緩釋肥不同配比對郴州烤煙產量及品質的影響

劉 芳，孟智勇，江祥偉，李井軍，劉錦濤，王俊生，李 巖，孫 強

（1.河南省農業科學院煙草研究所，河南 許昌 461000；2.郴州市煙草公司嘉禾縣分公司，湖南 郴州 423000；3.三門峽市煙草公司陜州區分公司，河南 三門峽 472000）

烤煙是對肥料極為敏感的經濟作物，肥料種類、配比及施肥量、施肥時期、施肥方法等均會對煙葉產量和質量產生較大影響[1-4]。肥料施用過少，養分供應不足，達不到預期的生產目的；肥料施用過量，則會大大降低煙葉的品質，既增加了生產成本，又降低了煙葉質量[5-7]。在實際生產中，有部分煙農為追求高產不斷增大氮肥施用量，忽略了氮、磷、鉀的平衡，不僅導致土壤養分失調，氮肥利用率降低，甚至會引發氮素污染[8-9]。針對氮素浪費現象，很多學者開展了緩控釋肥的研究，結果發現，與普通尿素和復合肥相比，緩釋肥可以明顯延長肥效期，滿足作物生育后期對養分的需求[10]。目前，關于緩釋肥在糧食、蔬菜、水果等農作物生長發育中的應用報道較多[11-13]。從煙葉成產成本來看，烤煙種植過程中需進行1～2 次追肥，費工費時，配施緩釋肥不僅可以滿足烤煙生長所需養分，而且能夠降低人工成本[14]；從煙葉品質看來，配施緩釋肥能夠延緩肥料水解，緩慢釋放養分，以滿足烤煙不同生長發育時期對養分的需求，從而提高化肥利用率，改善煙葉綜合品質[15-16]。因此，科學合理施肥是生產優質煙葉的關鍵，項目組根據郴州煙區土壤條件和生產實際情況，以烤煙田間生長發育需肥規律為基礎，開展不同緩釋肥配比施用的田間試驗，以期篩選出適宜當地土壤肥力的緩釋肥最佳配施比例，提高肥料利用率，降低人工成本，提高煙葉品質。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2021 年3—7 月在湖南省郴州市嘉禾縣廣發鎮忠良村開展，試驗品種為當地主栽品種云煙87，設置3 個試驗點，每個試驗點煙田面積不少于1 667 m2，前茬作物為水稻，田塊規整，肥力一致。3 月24 日移栽，移栽行距和株距為120 cm×50 cm。其他煙田管理措施參照當地煙葉生產技術標準進行。項目試驗用烤房為國標燃煤密集烤房。供試肥料有煙草專用基肥（N-P2O5-K2O=8-10-11，由湖南省煙草公司長沙市公司提供）、餅肥（N+P2O5+K2O ＞5%，同上）、硫酸鉀（K2O ＞50%，同上）、提苗肥（N-P2O5-K2O=20-9-0，同上）、煙草專用追肥（NP2O5-K2O=10-0-32，同上）、緩釋肥70%（N-P2O5-K2O=18-10-18，安徽六國化工股份有限公司）。

1.2 試驗設計

試驗設4 個處理，以常規施肥為對照（CK），采用隨機區組設計，每個處理3 次重復，小區面積為132 m2（約200 株煙）。

CK：當地常規施肥，煙田起壟時施煙草專用基肥50 kg/667m2、餅肥30 kg/667m2、硫酸鉀15 kg/667m2；移栽時穴施提苗肥9 kg/667m2；生長期追施煙草專用追肥50 kg/667m2。總施氮量為12 kg/667m2。

T1：煙田起壟時調施30%底肥（煙草專用基肥3.5 kg/667m2、煙草專用追肥3.5 kg/667m2、硫酸鉀38.5 kg/667m2）、70% 緩 釋 肥46.5 kg/667m2、餅 肥30 kg/667m2；移栽時穴施提苗肥9 kg/667m2。總施氮量為12 kg/667m2。

T2：煙田起壟時調施50%底肥（煙草專用基肥16.5 kg/667m2、煙草專用追肥16.5 kg/667m2、硫酸鉀31.5 kg/667m2）、50%緩 釋 肥33.5 kg/667m2、餅肥30 kg/667m2；移栽時穴施提苗肥9 kg/667m2。總施氮量為12 kg/667m2。

T3：煙田起壟時調施30%底肥（煙草專用基肥3 kg/667m2、煙草專用追肥2.5 kg/667m2、硫酸鉀32 kg/667m2）、70%緩釋肥41 kg/667m2、餅肥28.5 kg/667m2；移栽時穴施提苗肥7.5 kg/667m2。總施氮量約為10.5 kg/667m2。

T4：煙田起壟時調施50%底肥（煙草專用基肥14.5 kg/667m2、煙草專用追肥11.5 kg/667m2、硫酸鉀27.5 kg/667m2）、50%緩釋肥29 kg/667m2、餅肥37 kg/667m2；移栽時穴施提苗肥7.5 kg/667m2。總施氮量約為10.5 kg/667m2。

1.3 指標測定與方法

1.3.1 主要農藝性狀調查 煙草成熟期于每個小區選擇有代表性的5 株煙株，按照YC/T142—1998 煙草農藝性狀調查方法 測量株高、莖圍、節距以及最大葉長寬。

1.3.2 烤后煙葉外觀質量和經濟性狀調查 每次成熟采收時，以小區為單位，單獨掛牌、編桿、烘烤。烤后煙葉出炕后回潮、平衡水分，組建外觀質量評價小組，按照GB 2635—1992 烤煙 中的評價標準評價各處理煙葉的成熟度、油分、顏色、身份、結構、色度、含青度、掛灰和雜色等外觀質量指標，并分別聞其嗅香，并對各小區烤后煙葉進行分級，計算各小區產量、產值、均價、上等煙率、中等煙率、單葉重等經濟性狀指標。

1.3.3 煙葉常規化學成分測定 選取烤后煙葉樣品，利用連續流動分析儀，參照YC/T 159—2002 測定煙葉的總糖、還原糖含量，參照YC/T 160—2002 測定煙葉煙堿含量，參照YC/T 161—2002 測定煙葉總氮含量，參照YC/T 162—2002 測定煙葉氯含量，參照YC/T173—2003 測定煙葉鉀含量。

1.3.4 煙葉中性致香成分測定 采用同時蒸餾萃取裝置，以二氯甲烷為萃取溶劑，采用美國安捷倫7890B-5977A 氣質聯用儀離子掃描內標相對定量法對煙葉中性致香物質進行定性定量分析。

1.3.5 煙葉感官評吸質量評價 取各處理烤后煙葉樣品1 kg，切絲卷制成單料煙并平衡水分，由8 位具備煙草行業感官評吸鑒定資質的專家進行感官質量評價。單料煙評價參照YC/T 138—1998 煙草及煙草制品 按照風格特征5 分標度法、品質特征9 分標度法進行感官質量及工業可用性評價，并計算各處理的評吸分值。

1.4 數據處理

采用Excel 2010 和SPSS 軟件進行數據處理與分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對烤煙農藝性狀的影響

從表1 可知，各處理間株高有一定差異，表現為T2 ＞CK ＞T3 ＞T1 ＞T4，莖 圍 表 現 為T3 ＞T2 ＞CK ＞T4 ＞T1，中部最大葉長表現為T1 ＞CK ＞T2 ＞T4 ＞T3，中部最大葉寬表現為T3 ＞T2 ＞T1 ＞CK ＞T4，上部最大葉的長寬差異不大。保證施氮量不變（CK、T1 和T2）的情況下，以施加50%緩釋肥（T2）的煙株農藝性狀較好，具體表現為促進煙株長高、莖圍增粗、中部葉面積變大；同時，T2 處理可以有效減少后期施肥管理的人工成本，增加煙葉產量和經濟效益。與對照相比，降低12.5%的施氮量（T3 和T4），雖然烤煙株高有所下降，但莖粗和上部最大葉葉面積表現為T3 ＞CK ＞T4，說明在降低總施氮量的情況下，適當增加緩釋肥比例，可以保證煙葉產量與質量，同時減少人工成本。

表1 不同處理烤煙的農藝性狀

2.2 不同處理對烤后煙葉經濟性狀的影響

從圖1 可知，總施氮量不變（CK、T1 和T2），施用緩釋肥的烤后煙葉產值、產量、單葉重、上等煙比例均優于對照，其中T2 的產量、產值、上等煙比例表現最好，產量與CK、T1 的差異不顯著，但由于上等煙比例顯著高于CK、T1，因此產值顯著高于二者。T3 和T4 的總施氮量減少了12.5%，因此在產量、產值、單葉重和上等煙比例等方面均表現較差。因此，在施氮量不變的情況下，采用施50%底肥、50%緩釋肥的配比方案可以保證烤后煙葉產量不降，同時提高經濟效益。

圖1 不同處理烤后煙葉的經濟性狀

2.3 不同處理對烤后煙葉外觀質量的影響

從表2 可知，烤后煙葉外觀質量整體得分差異不大，配施緩釋肥對煙葉外觀質量影響較小。其中，中部葉T3 的總分最高，具體表現為顏色、色度有所改善，掛灰雜色減少；上部葉T1 的總分最高，具體表現為改善了煙葉身份、結構，色度增強，油分提高，掛灰雜色減少，嗅香也有所提高。

表2 不同處理烤后煙葉外觀質量評價 （分）

2.4 不同處理對烤后煙葉常規化學成分的影響

從表3 可以看出，不同處理不同部位的烤后煙葉常規化學成分有所差異。從中部葉來看，除T4 外，其他處理的總糖、還原糖含量均高于CK，其中T1、T2 與CK 的差異顯著；所有處理的總氮均低于CK且在適宜范圍內，煙堿含量均偏高（3.22～3.84）；鉀含量均＞2，T1、T2、T3 的鉀含量相較于CK 均有所提高，其中T2 最高；氯含量T3 最低，但各處理間差異不顯著；從化學成分協調性來看，T1、T2 的兩糖比高于CK，T3、T4 的兩糖比略低于CK，T3的氮堿比最高、T1 最低，T4 的鉀氯比和糖堿比最低，T2 的鉀氯比、糖堿比最高，除T4 外其他處理的鉀氯比和糖堿比均高于CK。

表3 不同處理烤后煙葉的常規化學成分含量

從上部葉來看，T1～T4 處理的總糖、還原糖含量均有所提高，總氮、煙堿含量均有所降低，各處理的總氮均達到優質煙適宜范圍（1.6～2.8），T1、T2 的煙堿含量達到優質煙適宜范圍（3.0～3.5）；鉀含量均＞2 且均高于CK，T2 的氯含量低于CK；從化學成分協調性看，T1～T4 處理的兩糖比、糖堿比均高于CK，T1 的兩糖比（≥0.75）、糖堿比（6.0～10.0）較高且均處于優質煙適宜范圍，CK 及其他處理的氮堿比均適宜（0.6～0.8），鉀氯比以T2 最高。

綜合分析，在施氮量不變的情況下，采用施50%底肥、50%緩釋肥的配比方案可有效促進烤后煙葉化學成分的協調性。

2.5 不同處理對烤后煙葉中性致香成分的影響

由表4 可知，中上部葉的中性致香物質總量（除新植二烯）均以T2 最高。就中部葉而言，T1、T2 的質體色素降解產物含量分別比CK 高2.94%、20.16%；棕色化反應類產物含量表現為T1 ＞CK ＞T3 ＞T2 ＞T4，各處理苯丙氨酸裂解產物含量相較于CK 均偏低，T3 的西柏烷類產物最高，T1 的其他致香產物最高。就上部葉而言，質體色素降解產物含量表現為T2 ＞CK ＞T1 ＞T4 ＞T3；相比于CK，其他處理的棕色化反應類產物、西柏烷類產物及其他產物含量均提高；苯丙氨酸裂解產物各處理間差異明顯，具體表現為T2 ＞CK ＞T1 ＞T3 ＞T4。綜合來看，在施氮量不變的情況下，采用施50%底肥、50%緩釋肥的配比方案可以最大程度提高煙葉中性致香物質的含量。

表4 不同處理烤后煙葉的主要中性致香物質 （μg/kg）

2.6 不同處理對烤后煙葉感官評吸質量的影響

由表5 可知，從中部葉來看，與CK 相比，T1～T4 處理的風格彰顯度、香氣質均有所提高，雜氣均減少，其中T1 的香氣質最佳、香氣量最大、雜氣最少，而CK 透發性最好；CK 的煙氣濃度最大，但細膩度稍差，其他處理濃度無明顯差異，T1、T3細膩度較好；吃味表現上CK 的勁頭最足、刺激性偏大而余味不足、甜味稍欠、干燥度不佳，其他處理在勁頭、刺激性表現一致，T4 余味稍差，T1 的甜度最好；總的來看，中部葉以T1 的綜合表現最佳。從上部葉來看，整體趨勢與中部葉基本一致，T1、T2 表現優于T3、T4，各處理與CK 相比，在風格彰顯度、香氣質、香氣量、雜氣程度等方面T1 綜合表現，CK 最差；CK 的煙葉濃度最強、刺激性最大、甜味不足，T1 煙氣濃度適中、煙氣柔和，但勁頭略小、甜味略高，與T2、T3、T4 處理差異不大。這表明，在施氮量不變的情況下，適當施用緩釋肥可提高煙葉的感官評吸質量。

表5 不同處理烤后煙葉的感官評吸質量 （分）

3 結論與討論

緩釋肥可以有效延緩肥料養分的釋放，即使一次性大量施入也不會出現燒苗現象，肥效相對穩定，能保證土壤中養分持續供給，從而滿足植物各個生長階段特別是中后期生長發育對養分的需求[17-18]。緩釋肥在水稻、小麥等糧食作物上的應用研究較多。例如：配施緩釋肥可延緩水稻根系衰老，在其穎花形成和灌漿時期保證養分充足，最終提高水稻品質和產量[19]；小麥生長過程中配施緩釋肥可促進小麥中后期生長，提高氮肥利用率和小麥產量[20]；配施緩釋肥可以增加夏玉米千粒重，提高玉米產量產值[21]。

研究設計了施氮量不變的情況下分別配施0、50%、70%的緩釋肥和在減氮12.5%的情況下配施50%、70%的緩釋肥5 種配比方案，考察緩釋肥對煙葉產量及品質的影響。結果表明，施用不同比例的緩釋肥對烤后煙葉外觀質量整體影響不大；施氮量不變的情況下，50%底肥+50%緩釋肥的配比方案烤煙農藝性狀表現最佳，能夠最大程度地增加烤后煙葉的產量、產值、單葉重及上等煙比例，改善烤后煙葉化學成分協調性，同時保證中性致香物質略有增加，有效減少后期施肥管理的人工成本，提高經濟效益；施氮量減少12.5%的情況下，增施或減少緩釋肥占比烤煙的農藝性狀均表現欠佳，烤后煙葉的產量、產值及上等煙比例降低，化學成分協調性及中性香氣物質的產生均有所欠缺。這說明配施緩釋肥可以在滿足烤煙生長所需養分的同時延緩肥料水解，提高化肥利用率，減少氮肥浪費，與李先才等[22]等研究結果一致。綜合分析，筆者認為可以在郴州植煙地區示范推廣施氮量不變、50%底肥+50%緩釋肥的施肥配比方案。

緩釋肥一直是大田肥料的一個革新方向和研究熱點[23-25]，我國在緩釋肥料研究方面起步較晚，于20 世紀70 年代開始有所進展，雖然配施緩釋肥可以提高肥料利用率和煙葉品質，保護環境，同時降低人力成本、提高經濟效益，但由于其制作工藝復雜，導致緩/控肥料的價格昂貴，農民的接受度偏低，尚未在烤煙生產上大規模應用。因此，以降低成本為目標對緩釋肥的制作工藝進行優化將對普及推廣緩釋肥具有重要的現實意義。