不同施氮量對黔江煙區烤煙生長發育及品質的影響

單曉鵬，曾文藝，冉景祥，張學杰，朱利泉，張賀翠，申洪濤，李 勇

（1.重慶市黔江煙草分公司，重慶黔江 409000；2.西南大學農學與生物科技學院，重慶 400715；3.河南中煙有限責任公司，河南鄭州 450000；4.重慶煙草科學研究所，重慶 400715）

煙草是茄科煙草屬植物，是以收獲優質煙葉為目標的經濟作物，我國煙草種植面積和總產量均居世界第一位[1]。氮素對煙葉品質影響極大，它不僅是形成葉綠素的主要成分[2]，而且是植物體內各種氨基酸、蛋白質、酶、生物堿等化合物的重要組分，參與調控植物體內生化反應，是植物體內碳氮代謝過程中最關鍵的元素[3-4]。在煙葉生產中，合理施氮是關鍵措施之一，適宜的施氮量為煙株提供良好的生長發育環境[5-6]。大量研究表明，植煙區域不同，烤煙施氮水平和方法不同，如貴州煙區采用化學氮肥配施有機肥使煙葉質量更佳[7-10]。供氮不足時，煙葉生長前期氮代謝強度較弱，容易產生脫肥現象，煙葉產量低；供氮過多，則前期生長過旺，延遲成熟或黑暴難烤，降低化學成分協調性，影響烤煙的香氣品質、香氣量、吃味、雜氣及刺激性。在適宜范圍內增施氮肥能實現煙葉的高等級質量與經濟效益的最大化[11-14]。

云煙87 為重慶黔江煙區主要種植品種，其質量高低對整個煙區有重要影響，本試驗旨在本地當前的施氮范圍內確定一個最佳施氮量。趙囧靈研究結果表明云煙87 在重慶酉陽及巫山煙區的最佳施氮量為135 kg·hm-2[15]；王廷賢等研究表明云煙87在南平市的最佳施氮量為148.5 kg·hm-2時，煙株的經濟價值、農藝性狀、化學成分等均為最優[16]。同一品種在不同條件下所需施氮量不同且黔江區各煙田的基肥肥力存在明顯差異，為實現各煙區的精準施肥，本試驗從實際出發，根據河南中煙原料需求特點，參考往年的施氮范圍設置小區試驗，篩選適宜的施氮水平，以提高黔江區煙葉整體質量，滿足原料需求。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗煙草品種為云煙87。

1.2 試驗地點

黔江區位于重慶東南方向，東經108°28′～108°56′，北緯29°4′～29°52′。屬亞熱帶濕潤季風氣候，年均氣溫15.4 ℃，年均降水量1 300 mm，年均日照時數1 240 h。選取區內地勢平坦、土壤肥力中等、保水保肥能力較好的水市鄉作為試驗點（育苗場），育苗場土壤質地屬于重壤土，pH 值為5.15，有機質含量24.8 g·kg-1，堿解氮含量182.4 mg·kg-1，有效磷含量28.9 mg·kg-1，速效鉀含量504.8mg·kg-1，氯含量23.5mg·kg-1，屬于烤煙適宜種植范圍。試驗當年（2020年）降水量較為特殊，在煙葉成熟季節即6月下旬至7月的降水量顯著高于前兩年。

1.3 試驗設計

試驗于2020 年3 月開始，以當年黔江煙區平均施肥量為對照，即純氮105.0 kg·hm-2，試驗設3 個處理：處理1（T1），每公頃復合肥用量750 kg、純氮施用量105.0 kg；處理2（T2），每公頃復合肥用量870 kg、純氮施用量112.5 kg；處理3（T3），每公頃復合肥用量990 kg、純氮施用量120.0 kg。復合肥均價為3.2元/kg，以硝態氮的形式增加施氮量。試驗按照正常時間進行移栽，667 m2栽植1 050 株左右，行距1.15 m，株距0.55 m，留葉數17 片左右。采用隨機區組設計，重復3次，小區面積約60 m2，3～5行，四周設置保護行。

1.4 測定項目及方法

采用田間定點觀察，于起壟前通過五點取樣法取0～20 cm 土層，常溫避光風干、磨碎，分別過40 目、60目篩，然后測定土壤主要化學成分，如有機質、堿解氮、速效鉀、有效磷含量和pH值等。

移栽后開始記載大田生育期，并于現蕾期和成熟期測定各小區煙株的株高、莖圍、節距、按部位測定最大葉長和葉寬、有效葉片數等農藝指標，每個處理測3次重復，每個重復選取5株煙。

各小區煙葉實行單采單烤。烘烤后按國家烤煙42級標準進行分級，統計產量、產值和均價，并對上等煙及中上等煙比例進行統計，選取C3F和B2F樣煙各1 kg，烘干磨碎后過40目篩，干燥保存用于烤后煙葉化學成分測定。煙堿[17]、氯、鉀含量按照王瑞新方法[18]測定，用3，5-二硝基水楊酸（DNS）比色法測定總糖和還原糖含量[19]，凱氏定氮儀（K1100F）測定氮含量。

1.5 數據分析

試驗數據采用Excel 2019 和SPSS 22 軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同施氮處理對煙株生育期的影響

由表1可知，隨著施氮量的增加，煙株生長越快，T1～T3處理的團棵期逐漸提早兩三天；現蕾期、腳葉成熟期及頂葉成熟期延遲一兩天，若生育期過短，煙葉不能充分成熟，干物質積累不夠；增加施氮量，大田生育期延長，煙葉會得到更好生長。T1處理最早進入現蕾期、腳葉成熟期、頂葉成熟期，分別在7 月5日、7 月31 日、9 月25 日，T3 處理最晚進入現蕾期、腳葉成熟期、頂葉成熟期，分別在7 月10 日、8 月3日、9月27日。

表1 不同施氮處理的烤煙生育期

2.2 不同施氮處理對煙株農藝性狀的影響

由表2 可以看出，現蕾期各處理煙株的株高在126.11～133.19 cm，莖圍在7.76～8.27 cm，葉片數16.06～17.75片；T2處理的下部葉長和最大葉面積顯著優于其他處理，其中下部葉長比T1、T3 處理長3.23、4.19 cm，最大葉面積分別比T1、T3 處理大183.93、435.75 cm2；各處理中上部葉片的長度、寬度并無顯著差異；綜合分析，T2 處理是整體長勢最優的處理。

表2 現蕾期各處理煙株的農藝性狀調查

由表3 看出，煙株成熟期時各處理的煙株株高為122.50～136.01 cm，莖圍在7.94～8.82 cm，T1、T2 處理的株高和莖圍高于T3 處理，且T2 處理下煙株整體形態更加穩定；上部葉平均葉長、葉寬分別為78.20～79.26 cm、23.21～25.93 cm，中部葉平均葉長、葉寬分別為84.21～87.72 cm、31.20～35.68 cm，最大葉面積1 671.08～1 890.63 cm2，T2 處理的葉面積最大，留葉數最多。

表3 成熟期各處理煙株的農藝性狀調查

2.3 不同施氮處理對烤后煙葉化學成分的影響

從表4 可以看出，上部葉煙堿含量均明顯高于中部葉，上部葉氮含量高于中部葉0.01～0.26 個百分點，氯元素含量上部葉高于中部葉0.03～0.09 個百分點，鉀元素上部葉明顯低于下部葉0.04～2.89 個百分點。總糖：C3F 中T1 處理的總糖含量最高，B2F 中T3 處理最高，分別為35.42%、37.45%。還原糖：C3F 中T1 處理還原糖含量最高，B2F 中T2 處理最高，分別為19.09%、15.92%。氮：C3F 中T1 處理氮含量最高，B2F 中T3 處理最高，分別為2.25%、2.14%。鉀：C3F 中T1 處理鉀含量最高，B2F 中T2 處理最高，分別為3.07%、4.20%。煙堿：C3F 和B2F 中煙堿含量都以T2 處理最高，分別為2.74%、2.30%。各處理的氯含量均較低。前人研究表明，優質煙葉的糖堿比在10 左右為宜[20]，本試驗中T2 處理最接近優質煙葉標準。所有處理的煙葉鉀氯比均大于8；優質煙葉上部葉氮堿比在0.6～0.8 為宜，本試驗中T2 處理的上部葉氮堿比值最接近0.6～0.8，中部葉氮堿比略差于其他處理。綜合分析，C3F 和B2F 均以T2 處理最佳。

表4 不同施氮處理的烤后煙葉化學成分

2.4 不同施氮處理對經濟性狀的影響

由表5 可以看出，本試驗各處理的烤煙上等煙比例、中等煙比例、產量、均價、肥料成本的變幅分別為0.68 %～0.77%、0.14%～0.21%、2 330～2 716 kg·hm-2、18.79～19.64 元·kg-1、2 400～3 168 元·hm-2，依次為T3＞T1＞T2，T2＞T1＞T3，T2＞T1＞T3，T3＞T1＞T2，T3＞T2＞T1。烤煙產量以T2 處理最高，達到了2 716 kg·hm-2，其產值達到51 047 元·hm-2，其產值比T1 處理高出4 505.81 元·hm-2。綜合分析，可以得出T2處理的經濟產值和產量均為最高。

表5 不同施氮處理的烤煙經濟產值

3 小結與討論

吳佳溶等研究表明，當氮肥用量在90～112.5 kg·hm-2時，隨著施氮量的增加，煙草的株高、有效葉片數、最大葉面積、莖圍和節間距等農藝性狀均得到明顯改善，綜合分析得到福建南平煙區CB-1 煙草品種適宜的施氮水平為97.5～105 kg·hm-2[21]。李焱等研究表明，K326 品種在施氮量為105 kg·hm-2時，煙株的整體農藝性狀最佳[22]。本試驗結果證實施氮量在105～112.5 kg·hm-2時，煙株整體的農藝性狀均顯著提高，但施氮量超過112.5 kg·hm-2時，煙株生長會顯著下降，經濟效益顯著降低。

氮元素是影響烤煙產質量的關鍵元素，氮肥施用直接影響煙葉中的化學成分，進而對烤后煙葉的感官質量產生影響[23-24]。韓錦峰等研究表明隨著氮肥施用量的增加，烤后煙葉含氮量、煙堿含量、含鉀量增加[25]。通過烤后煙葉化學品質分析，同一處理的上部葉含氮量、煙堿含量高于中部葉，上部葉還原糖和總糖含量低于中部葉；T2（施氮量112.5 kg·hm-2）處理組含氮量、含鉀量、煙堿含量高于其余處理。可能是由于適量的氮素供應可以改善煙株的生理機能，使得碳氮代謝朝著有利于煙草品質形成的方向發展[26]。

眾多研究表明，在一定的施氮范圍內，隨著施氮量的增加，可以提升烤煙產量、產值及中上等煙比例，但氮肥濃度過高也會降低產量和產值[27-29]。綜合各項經濟性狀指標，T2處理的烤煙產值和產量均為最高，上、中、下等煙比例平衡，說明氮肥濃度過高或者過低均會抑制產值和產量。T2 處理較往年施氮量（T1 處理）增施7.5 kg 純氮，增加了120 kg·hm-2復合肥用量，雖在肥料投入成本上增加了384 元·hm-2，但獲得的經濟產值顯著高于T1 處理4 500 元左右，這對黔江煙區的大范圍種植具有重要的實踐意義。

不同施氮量對烤煙農藝性狀、烤后煙葉化學成分及經濟性狀均有一定的影響。本試驗結果表明在施純氮112.5 kg·hm-2（T2 處理）時，煙株農藝性狀中最大葉面積達到1 890.63 cm2，顯著高于其他處理；烤后煙葉糖堿比為10.88～11.16，氮堿比為0.75～0.89，鉀氯比為13～27，化學協調性最佳；烤煙產量最高，可達2 716.71 kg·hm-2，產值最高，達51 047.45 元·hm-2，且上、中、低次等煙比例協調。在煙葉生長發育進程中，應因地制宜，合理調整施肥措施，以生產出彰顯當地特色的優質煙葉。