趙 鵬，薛 峰，朱 峰，陳昌海，陳仁義

（1安康市煙草公司平利分公司，陜西平利 725500；2安康市煙草公司漢濱分公司，陜西安康 725000；3陜西省煙草公司安康市公司，陜西安康 725000）

0 引言

氮素是烤煙生長發(fā)育必需的大量元素，是烤煙蛋白質(zhì)、煙堿、葉綠素、核酸等有機(jī)物的組成成分，優(yōu)質(zhì)烤煙單位產(chǎn)量對氮素的吸收總量基本穩(wěn)定，吸收規(guī)律表現(xiàn)為生根期少、旺長期多、成熟期少，各階段氮素吸收量過多或過少都不利于優(yōu)質(zhì)煙葉產(chǎn)、質(zhì)量的形成[1]。氮素的供給來源于土壤和施肥，土壤的供氮能力與不同地域的土壤類型、氣候等有關(guān)，劉青麗等[2]研究認(rèn)為，西南煙區(qū)典型紅壤、黃壤、水稻土在烤煙打頂前氮素累積比例差異顯著，分別為87.8%、47.3%和49.2%，云南紅壤烤煙生長前期的氮素吸收速率最高。氮素的吸收利用不僅與氣候有關(guān)，而且與氮肥中硝態(tài)氮的比例、有機(jī)氮比例、追施氮比例等有關(guān)[3-5]，與烤煙品種特性有關(guān)[6]，馬興華等[7]研究認(rèn)為，在總施肥量相同時，70%追肥與30%追肥相比，肥料的殘留率提高19.9%，損失率降低49.7%，利用率提高20.6%。不同氮素水平影響鮮煙葉葉綠素含量、氮代謝酶活性、抗氧化酶活性和原煙還原糖含量、煙堿含量以及煙氣中的巴豆醛、氨和NNK含量[6,8-9]。為了實(shí)現(xiàn)肥料氮素供給與烤煙氮素吸收規(guī)律相吻合，前人做了大量的探索研究，確定了適宜當(dāng)?shù)氐氖┑亢褪┑Ｊ健?/p>

氮素吸收利用與土壤含水量關(guān)系密切，而烤煙各生育期內(nèi)的降水量在年際間變化大，且難以準(zhǔn)確預(yù)測，造成氮素在各生育期的吸收與需求不能匹配，這成為傳統(tǒng)烤煙旱作栽培施肥技術(shù)難以解決的問題。滴灌水肥一體化的使用，使得自然降水對肥料吸收利用的影響程度大幅降低，肥料的施用時期和施用量都能精準(zhǔn)控制，更能滿足作物的需肥規(guī)律，該技術(shù)在烤煙上已有應(yīng)用，氮肥利用效率較常規(guī)施肥有明顯提高[10-12]?；粽压獾萚13]研究認(rèn)為，水肥一體化可以創(chuàng)造良好的根系形態(tài),提高根系生理活性，增強(qiáng)光合作用和光能利用效率,從而促進(jìn)烤煙生長發(fā)育，提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量。賀文俊等[14]研究認(rèn)為，南陽煙區(qū)水肥一體化下，50%硝態(tài)氮+50%銨態(tài)氮處理烤煙產(chǎn)值最高。何佳等[15]研究認(rèn)為，豫中煙區(qū)水肥一體化技術(shù)可顯著提升烤煙產(chǎn)質(zhì)量，但不同品種提升效果不同，‘豫煙6號’表現(xiàn)最優(yōu)。各地區(qū)土壤、氣候、主栽品種等不盡相同，研究結(jié)果不能直接應(yīng)用，只能借鑒，同時在水肥一體化下，因地制宜地研究減施氮肥對烤煙生長及產(chǎn)質(zhì)量的影響效應(yīng)的研究較少。

陜西省安康市地處秦巴山區(qū)，常年種植烤煙面積在六七千公頃，主要集中在海拔600～1000 m 的中高山，近年來，隨著國家退耕還林、高山移民、精準(zhǔn)扶貧等惠民政策的實(shí)施，中高山農(nóng)戶急劇減少，傳統(tǒng)的單戶、小面積種植模式遭遇嚴(yán)重挑戰(zhàn)，在海拔400～600 m 的淺山、川道區(qū)域，土地資源豐富，地勢較平坦，便于開展機(jī)械化作業(yè)，是安康煙葉發(fā)展的重點(diǎn)潛力區(qū)域，種植區(qū)域的轉(zhuǎn)移為傳統(tǒng)旱作栽培模式向水肥一體化栽培模式轉(zhuǎn)變提供了條件。針對此，本研究以傳統(tǒng)施肥量為基礎(chǔ)，設(shè)置不同的氮肥減量梯度，擬通過分析水肥一體化條件下的氮肥減施效應(yīng)，確定適宜當(dāng)?shù)氐氖┓誓Ｊ剑云跒橹鳠焻^(qū)轉(zhuǎn)移儲備技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時間、地點(diǎn)

試驗(yàn)于2017 年在安康市漢濱區(qū)恒口鎮(zhèn)西山村烤煙示范園進(jìn)行。試驗(yàn)點(diǎn)海拔450 m，土壤為黃棕壤，前茬為綠肥，試驗(yàn)土壤pH 7.01，有機(jī)質(zhì)17.8 g/kg，堿解氮141.0 mg/kg，有效磷4.9 mg/kg，速效鉀102.0 mg/kg,有效鎂375.0 mg/kg，有效鈣1634.0 mg/kg，有效鋅4.5 mg/kg，有效硼0.4 mg/kg，氯0.06 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1 供試品種‘云煙87’，取自玉溪中煙種子有限責(zé)任公司。

1.2.2 試驗(yàn)用肥 煙草專用肥(N:P2O5:K2O=10:12:18)、好多收多肽螯合活性生態(tài)有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)＞45%）、以色列思沃特國際集團(tuán)有限公司沃盾水溶性滴灌肥(N:P2O5:K2O=15:5:25)、農(nóng)用硫酸鉀（含K2O50%）、過磷酸鈣（含P2O512%）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)4 個處理，各處理的化學(xué)氮肥水平分別為90 kg N/hm2、75 kg N/hm2、67.5 kg N/hm2、60 kg N/hm2，每公頃施純氮90 kg 為當(dāng)?shù)睾底髟耘嗟膫鹘y(tǒng)施肥量。各處理的肥料用量見表1。

處理間除化肥氮用量有差異外，磷、鉀、有機(jī)肥、滴灌次數(shù)都相同，利用順科達(dá)TR-6型土壤溫濕度儀測定土壤水分，當(dāng)土壤含水量低于15%（土壤相對濕度40%～60%）時進(jìn)行滴灌。

表1 不同施肥處理 kg/hm2

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，共3個區(qū)組，每小區(qū)4行，60株，行株距為1.2 m×0.5 m。

1.3.2 測定方法

（1）農(nóng)藝性狀。按照煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法(YC/T 142—1998)[16]記載各處理的株高、莖圍、有效葉數(shù)、節(jié)距和最大葉面積。每處理選代表性煙株10株，標(biāo)記煙株的第4～6 葉位（下二棚煙葉）、9～11 葉位（腰葉）和14～16葉位（上二棚煙葉），在移栽后30天、40天、50天及70 天（平頂期），測定煙株農(nóng)藝性狀，在煙葉烘烤后測定單葉重。

（2）經(jīng)濟(jì)性狀。按照烤煙(GB 2635—1992)[17]評定原煙外觀質(zhì)量，并進(jìn)行分級測產(chǎn)。

（3）內(nèi)在質(zhì)量。原煙化學(xué)成分含量和感官質(zhì)量評價(jià)由農(nóng)業(yè)部煙草產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心完成。

1.3.3 統(tǒng)計(jì)分析 方差分析采用SAS 9.3統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行[18]，圖表采用Excel制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量的烤煙農(nóng)藝性狀比較

由表2可見，不同生育時期處理間株高、莖圍的差異程度均在移栽后70天達(dá)到最大，最大葉面積的差異程度在移栽后50 天、70 天明顯大于移栽后30 天、40天，有效葉數(shù)的差異程度各時期相差不大，節(jié)距的差異程度在移栽后30 天、70 天明顯大于移栽后40 天、50天，綜合各農(nóng)藝性狀來看，隨著烤煙生育進(jìn)程的推進(jìn)，不同氮肥處理間農(nóng)藝性狀的差異程度有增大趨勢，在平頂期達(dá)到最大。

表2 不同生育時期氮肥處理間烤煙農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)%

由表3可見，在烤煙移栽后30天，各處理節(jié)距差異為N75＞N90＞N67.5＞N60，有效葉數(shù)差異為N75=N90＞N67.5=N60；在移栽后40 天，各處理莖圍差異為N90=N75＞N67.5=N60，節(jié)距差異為N60=N75＞N90=N67.5，有效葉數(shù)差異為N67.5＞N90＞N60=N75，最大葉面積差異為N90 處理顯著高于其他處理；在移栽后50 天，各處理株高和最大葉面積的差異均為N90=N75＞N67.5=N60，有效葉數(shù)差異為N67.5=N75＞N90＞N60，N60 處理的莖圍最小但節(jié)距最大；在移栽后70 天，各處理株高、節(jié)距、有效葉數(shù)、最大葉面積的差異均為N90=N75＞N67.5=N60，莖圍的差異為N75＞N90＞N67.5＞N60。綜合各農(nóng)藝性狀來看，隨著施氮量的減少，在移栽后30天農(nóng)藝性狀整體差異不明顯；在平頂期有變差趨勢，但N90 和N75 間差異不明顯、N67.5 和N60 間差異不明顯；在移栽后40 天和50 天，施氮量最低的N60處理節(jié)距最大，這可能是因?yàn)镹60 處理施用的肥料全部為水溶性滴灌肥，且在團(tuán)棵期和旺長期施用的水溶性滴灌肥量較其他處理多，水溶性滴灌肥在短期內(nèi)促進(jìn)了煙株的拔節(jié)，因而造成N60 處理節(jié)距最大，但是N60處理的其他農(nóng)藝性狀都較差，表現(xiàn)為葉片更為鮮綠、莖稈細(xì)、葉面積小，煙株生長快而不健壯，而基肥、水溶性滴灌肥相結(jié)合的N75處理整體農(nóng)藝性狀表現(xiàn)最優(yōu)。

2.2 不同施氮量的原煙單葉重比較

由圖1可見，隨著施氮量的減少，單葉重有降低趨勢，其中中部葉單葉重處理間差異不顯著，下部葉單葉重N60 處理顯著低于其他處理，上部葉單葉重差異為N90=N75＞N67.5＞N60，平均單葉重差異為N90=N75＞N67.5＞N60。

2.3 不同施氮量的原煙外觀質(zhì)量比較

由表4 可見，N90 和N75 處理原煙外觀質(zhì)量明顯優(yōu)于N67.5 和N60 處理，表現(xiàn)在顏色深、身份適中、油分多、色度強(qiáng)；N67.5處理好于N60處理；N60處理的烤煙顏色多為檸檬黃、身份薄，外觀質(zhì)量最差。

2.4 不同施氮量的原煙化學(xué)成分比較

由表5 可見，隨著氮肥施量的減少，烤煙煙堿、總氮、總鉀含量呈降低趨勢；還原糖、總糖含量呈增加趨勢；總氯含量變化不明顯；糖堿比呈增加趨勢；鉀氯比呈降低趨勢；兩糖比、氮堿比變化不明顯。部分處理烤煙化學(xué)成分在適宜范圍之外，N60 處理的烤煙煙堿含量低于2%，這與N 肥減量較大有直接關(guān)系；所有處理的還原糖均大于22%、總糖均大于25%，這可能與地域氣候、土壤有關(guān)，整體高于最適值上限；N67.5 和N60處理的總鉀含量低于1.5%，糖堿比大于12，表現(xiàn)為關(guān)鍵化學(xué)成分含量不足，關(guān)鍵酸堿平衡指標(biāo)偏大。綜合來看，各處理的原煙內(nèi)在質(zhì)量表現(xiàn)為：N90=N75＞N67.5＞N60。

表3 不同氮肥處理的烤煙農(nóng)藝性狀

2.5 不同施氮量的原煙感官評析質(zhì)量比較

由表6可見，N75處理的烤煙感官評析質(zhì)量最優(yōu)，主要表現(xiàn)在香氣質(zhì)較好、香氣量較足、余味較舒適、刺激性較小。

2.6 不同施氮量的經(jīng)濟(jì)性狀比較

由表7 可見，隨著氮肥施量的減少，烤煙產(chǎn)值、產(chǎn)量降低速度均呈現(xiàn)先緩慢后加速的趨勢，在單位面積施氮量減少15 kg 時，產(chǎn)值僅減少2.48%、產(chǎn)量減少3.54%，對種植收益影響不大，但當(dāng)單位面積施氮量減少22.5 kg 和30 kg 時，產(chǎn)值已減少13.65%和20.18%，產(chǎn)量已減少11.18%和16.29%，對種植收益產(chǎn)生明顯影響；均價(jià)的變化整體緩慢，變幅較小，在5%以內(nèi)，在單位面積施氮量減少15 kg時有增加趨勢，在施氮量進(jìn)一步減少時有減少趨勢。

表4 不同氮肥處理的原煙外觀質(zhì)量（中部葉）

表5 不同氮肥處理的煙葉化學(xué)成分（中部葉）

表6 不同氮肥處理的感官評析質(zhì)量

表7 不同氮肥處理的烤煙產(chǎn)質(zhì)量

3 討論

3.1 水肥一體化減氮對烤煙生長的影響

水肥一體化下，由于水分的精準(zhǔn)供給，促進(jìn)了肥料的吸收利用；由于水溶性滴灌肥的分批使用更符合烤煙的需肥規(guī)律，因而有利于提高肥料的利用效率。杜傳印等[19]研究表明，在水肥一體化條件下較傳統(tǒng)施氮量減少20%，烤煙株高、最大葉面積和干物質(zhì)積累量變化不明顯，但生育后期SOD、POD、CAT 和NR 活性和葉綠素含量降低明顯，有利于煙葉落黃。席奇亮等[20]研究認(rèn)為，在化肥施用量相同的情況下，全部水溶性滴灌肥與以基肥為主的模式相比，煙葉硝酸還原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性和烤煙氮代謝相關(guān)的NITR和GS基因表達(dá)量都是在移栽前40天內(nèi)明顯高，同時在移栽后80天明顯低；煙株根系活力和根體積明顯增加，氮肥利用率提高；干物質(zhì)積累和氮素吸收高峰期提前，利于成熟落黃。劉維川等[21]研究認(rèn)為，在水肥一體化技術(shù)條件下，隨著施氮量的增加,田間煙株長勢由弱趨強(qiáng)，大田生育期呈延遲趨勢。以上研究表明，在水肥一體化條件下，適量減施氮肥對煙株生長影響不大，主要影響成熟期煙葉的落黃，有利于煙葉質(zhì)量的形成。在本試驗(yàn)條件下，隨著烤煙生育進(jìn)程的推進(jìn)，不同處理農(nóng)藝性狀的整體差異有增大趨勢，在平頂期達(dá)到最大，表現(xiàn)為N90=N75＞N67.5=N60，這說明在氮肥減少比例小于16.67%時，對農(nóng)藝性狀影響不大，但是減少比例達(dá)到25.00%～33.33%時，農(nóng)藝性狀明顯變差，這與前人研究結(jié)果有相同之處，但更加具體，適宜于當(dāng)?shù)貙?shí)際。同時本試驗(yàn)表明單獨(dú)使用水溶性滴灌肥（N60處理）有明顯促進(jìn)煙株拔節(jié)的作用，煙株在旺長期生長速度快但不健壯；而基肥與水溶性滴灌肥搭配使用（N75處理），肥效長短結(jié)合，有利于煙株快速且健壯生長。

3.2 水肥一體化下的適宜施氮量

適宜的氮肥用量，是烤煙優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)的關(guān)鍵。周方等[22]研究認(rèn)為，水肥一體化條件下，隨著氮肥施用量的增加，烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)和上等煙比例均表現(xiàn)出先增加后降低趨勢，利用烤煙臨界氮濃度稀釋曲線模型和氮營養(yǎng)指數(shù)模型能夠精準(zhǔn)地判斷水肥一體化條件下烤煙移栽后40天到成熟期的氮素營養(yǎng)狀況，豫中煙區(qū)的烤煙適宜氮用量應(yīng)較本地區(qū)常規(guī)栽培減少25%～33.3%。梁志雄等[23]研究認(rèn)為，水肥一體化條件下，廣東始興縣‘K326’品種的適宜施氮量為165 kg/hm2，基追比為4:6，伸根期、旺長期和成熟期的追氮肥比例為15:70:15。陳競楠等[24]研究認(rèn)為，在水肥一體化條件下，貴州福泉市采用蒸滲儀，‘K326’品種每株施純氮5 g(104.17 kg N/hm2)，基追比例7:3，伸根期、旺長期和成熟期每畝分別滴灌水120 mL、150 mL、120 mL時節(jié)水節(jié)肥綜合效益最優(yōu)。韓天華等[25]研究認(rèn)為，在滴灌施肥方式下，云南麗江肥料用量可減少30%～50%，云煙系列品種、NC 系列品種畝施純氮水平均應(yīng)控制在5.0 kg以內(nèi)。劉維川等[21]研究認(rèn)為，在水肥一體化技術(shù)條件下，云南保山施甸縣畝施純氮量以5.5 kg 最好。以上研究表明，在水肥一體化條件下，各地的最佳施氮量都應(yīng)重新試驗(yàn)確定，基本上都較原常規(guī)施氮量減少，但減少比例各不相同。在本試驗(yàn)條件下，隨著施N量的減少，烤煙原煙外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量都表現(xiàn)出先無明顯變化后明顯變差的趨勢；產(chǎn)量、產(chǎn)值都表現(xiàn)出先緩慢降低后迅速降低的趨勢；均價(jià)和感官評析質(zhì)量都表現(xiàn)出先緩慢上升后緩慢降低的趨勢。

本試驗(yàn)通過綜合分析本地區(qū)低海拔區(qū)域水肥一體化條件下的氮肥減施效應(yīng)，確定適宜的施氮量，這與前人的研究方向和結(jié)論是一致的。本試驗(yàn)以常規(guī)施氮量為最大施氮量，在減施氮肥情況下，除均價(jià)和感官評析質(zhì)量外，其他主要經(jīng)濟(jì)性狀都為降低趨勢，而且在前期降低速度緩慢，在后期降低速度加快，這說明本地常規(guī)施氮量在水肥一體化條件下并未產(chǎn)生副作用，但是適當(dāng)減少施氮量，產(chǎn)、質(zhì)量降低不明顯，均價(jià)、評析質(zhì)量同時稍有提高，氮肥的適宜減少比例與前人研究不同，這可能是因?yàn)楦鞯貐^(qū)的土壤類型、氣候特點(diǎn)、參試品種等不同。

4 結(jié)論

在安康低海拔區(qū)域，水肥一體化模式下，施氮量在傳統(tǒng)基礎(chǔ)上減少16.7%，對烤煙生產(chǎn)影響不大，同時有利于煙葉質(zhì)量的改善，氮肥供給以基肥和滴灌肥料搭配使用為宜，本研究的結(jié)論對秦巴山區(qū)淺山、川道地區(qū)有一定的借鑒意義，下一步計(jì)劃進(jìn)一步精準(zhǔn)確定氮肥在基肥、不同生育時期的分配比例。