不同氮素形態配比影響始興煙葉生產的比較分析

王發勇，袁清華，張宏建，鐘俊周，可文庚，喻紹新，陳建軍

（1.華南農業大學煙草研究室，廣東 廣州 510642；2.紅云紅河集團紅河卷煙廠，云南 彌勒 652300；3.廣東省農作物遺傳改良重點實驗室，廣東 廣州 510640；4.廣東煙草韶關市有限責任公司，廣東 韶關 512000）

氮素是烤煙重要的營養元素［1-4］。硝態氮與銨態氮作為烤煙的有效氮源，主要通過調節煙株內部碳氮代謝關鍵酶的活性來影響煙葉產量與品質的形成［5-7］。由于土壤質地、溫度、降雨量以及pH值等多種條件的不同，硝態氮與銨態氮在土壤與根系之間的遷移存在時間上的差異，且烤煙對兩種氮素形態的吸收以及代謝合成機理不盡相同，最終導致烤煙生長發育、外觀形態及其經濟性狀不一［8-9］。不同氮素形態配比施肥對烤煙產量、內部化學成分與質量的影響，前人已經積累了許多研究成果，但是因試驗生態條件的差異而致使結論不盡相同［10-11］。此外，不同氮素形態配比施肥對烤煙生育進程、物候期主要農藝性狀以及經濟性狀的影響仍然缺乏系統報道。因此，因地制宜確定與當地生態條件相符合的氮素形態配比施肥的方法顯得尤為重要。始興縣是廣東濃香型煙葉的重要產區，為始興煙區選擇適宜的氮素形態配比施肥是保障始興煙區優質煙葉生產的重要舉措，也是保持并發展濃香型特色煙葉的關鍵舉措之一。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

田間試驗于2015—2016年在廣東省始興縣馬市鎮進行，供試烤煙品種為粵煙97。試驗選擇地面平整、肥力中等的水田，前茬為水稻，其基本土壤肥力指標為：pH 5.41，有機質2.69%，全氮0.104%，全磷0.158%，全鉀2.78%，堿解氮142.79 mg/Kg，速效磷15.9 mg/kg，速效鉀71.8 mg/Kg。

1.2 試驗方法

試驗設N1（100%硝態氮）、 N2（30%銨態氮+70%硝態氮）、N3（50%銨態氮+50%硝態氮）、N4（70%銨態氮+30%硝態氮）、N5（100%銨態氮）5個供氮形態配比處理，施氮量為 165 kg/hm2，按 N∶P2O5∶K2O =1∶1∶3 配肥，60%肥料基施。肥源為：硝酸鉀（N-K2O：13.5%～44.5%），碳銨（N：17.7%），硝酸鈣（N：15%），過磷酸鈣（P2O5：12%），硫酸鉀（K2O：50%）。每個處理3次重復，隨機區組排列，小區面積0.1 hm2，行距1.10 m，株距0.55 m，每小區70株煙。

1.3 測定項目及方法

按照中國煙草行業推薦標準（Y C/T142-2010），準確記錄烤煙生育進程時間點，分別于團棵期、現蕾期和圓頂期3個物候期測定煙株的著生葉片數、株高、莖圍、節距、最大葉片長、最大葉片寬、單株葉面積等7個烤煙主要農藝性狀。烤后煙葉按照國家烤煙分級標準（GB2635-1992）進行分級，測定煙葉產量與中上等煙比例，參照當地當年煙葉收購價格進行產值與均價計算。

試驗數據利用Excel 2013進行處理，應用SPSS20.0進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同氮素形態處理對烤煙生育進程的影響

從表1可以看出，同一移栽日期條件下，各處理間煙株成活日期差異不明顯（僅1～2 d）。當煙株到達團棵期，各處理間的生育進程差異逐漸顯現，處理N1團棵期比N2早4 d、比N4早9 d、比N5早12 d，而處理N2與N3差異不大；煙株最早進入現蕾期的是處理N1，而處理N5最晚，兩者相差12 d，處理N2、N3、N4進入現蕾期的日期差異不大；采收始期處理間進程與現蕾期趨勢一致。這說明硝態氮處理能促進煙株早生快發，加快烤煙的生育進程；施用100%銨態氮的煙株生育進程較慢；而不同氮素形態配比施肥則適度加快田間煙株的生育進程，總體趨勢按照配比比例而呈現一定的差異。

表1 不同氮素形態處理煙株生育進程

從表2可以看出，不同氮素形態施肥處理對烤煙生育時期的影響在緩苗期各處理間差異不明顯；伸根期總體為40～49 d范圍內，具體表現為N1

表2 不同氮素形態處理煙株生育期（d）調查結果

2.2 不同氮素形態處理對烤煙生育進程及物候期農藝性狀的影響

2.2.1 團棵期 同一施氮量不同氮素形態配比施肥水平條件下，各處理從移栽至團棵期間隔表現為N1

表3 烤煙團棵期各處理煙株基本農藝性狀

2.2.2 現蕾期 從表4可以看出，同一施氮量不同氮素形態配比施肥水平條件下，各處理從移栽至現蕾時間表現為N1

表4 現蕾期各處理煙株基本農藝性狀

2.2.3 成熟期 從表5可以看出，同一施氮量不同氮素形態配比施肥水平條件下，煙株從移栽至成熟時間表現為N1=N2

表5 成熟期各處理煙株基本農藝性狀

2.3 不同氮素形態對烤煙生育期及經濟性狀的影響

產量、產值、均價和中上等煙比例是烤煙主要的經濟性狀，產值在一定程度上反映了產量、質量性狀的綜合表現。同一施肥量不同氮素形態配比施肥的條件下，煙株大田生育期隨著銨態氮的比例增加而延長，其中處理N3產量、產值、均價、中上等煙比例均表現最佳，而N5最差，即50%硝態氮與50%銨態氮配比施肥條件下烤煙的經濟性狀表現最好（表6）。

表6 不同氮素形態處理對烤煙大田生育期及經濟性狀的影響

2.4 不同氮素形態處理對烤后煙樣主要化學成分的影響

影響烤后煙吃味的主要因素是煙葉燃燒時熱解呈酸性及堿性物質的平衡及協調，優質煙葉要求各種成分含量要適宜，成分之間要協調。從各項指標（表7）來看，處理N2、N3上中部葉的內在煙葉化學成分最為合理，總糖含量20%～22%，淀粉含量小于5%，還原糖含量18%～20%，氮素水平在2%左右，煙堿含量約3%，石油醚提取物約7%，鉀離子大于2%。石油醚提取物是煙葉中不溶于水但溶于醚類的物質，主要有脂肪、揮發油、樹脂、樹膠、蠟質等物質，其中很多與煙葉的香氣有密切關系，與煙葉的質量和可用性呈正比。由表7可知，100%銨態氮處理不利于石油醚提取物的積累，而不同氮素形態配比施肥則利于石油醚提取物的積累，以30%硝態氮+70%銨態氮、50%硝態氮+50%銨態氮配比施肥的效果較好。優質煙葉要求鉀離子含量大于等于2.0%為宜，由表7可知，各處理煙葉鉀離子的含量均大于2%，且隨著硝態氮的比例增加而呈逐漸上升趨勢，說明硝態氮有助于鉀離子的累積。

表7 不同氮素形態處理對烤后不同等級煙樣主要化學成分（%）的影響

3 結論與討論

硝態氮與銨態氮在烤煙根際間遷移方式隨生態環境的不同而產生差異。此外，由于吸收與同化機理不同，使得植株體內基本碳氮代謝途徑不盡相同，這必然引起烤煙生長發育過程中外觀形態在時間和空間上的動態差異，且因內部化學成分的不同而導致質量的不一致［12-14］。烤后煙葉價格的制定遵循“以質定價”的原則，質量高低的客觀存在必然表現出經濟效益的差異。前人的研究表明，在湖南瀏陽地區，硝態氮與銨態氮配比施肥對烤煙后期田間長勢長相無明顯影響，但二者比例以54%∶46%～50%∶50%的綜合經濟效益較好［10］；云南曲靖市在基肥中加入硝態氮能明顯縮短煙苗緩苗期，其中以50%硝態氮+50%銨態氮配比施肥的煙株早期長勢旺盛，且上等煙比例較高，總體經濟效益最優［15］。以上兩種結果在烤煙生育進程及農藝性狀方面表述側重點不同，但與本研究結果認為硝態氮能加快烤煙生育進程、促進植株前期長勢旺盛、后期外觀形態趨于相同且氮素配比施肥的經濟性狀4個方面，其結論是一致的。在山東日照，尹學田等［11］發現純銨態氮處理煙株最早進入團棵期，團棵期與打頂期綜合農藝性狀表現最好，各處理間大田生育期無顯著差異且經濟性狀表現最佳。本試驗結果表明，在粵北始興縣，隨著硝態氮比例的增加，早期煙株生育進程加快、長勢趨于增強，整個大田生育期趨于縮短；到烤煙生長后期，不同處理間植株的主要農藝性狀差異不顯著。這是因為硝態氮更加容易被煙株吸收利用，烤煙農藝性狀在生育期前中期表現為施用硝態氮促進煙株早發，使煙株提前進行生長發育，而銨根離子則反之，但是到生育期后期隨著土壤中的氮素營養被煙株盡數吸收，使得后期煙葉的農藝性狀差異性不明顯。

影響烤煙吃味的主要因素是煙葉燃燒時熱解呈酸性及堿性物質的平衡及協調，優質煙葉化學成分：總糖15%～25%，還原糖14%～18%，淀粉≤5%，總氮1.5%～3.5%，煙堿含量下部葉1.5%左右、中部葉2.5%左右、上部葉不超過3.5%，鉀離子含量≥2.0%，石油醚提取物≥7.0%。煙葉中含有大量的糖類物質，與煙葉品質關系密切。前人研究表明，總糖及還原糖含量與香氣質呈正相關關系。在一定范圍內，總糖有利于增加煙葉的香氣和改善吃味，降低由蛋白質燃燒所產生的不良氣味及煙氣的刺激性。當煙葉含糖量過低時，刺激性增強；含糖量過高時，則使煙氣呈酸性，影響煙氣的酸堿平衡，使煙氣平淡無味，同時增加煙氣的焦油量。隨著硝態氮施用比例的降低，烤后中上部煙葉中淀粉、還原糖及總糖的含量均隨著降低，說明適當降低硝態氮的比例可以增加烤煙葉片中糖的含量。總氮作為氮代謝合成物質量的直觀指標，其含量的高低能夠影響烤煙的吸食勁頭和刺激性，煙葉中的總氮含量過高時，則產生濃烈辛辣的煙氣，刺激性較大；總氮含量過低時，則吃味平淡。煙堿是煙草特有的生物堿，它不僅是煙葉中最重要的化學成分，也是影響煙葉品質的重要因素之一。隨著銨態氮比例的增加，烤后中上部煙葉中全氮及煙堿隨之增加，說明適當提高銨態氮的比例能夠提高烤煙葉片中的全氮含量及煙堿含量。

硝態氮能加快烤煙生育進程，縮短煙株從移栽進入團棵期的時間，使田間長勢旺盛，促進煙株早生快發。隨著銨態氮比例的增加，烤煙大田生育期明顯延長。到烤煙生育后期，氮素形態配比施肥對烤煙主要農藝性狀的影響不顯著。從不同氮素形態處理下烤煙經濟現狀來看，各氮素形態處理下烤煙的產量差異較小，但產值差異較大，主要表現在均價與上中等煙比例的差異上，其中以50%硝態氮+50%銨態氮配比施肥的經濟性狀最優。因此，在施氮量為165 kg/hm2前提條件下，廣東始興煙區最優的氮素配比施肥為50%硝態氮+50%銨態氮。

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