠肥茬、大麥茬和小麥茬減肥處理生物量增加量略低于常規施肥；冬閑茬移栽后40～80 d減肥處理生物量增加量低于常規施肥，移栽后80～120 d則相反。說明油菜茬、綠肥茬、大麥茬和小麥茬減肥處理早生快發，符合烤煙生長的“前促后控”規律，而冬閑茬則與之相反。

表3 減施肥料對不同前茬煙株生物量的影響 g/株Table 3 Effects of reducing fertilization on biomass of flue-cured tobacco w ith different preceding crops

2.5 減施肥料對不同前茬烤煙產量和經濟效益的影響

由表4可知，同種前茬施肥量不同的處理差異顯著。與常規施肥相比，油菜茬和綠肥茬減肥處理節約成本8.85%和16.73%，大麥茬和小麥茬減肥處理節約成本6.02%，但4種前茬產量、產值和利潤均有所增加。其中油菜茬增加4.99%、8.85%和2.89%，綠肥茬增加1.57%、2.32%和3.45%，大麥茬增加10.49%、7.25%和8.26%，小麥茬增加9.71%、18.47%和19.96%。冬閑茬減肥處理節約成本12.85%，產量、產值和利潤相應減少18.11%、21.46%和21.89%。就產量、產值和利潤而言，與常規施肥相比油菜茬、綠肥茬、大麥茬和小麥茬烤煙，減肥處理對于提高烤后煙葉產量、產值和利潤效果較好，但冬閑茬則相反。

2.6 減施肥料對不同前茬烤煙化學成分的影響

由表5可知，同種前茬不同的施肥處理方式對煙葉化學成分影響存在較大的差異，其中尤以糖堿比差異較大。與常規施肥處理相比，除冬閑茬外，4種前茬減施肥料處理總糖含量、氮堿比和糖堿比偏高，煙堿含量和總氮含量偏低，而冬閑茬減施肥料處理總糖含量、氮堿比和糖堿比偏低，煙堿含量和總氮含量偏高，但均處于適宜范圍內。總體而言，除冬閑茬外，4種前茬減施肥料處理化學成分協調性相對更好，更有利于煙葉品質的提高。

2.7 減施肥料對不同前茬烤煙品質的影響

由表6表明，同種前茬不同施肥處理在烤煙煙葉勁頭、濃度、燃燒性和灰分上沒有差異，但是烤煙香氣質、香氣量、余味、雜氣、刺激性、得分等方面則有不同。綜合而言，與常規施肥相比，大麥茬、小麥茬、綠肥茬和油菜茬烤煙減肥處理有利于改善煙葉品質，而冬閑茬烤煙減肥處理煙葉品質略有降低。

3 討 論

從本試驗結果來看，除冬閑茬外，4種前茬減肥處理煙株的田間長勢、體內干物質累積和后期成熟落黃與常規施肥均無明顯差異。盡管4種前茬減肥處理肥料成本明顯低于常規施肥，但是烤后煙葉產量、產值、利潤以及煙葉質量也皆以減肥處理較好。這與前人研究的改進施肥方法，特別是改善氮肥和鉀肥施用量能顯著促進煙株生長發育，明顯的提質增產效果相一致［26-28］。其原因一方面可能與不同前茬作物的茬口特性有關［29-31］，即小麥和大麥是耗地作物，而油菜是半養地作物，休閑和綠肥則有較好的養地作用，其中以綠肥養地效果尤為突出，種植十字花科作物（如油菜）后的土壤比非十字花科作物（如小麥）能礦化出更多的無機氮［32］；另一方面可能與綠肥茬和油菜茬氮素表觀損失較多，大麥茬和小麥茬鉀素表觀盈余較多有關［21］。這進一步說明在當前常規推薦施肥基礎上，上述4種前茬肥料調整甚為合理。綠肥茬和油菜茬可以分別減施25%和9%的氮肥用量；大麥茬和小麥茬均可以減施10%的鉀肥用量。但是冬閑茬處理減施17%的氮肥用量明顯抑制煙株正常生長發育，烤后煙葉產質量也較差。應與冬閑處理根系蛋白質組學下調表達，生長較弱［25］以及肥料減施可能偏多有關。所以在本試驗條件下冬閑茬減施17%的氮肥用量不合理，具體減施多少氮肥用量較為合理以及造成這種現象的原因尚需進一步進行研究。

表4 減施肥料對不同前茬烤煙產量和經濟效益的影響Table 4 Effects of reducing fertilization on yield and econom ic value of flue-cured tobacco with different preceding crops

表5 減施肥料對不同前茬烤煙煙葉化學成分的影響Table 5 Effect of reducing fertilization on chemical composition of flue-cured tobacco w ith different preceding crops

表6 減施肥料對不同前茬烤煙品質的影響Table 6 Effects of reducing fertilization on smoking quality of flue-cured tobacco w ith different preceding crops

4 結 論

5種前茬中，除冬閑茬外，油菜、綠肥、大麥和小麥4種前茬氮鉀肥施用量較常規施肥減少的處理并未影響煙株正常生長發育和成熟落黃，反而明顯提高了煙葉產質量，使得煙葉化學成分更為協調，煙葉評吸總得分也較常規種植有所增加。所以當地不同前茬烤煙施肥用量尚有調整優化的空間，5種前茬處理中綠肥茬和油菜茬可以分別減施25%和9%的氮肥用量，大麥茬和小麥茬均可以減施10%的鉀肥用量。但是冬閑茬減施17%的氮肥用量不合理，具體減施多少氮肥較為合理尚需進一步研究。

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Effects of Reducing Fertilization on Grow th， Yield and Qua lity o f Flue-cure Tobacco Planted w ith Different Preceding Crops

DUAN Sixi1，2， NIE Jimei1， LIU Yan1，3， QUE Jingsong4， LI Zhonghuan4， YANG Zhengquan4，QING Chunli4， ZHAO Zhengxiong1*
（1. College of Tobacco Science， Yunnan Agricultural University， Yunnan Joint Education & Training Base for Postgraduates in Tobacco Field， Kunming 650201， China； 2. The Institute of A lpine Economic Plant in Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Lijiang， Yunnan 674100， China； 3. Baoshan Tobacco Company， Yunnan Tobacco Company， Baoshan， Yunnan 678300， China； 4. Kunm ing Tobacco Com pany， Yunnan Tobacco Com pany， Kunm ing 650051， China）

In order to im prove fertilizer use efficiency and increase farmers’ income as well as to protect the environment， field experiment w as conducted to study effects of reducing fertilization on grow th， yield and quality of flue-cured tobacco compared w ith the conventional fertilization in five different rotation systems （rape-tobacco， fallow-tobacco， green manure-tobacco， barley-tobacco and wheat-tobacco） in Xundian county of Yunnan Province The results showed that reducing fertilizer application had no adverse effect on grow th and maturity of tobacco plants w ith rape， green manure， barley and wheat as preceding crops. Moreover， dry matter accumulation increased for the plants in the treatments with reducing fertilization after transplanting. Leaf yield， econom ic value，profit， chem ical components and leaf quality were all better in the treatments w ith reduced fertilizer application than those with normal fertilization in four rotation systems， including rape-tobacco， green manure-tobacco， barley-tobacco and w heat-tobacco. How ever， for the tobacco p lants in fallow-tobacco rotation system， reducing fertilization resulted in poor grow th and undesirable quality. Leaf yield， economic value， profit， chem ical components and leaf quality worsened. In conclusion， nitrogen fertilizer could be reduced by 25% and 9% for the tobacco plants compared w ith the normal fertilization rate in green manure-tobacco and rape-tobacco rotation systems， while for those in barley-tobacco and wheat-tobacco systems， potassium could be supplied at 90% of the recommended rate. For those in fallow-tobacco rotation system， nitrogen fertilizer should not be reduced by 17%. Further study is needed to determine the suitable nitrogen amount to be applied in this system.

∶ reducing fertilization； flue-cured tobacco； preceding crop； yield； econom ic value； quality

S572.06

1007-5119（2015）05-0019-07

10.13496/j.issn.1007-5119.2015.05.004

云南省煙草公司科技項目“基本煙田肥料減施增效與可持續利用”（09YN021）

段四喜，女，碩士，主要從事烤煙養分資源管理研究。E-mail：duansixi@sina.com。*通信作者，E-mail：zhaozx0801@163.com

2015-01-16

2015-05-13