貴州省遵義市煙區施用鈣、鎂肥對烤煙K326產量和品質的影響

劉茜茜 黃鶯 王小利 段建軍

摘要：鈣、鎂、硫是植物必需中量營養元素，農業生產中主要施氮、磷、鉀肥并強調其平衡施用，近些年來開始逐漸重視微量元素肥料施用，但仍然忽視并很少施用鎂等中量元素肥料。因此，以烤煙K326為供試材料，通過開展鈣、鎂肥的二因素三水平大田試驗，研究鈣鎂肥施用量對遵義市湄潭縣煙地烤煙農藝性狀、產量及品質的影響，為當地烤煙合理施用鈣鎂肥提供參考。結果表明，施用鈣肥降低了烤煙的莖高、莖粗、最大葉長、最大葉寬和葉面積等農藝性狀，而施用鎂肥能改善煙株農藝性狀。鈣肥（CaO）施用量84 kg/hm2時顯著降低了烤煙的產量和產值（P<0.05），施用鎂肥均能增加烤煙的產量和產值，隨著鎂肥用量的增加，烤煙產量與產值表現出先增加后降低的趨勢，其中施用鎂肥（MgO）25 kg/hm2時產量和產值顯著高于其他處理。從化學品質指標看，施用鈣鎂肥均會降低煙葉鉀含量、提高煙葉還原糖含量和糖堿比。T1不施鈣鎂肥處理多數指標優于T10施烤煙專用復合肥處理，表明當前的烤煙專用肥可能存在鈣鎂不平衡現象。綜合各指標看，遵義煙區在當前氮磷鉀肥施用量基礎上不施鈣肥而增施鎂肥25 kg/hm2更利于烤煙產量與品質的平衡以及獲取更大的經濟效益。

關鍵詞：烤煙;鈣肥;鎂肥;產量;品質

中圖分類號：S572

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0457（2022）02-0059-007

國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2022.02.009

鈣、鎂、硫是影響烤煙產量和品質的重要中量營養元素[1]。其中鈣是偶聯胞內生理生化反應與胞外信號的第二信使，對煙株體內新陳代謝調節有至關重要作用[2]。鎂是葉綠素的重要組成成分，國內很多研究均表明施鎂能促進烤煙生長發育，改善烤煙農藝性狀，提高烤煙產量和改善烤煙品質，從而提高烤煙經濟效益，增加煙農收入[3-10]。但也有研究指出施用不同鎂肥對煙株農藝性狀無顯著影響[11-12]。因此烤煙施鎂肥效果可能因土壤營養狀況特別是鎂營養狀況和烤煙品種等不同而不同，需針對不同地區不同土壤和不同烤煙品種開展具體研究。硫可調控烤煙生長發育，提高烤煙產量和品質。研究表明，施硫能促進烤煙株高、莖圍、葉面積及干物質積累量[13]，增加可溶性蛋白質及氨基酸含量[14]，提高6-磷酸葡萄糖脫氫酶、異檸檬酸裂解酶活性[15-16]，有利于烤煙營養生長和產量及產值提高。

貴州是全國重要的烤煙基地，而遵義則是貴州較大的烤煙主產市（縣）之一，烤煙是遵義重要的支柱產業。貴州植煙土壤中有相當一部分存在缺鈣和缺鎂的現象[17-18]，但在施肥技術上較為重視氮磷鉀大量元素肥料的施用，忽視鈣鎂硫中量營養元素肥料的平衡施用。項目組已開展了遵義地區烤煙硫肥肥效研究，發現當前施肥制度下存在硫過量的情況，并建議采用含硫量較低的重鈣、草木灰等替代普鈣和硫酸鉀[19]。但目前鈣鎂肥配合施用對貴州煙區烤煙影響的研究尚較缺乏。因此本研究以烤煙K326為供試材料，通過鈣、鎂肥二因素三水平大田試驗，研究了不同鈣鎂肥施用量對烤煙農藝性狀、產量及品質的影響，篩選出遵義煙區烤煙適宜的鈣鎂肥施用量，為當地烤煙鈣鎂肥施用提供參考。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗地位于貴州省遵義市湄潭縣抄樂鎮群星村（E 107°28′48″，N 27°46′12″），供試烤煙品種為K326，煙苗采用漂浮育苗方式，由中國煙草總公司貴州省煙草公司遵義市煙草分公司湄潭縣抄樂鎮烤煙科技園育苗大棚集中統一育苗并提供煙苗。試驗所在地屬中亞熱帶濕潤性季風氣候，多年平均降水量約1200 mm，年平均氣溫14.9 ℃，平均相對濕度85%，海拔820 m左右。試驗地土壤為黃壤，種植制度為玉米—烤煙輪作。土壤的基本理化性質如下：土壤質地壤質粘土，土壤pH值6.8，土壤有機質、全氮、堿解氮、全磷和全鉀含量分別為14.80 g/kg、 2.60 g/kg、112.00 mg/kg、1.68 g/kg和1.63 g/kg，交換性鈣和交換性鎂含量分別為1200.12 mg/kg和98.73 mg/kg，土壤交換性鈣鎂比約12.15。

1.2試驗設計

試驗在氮、磷、鉀肥用量一致且為當前烤煙生產中施用量基礎上，采用鈣、鎂2因素三水平完全試驗方案附加1個常規施肥處理的試驗設計。2因素分別為鈣肥和鎂肥，其中鈣肥（CaO）設置0、42和84 kg/hm2三個水平;鎂肥（MgO）設置0、25和50 kg/hm2 三個水平，共10個處理（表1）。每個處理重復3次，共30個小區，采用隨機區組排列。小區面積30.25 m2，每小區種植烤煙5行，每行10株，每小區共50株烤煙。小區行距1.1 m，株距0.5 m，密度16 500株/hm2。處理1～9（T1～T9）施用的鈣肥為碳酸鈣（CaCO3，CaO 56%），鎂肥為堿式氧化鎂（MgO·Mg（OH）2，MgO 81.63%），均為分析純級化學試劑;氮、磷和鉀肥分別為尿素（N 46%）、磷酸二氫鉀（P2O5 52%，K2O 35%）和硫酸鉀（K2O 52%），購買自當地農資市場。其中磷和鈣、鎂肥以基肥一次性施入土壤，氮和鉀肥按常規對照處理（T10）的氮、鉀用量和比例分基肥和追肥施入土壤（其中鉀肥基肥包括施磷酸二氫鉀磷肥所帶入的鉀和硫酸鉀兩部分，追肥僅包括硫酸鉀）。常規對照處理（T10）施烤煙專用復合基肥（N∶P2O5∶K2O=9∶9∶25） 825 kg/hm2、追施烤煙專用復合肥（N∶P2O5∶ K2O=15∶0∶30） 225 kg/hm2。所有基肥均于移栽前穴施于移栽壟上，并用小鐵鏟將所施基肥與20 cm×20 cm×20 cm內的土壤充分混合，然后打移栽孔后井窖式移栽（2017年4月20日）。追肥分別在烤煙伸根期和旺長期按1∶2的比例分兩次將烤煙專用復合追肥溶于水后（每100 L水溶解2 kg烤煙專用復合肥或相應養分量的尿素和硫酸鉀）澆施于烤煙煙株附近。其他田間管理與當地大田烤煙生產管理一致。烤煙成熟后分批次分部位由煙農采收、編桿、烘烤。

1.3測定項目與方法

1.3.1農藝指標

于烤煙打頂前一天（2017年7月23日）分別選取每個小區中間3行中長勢一致、能夠代表本小區的3株代表性煙株，測量株高、莖粗、最大葉葉寬、最大葉葉長和最大葉葉面積。其中株高為地表根莖基部到莖最頂端的距離，莖粗為從莖基部節間處的直徑，用游標卡尺測量莖粗，最大葉長和葉寬為3片腰葉中面積最大的葉片的葉長和葉寬，葉長從葉柄主脈量至葉尖，葉寬量取最寬處，最大葉葉面積按照最大葉葉長×最大葉葉寬×0.6345計算。

1.3.2產量和經濟性狀

各小區分批次分部位分別采收、綁桿、烘烤。然后按中國煙草總公司烤煙煙葉分級標準進行分級，計算煙葉產量、產值、上等煙比例，進行煙葉產量和經濟效益統計分析。

1.3.3烤后煙葉化學成分測定

從每小區選取烤后C3F等級煙葉7片左右，去除主脈后磨細過60目篩后裝入自封袋中備用。全鉀采用火焰光度法[20]、全氯采用銀量法[21]、煙堿采用紫外分光光度法[21]、還原糖采用DNS比色法[21]測定。

1.4數據處理與分析

數據用Microsoft Office Excel 365作圖，用DPS 7.05進行方差分析和新復極差多重比較（P<0.05）。

2 結果與分析

2.1鈣鎂肥對烤煙農藝性狀的影響

鈣鎂肥施用對烤煙K326株高、莖粗和最大葉面積等農藝性狀的影響如表2～4所示。表2結果表明，鈣肥和鎂肥施用對烤煙K326株高、莖粗和最大葉面積影響不顯著（P>0.05），其影響主要體現在鈣肥用量與鎂肥用量的交互作用（P<0.05）。其中鈣肥、鎂肥和二者的交互效應對烤煙株高、莖粗和最大葉面積差異的貢獻率分別為7.79%、6.52%和3.27%，15.23%、4.78%和9.14%以及29.69%、45.65%和42.61%。即該鎂肥的交互效應對烤煙株高、莖粗和最大葉面積的影響遠大于鈣肥和鎂肥的影響。其中對烤煙株高和最大葉面積的影響作用鎂肥大于鈣肥，對莖粗的影響鈣肥大于鎂肥。

表3結果表明，隨鈣肥用量增加烤煙株高、莖粗和最大葉面積均呈降低趨勢，但均未達到顯著性差異水平（P>0.05），即鈣肥（CaO）用量為0 kg/hm2時烤煙株高、莖粗和最大葉面積最大，平均值分別為103.70 cm、2.74 cm和1328.41 cm2。而隨鎂肥用量增加烤煙株高、莖粗和最大葉面積呈先增加后減小趨勢，但僅株高達到顯著性差異水平（P<0.05），即鎂肥（MgO）用量為25 kg/hm2時烤煙株高、莖粗和最大葉面積平均值分別為106.35 cm、2.72 cm和1365.66 cm2。

表4結果表明，施鈣（CaO）量為0 kg/hm2時，烤煙株高、莖粗和最大葉面積均隨鎂肥用量增加表現出先增加后減小的趨勢，但鎂肥影響未達到顯著性（P>0.05）。施鈣量42 kg/hm2時，隨鎂肥用量增加烤煙株高和最大葉面積表現為逐漸增加趨勢，而莖粗表現為先減少后增加，但僅最大葉面積指標達到顯著性差異水平（P<0.05）。施鈣量84 kg/hm2時，隨鎂肥用量增加，烤煙農藝性狀株高、莖粗和最大葉面積均表現為先增加后減少的趨勢，并均達到顯著性差異水平（P<0.05）。總體來看，T2、T3、T6和T8處理烤煙農藝性狀株高、莖粗和最大葉面積均大于不施鈣鎂肥對照處理（T1），而T4和T9處理農藝性狀各指標均小于對照處理（T1）。與生產上的常規施肥處理T10相比，株高方面各處理與T10均無顯著差異，莖粗方面除T2處理顯著高于T10處理和T9處理顯著低于T10處理外，其他各處理與T10處理均無顯著差異，最大葉面積T10處理最大，并顯著高于T5和T9處理。

2.2鈣鎂肥對烤煙化學成分的影響

烤煙化學成分是決定煙葉品質的內在因素[22-23]。烤煙全鉀和全氯含量分別在2.0%以上和0.3%～0.6%之間，以及煙堿和總還原糖含量分別在2%左右和16%～22%之間，鉀氯比和糖堿比均在8～12范圍比較適宜[24-25]。表5和表6顯示不同鈣鎂肥用量對烤煙化學成分及品質的影響。由表5可知，除高鈣和中鈣處理煙堿含量達到顯著性差異水平外，鈣鎂肥施用對鉀、氯、煙堿、還原糖和糖堿比的影響均未達到顯著性差異水平。從總體趨勢看，隨鈣肥用量增加，烤煙鉀含量呈逐漸降低趨勢，還原糖與糖堿比值與之相反。氯含量先減少后增加，煙堿含量則與之相反。隨鎂肥用量增加，烤煙鉀和煙堿含量亦呈降低趨勢，氯含量為先減少后增加，還原糖含量和糖堿則與之相反。

由表6可知，不施鈣時，隨鎂肥用量增加，煙葉鉀含量有逐漸降低的趨勢，但均高于當前生產施肥處理煙葉鉀含量;氯含量先減少后增加且均低于當前生產施肥處理煙葉氯含量;煙堿、還原糖、糖堿比均先增加后減少，其中煙堿和還原糖含量均低于生產施肥處理而糖堿比低于生產施肥處理，表明施肥對煙堿含量的降低作用略大于對還原糖含量的降低作用。施CaO 42 kg/hm2時，隨鎂肥用量增加，煙葉鉀含量亦逐漸降低，而煙堿含量變化規律與之相反，氯、還原糖、糖堿比均先增加后減少，各指標與生產施肥處理T10規律與不施鈣時相同。施CaO 84 kg/hm2時，鉀含量亦呈逐漸降低趨勢，氯含量與糖堿比先增加后減少，煙堿含量則與之相反，還原糖含量則逐漸增加。總體來說，煙葉鉀、氯、煙堿含量均在適宜范圍內，而還原糖含量和糖堿比偏高。不同鈣水平下施鎂對烤煙鉀、氯、還原糖含量無顯著性影響。與生產施肥處理T10相比，施鈣和鎂處理烤煙鉀含量減小氯含量增加，即施鈣和鎂肥會抑制烤煙對鉀的吸收而促進氯的吸收。

2.3鈣鎂肥對烤煙經濟性狀的影響

鈣鎂肥及其交互效應對烤煙產量、產值和中、上等煙率的影響如表7所示。鈣、鎂肥用量及鈣、鎂肥用量的交互作用對烤煙產量、產值、上等煙葉比率及中等煙葉比率均無顯著影響。但相對而言，鈣肥對烤煙產量影響貢獻率最大，為19.84%，其次是鈣、鎂肥交互效應，貢獻率為18.97%;對烤煙產值的影響是該鎂肥交互效應影響最大，差異貢獻率為20.61%，其次是鈣肥貢獻率，其值是18.11%，而鎂肥對產量和產值的影響貢獻率最小，分別為16.45%和12.95%。

鈣、鎂肥用量對烤煙經濟性狀影響多重比較分析（表8）結果表明，烤煙產量和產值在不同鈣肥用量下存在顯著差異，不同鎂肥用量間產量差異不顯著，產值間有顯著差異，而中、上等煙率均無顯著差異。總體看隨鈣肥施用量增加，烤煙產量、產值和上等煙葉比率均表現為先增加后減少，而中等煙率則表現為逐漸減少。從鎂肥用量看，隨鎂用量增加，烤煙產量和產值先增加后減少，上等煙葉比率則與之相反，即隨鎂肥用量增加先增加后減小，中等煙率則有逐漸增加趨勢。

具體到各處理看，在鈣、鎂肥用量及其交互作用影響下烤煙產量和產值經濟性狀存在顯著差異（表9）。不施鈣肥時，隨鎂肥用量增加，烤煙產量、產值和中等煙率均表現為先增加后減少趨勢，而上等煙率則相反。即不施鈣肥情況下產量、產值和中等煙率以25 kg/hm2鎂肥（MgO）處理最優。施42 kg/hm2鈣肥（CaO）水平下，隨鎂肥用量增加，烤煙產量與產值呈現逐漸增加趨勢，上等煙率先增加后減少，而中等煙率與之相反，產量和產值均以施鎂25 kg/hm2和50 kg/hm2最高。施CaO 84 kg/hm2水平時，隨鎂肥用量增加，烤煙產量、產值和上等煙率先增加后減少，而中等煙葉比率則與之相反，產量和產值均以施鎂25 kg/hm2為最高。與生產施肥處理T10對比看，產量除高鈣0鎂T7和高鈣高鎂T9處理外，其他各處理產量均高于T10處理，T5、T6處理與之均達到顯著性差異水平（P<0.05）。產值上，除T7和T9處理外，其他各處理均高于T10處理，且T6處理與之達到顯著性差異水平（P<0.05）。

3結論與討論

鈣對細胞膜結構有穩定作用，有利于保持細胞膜的完整性。鈣在植物對離子選擇性吸收、生長、衰老、信息傳遞以及抗逆性等方面均有重要作用。本研究結果表明，施鈣肥會抑制烤煙莖高、莖粗和最大葉面積，降低烤煙全鉀含量并增加了全氯含量以及增加還原糖含量和糖堿比值。胡國松等[26]認為充足鈣營養可提高煙葉糖和煙堿含量。楊宇虹等[27]研究表明烤煙施鈣肥能促進煙株生長發育，使煙葉產量、品質得到提高，進而增加烤煙經濟效益。孫剛等[28]研究表明施用石灰對烤煙株高和葉片數有促進作用，但對烤煙產量、等級和鉀鎂含量有負面影響。本研究結果與孫剛等[28]的研究結果基本一致，而與楊宇虹等[27]的研究結果不一致。可能是本研究條件下的遵義市煙地土壤交換鈣含量充足，因此增施鈣肥對烤煙農藝性狀、產量、產值和品質均無明顯促進作用，甚至有負面影響。

馮勇剛等[29]、程昌新等[30]研究表明，遵義煙區土壤交換性鈣含量在豐富范圍內，交換性鎂含量在適中范圍內，說明遵義植煙土壤不缺鈣。本研究結果表明施鈣肥對烤煙產量與產值沒有顯著促進作用，施用過量鈣肥甚至降低了烤煙產量和產值，因此在遵義烤煙栽培中應減少鈣肥施用或不施用鈣肥并少量施用鎂肥，在磷肥選用上應避免施用含鈣量高的磷肥如普鈣或隔1～2年施用一次普鈣磷肥。

鎂是烤煙生長發育必不可少的中量營養元素，對烤煙生長發育及產質量具有重要影響，合理施用鎂肥可提高烤煙產量并改善烤煙品質。但鎂含量過高或過量施用鎂肥不利于烤煙落黃，易形成青煙，因此鎂肥施用量應嚴格控制。本研究條件下，施用不同用量鎂肥均可促進烤煙株高、莖粗和最大葉面積，增加烤煙產量與產值，降低烤煙鉀含量和煙堿含量，提高烤煙還原糖含量和糖堿比值，這與前人研究結果基本一致[31-33]。同時，本研究結果表明隨鎂肥施用量增加，烤煙產量和產值均表現出先增加后降低的趨勢，這與該試驗煙區土壤交換鎂含量在適宜范圍內有關，生產中少量施用鎂肥即可，施用50 kg/hm2鎂肥（MgO）并未顯著提高烤煙產量與產值，而且比施25 kg/hm2鎂肥（MgO）時產量與產值更低，說明本試驗條件下施用25 kg/hm2鎂肥（MgO）可獲得更大經濟效益。

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Effects of Calcium and Magnesium Application on Yield and Quality of Flue-cured Tobacco K326 in Zunyi City Tobacco-growing Area

Liu Xixi1，Huang Ying2，Wang Xiaoli1，Duan Jianjun2*

（1.College of Agriculture，Guizhou University，Guiyang，Guizhou 550025，China;2.Tobacco College of Guizhou University/Key Laboratory of Tobacco Quality Research of Guizhou Province，Guiyang，Guizhou 550025，China）

Abstract：Calcium，magnesium and sulfur are essential medium nutrient elements for plants.Nitrogen，phosphorus and potassium fertilizers are mainly applied in agricultural production and their balanced application is emphasized.In recent years，more attention has been paid to the application of trace element fertilizers，but magnesium and other medium element fertilizers are still ignored and rarely applied.Therefore，taking flue-cured tobacco K326 as the test material，through the field experiment of two factors and three levels of calcium and magnesium fertilizer，the effects of calcium and magnesium fertilizer application on the agronomic characters，yield and quality of flue-cured tobacco in Meitan County，Zunyi City were studied，so as to provide reference for the rational application of calcium and magnesium fertilizer in local flue-cured tobacco.The results showed that the application of calcium fertilizer decreased the agronomic characters of flue-cured tobacco，such as stem height，stem diameter，maximum leaf length，maximum leaf width and leaf area，while the application of magnesium fertilizer could improve the agronomic characters of tobacco plant.The application of calcium fertilizer（CaO） at 84 kg/hm2 significantly reduced the yield and output value of flue-cured tobacco（P<0.05）.The application of magnesium fertilizer could increase the yield and output value of flue-cured tobacco.With the increase of magnesium fertilizer，the yield and output value of flue-cured tobacco increased first and then decreased.The yield and output value of magnesium fertilizer（MgO） at 25 kg/hm2 were significantly higher than those of other treatments.From the chemical quality indexes，the application of calcium and magnesium fertilizer would reduce the potassium content of tobacco leaves and increase the reducing sugar content and sugar alkali ratio of tobacco leaves.Most indexes of T1 without calcium magnesium fertilizer treatment were better than T10 with special compound fertilizer for flue-cured tobacco，indicating that the current special fertilizer for flue-cured tobacco may have an imbalance of calcium and magnesium.According to the comprehensive indicators，it is more conducive to the balance between yield and quality of flue-cured tobacco and obtain greater economic benefits to increase the application of magnesium fertilizer at 25 kg/hm2 without calcium fertilizer on the basis of the current application amount of nitrogen，phosphorus and potassium fertilizer in Zunyi Tobacco Area.

Keywords：flue-cured tobacco;calcium fertilizer;magnesium fertilizer;yield;quality

收稿日期：2021-10-22;

修回日期：2021-11-10

基金項目：遵義煙區大量元素失調癥及調控措施研究（遵義計[2016]1）

通訊作者：段建軍（1976—），男，博士，副教授，主要從事煙草營養與施肥研究，E-mail：2501050402@qq.com.

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