前茬作物與施肥方式互作對烤后煙葉產質量的影響

張忠武， 魯 耀， 周紹松， 王建新， 張 靜， 朱海濱， 雷 靖， 楊景華*

(1.云南省農業科學院 農業環境資源研究所，云南 昆明 650205； 2.紅云紅河煙草(集團)有限責任公司，云南 昆明 650231； 3.臨滄市耿馬傣族佤族自治縣烤煙產業辦公室，云南 臨滄677500)

煙草是我國重要的經濟作物之一，其具有不耐連作的特點，合理的耕作制度能改善土壤的理化性狀，對煙葉品質具有促進作用[1-3]。已有研究表明，烤煙的生長受到前茬茬口特性的影響[4-5]。徐照麗等[6]研究指出，前作種類、氮水平以及前作與氮水平的交互作用極顯著地影響烤煙對氮肥的吸收利用，也顯著影響烤煙上等煙比例、產量和產值；烤煙前茬作物以大麥和油菜較好。王欣英等[7]研究了不同前茬作物玉米和甘薯對煙草生長的影響。彭云等[8]研究報道，不同前茬明顯影響煙株的生長、成熟、產量、產值和評吸質量，且因生態區不同而存在差異。崔學林[9]研究表明，油菜、大麥為烤煙輪作中較好的前茬作物。其變化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[10]。研究前茬對后作烤煙產質量的影響并且結合優化施肥有針對性地改進栽培措施具有重要意義。為此，在云南省尋甸縣七星鎮七星村選擇同一地塊研究不同前茬(大麥、小麥、蕎和豌豆)與施肥互作對煙株生長及烤后煙葉產質量的影響，以期為昆明煙區生態優質煙葉生產提供依據。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1供試品種烤煙品種為K326，昆明市煙草公司提供。

1.1.2供試肥料腐熟農家肥，當地農戶提供；硝酸鉀、硫酸鉀，市購；烤煙專用復混肥(N∶P2O5∶K2O為15∶10∶25)，昆明市煙草公司提供。

1.2試驗時間及地點

試驗于2014年9月至2015年9月在尋甸七星鎮七星村三岔河自然村(海拔1 860 m)進行，試驗土壤為紅壤，土壤肥力中等偏低。該地區屬低緯度高原季風氣候，雨熱同季，干濕分明，夏秋季多雨，冬春季干旱偏涼，山區與壩區海拔懸殊不大，年平均降雨量為1 013 mm，土壤為紅土、窯泥土及砂壤土。

1.3試驗設計

采用2因素3重復完全隨機區組試驗設計，A因素為不同前茬作物，于2014年開展小春作物種植及冬季休閑，前茬作物有大麥(A1)、蕎(A2)、豌豆(A3)和小麥(A4)，小春季作物管理按照當地習慣進行；B因素為不同施肥方式，施肥方式有習慣施肥(B1)和優化施肥(B2)，試驗各處理見表1。

表1前茬作物與施肥方式的試驗處理

Table 1 The treatment of preceding crop-fertilization pattern experiment

雙因素 Double-factor處理前茬作物-施肥方式單因素 Single-factor處理前茬作物及施肥方式 A1B1大麥-習慣施肥A1大麥 A1B2大麥-優化施肥A2蕎 A2B1蕎-習慣施肥A3豌豆 A2B2蕎-優化施肥A4小麥 A3B1豌豆-習慣施肥B1習慣施肥 A3B2豌豆-優化施肥B2優化施肥 A4B1小麥-習慣施肥 A4B2小麥-優化施肥

1.4施肥與田間管理

習慣施肥(B1)：施純氮107 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O為1∶(0.7～1.0)∶(1.5～2.0)。基肥：腐熟農家肥(干重)用量8 571 kg/hm2，烤煙專用復混肥用量714 kg/hm2；追肥：在移栽后25 d左右追施硫酸鉀71 kg/hm2左右。

優化施肥(B2)：待小春作物收獲后，根據不同輪作模式土壤養分實測數據調整烤煙純氮總用量和N∶P2O5∶K2O比例。施烤煙專用復混肥429 kg/hm2；腐熟農家肥(干重)8 571 kg/hm2；第1次追肥：移栽后10 d左右(還苗期-伸根期)追純氮的20%(追肥用烤煙專用復混肥)；第2次追肥：團棵期(移栽后25～35 d)追肥純氮20%(追肥用硝酸鉀或硫酸鉀)。

田間病蟲害防治、采收、烘烤均按照當地平衡管理標準進行。

1.5指標測定

在封頂前調查有效葉數、打頂株高、腰葉長、腰葉寬，并計算腰葉面積，計算公式：葉面積(cm2)=葉長×葉寬×葉面積系數(0.634 5)。按小區進行分級測產，計算產值、均價及各等級所占比例，采集各小區C3F煙葉樣品測定煙葉的內在化學成分及感官評吸質量評價。其中，總糖、還原糖、總氮、煙堿和氯含量采用連續流動分析法測定[11]；鉀的測定采用火焰光度計法[12]；淀粉含量參照宋淑芳[13]等的方法測定，并計算糖堿比、氮堿比和鉀氯比；感官評吸質量參照YC/T138-1998[14]的方法進行評價。

1.6數據處理

采用Excel 2010和SPSS 16.0對數據進行統計分析。

2結果與分析

2.1不同處理對烤煙農藝性狀的影響

從表2可見，在雙因素互作的各處理中，有效葉數、打頂株高、腰葉長和腰葉面積存在一定的差異。有效葉數，A3B1最多，為21.6片；A3B2最少，為19.9片；A3B1與A3B2間差異顯著(P<0.05)，其余處理間差異不顯著。打頂株高，A3B1最高，為123.1 cm；A4B1其次，為122.1 cm；A1B2最低，為109.7 cm；A3B1、A4B1與A1B2、A3B2間差異顯著(P<0.05)，其余處理間差異不顯著。腰葉長，A4B1最長，為73.7 cm；A4B2最短，為68.7cm；A4B1與A1B1、A1B2、A4B2間差異顯著(P<0.05)，其余處理間差異不顯著。腰葉面積，A4B1最大，為1 496.1 cm2；A2B1其次，為1 470.5 cm2；A1B1最低，為1 298.7 cm2；A4B1、A2B1與A1B1、A4B2間腰葉面積差異顯著(P<0.05)，其余處理間差異不顯著。總體上看，以前茬小麥-習慣施肥(A4B1)效果最好。在單因素作用下，A2(蕎)的腰葉最長和葉面積最大，A1(大麥)農藝性狀總體表現最差，A4(小麥)和A3(豌豆)介于二者之間；習慣施肥農藝性狀總體上顯著好于優化施肥。

表2不同處理烤煙的農藝性狀

注：雙因素和單因素各處理中同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP<0.05 level. The same below.

2.2不同處理對烤煙經濟性狀的影響

從表3可知，在不同雙因素處理中，烤煙的經濟性狀存在一定的差異。產量和產值，A2B2最高，分別為2 464.29 kg/hm2和5.61萬元/hm2；A4B2其次，分別為2 141.43 kg/hm2和4.84萬元/hm2；A2B1最低，分別為1 677.14 kg/hm2和3.73萬元/hm2；A2B2與A2B1、A3B1間差異顯著(P<0.05)，其余處理間差異不顯著。均價，不同處理間差異不顯著。上等煙比例，A4B1最高，為49.2%；A1B1最低，為33.3%；A4B1與A1B1、A1B2、A3B2間差異顯著(P<0.05)，其余處理間差異不顯著。總體上看，A2B2的產量和產值均最高，經濟性狀較好，為最優處理。在單因素作用下，前作豌豆的烤煙產量、產值、均價均低于其余前茬作物，但差異不顯著；前作小麥的上等煙比例顯著高于前作大麥，前作大麥和前作蕎的中上等煙比例顯著高于前作豌豆。當前茬作物相同時，不同施肥方式對均價、上等煙比例、中上等煙比例影響不顯著，優化施肥的烤煙產量、產值顯著高于習慣施肥。

表3不同處理烤煙的經濟性狀

2.3不同處理對煙葉內在化學成分的影響

從表4看出，在不同雙因素處理中，煙葉內在成分存在一定的差異。總糖含量，A1B2最高，為35.36%；A4B1最低，為26.05%；A4B1與其余處理間均差異顯著(P<0.05)。還原糖含量，A2B2最高，為31.0%；A3B2最低，為22.80%；A3B2與其余處理間均差異顯著(P<0.05)。淀粉、總氮和氮堿比，不同處理間差異均不顯著。煙堿含量，A3B1最高，為1.61%；A1B1最低，為1.29%；A1B1與其余處理間均差異顯著(P<0.05)。氧化鉀含量，A4B1和A1B1最高，均為1.86%；A1B2最低，為1.31%；A1B2與A1B1、A3B2、A4B1、A4B2間均差異顯著(P<0.05)。水溶性氯含量，A2B2最高，為0.55%；A4B2其次，為0.54%；A3B2最低，為0.27%；A3B2與其余處理間均差異顯著(P<0.05)。養分周年平衡管理能提高煙葉總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、淀粉含量及鉀氯比，煙葉內在化學成分總體協調性比習慣施肥更好。一般，煙葉吃味的好壞依賴于各種化學成分的比例是否協調[15]，煙葉水溶性總糖與煙堿的比值接近10，總氮與煙堿的比值接近1為佳[12]。可見，雙因素互作中以A3B2處理的煙葉內在化學品質較好。

表4不同處理煙葉的內在化學成分

從單因素作用看，不同處理總氮、煙堿、氧化鉀和淀粉等成分中存在差異顯著，其余成分差異均不顯著。總氮和煙堿含量，A3(豌豆)最高，分別為1.94%和1.73%；A1(大麥)最低，分別為1.75%和1.56%。氧化鉀含量，A4(小麥)最高，為1.90%；A1(大麥)最低，為1.59%。總體上看，以A3(豌豆)的內在化學品質最好。

2.4不同前茬作物及優化施肥對煙葉感官評吸質量的影響

從表5可見，在雙因素互作的不同處理中，煙葉的香氣質、香氣量和總得分在感官評吸質量上差異顯著。煙葉的勁頭、濃度、余味、刺激性、燃燒性和灰分在煙葉感官評吸質量上差異不顯著。香氣質，A1B1和A3B2最好，A2B2最差；香氣量，A3B1和A3B2最高，A2B1、A2B2和A4B2最低。得分，A3B2最高，A2B2最低。綜合來看，雙因素綜合作用下以A3B2效果最好。在單因素作用下，不同前茬作物煙葉在勁頭、濃度、香氣質、余味、雜氣、刺激性、燃燒性和灰分等差異不顯著，香氣量差異顯著；總體上看，以A3(豌豆)效果最好。施肥處理之間差異不顯著，但優化施肥效果好于習慣施肥。

表5不同處理煙葉的感官評吸質量

3結論與討論

研究結果表明，昆明尋甸煙區幾種有代表性的前茬作物對烤煙生長具有顯著的影響，其中，小麥前茬生長期煙株長勢較旺，后期不易落黃，大麥、豌豆和蕎前茬煙株長勢緩和，后期落黃正常。與趙楊景等[16-19]在其他作物上的研究結果類似。可能是不同前茬種植后造成的栽煙前土壤肥力差異有關，而導致肥力差異的原因不僅與前茬作物施肥量有關，還與前茬作物本身的養分吸收特性有關，前茬作物土壤碳氮比、根際pH變化與速效氮的釋放有關[20-22]。張翔等[23]研究結果表明，不同前茬還能導致根際土壤微生物和殘留的根系分泌物產生差異，進而影響后茬烤煙植株的生長。

煙草平衡施肥技術是根據土壤養分含量狀況，煙草需肥規律以及肥效試驗結果，選擇適宜煙草生長的肥料品種、確定最佳施用量、施肥時期及施用方法的一項技術措施[24]。平衡施肥有利于培肥地力，實現煙草產業的可持續發展[25]。在單因素產生的影響方面，優化施肥好于習慣施肥。可能與當地施肥量及施肥習慣有關。雖然前茬作物對煙株生長的影響結果不相同，但可以肯定的是，煙株生長明顯受到前茬作物和施肥條件的影響，在生產中應選擇適宜的前茬作物，同時注意生態條件的影響。綜上認為，在基于不同前茬作物及周年養分平衡的優化施肥的條件下，種植烤煙以豌豆為最佳前茬作物。