氮肥减施对烤烟生长发育及产质量的影响

摘要：为提高氮素养分资源利用效率、保护生态环境和增加经济效益，以明确文山烟区烤烟的氮肥适宜施用量，以云烟87为材料，研究了不同氮肥减施对烤烟农艺性状、抗病能力、经济性状与经济效益、烟叶内在品质的影响。结果表明：在常规施肥（施氮量為111～116 kg/hm2）基础上，减氮10%～20%有利于烤烟农艺性状的改善，提高抗病能力；减氮10%、20%可提高综合效果，增产幅度别为4.5%、2.2%，增值幅度分别为28.1%、24.1%。

关键词：烤烟；减氮；生长发育；产质量

中图分类号：S572.062文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）12-0076-06

Abstract In order to increase the nitrogen use efficiency， protect ecological environment and increase economic benefits， the test was conducted to find out the optimum nitrogen application rate for flue-cured tobacco in Wenshan region. The effects of different nitrogen fertilizer reducing treatmens on the agronomic traits， disease resistance， economic traits， economic benefits and the inner quality of tobacco leaves were analyzed with Yunyan 87 as material. The results showed that on the basis of conventional fertilization （nitrogen amount as 111～116 kg/hm2）， reducing 10%～20% of nitrogen was beneficial to the improvement of agronomic traits and disease resistance. When the reduction of nitrogen was 10% and 20%， the comprehensive effects could be improved， the yield increased by 4.5% and 2.2%， and the benefit increased by 28.1% and 24.1%.

Keywords Flue-cured tobacco； Nitrogen reduction； Growth and development； Yield and quality

烤烟是产质并重的经济作物，其烟叶产量和质量的形成是生态因素、遗传因素和栽培因素共同作用的结果[1]。在栽培因素中，施肥是影响烤烟生长、产量和质量的主要因素之一[2-6]。在施肥因素中，氮素作为烤烟的必需三大营养元素之一，是蛋白质、烟碱、叶绿素、核酸和酶等有机物的重要组分，其供应量直接决定着烟株的营养状况和烟叶的产量与品质[7]。控制氮肥施用是调控烤烟生长发育、烟叶产量和质量的主要措施之一[8]，也与当前全世界倡导的减少化肥用量的节能减排措施一致[9]。氮肥形态、烤烟品种、生态环境等因素[10-12]都会影响烤烟对氮肥的需求量和利用效率。本试验在当地常规纯氮施用量的基础上进行氮肥减施研究，以了解文山烟区云烟87的纯氮最佳施用量，为烤烟科学合理施肥提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验田概况

试验于2014年4月至10月在云南省文山州丘北县普者黑进行，该区自然气候优越，立体气候明显，地势平坦，灌溉方便。前茬葡萄，土壤类型为红壤，质地为中壤土，中等肥力且均匀。0～20 cm耕作层土壤理化性质为：有机质含量38.8 g/kg，碱解氮154.7 mg/kg，速效磷35.4 mg/kg，速效钾142.6 mg/kg，pH值6.9。

1.2 试验材料

供试烤烟品种：云烟87；肥料品种：基肥（N-P2O5-K2O=8-15-22）、追肥（N-P2O5-K2O =15-0-33）均为文山州公司指定的复合肥；单体肥料：碳酸铵（N 17%）、过磷酸钙（P2O5 16%）、硫酸钾（K2O 50%）均为市场购买。

1.3 试验设计

试验设置5个处理，以当地常规施肥的施氮量（N）为对照，其他4个处理分别为减氮10%，减氮20%，减氮30%，增氮5%（验证），4个处理的磷（P2O5）、钾（K2O）施用量均与常规施肥一致，具体如表1。

试验各处理采用随机区组排列，重复3次，小区面积66.7 m2。行株距为 110 cm×55 cm。试验遵循处理因素唯一差异原则，田间生产管理措施参照《文山州优质烟叶生产技术规范》进行。

施肥方法：试验各处理基肥采用穴施，施后拌肥使之与塘内土壤搅拌均匀，然后移栽，覆膜。提苗肥于移栽后7 d对水淋施，栽后20 d左右揭膜后追肥，并中耕培土。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 农艺性状测定 以小区为单位，于团棵期、旺长期、打顶期各调查5株，分别测定各处理株高、茎围、节距、有效叶数、最大叶长、最大叶宽。调查方法按照《中华人民共和国烟草行业标准YC/T142—2010烟草农艺性状调查方法》进行；并计算叶面积（叶面积=叶长×叶宽×0.6345）。

1.4.2 田间病害调查 以小区为单位，分别于30、60、90 d时对小区全部烟株的主要病害进行调查并分级，计算发病率和病情指数。其中，发病指数参考GB/T23222—2008《烟草病虫害分级及调查方法》。

发病率 （%）= （发病的烟株数/调查的总烟株数）×100；

病情指数=Σ（各级病株数×该病害级值）/（调查总株数×最高级值）×100。

1.4.3 经济性状测定 以小区为单位，烟叶开始成熟时挂牌采收和烘烤，每个小区单独采收、编竿、烘烤、分级、计产、存放，烤后烟叶严格按照国标 GB2635—1992分级，统计产量、上等烟、上中等烟比例，根据2016年云南省文山州烟叶收购价格计算烟叶均价和产值。

1.4.4 常规化学成分测定 以处理为单位，分别取烟叶 B2F、C3F、X2F各 2 kg作为分析样。常规化学成分测定：采用 YC/T 159—2002 测定总糖和还原糖含量；采用 YC/T 33—1996 测定总氮含量；采用 YC/T 468—2013 测定总植物碱含量；采用 YC/T 217—2007 测定钾含量；采用YC/T 162—2011测定氯含量。

1.5 数据处理

采用 Microsoft Excel 和 SPSS 软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对烤烟农艺性状的影响

由表2可知，氮肥减施处理对烟株茎围及节距无显著影响，而对烟株其它农艺性状有一定影响。烟株进入团棵期，减施氮肥处理的烟株农艺性状稍弱于常规和增氮处理，但差异较小，不影响烟株正常生长发育，增氮5%的烟株稍好；至旺长期，水至则肥效发挥，与常规施肥相比，除减氮30%外，其余处理的田间长势均较好，其中，以减氮10%的烟株农艺性状表现较好；进入打顶期，烟株性状与长势已成型，有效叶数基本在23～24片间，减氮30%的株高、叶长、长宽及叶面积显著低于常规处理，减氮（10%、20%）与增氮（5%）处理大体长势均优于常规施肥，其中，以减氮10%烟株表现良好，优于增氮5%的烟株。这说明，氮肥适当减量对烟株生长有显著的影响，烟株生长前期由于氮肥对生长的强大作用而致，后期伴随雨水的灌溉，适当减氮有利于氮磷钾三大营养元素趋于协调，极大地促进了烟株的生长发育。

2.2 不同处理对烤烟主要病害的影响

随着生育期的推进，不同处理烤烟的赤星病和青枯病病情逐渐加重（表3、表4），栽后30 d内，均无病害发生，采烤前发病最重。减氮处理（10%、20%）可有效降低栽后60、90 d赤星病和青枯病的发病率及病情指数，增氮5%處理反而加剧烟株病害的发生，减氮30%的烟株（栽后60、90 d）发病率及病情指数与常规施肥无显著性差异。各处理对赤星病和青枯病的抗病能力表现为：减氮20%>减氮10%>常规施肥、减氮30%>增氮5%。说明适当减氮可有效降低烤烟病害发生。

2.3 不同处理对烤烟经济性状与经济效益的影响

从图1可以看出，不同处理对烟叶产量有一定影响。减氮10%、20%处理烟叶产量高于常规施肥，增产幅度分别为4.5%、2.2%，增氮5%处理产量反而低于常规施肥，但差异均不显著，减氮30%的烟叶产量显著低于常规施肥。说明氮肥是烟叶产量的保证，适量的氮肥有助于烟叶产量的提高。

由图2可知，减氮 10%、20%处理及增氮5%处理的产值均显著高于常规施肥，增值幅度分别为28.1%、24.1%、8.9%，减氮30%处理的烟叶产值低于常规施肥，且无显著性差异。烟叶均价、上等烟比例、经济收入（表5、表6）高低均表现为：减氮10%>减氮20%>增氮5%>常规施肥>减氮30%。说明氮肥是烟叶产量、产值的保证，适量的氮肥有助于烟叶经济效益的提高。

2.4 不同处理对烤烟品质的影响

适宜的化学成分含量是烤烟品质形成的前提条件，而化学成分含量的高低与烟草品质有关，但烟草的品质并不在于某一种或者某几种成分绝对量的多少，而在于各种化学成分的相对比例及彼此间的协调关系。因此，烟叶的内在化学成分含量的适宜性和化学成分之间的协调性是评价烟叶品质的两个重要指标。

2.4.1 不同处理对烟叶主要化学成分含量的影响 “国际型优质烟叶”化学成分指标为[13]：烟碱 1.5%～3.5%，总氮 1.5%～3.0%，总糖18%～24%，还原糖 16%～22%，钾2.0%～3.5%，氯0.3%～0.8%。由表7可知，除下部叶外，烤烟的烟碱含量均处于1.5%～3.5%范围之内。以2%左右为宜，上部叶以减氮10%、20%处理烟叶的烟碱含量较为适宜，中部叶以减氮30%、增氮5%处理为适宜，下部叶则以减氮20%的处理表现较优。烤烟的还原糖含量范围为10.94%～24.90%，以15.00%左右为宜，上部叶以常规施肥、增氮5%处理的还原糖含量较为适宜，中部叶还原糖含量偏高，以常规施肥的吃味和醇和度较好，下部叶则以减氮10%、增氮5%处理为宜。总糖的规律与还原糖表现大概一致。烤烟的总氮含量范围为1.85%～2.88%，以2.50%左右为宜，则总氮总体适宜。虽下部叶的钾含量偏低，但下、中、上部叶的钾含量均处于适宜范围。烟叶的氯含量（<0.3%）总体偏低，燃烧性偏弱。不同处理的烟叶化学成分含量的适宜性基本表现为：减氮20%>减氮10%>常规施肥、减氮30%>增氮5%。

2.4.2 不同处理对烟叶化学成分协调性的影响 由表8可知，糖氮比的变动范围为6～15，上、下部叶的糖氮比均处于6～10适宜范围内，中部叶的糖氮比偏高；糖碱比以接近10的烤烟质量为好，一般为6～10，上部叶以减氮10%、20%烟叶的糖碱比较为适宜，中部叶以减氮30%为宜，而下部叶则以常规施肥、减氮30%为好，中部叶的糖碱比偏高；质量好的烟叶，氮碱比小于1，以0.8～0.9为好，总体以上部叶较宜，其中以减氮30%较好，香气较佳；钾氯比以≥4为宜，所有处理均处于适宜范围，但由于氯含量较低，钾氯比偏高；两糖比的变动幅度为0.8～1.0，综合来看，以减氮20%表现较好；一般认为两糖差值越小，感官质量越好，以减氮20%表现较好。因此，不同处理的烟叶化学成分的协调性表现为：减氮20%>减氮10%>常规施肥>减氮30%>增氮5%。

3 讨论

前人研究表明[7，14]，施用适量的氮素有助于农艺性状的改善；在烤烟生长前期，随着施氮量的增加，烤烟地上部的株高、茎围、叶片数、叶面积指数均增加；但在烤烟生长后期，施氮量过高则会造成烟株生长过于繁茂，不仅不利于烟田的透光通风，而且会造成落黄缓慢，或生长受阻。本试验得出的结论与之相似，氮肥对前期影响较小，后期生长加快，影响的范围进一步加大，且适当减氮有利于改善烟株的农艺性状。

金霞等[15]研究发现，调控施氮量可以较好地控制赤星病病害的发生。本试验研究表明，减氮20%更加有效提高抗赤星病的能力；李艳红等[16]研究认为减量化肥与生物有机肥配施能显著降低烤烟青枯病的发病率，有效防治烤烟青枯病的发生。试验需继续验证减氮与有机肥配施是否可以进一步提高烤烟青枯病的抗病能力。

氮素对烟叶的产质量影响较大，在一定范围内，烟叶的产量、品质随施氮量的增加而提高。但是，当施氮量超过一定限度时，烟叶的品质会下降[17]。不同地区因气候、土壤肥力等因素的不同，最佳施氮量有所差异。邱标仁等[18]研究表明，在福建东南烟区施氮量为105～135 kg/hm2时，产量、产值最佳；刘诚等[19]研究发现，烤烟在施氮量为90～112.5 kg/hm2时，产量、产值最高；侯学坤等[20]研究认为，在东北烟区施氮量为67.5 kg/hm2时，产量最高，施氮量为 37.5 kg/hm2时，产值最佳。而本研究认为，在文山烟区施氮量为111～116 kg/hm2时，产量、产值、经济效益最高。

施氮量对烤烟烟叶烟碱、还原糖、总糖、总氮、钾、氯等化学物质的含量有显著影响，在不同研究中，施氮量对烟叶化学成分的影响结果并不完全一致。众多研究表明[21-25]，在一定范围内，随着施氮量的增加，烟叶的烟碱、氮、钾含量增加，而总糖、还原糖、糖碱比下降，本研究基本呈现此规律；其次，云南烟叶普遍出现的总糖与还原糖偏高以及钾含量偏高的现象属于正常，但烟叶氯含量偏低。可能由于烤烟属于“忌氯作物”，烟农的恐氯心理以及对肥料中氯元素的忽视造成的，需要进一步研究烟叶中氯含量的偏低是否与长期施肥问题有关。

4 结论

从烤烟的农艺性状来看，随生育期的推进，氮肥对烟株生长发育的影响是显著的。团棵期以增氮5%的处理农艺性状较好。旺长期、打顶期均以减氮10%的烟株表现较好。综合表现为：减氮10%>减氮20%>增氮5%>常规施肥>减氮30%，即减氮10%～20%有利于烟株的生长发育。说明适量氮肥的施用有助于农艺性状的改善。

从烤烟的主要病害来看，随着生育期的推进，赤星病和青枯病的病情逐渐加重，前期均无病害发生，采烤前发病最重。各处理抗病能力表现为：减氮20%>减氮10%>常规施肥、减氮30%>增氮5%。说明适当减氮可有效降低病害发生。

从烟叶的经济性状与经济效益来看，减氮10%、20%处理烟叶的增产、增值效果较好，且经济收入增加较好，增产幅度分别为4.5%、2.2%，增值幅度分别为28.1%、24.1%。综合（烟叶均价、上等烟比例、经济收入）表现为：减氮10%>减氮20%>增氮5%>常规施肥>减氮30%。

从烟叶的内在品质来看，烟叶化学成分含量的适宜性基本表现为：减氮20%>减氮10%>常规施肥、减氮30%>增氮5%；烟叶化学成分的协调性表现为：减氮20%>减氮10%>常规施肥>减氮30%>增氮5%。说明适当减氮有利于烟叶内在品质的提升，提高工业可用性和安全性。

参 考 文 献：

[1] 云菲，刘国顺，史宏志. 光氮互作对烟草气体交换和部分碳氮代谢酶活性及品质的影响[J]. 作物学报，2010，36（3）：508-516.

[2] 唐伟杰，何飞飞，周冀衡，等. 不同形态氮肥在稻田土壤中的变化规律及对烤烟生长和烟碱含量的影响[J]. 作物研究，2009，23（1）：30-34.

[3] 钟晓兰，张德远，李江涛，等. 施钾对烤烟钾素吸收利用效率及其产量和品质的影响[J]. 土壤，2008，40（2）：216-221.

[4] 秦艳青，李春俭，赵正雄，等. 不同供氮方式和施氮量对烤烟生长和氮素吸收的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2007，13（3）：436-442.

[5] 陆引罡，王家顺，赵承，等. 有机-无机专用混配肥对烤烟产量和养分利用率的影响[J]. 土壤通报，2008，39（2）：334-337.

[6] 刘燕，赵正雄，付修廷，等. 施肥调整对昭通烤烟生长及烟叶品质的影响[J]. 中国烟草科学，2014，35（6）：32-37.

[7] 赵宏伟，邹德堂，袁丽梅. 氮素用量对烤烟生长发育及产质量影响的研究[J]. 黑龙江农业科学，1997（5）：16-19.

[8] 安德艳，舒敏言，楼小华，等. 不同施氮量对烤烟产质的影响[J]. 耕作与栽培，1998（2）：47-49.

[9] 农业部种植业管理司. 农业部关于印发《到 2020 年化肥使用量零增长行动方案》和《到 2020 年农药使用量零增长行动方案》的通知[EB/OL].2015-01-10.

[10]冯柱安，彭桂芬. 不同氮素形态对烤烟品质影响的研究[J]. 中国烟草科学，1998（4）：11-15.

[11]张小全，王新发，杨铁钊. 氮素对烤烟基因型间香味基础物质及相关性状的影响[J]. 中国烟草科学，2013，34（3）：36-41.

[12]陈厚才. 施用石灰改良酸性土壤提高烤烟产质[J]. 烟草科技，1996（6）：36-37.

[13]李茵萍，关明，杜为军，等. 微波消解-火焰原子吸收法测定新疆野蔷薇果中金属元素[J]. 食品科学，2010，31（8）：143-145.

[14]胡国松，郑伟，玉震東. 烟营养原理[J].北京：科学出版社，2000.

[15]金霞，赵正雄，徐天养，等. 不同施氮量烤烟赤星病发生与发病初期氮营养、生理状况关系研究[J]. 植物营养与肥料学报，2008，14（5）：940-946.

[16]李艳红，徐智，汤利，等. 化肥减量配施生物有机肥对烤烟青枯病及其病原菌的影响[J]. 云南农业大学学报，2015，30（4）：612-617.

[17]刘国顺. 烟草栽培学[M]. 北京：中国农业出版社，2003.

[18]邱标仁，周冀衡，郑开强，等. 施氮量对烤烟产质量和烟碱含量的影响[J]. 烟草科技，2003（11）：41-43.

[19]刘诚，王振飞. 烤烟适宜施氮量试验初报[J]. 江西农业学报，2005，17（3）：95-96.

[20]侯学坤，程岩. 不同氮钾用量对黑龙江省烤烟产量质量的影响[J]. 土壤肥料，1996（4）：22-25.

[21]祖艳群，林克惠. 氮、钾营养对烤烟品质的影响[J]. 土壤通报，2002，33（6）：417-420.

[22]周宽余，韩国彪. 不同施氮量对烤烟生产的影响[J]. 山西农业科学，1998，26（2）：58-59.

[23]蔡晓布，钱成. 氮肥形态和用量对藏东南地区烤烟产量和质量的影响[J]. 应用生态学报，2003，14（1）：66-70.

[24]汪耀富，张福锁. 干旱和氮用量对烤烟干物质和矿质养分积累的影响[J]. 中国烟草学报，2003，9（1）：19-23.

[25]方先兰，肖林长，罗朝洲，等. 施氮量对烤烟产量和品质及经济效益的影响[J].江西农业学报，2007， 19（6）：75-76.