不同施磷水平對(duì)煙葉氮磷鉀含量、光合特性和產(chǎn)質(zhì)量的影響

崔志燕，陳富彩，張 玲，鄭璞帆，金保鋒，扈 強(qiáng)，張立新

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，陜西 楊凌712100；2. 商洛市煙草公司鎮(zhèn)安分公司，陜西 鎮(zhèn)安715000； 3. 廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，廣東 廣州510385)

不同施磷水平對(duì)煙葉氮磷鉀含量、光合特性和產(chǎn)質(zhì)量的影響

崔志燕1,2，陳富彩1，張 玲1，鄭璞帆1，金保鋒3，扈 強(qiáng)3，張立新1

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，陜西 楊凌712100；2. 商洛市煙草公司鎮(zhèn)安分公司，陜西 鎮(zhèn)安715000； 3. 廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，廣東 廣州510385)

采用大田試驗(yàn)，以秦?zé)?6為材料，設(shè)置了5個(gè)供磷水平，研究了不同磷肥水平對(duì)烤煙煙葉光合特性、養(yǎng)分吸收(氮、磷、鉀)以及農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀的影響。結(jié)果表明，施磷水平在0～135.00 kg·hm-2范圍內(nèi)，隨磷肥用量增加，各生育時(shí)期煙葉中氮、磷、鉀含量和光合性能逐漸增強(qiáng)，產(chǎn)質(zhì)量提高，影響程度因生育時(shí)期而異；135.0～168.75 kg·hm-2范圍內(nèi)，所有測定指標(biāo)無顯著變化或降低。綜合分析，在寶雞市隴縣特定氣候和土壤生態(tài)、栽培等條件下，磷用量以135.0 kg·hm-2為宜。在該施磷水平下，可改善煙葉營養(yǎng)，提高光合性能和煙葉產(chǎn)質(zhì)量，增加經(jīng)濟(jì)效益。

烤煙；磷肥水平；光合特性；產(chǎn)量；品質(zhì)

近年來，陜西煙區(qū)煙田土壤有效磷含量偏低，產(chǎn)區(qū)煙葉產(chǎn)質(zhì)量受到影響，且隨著生態(tài)條件變化以及栽培措施和烘烤技術(shù)的改進(jìn)，磷肥用量調(diào)控已成為阻礙該地區(qū)煙葉產(chǎn)質(zhì)量提升的關(guān)鍵因素之一。有研究表明，煙株缺磷時(shí)，發(fā)育受阻，葉片窄小，生長緩慢，質(zhì)量低下，推遲開花，不能正常成熟[1]。施磷過多，葉脈突出，質(zhì)地粗糙，油分少，易破碎，降低煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)，而且增加投入成本，并對(duì)環(huán)境造成污染[2-3]。在中等肥力條件下，適宜的磷肥用量，能使煙株生長健壯，分層落黃好，煙葉易烘烤，并能促進(jìn)煙株對(duì)氮、鉀的吸收和利用，增加烤煙農(nóng)藝性狀和田間長勢，從而提高烤煙養(yǎng)分利用率以及煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)[4-8]。磷用量對(duì)烤煙生長發(fā)育[9]、生理特性[10]、經(jīng)濟(jì)性狀[7]和烤煙品質(zhì)[11-12]等方面已進(jìn)行了大量的研究，但磷肥用量的作用效果和生理機(jī)制受生態(tài)條件和栽培措施影響較大。因土壤速效磷含量的年際累積變化，定期界定各產(chǎn)煙區(qū)適宜的磷肥用量，對(duì)保障煙葉產(chǎn)質(zhì)量具有重要的理論和技術(shù)價(jià)值。目前，以寶雞市隴縣為代表的陜西渭北臺(tái)塬煙區(qū)，因長期“重氮輕磷”的施肥習(xí)慣，煙田土壤磷素水平偏低[13-14]，缺乏現(xiàn)有土壤和栽培條件下的磷用量施用效果和生理機(jī)制研究。因此，本試驗(yàn)開展了磷肥用量對(duì)烤煙生長過程中煙葉氮磷鉀含量、光合特性、生長發(fā)育及經(jīng)濟(jì)性狀的影響，為隴縣特定生態(tài)條件下優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)合理施磷提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在陜西省寶雞市隴縣曹家灣鎮(zhèn)流渠村(海拔1 050 m，N 34°53′57″，E 106°42′46″)進(jìn)行。該產(chǎn)區(qū)年平均氣溫10.7 ℃，降水量611 mm，無霜期198 d，大田期≥10 ℃積溫2 892.5 ℃，大田期降水量365.2 mm，成熟期80.7 mm[15]。土壤基本理化性狀為：pH 值7.78，有機(jī)質(zhì)6.84 g·kg-1，全氮0.73 g·kg-1，堿解氮75.74 mg·kg-1，全磷0.81 g·kg-1，速效磷(P2O5)2.79 mg·kg-1，速效鉀(K2O)138.11 mg·kg-1。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試材料為當(dāng)?shù)刂髟云贩N秦?zé)?6。試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)施磷水平：P0(0 kg·hm-2)，P1(67.5 kg·hm-2)，P2(101.25 kg·hm-2)，P3(135 kg·hm-2)，P4(168.75 kg·hm-2)。所有處理的氮、鉀肥用量保持一致，施氮(N)量101.25 kg·hm-2，施鉀(K2O)量135.00 kg·hm-2。所用肥料為尿素(N 46.4%)、過磷酸鈣(P2O514%)和硫酸鉀(K2O 51%)。按雙層施肥方法施肥，即起壟時(shí)條施總施肥量的70%，移栽時(shí)穴施30%。采用隨機(jī)排列，各處理均重復(fù)3次，小區(qū)面積為160 m2(10 m×16 m)，行株距1.1 m×0.55 m，每小區(qū)栽植烤煙249株。于2014-03-05播種，2014-05-08移栽，2014-06-27培土，2014-07-16打頂，留葉數(shù)為20～22片。煙田其他管理按照當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)操作要求進(jìn)行。

1.3測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 氮、磷、鉀含量測定 分別在團(tuán)棵期、現(xiàn)蕾期、圓頂期和成熟期取樣，每小區(qū)選取有代表性烤煙5株，煙葉殺青、烘干至質(zhì)量恒定，用濃H2SO4-H2O2消煮，采用高分辨自動(dòng)化學(xué)分析儀(德國SEAL公司生產(chǎn)，型號(hào)為AA3)測定氮、磷含量，采用火焰光度計(jì)(英國Sherwood公司生產(chǎn)，型號(hào)為M410)測定鉀含量[16]。

1.3.2 光合特性測定 在烤煙團(tuán)棵期、現(xiàn)蕾期、圓頂期、成熟期時(shí)，每小區(qū)選取有代表煙株5株，9∶00-11∶00采用Li-6400光合測定系統(tǒng)(Li-Cor，USA)對(duì)各小區(qū)標(biāo)記煙株上部葉(頂部倒數(shù)第3片功能葉)進(jìn)行光合特性測定。

1.3.3 農(nóng)藝及經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查 在每個(gè)小區(qū)選擇長勢、長相均勻一致，能夠代表小區(qū)生長狀況的煙株10株，按照文獻(xiàn)[17]的煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法，調(diào)查每株圓頂期農(nóng)藝性狀，包括株高、有效葉數(shù)、節(jié)距、莖圍、葉長、葉寬。各部位煙葉成熟時(shí)期，均按小區(qū)分類采收編竿，統(tǒng)一裝入新式磚混烤爐，采用“八點(diǎn)式精準(zhǔn)烘烤工藝”進(jìn)行烘烤調(diào)制，烘烤結(jié)束后開爐回潮，分類存放。分區(qū)計(jì)產(chǎn)，統(tǒng)計(jì)煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、中上等煙比例和上中等煙比例，每公頃煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值由小區(qū)產(chǎn)量、產(chǎn)值折算。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)的初步整理，采用SPSS 18.0進(jìn)行方差分析，多重比較采用Duncan法。

2 結(jié)果與分析

2.1不同施磷水平對(duì)煙葉氮、磷、鉀含量的影響

從表1可看出，不同施磷水平對(duì)煙葉氮、磷、鉀含量產(chǎn)生顯著影響，且4個(gè)測定時(shí)期變化趨勢相同，即隨施磷水平增加，煙葉氮、磷、鉀含量均表現(xiàn)出先增高后降低或無顯著變化。移栽后團(tuán)棵期、現(xiàn)蕾期和圓頂期以P3處理的氮素含量，效果最好；成熟期以P2和P3處理效果最好(二者無顯著差異)。與P0處理相比，各時(shí)期P3處理氮素含量增加顯著。磷素含量表現(xiàn)出4個(gè)測定時(shí)期均以P3處理效果最好，P2和P4次之，P0最差。各時(shí)期P3處理磷含量比P0處理增加了0.82，1.35，0.73，0.72倍。鉀素含量在團(tuán)棵期P3處理效果最好；現(xiàn)蕾期和成熟期以P2和P3處理效果最好(二者無顯著差異)；圓頂期P3和P4含量最高，且二者無顯著變化。各時(shí)期P3處理鉀含量比P0處理增加了59%，70%，50%，41%。

綜合分析，當(dāng)施磷水平一定時(shí)，整體上各處理隨著煙葉生長發(fā)育，煙葉氮、磷、鉀含量逐漸下降。4個(gè)測定時(shí)期中，P3處理累積氮、磷、鉀效果最好，P0處理最差。說明施磷肥可促進(jìn)烤煙氮、磷、鉀元素的吸收，在適宜范圍內(nèi)(P0～P3)，磷肥水平增加，可使煙葉中氮、磷、鉀含量顯著升高。

表1 不同施磷水平對(duì)煙葉氮、磷、鉀含量的影響Table 1 Effect of different levels of phosphorus on nitrogen, phosphorus and potassium content of tobacco leaves mg·g-1

注：同一列的不同字母表示差異達(dá)到5%顯著水平。下同。

Note: Different letters of the same column show 5% significant level. The same as below.

2.2不同施磷水平對(duì)煙葉光合特性的影響

從表2可看出，施磷肥對(duì)烤煙4個(gè)生育時(shí)期光合特性的影響趨勢相同，即隨施磷水平增加，煙葉光合特性各項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)出先增高后降低或無顯著變化的趨勢。凈光合速率(Pn)，在團(tuán)棵期和圓頂期均以P2和P3處理效果最好(二者無顯著差異)，現(xiàn)蕾期和成熟期則P3表現(xiàn)最好。在團(tuán)棵期和現(xiàn)蕾期氣孔導(dǎo)度以P3和P2處理效果最好，圓頂期和成熟期氣孔導(dǎo)度較小，處理間無顯著差異。胞間二氧化碳摩爾分?jǐn)?shù)(Ci)，在4個(gè)時(shí)期均以P3處理效果最好。蒸騰速率(Tr)在團(tuán)棵期4個(gè)施磷肥處理無顯著變化且均好于對(duì)照，現(xiàn)蕾期和成熟期P2和P3處理效果最好(二者無顯著差異)，圓頂期P2，P3和P4處理效果最好，且三者無顯著差異?？梢?，在4個(gè)測定時(shí)期，總體上均以P3處理煙葉光合性能最強(qiáng)，P0處理最差。當(dāng)施磷水平一定時(shí)，各處理表現(xiàn)出隨生育期推進(jìn)，煙葉光合作用先增強(qiáng)后減弱，且整個(gè)生育期現(xiàn)蕾期光合作用最強(qiáng)。說明在適宜范圍內(nèi)(P0～P3)施磷肥，可顯著增強(qiáng)煙葉光合性能。

表2 不同施磷水平對(duì)煙葉光合特性的影響Table 2 Effect of different phosphorus levels on photosynthetic characteristics of tobacco leaves

續(xù)表2 Continuing Table 2

2.3不同施磷水平對(duì)烤煙圓頂期農(nóng)藝性狀的影響

由表3可知，施磷對(duì)煙株農(nóng)藝性狀有一定影響。在不同施磷水平下，處理間差異較顯著。株高以P3最高，P2和P4次之；有效葉數(shù)以P3，P2和P4最多；莖圍和節(jié)距處理間無顯著差異，且均好于對(duì)照；下部葉和中部葉葉面積以P3最大，P0最小;上部葉以P2和P3最大，P1和P4次之。說明適量施磷可改善烤煙田間長勢，增大葉面積。

表3 不同施磷水平對(duì)烤煙圓頂期農(nóng)藝性狀的影響Table 3 Effect of different levels of phosphorus on agronomic characters of flue-cured tobacco

2.4不同施磷水平對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表4可知，隨施磷水平增加，各處理產(chǎn)量、產(chǎn)值、中上等煙比例和單葉質(zhì)量均呈現(xiàn)出升高的趨勢。其中以P3處理的產(chǎn)量、均價(jià)、產(chǎn)值、上中等煙比例以及單葉質(zhì)量均最高，P2和P4產(chǎn)量、產(chǎn)值以及單葉重次之，各處理間均價(jià)和中上等煙比例無顯著變化。綜合分析，以P3處理最適宜，可保持較高的煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量，增加經(jīng)濟(jì)效益。

表4 不同施磷水平對(duì)烤煙主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響Table 4 Effects of different levels of phosphorus on the main economic traits of flue-cured tobacco

3 結(jié)論與討論

適宜的磷肥用量，能使煙株生長健壯，根系發(fā)達(dá)，促進(jìn)煙株對(duì)氮、磷、鉀的吸收和利用[7]。有研究認(rèn)為，一定范圍內(nèi)，隨施磷量增加，烤煙各器官中的磷素吸收不斷增加，煙葉氮和鉀含量也逐漸增加，而低磷水平不利于氮和鉀向葉片轉(zhuǎn)運(yùn)，磷肥水平過高也會(huì)降低葉片中氮和鉀的累積[8,18]。本研究表明，一定范圍內(nèi)(P0～P3)，隨施磷量增加，煙葉氮、磷和鉀含量逐漸增加，而當(dāng)施磷水平過高(P3～P4)時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)反而呈下降趨勢或無顯著變化，表現(xiàn)出明顯的抑制作用。本試驗(yàn)中施磷水平為135 kg·hm-2時(shí)，煙葉對(duì)氮、磷、鉀的吸收效果最佳。

適宜的磷用量有利于葉片光合作用，改善煙葉光合性能，提高葉片凈光合速率。本研究表明，在團(tuán)棵期、現(xiàn)蕾期、圓頂期及成熟期，施磷處理的光合特性大部分指標(biāo)優(yōu)于對(duì)照，以135 kg·hm-2處理效果最好。說明在適宜范圍內(nèi)(P0～P3)，施磷肥可提高煙葉光合性能，進(jìn)而提高干物質(zhì)積累量和煙葉品質(zhì)，該結(jié)果只是本試驗(yàn)的結(jié)論，具體尚待進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。

土壤磷被作物吸收時(shí)與其他養(yǎng)分存在相互促進(jìn)或拮抗作用[19]。氮、磷、鉀肥優(yōu)化配施能夠不同程度地促進(jìn)煙株生長發(fā)育和提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量[20]。適量施用磷肥對(duì)烤煙生長發(fā)育、生物學(xué)性狀和經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)有較好的促進(jìn)作用，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，酌情做到氮、磷、鉀的配合施用[7]。張黎明等[3]認(rèn)為，不同施磷水平對(duì)烤煙生育前期長勢影響不大，但后期長勢較好。隨磷肥施用量的增加，烤煙株高增加，有效葉片數(shù)增多，中、上部煙葉面積相應(yīng)增大，產(chǎn)量提高，而施磷過多烤煙質(zhì)量下降。本試驗(yàn)研究結(jié)果與前人基本一致，即一定范圍內(nèi)(P0～P3)，隨施磷水平升高，株高、有效葉數(shù)、葉面積、均持續(xù)增加，產(chǎn)量、產(chǎn)值、中上等煙比例及單葉質(zhì)量(烘烤條件相同)均呈上升趨勢，磷肥用量過高(P3～P4)時(shí)，則無顯著效果或表現(xiàn)為抑制作用。

通過對(duì)煙田進(jìn)行不同施磷水平處理，發(fā)現(xiàn)在低磷土壤中增施磷肥可改善煙葉營養(yǎng)和田間長勢，提高煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)。在適宜施磷范圍內(nèi)，煙葉光合特性和氮、磷、鉀含量逐漸增加，農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀得到改善。本研究結(jié)果顯示，在隴縣特定生態(tài)條件下，磷肥水平在135 kg·hm-2時(shí)，能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)煙葉，并獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

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(責(zé)任編輯：常思敏)

Effectsofdifferentphosphorusfertilizerapplicationsoncontentofnitrogen,phosphorusandpotassium,photosyntheticcharacteristicsandyieldofflue-curedtobacco

CUI Zhiyan1,2,CHEN Fucai1,ZHANG Ling1, ZHENG Pufan1,JIN Baofeng3,HU Qiang3,ZHANG Lixin1

(1.College of Life Sciences, Northwest Agricultural and Forestry University, Yangling 712100, China; 2. Zhenan County Tobacco Company of Shaanxi Province, Zhenan 715000, China; 3. Guangdong Tobacco Industry Co. Ltd , Guangzhou 510385, China)

With Qinyan 96 as materials field experiments were carried to study the effect of different phosphorus levels on photosynthetic characteristics nutrition absorption, and agronomic and economic traits. The results show with increasing of P rates from 0 to 135 kg·hm-2, contents of N, P, K in tobacco leaves were increased, and photosynthetic characteristics enhanced, and the agronomic and economic characters were improved. These effects varied with the growth stage. However, with increase of P rate from 135 to 168.75 kg·hm-2, the decreased effects or non-significant change were obtained for the above parameters. All factors considered, effect of 135 kg·hm-2treatment was the best under special condition with climate and soil ecology and cultivation. This P rate could improve leaf nutrition, photosynthetic characteristics, yield, and quality of flue-cured tobacco leaves, and thus enhance economic benefit.

flue-cured tobacco; phousphorus rate; photosynthetic characteristics; yield; quality

S 572

：A

2015-10-15

廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心科技項(xiàng)目(粵煙工05XM-QK〔2014〕015)

崔志燕(1987-)，女，甘肅華池人，碩士研究生，主要從事煙草營養(yǎng)生理生態(tài)及烤煙生產(chǎn)技術(shù)方面研究。

張立新(1969-)， 男，陜西韓城人，教授,博士生導(dǎo)師。

1000-2340(2016)02-0171-05