施肥比例对烟草产量和品质的影响

胡卫东，张杨珠，李洪斌，杨全柳，张 红

（1.永州市烟草公司烟科所，湖南 永州 425000；2.湖南农业大学资源环境学院，湖南 长沙 410128）

氮磷钾是烟草栽培中的三大营养元素。如何进行合理施氮、有效施磷、高效施钾以实现烟叶生产的最佳品质一直是烟草栽培的关键。栽培学上认为烟草喜氮又怕氮，其施肥原则应是“适施氮肥，增施磷钾肥，重施基肥，早施追肥”，氮、磷、钾的配比以1∶2～3∶2～4 为宜[1-2]。多数研究结果也认为提高烟草质量就是要提高磷钾的施用比例[2-3]，或过分强调减少氮的施用量[4]，增加有机肥或绿肥的施用[5-6]，均未实现烟草需肥与土壤供肥的动态平衡；以经验施肥为主，缺乏科学可靠的量化施肥依据等。随着烟草农业现代化的发展和精准农业的兴起，传统农业生产中的粗放施肥方式已无法满足优质烟叶生产的需要，如何平衡施肥又不影响烟叶品质已是当前烟草生产中急需解决的问题。

1 材料与方法

1.1 供试材料

烟草试验在永州市烟草公司烟科所进行，供试品种为永州市大面积种植的云烟K326。试验肥料统一使用单质化学肥料。氮肥为尿素（含N 46%），磷肥为过磷酸钙（含P2O512%），钾肥为硫酸钾（含K2O 50%），有机肥为猪粪。具体施肥方法：有机肥在翻耕整地时作基肥一次性施用；磷肥在最后一次整地时全部作基肥施用；氮肥和钾肥的基肥∶追肥为4∶6，基肥在最后一次整地时施用，施肥方法为穴施，其余60%的氮肥和钾肥在移栽后50 d内分3次作追肥施入，第一次提苗肥氮肥和钾肥均为5%，于移栽后7 d内施入，第二、第三次追肥分别在栽后15～20 d和40～50 d施入，追施方法均为浇施，追肥位置为烤烟根冠的边缘，即垂直于最大叶片叶尖的位置四周。其他栽培管理措施同当地烟草生产的管理方法，同一管理措施的实施在同一天内完成，以减少试验误差。

1.2 试验设计

采用联合国粮农组织（FAO）提出的“3414”完全试验设计方案，即氮、磷、钾3因素4水平14个处理的田间试验方案，再增加一个既不施有机肥也不施化肥的空白处理，共15个处理。每处理重复1次，共15个小区，小区面积为6 m×8 m=48 m2，随机排列。行株距为120 cm×50 cm，每小区栽5行，每行栽16蔸，共计80蔸。四周保护行在2 m以上。各小区施肥水平见表1。

表1 试验处理及各处理施肥水平 （kg/hm2）

1.3 测定项目与方法

成熟期分叶位采摘，烘烤后取不同处理的中、上部烟的品质进行分析，包括水溶性总糖（蒽酮比色法）、烟碱（盐酸提取活性炭脱色法测定）、总氮（H2SO4-H2O2消煮法）、钾（火焰光度计法）和氯（银量法）。

2 结果与分析

2.1 不同施肥水平对烤烟产量的影响

烟叶成熟后，按不同处理分小区进行烘烤，烘烤后按国标进行分级，测定其经济产量和产值，结果如表2：产量最高的是处理11，达2 320.8 kg/hm2，产值最高的是处理 12，为 29 489.1 元/hm2，均价最高的是处理13，达14.67元。

表2 不同施肥水平对烟草田间试验产量及产值的影响

2.2 不同肥料效应方程拟合情况及结果

依据“3415”试验产量。由表3可知（最佳经济施肥量计算的肥料单价分别为：N 5.14元/kg，P2O56.17元/kg，K2O 8.17 元/kg，烤烟平均单价 12 元/kg）：经统计分析拟合，氮、磷、钾的一元二次回归方程求解得出，纯氮最佳施肥量为268.1 kg/hm2，对应的最佳产量为 2 269.4 kg/hm2；P2O5最佳施肥量为 78.1 kg/hm2，对应的最佳产量为1 966.3 kg/hm2；K2O最佳施肥量为3.3 kg/hm2，最佳产量为1 844.6 kg/hm2。

对N、P、K三因素进行三元二次回归，求取肥料效应模型，并以此计算最大产量施肥量和确定最佳经济施肥量（表3）。最大产量施肥量：N为189.2 kg/hm2，P2O5为 54.6 kg/hm2，K2O 为 316.5 kg/hm2，最大产量为2 076.2 kg/hm2；最佳经济施肥量：N为175.2 kg/hm2，P2O5为 52.1 kg/hm2，K2O 为 278.3 kg/hm2，最佳产量为2 059.5 kg/hm2。模型表明：从一次项可以看出施用钾肥的起始增产效果最好，每增加1 kg K2O，产量将增加7.31 kg；其次是N，增加3.42 kg。从交互项来看：氮磷的交互项系数为正值，1.19，说明氮磷肥配合施用对产量促进较大。从二次项看：施用氮肥量对产量的衰减速度最快，其次是钾肥。由试验结果可以看出，最佳施肥量中氮、磷和钾的施用量低于处理6，但其最佳施肥量对应的产量明显高于本试验平衡施肥处理6的施肥水平，说明本试验的三元二次回归方程拟合度高。

表3 不同肥料效应模型拟合参数比较

由表3可以看出，氮和钾的一元二次方程的一次项系数均为正，二次项系数均为负，拟合度较高，但磷的一次项系数为负，二次项系数为正，拟合度较低；而三元二次方程的一次项系数除磷外均为正，二次项系数均为负，交互项系数只有氮磷为正，其他为负；除了氮的一元二次方程对应的最佳施氮量高于本试验平衡施肥处理6的水平外，其他均低于本试验平衡施肥处理6的水平，但各方程对应的最佳产量除了钾的一元二次方程对应的最佳产量外，均比本试验处理6的施肥水平高。三元二次方程的最佳施肥量对应的产量略高于一元二次方程的最佳施肥量的平均产量，但经济效应相差不大，但钾一元二次方程对应的最佳施钾只有3.3 kg/hm2，施钾量太低，烟是喜钾作物，施钾量太低会影响烟的品质，因此三元二次方程效果更好。

2.3 不同施肥水平对烤烟钾和氯含量的影响

钾是影响烟叶品质的重要元素之一，与烟叶的燃烧性、香吃味及烟草制品安全性有关。Leymonie和Etourneaud提出优质烟叶最低钾含量应达到2%，由表4可知，各处理的钾含量均高于2%；除了处理8和15，各处理中部烤烟的钾含量均高于上部烟；其中处理10的中部烟含量最高，达4.89%；最低为处理1的上部，亦达到2.26%，这说明供试土壤的钾含量高。

表4 不同施肥水平对烤烟钾和氯含量的影响

氯离子在烟草中含量的高低直接影响烟草的燃烧性，一般认为烟叶中氯含量在0.3%～0.5%间可使烟草质地柔软，减少破碎，且不影响燃烧性。由表4可知，各处理氯的含量均低于0.3%，含氯量偏低。钾氯比大些为好，对燃烧性有改进。由表4可知，各处理的钾氯比均高于16∶1，燃烧性较好。其中中部烟以处理3最高，为82.4，处理4的上部叶最低，为16.6。

2.4 不同施肥水平对烤烟总糖、烟碱和总氮含量的影响

2.4.1 总糖含量比较 烟叶中糖类物质的含量对烟叶品质有很大影响，含量适中可产生满意的香气和吃味，掩盖杂气，含量高可降低刺激性，但含量过高使吃味平淡，燃烧产生的焦油亦高，对健康不利。一般要求优质烟叶含总糖为22%～25%，从表5可知，大部分处理总糖含量低于22%，比较处理2、3、6和11，在磷钾2水平的情况下，随着施氮量的增加，上部烟和中部烟的总糖含量都呈下降趋势；比较处理4、5、6和7，在氮钾2水平的情况下随着施磷量的增加，总糖含量先是增加，到磷1水平后反而下降；比较处理6、8、9和10，在氮磷2水平的情况下，随着施钾量增加，上部烟总糖含量亦增加，而中部烟含量反而下降。

2.4.2 烟碱含量比较 烟碱的主要作用在于生理强度使人兴奋，对香气有好的影响，但过高影响人体健康。优质烟叶要求含烟碱1.5%～3.5%，从表5可知，施氮对烟叶烟碱含量影响最大，比较处理2、3、6和11，在磷钾2水平的情况下，上部烟随着施氮量的增加，烟碱含量亦升高，而中部烟则随着施氮量的增加反而下降。

2.4.3 总氮含量比较 氮元素在烟株生命活动中占特殊地位被称为“生命元素”，是烟草蛋白质、叶绿素、酶的成分。含氮过多，叶片疏松，组织粗糙，一般要求优质烟叶含总氮1.5%～3%。从表5看，各处理全属此范围，比较处理2、3、6和11，在磷钾2水平的情况下，随着施氮量的增加，上部烟的总氮含量呈上升趋势；比较处理4、5、6和7，在氮钾2水平的情况下，上部烟随着施磷量的增加，总氮含量先是下降，到磷1水平后反而上升；比较处理6、8、9和10，在氮磷2水平的情况下，随着施钾量增加，上部烟总糖含量呈下降趋势，而中部烟含量则呈上升趋势。

表5 不同施肥水平对烤烟总糖、烟碱和总氮的影响

2.4.4 氮碱比比值比较 氮碱比比值增大时烟气香味减少，接近2时烟气香味严重不足，小于1时烟味浓，刺激性大，以1为好。由表5可知，除了处理8的中部烟最高，为1.8，其余均接近或等于1。

2.4.5 糖碱比比值比较 糖碱比是衡量烟草劲头和吃味的标准，以10为最好。由表5可知，处理13的中部烟最好，为10.1，施氮对烟叶烟碱含量影响最大，比较处理2、3、6和11，在磷钾2水平的情况下，随着施氮量的增加，上部烟和中部烟的糖碱比都呈下降趋势。

3 小结

（1）研究结果表明：各处理的钾含量均高于2%，其中处理10的中部烟含量最高，达4.89%，最低为处理1的上部，亦达到2.26%，这说明供试土壤钾的含量高。各处理氯的含量均低于0.3%，说明含氯量偏低。各处理的钾氯比均高于16∶1，燃烧性较好。其中中部烟以处理3最高，为82.4，处理4的上部叶最低，为16.6。

（2）施肥比例对烟叶品质影响较大，研究结果表明，比较处理2、3、6和11，在磷钾2水平的情况下，随着施氮量的增加，上部烟和中部烟的总糖含量都呈下降趋势；上部烟烟碱含量随着施氮量的增加，亦升高，而中部烟则随着施氮量的增加反而下降。同样施氮对烟叶糖碱比影响最大，比较处理2、3、6和11，在磷钾2水平的情况下，随着施氮量的增加，上部烟和中部烟的糖碱比都呈下降趋势。而氮碱比除了处理8的中部烟最高，为1.8，其余均接近或等于1。

（3）产量最高的是处理 11，达 2 320.8 kg/hm2，增施氮肥能显著增加烟叶产量，但并不能提高其品质；处理13的烟叶品质最好，其烟叶均价最高，为14.67元/kg。产值最高的是处理12，为29 489.1元/hm2，这说明合理的施肥比例不仅减少施肥量，而且提高烟叶的品质及产值。

（4）本试验结果表明，三元二次方程拟合度高，建立的肥料效应函数模型，可在一定区域范围内，提出不同的施肥建议：在本地种植条件下，烟草取得高产的最佳经济施肥量N为175.2 kg/hm2，P2O5为 52.1 kg/hm2，K2O 为 278.3 kg/hm2，最佳产量为2 059.5 kg/hm2；相比处理6，最佳经济施肥量的整体施肥量少，可最大限度的减少因过量施肥造成的肥料浪费和环境污染。

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