烤烟K326水肥一体化应用效果初探

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　　摘 要：通过植烟区土壤肥力检测，选择悬浮水溶肥，对烤烟K326烟田水肥一体化措施的应用效果进行研究。结果表明：常规用肥量条件下，与常规水肥管理措施相比，采用水肥一体化供试烟株的长势更好，初烤烟叶内在化学成分更加协调，工业可用性评价更高。
　　关键词：烤烟;水肥一体化;应用
　　中图分类号：S365 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2020）03-0023-04
　　Abstract： Effect of water and fertilizer integration on tobacco K326 was studied on the basis of tobacco soil detection and solubale fertilizer suspension selection. The results showed that under the condition of usual fertilization amount， the mode of water and fertilizer integration achieved a stronger growth of tobacco plants， better concordance in the internal chemical compositions of the flue-cured tobacco leaves， and higher industrial availability.
　　Key words： tobacco; water and fertilizer integration; application
　　水肥一体化技术是农业生产中提高水肥利用率的有效措施之一，目前已在我国河南等省主要烟区推广应用，除节水减肥外，还可促进烟株根系生长发育，有效增强烟株光合作用能力，显著改善烟株农艺性状，使烟叶成熟落黄好、易烘烤，有效提升烟叶产量及质量[1-3]。鉴于目前云南省烤烟种植区域水肥一体化技术应用还处于起步阶段，相关报道较少，笔者以烤烟K326为试验对象，在植烟区土壤肥力检测的基础上，对烟田水肥一体化措施的应用效果进行初步研究，以期为云南烟草水肥一体化技术的推广与发展提供参考。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验材料
　　1.1.1 供试作物 烤烟K326，烟苗由昆明市禄劝县烟草公司提供。
　　1.1.2 供试肥料 悬浮水溶肥，由云南威鑫农业科技股份有限公司提供。其中，1号起苗肥pH值6.0，N∶P2O5∶K2O=16∶21∶13，复合有机质（氨基酸/黄腐酸/腐植酸）含量为8.5%，硼含量0.15%，锌含量0.15%;2号旺长肥pH值6.0，N∶P2O5∶K2O=25∶7∶18，复合有机质（氨基酸/黄腐酸/腐植酸）含量为7.0%，硼含量0.15%，锌含量0.15%;3号膨果肥pH值6.0，N∶P2O5∶K2O值14∶8∶28，复合有机质（氨基酸/黄腐酸/腐植酸）含量为7.0%，硼含量0.15%，锌含量0.15%。
　　1.1.3 试验地点 试验在农业部云南烟草生物学与加工科学观测实验站进行，地点位于昆明市禄劝县，站内烤烟种植面积4 hm2，其中烤烟K326种植面积0.67 hm2。
　　1.2 试验方法
　　1.2.1 植烟土壤肥力检测 采用“五点取样法”，随机对试验田0～20 cm耕层植烟土壤采集取样，取样量约5 kg。将土样均匀混合后，四分法筛选，取1 kg土样待测。检测指标：pH值[4]、土壤有機质[5]、水解性氮[6]、有效磷[7]、速效钾[8]、全氮[9]、全磷[10]、全钾[11]、有效锌/锰/铜/铁[12]、有效硼[13]、有效钼[14]、氯离子[15]及交换性钙/镁[16]含量。检测方法见相关参考标准。检测结果以《中国植烟土壤及烟草养分综合管理》[17]、农用地质量分等规程[18]为参考依据，进行分级评价。
　　1.2.2 水肥一体化试验设计 试验采用滴灌技术。烤烟株行距为1.2 m×0.6 m，烟墒覆膜，滴灌带沿烟墒布置，1墒1管。配液施肥系统包括混液罐、施肥水泵、吸肥器和储液箱，试验通过人工操控压力阀进行灌溉管理。烟田常规用肥量为尿素9.13 kg/667m2、硝酸铵5.14 kg/667m2、普通过磷酸钙23.5 kg/667m2、硫酸钾24 kg/667m2（N∶P∶K=6∶4∶12，铵态氮∶硝态氮=7∶3），试验各处理以此常规用量进行换算后施用。试验设置如下5个处理：处理1，采用水肥一体化，施用常规用肥量的1/3;处理2，采用水肥一体化，施用常规用肥量的2/3;处理3，采用水肥一体化，施用常规用肥量;处理4，不采用水肥一体化，按照烟农习惯水肥管理措施，施用常规用肥量;处理5，采用水肥一体化，只滴灌清水，不施肥，以此作为空白对照。其中1、2、3处理均作3次重复，4、5处理不设重复，共计11个处理小区，小区面积0.06 hm2。
　　1.2.3 水肥施用方法 （1）烟苗移栽时：处理1、2、3、5每株施用100 g有机肥做底肥，不施用化肥;处理4将70%的常规用肥量外加100 g有机肥当做底肥。以上各处理烟苗均匀浇水，保证土壤含水量不低于田间持水量的80%。（2）移栽后15 d：处理1、2、3滴灌1号起苗肥，施用量均为相对应的处理用肥量的20%。（3）移栽后30 d：处理1、2、3滴灌1号起苗肥+2号旺长肥，施用量均为相对应的处理用肥量的40%;处理4施用常规用肥量的30%作为追肥。（4）移栽后40 d：处理1、2、3滴灌2号旺长肥+3号膨果肥，施用量均为相对应的处理用肥量的30%。（5）移栽后55 d：处理1、2、3滴灌3号膨果肥，施用量均为相对应的处理用肥量的10%。以上1、2、3、5处理每次滴灌时间相同，处理4按照烟农习惯进行水肥管理。以供试水溶肥的纯N用量为指标，换算得出试验各处理的实际施肥量如表1所示。 　　1.2.4 试验数据采集 每个处理小区选定10株烤烟，在烟株进入旺长期后，观测其株高、叶片数;烟株进入现蕾期后，观测其最大叶片长度与宽度以及叶片数等生物学性状。采用相同人员对各处理小区烟叶进行单独采摘、烘烤，保证各处理烟叶成熟度一致，且烤房条件基本相同。分别标记烘烤后，取各处理C3F初烤烟叶1 kg，进行总糖、还原糖、总氮、烟碱、氧化钾和氯离子含量等内在化学成分检测[19-23]，并进行工业可用性评吸对比。其中，初烤烟叶内在化学成分检测方法见相关参考标准，工业可用性评吸打分标准如表2所示[24]。所有内在化学成分测定及评吸打分，均重复3次以上。
　　2 结果与分析
　　2.1 植烟土壤肥力检测
　　土壤pH参考值参照《中国植烟土壤及烟草养分综合管理》[17]，供试烟田土壤pH检测值为6.53，呈中性，有机质含量中等，适宜烤烟生长。pH值6.5～7.5条件下种植的烤烟，烟碱含量较低，烟叶色泽度好，油分充分，成熟度好[25]，供试烟田土壤pH值在适宜范围内。
　　土壤肥力参考值参照《全国第二次土壤普查土壤肥力划分指标》[18]。土壤有机质含量为2.223%，一般认为植烟土壤有机质含量以1.5%～2.5%的中低水平为宜，有利于人为施肥调控[25]。如施肥时补充腐殖酸、黄腐酸等有机质，可促进土壤团粒结构形成，吸附矿质养分元素，提高土壤肥力。
　　经检测，土壤所含大量元素中，全氮1.78 g/kg，全磷1.62 g/kg，全钾19.2 g/kg，水解性氮148.3 mg/kg，有效磷72.6 mg/kg，速效钾172 mg/kg，全氮、全磷、有效磷含量较高，水解性氮、全钾、速效钾含量中等。全氮，特别是水解性氮是确定烤烟施氮量的主要依据，土壤磷素含量的高低直接影响烤烟的产量和质量，钾元素含量的高低决定烟叶品质的好坏。供试烟田土壤氮、磷、钾3种营养元素含量均在适宜范围内。
　　土壤所含中量元素中，交换性钙2 460 mg/kg，含量很高，交换性镁230 mg/kg，含量较高;土壤所含微量元素中，有效锌含量1.40 mg/kg，有效铜1.67 mg/kg，有效铁20.38 mg/kg，有效锰7.05 mg/kg，有效硼0.89 mg/kg，有效钼0.003 mg/kg，氯离子23.06 mg/kg，有效铜、有效锌含量较高，有效铁含量很高，氯离子、有效锰、有效硼含量中等，但有效钼含量极低。土壤有效钙含量过高易引起土壤及烟株中有效硼、有效钼含量减少，因此供试烟田土壤施肥应考虑到硼肥和钼肥的补给。烤烟对氯元素十分敏感，植烟土壤中氯元素含量过高会降低烟叶品质。因此，鉴于供试植烟土壤氯离子含量大于20 mg/kg，无需施用含氯肥料，应做好跟踪监测，防止植烟土壤氯元素累积过量。
　　2.2 水肥一体化试验结果
　　2.2.1 供试烟株生物学性状 由表3观测数据可以看出，同样施用常规用肥量，与烟农习惯水肥管理措施（处理4）相比，采用水肥一体化（处理3）供试烟株的叶片数、最大叶长、最大叶宽更具优势;就采用水肥一体化的施肥量来讲，施用常规用肥量（处理3）较施用常规用肥量的1/3（处理1）、2/3（处理2）效果更好;采用水肥一体化，只滴灌清水，不施肥的空白对照（处理5）条件下，试烟株的株高最低，叶片数最少，最大叶片的长宽度最小。总体来讲，采用水肥一体化措施更有利于烟株生长发育。
　　2.2.2 初烤烟叶内在化学成分检测 参考云南中烟工业公司的企业标准Q/YZY1—2009，确定试验中初烤烟叶内在化学成分适宜范围为：总糖24%～33%，还原糖20%～28%，总氮1.8%～2.4%，烟碱2.0%～3.0%，氧化钾>1.7%，氯离子0.1%～0.6%，氮碱比0.7%～1.0%。由表4可知，供试初烤烟叶内在化学成分特征总体表现为总糖、还原糖含量较高，总氮、煙碱含量低，氧化钾含量、氯离子含量、氮碱比适宜。烟叶中的糖类物质是形成烟气致香成分的前体物质，是突显清甜香品味风格特征的主要元素。供试烤烟糖含量较高，可能与合理密植、平衡施肥有关，此时烤烟碳氮代谢向更有利于碳代谢的方向转变，促使糖分增加。但烟叶含糖量过高时，烟气易呈酸性，影响延期的酸碱平衡，使烟气平淡无味，同时增加烟气的焦油量。由表4可知：采用水肥一体化，处理2、3的总糖和还原糖含量适宜;水肥一体化处理1以及常规施肥处理4的总糖、还原糖含量均高出适宜范围;所有处理中不施肥处理5的总糖、还原糖含量最高，偏离适宜范围最远。控制烟碱含量是提高烟叶感官品质以及烟叶减害的关键，但烟碱含量过低，会使烟气平淡且香气减弱，即优质初烤烟叶必须保持适中的烟碱含量。由表4可知，供试各处理初烤烟叶的烟碱含量均低于适宜范围，其中采用水肥一体化的处理3和不施肥处理5的烟碱含量相对稍高。对照其他各项内在化学成分适宜范围，采用水肥一体化处理的烟叶总氮含量较低，氧化钾、氯离子含量适宜，其中处理2、3的氮碱比适宜，处理1的氮碱比较高;处理4的氮碱比高出适宜范围，总氮含量低，氧化钾、氯离子含量适宜。处理5的总氮含量较低，氧化钾含量及氮碱比适宜，但氯离子含量较低。影响烤后烟叶吃味的主要因素是烟叶燃烧时热解呈酸性及碱性物质的平衡，优质烟叶要求各种成分含量要适宜，成分之间要协调。由表4可以看出，就初烤烟叶内在化学成分协调性来讲，水肥一体化处理3的烟叶总体稍好于其他处理。
　　2.2.3 工业可用性评吸 由表5可知：处理3、4的初烤烟叶香气质较好，处理1、2、3的初烤烟叶香气质处于尚好范围;各处理初烤烟叶香气量均十分充足，余味好，燃烧性适中，且均有一定的杂气量，微有刺激性，其中处理5的初烤烟叶香气量稍弱，杂气量稍高，处理2、3的初烤烟叶余味更优;各处理初烤烟叶灰分均呈灰白色。评吸评分以处理3最高，处理4次之。可见，采用水肥一体化种植烤烟，初烤烟叶的总体质量相对较好。
　　3 结论与讨论
　　区域肥力差异大、理化性状不协调、生产潜力发挥不够、耕作质量下降是目前我国许多烟区植烟土壤存在的普遍问题。了解植烟土壤的养分特征，有助于合理规划施肥方案，科学植烟，协调烟株营养平衡，提高烟叶生产水平。有研究表明，施用腐殖酸可以使烟叶化学成分更加协调，提升烟叶质量[26]。通过供试植烟土壤肥力检测，对比供试肥料配方构成，可以看出试验采用水肥一体化选择的悬浮水溶肥品种及其养分含量较为适宜。 　　由水肥一体化试验结果来看，采用水肥一体化相比烟农习惯水肥管理措施更有利于烟株株高及烟叶生长，但整体差异不大。从初烤烟叶内在化学成分协调性来看，采用水肥一体化的处理，在施用常规用肥量的条件下，总体稍好于常规施肥及不施肥的处理。试验结果未能体现应用水肥一体化措施的节水减肥效果，原因应该是试验设计的侧重点不同。
　　采用水肥一体化种植烤烟，初烤烟叶的总体质量相对较好，该结论与梁洪涛等[1]、周健飞等[2]及席奇亮等[3]的研究结果相似，但从结果数据来看，试验中采用水肥一体化措施的应用效果相对常规管理并不显著，其中原因值得深入研究。
　　我国关于烤烟化学成分适宜值的研究结论很多，但并不统一。刘春奎等[27]根据《中国烟草种植区划》研究结果，结合相关研究文献，将河南省烤烟常规化学成分的最适宜范围确定为总糖20%～24%、还原糖18%～22%、总氮2.0%～2.5%、烟碱2.2%～2.8%、钾≥2.5%、氯0.4%～0.6%、糖碱比8.5～9.5、氮碱比0.95～1.05、钾氯比≥8。这与云南中烟优质烤烟常规化学成分指标要求（Q/YZY1—2009）有些差异。
　　需要说明的是，虽然烟叶内在化学成分是评价烤烟品质的主要指标，但烟叶化学组成的差异可能来自于烤烟品种的遗传基因、植烟区域的生态环境以及烟叶生产水平等多种因素的综合作用。评定烟叶工业使用价值，还需考虑烟叶外观质量、物理特性及安全性等方面。因此，研究结果仍需在后续工作中加以完善。
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　　（责任编辑：肖彦资）
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