不同種類鎂肥對(duì)烤煙生長(zhǎng)和產(chǎn)質(zhì)量的影響

楊振綱，李文卿，陳 祥，鄭朝元，郭金平

(1.中國(guó)煙草總公司 福建省公司，福建 福州 350003；2.福建省煙草專賣局 煙草科學(xué)研究所，福建 福州 350013； 3.中國(guó)煙葉購(gòu)銷公司，北京 100055；4.福建農(nóng)林大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院 國(guó)際鎂營(yíng)養(yǎng)研究所，福建 福州350002)

鎂是烤煙正常生長(zhǎng)發(fā)育的必需營(yíng)養(yǎng)元素之一，是葉綠素的組成成分, 對(duì)光合作用有重要作用[1]。鎂對(duì)煙草的生長(zhǎng)以及產(chǎn)量和品質(zhì)的形成具有重要影響[2]。大量研究表明，適量施用鎂肥可以有效促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育，提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量，并較好地協(xié)調(diào)煙葉中的化學(xué)成分[3-6]。陳江華等[7]研究表明，全國(guó)主要煙區(qū)土壤養(yǎng)分普查中，有16%的土壤交換性鎂含量低于50 mg/kg，有20.6%的土壤交換性鎂含量在50～100 mg/kg之間。福建植煙土壤交換性鎂含量為11.1～788.2 mg/kg，37.5%的植煙土壤交換性鎂含量偏低[8]。隨著煙田耕種年限的增加，土壤中的鎂素缺乏日益嚴(yán)重，這制約了煙葉品質(zhì)的提高，而卷煙工業(yè)企業(yè)對(duì)高品質(zhì)煙葉的需求在不斷增加。因此，施用鎂肥對(duì)于提高福建煙葉品質(zhì)、滿足卷煙工業(yè)企業(yè)高端原料需求具有重要作用，選擇適宜的鎂肥種類在烤煙生產(chǎn)中應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)意義。

不同種類的鎂肥對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響不同。肖志鵬[9]研究了鈣鎂磷肥、七水硫酸鎂、硫酸鉀鎂對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響，結(jié)果表明施鈣鎂磷肥和七水硫酸鎂可以提高產(chǎn)量。吳華建[10]研究表明，每666.7 m2施用氧化鎂5 kg或白云石粉100 kg可以不同程度地提高煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)和中上等煙比例，且差異顯著。李永忠等[11]研究表明磷酸銨鎂對(duì)增加煙葉含Mg率、改善吸食品質(zhì)有較好效果，其次是硫酸鎂和氯化鎂，蛇紋石肥效緩慢。選擇適宜的鎂肥還要根據(jù)不同的土壤狀況，硫酸鎂、硫酸鉀鎂在中性或堿性土壤上施用效果較好，白云石、菱鎂礦、蛇紋石適于在酸性土壤上施用[12]。陳潔宇等[13]研究表明施用白云石粉和鈣鎂磷肥能起到改善土壤酸化的作用，施用硫酸鎂會(huì)導(dǎo)致本來已經(jīng)偏酸性的煙田土壤酸化程度加重。福建煙區(qū)土壤以酸性為主，梁頒捷等[14]研究表明福建煙區(qū)土壤pH值在4.6～7.5的范圍內(nèi)，pH值小于5.5的土樣占所調(diào)查樣品數(shù)的82.1%。福建煙區(qū)生產(chǎn)上使用的鎂肥種類主要有氧化鎂、氫氧化鎂和硫酸鎂，其中氧化鎂和氫氧化鎂屬于堿性肥料，理論上有利于改善土壤酸性；硫酸鎂因?yàn)閹胼^多的硫，對(duì)煙葉生產(chǎn)的影響需要進(jìn)一步明確。同時(shí)，福建煙稻輪作條件下容易造成氯流失，三明煙區(qū)植煙土壤水溶性氯含量平均為15 mg/kg[15]，全省平均為26 mg/kg[16]，整體較低，有必要研究MgCl2在生產(chǎn)中的使用效果。因此，本文研究了福建煙區(qū)不同鎂肥種類對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量的影響，旨在為確定適宜的鎂肥種類，合理施用鎂肥，提高煙葉品質(zhì)提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018年在福建省煙科所試驗(yàn)田進(jìn)行，土壤為沙壤土，有機(jī)質(zhì)含量28.72 g/kg，全氮含量1.38 g/kg，全磷含量0.59 g/kg，全鉀含量26.55 g/kg，pH值4.68，速效氮含量77.47 mg/kg，速效磷含量26.95 mg/kg，速效鉀含量148.34 mg/kg，全硫含量289.28 mg/kg，水溶性氯含量8.64 mg/kg。供試烤煙品種為CB-1。

單因素設(shè)計(jì)，共設(shè)5個(gè)處理：T1，施用MgO；T2，施Mg(OH)2；T3，施MgSO4·7H2O；T4，施MgCl2·6H2O；T5，對(duì)照，不施任何鎂肥。每處理種植98株左右，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，共計(jì)15個(gè)小區(qū)。每公頃施純氮1462.5 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶0.74∶2.9；基肥占63%，追肥占37%；所用肥料分別為煙草專用肥(N∶P2O5∶K2O=12∶8∶22)、硫酸鉀復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)、硫酸鉀(N∶P2O5∶K2O=0∶0∶54)。不同種類鎂肥統(tǒng)一按MgO折算，施用量為39 kg/hm2。除試驗(yàn)處理不同外，其余措施均參照當(dāng)年優(yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)技術(shù)方案。于1月24日移栽、4月1日?qǐng)F(tuán)棵、4月24日現(xiàn)蕾、5月15日開始下部葉采收，6月20日采收結(jié)束。

1.2 檢測(cè)項(xiàng)目與方法

1.2.1 農(nóng)藝性狀測(cè)定 打頂后7 d測(cè)定煙株農(nóng)藝性狀，每個(gè)小區(qū)定點(diǎn)測(cè)量有代表性的煙株1株，記錄株高、莖圍、節(jié)距、有效葉數(shù)、葉面積(長(zhǎng)×寬×0.6345)。

1.2.2 經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查 統(tǒng)計(jì)各小區(qū)烤后煙葉的上等煙比例、中等煙比例、上中等煙比例、單位面積產(chǎn)量、單位面積產(chǎn)值、均價(jià)、單葉重等(所有有效葉均入烤房烘烤并計(jì)產(chǎn))。

1.2.3 化學(xué)成分分析 每個(gè)小區(qū)烤后煙葉選取X2F、C3F、B2F等級(jí)煙葉，測(cè)定煙葉化學(xué)成分，測(cè)定項(xiàng)目包括煙堿、氯、總糖、還原糖、鉀、總氮含量。

1.2.4 感官評(píng)吸質(zhì)量評(píng)價(jià) 每個(gè)處理取C3F等級(jí)煙葉進(jìn)行評(píng)吸，評(píng)價(jià)煙葉風(fēng)格特征和質(zhì)量特征。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和圖表制作采用SPSS 18.0和Excel 2010，顯著性檢驗(yàn)的多重比較采用Duncan氏新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種類的鎂肥對(duì)煙株農(nóng)藝性狀的影響

從表1可知，打頂后不同處理的煙株農(nóng)藝性狀中節(jié)距和葉面積有顯著差異，葉片數(shù)、株高和莖圍差異不顯著。在節(jié)距方面，施用鎂肥的處理均低于對(duì)照，從高到低分別是T5>T4>T1>T2>T3；其中T2、T3處理與T5對(duì)比有顯著差異。在葉面積方面，施用鎂肥的處理明顯高于對(duì)照，從高到低分別是T2>T4>T1>T3>T5，T2處理顯著高于T5處理；其中以施Mg(OH)2提高葉片面積的效果最好，施用MgCl2和MgO的效果次之，施用MgSO4的效果較差?？緹煹闹饕?jīng)濟(jì)價(jià)值在于葉片，試驗(yàn)結(jié)果表明施用鎂肥可以促進(jìn)葉片的生長(zhǎng)發(fā)育，增加葉片面積。從表1還可以看出，在4種不同的鎂肥處理中，MgSO4的各項(xiàng)農(nóng)藝性狀指標(biāo)均低于其他3種鎂肥，說明MgSO4在煙株農(nóng)藝狀態(tài)方面表現(xiàn)較差。

表1 施用不同種類鎂肥下煙株農(nóng)藝性狀情況

2.2 不同種類的鎂肥對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

從表2可見，在煙葉等級(jí)結(jié)構(gòu)方面，雖然方差分析差異不顯著，但施用鎂肥的上等煙比例與對(duì)照相比分別提高了5.29～9.69個(gè)百分點(diǎn)，從高到低排序是T1>T2>T4>T3>T5。上等煙比例最高的是T1處理，比對(duì)照提高了9.69個(gè)百分點(diǎn)，說明施用鎂肥可以有效提高上等煙比例。T1、T2和T43個(gè)處理的產(chǎn)量分別比對(duì)照提高了7.04%、7.69%和9.08%，T3處理比對(duì)照下降了0.98%，5個(gè)處理間差異不顯著。在產(chǎn)值方面，T1、T2、T3和T4處理分別比對(duì)照提高了18.61%、16.86%、6.24%、14.93%，其中，T1處理與對(duì)照相比有顯著差異。上等煙比例與產(chǎn)值的變化趨勢(shì)完全一致。煙葉均價(jià)高低排序表現(xiàn)為T1>T2>T3>T4>T5，T1、T2、T3和T4處理的均價(jià)分別比對(duì)照提高了11.20%、8.62%、7.06%和5.32%，最高的T1處理比對(duì)照提高了2.51元/kg。施用不同種類鎂肥對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀、上等煙比例、均價(jià)和產(chǎn)值指標(biāo)的影響明顯，且均以T1處理最高、對(duì)照最低，說明施用鎂肥可以明顯提高煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀。

從圖1可知，施用不同種類的鎂肥對(duì)烤后煙葉單葉重有明顯影響。施鎂的4個(gè)處理下部葉X2F和中部葉C3F等級(jí)平均單葉重均高于對(duì)照；其中，T1、T2、T3和T4處理下部葉平均單葉重分別比對(duì)照提高了11.51%、9.21%、9.68%和9.99%；中部葉平均單葉重分別比對(duì)照提高了3.49%、1.59%、2.04%和4.28%；但5個(gè)處理間差異均不顯著。上部葉B2F等級(jí)單葉重最高的為T1處理，比對(duì)照提高了8.37%；其次是T4和T3處理，分別比對(duì)照提高了7.18%和5.60%；T3處理比對(duì)照下降了3.54%；T1和T4處理顯著高于T3處理?？梢?，總體上施用鎂肥的煙葉單葉重高于對(duì)照，僅T3處理的B2F等級(jí)單葉重低于對(duì)照,說明施用鎂肥可以有效增加葉片物質(zhì)積累。

圖1 不同鎂肥種類對(duì)烤后煙葉平均單葉重的影響

2.3 不同種類的鎂肥對(duì)烤煙化學(xué)成分的影響

對(duì)施用不同種類鎂肥的3個(gè)等級(jí)烤煙化學(xué)成分進(jìn)行比較，結(jié)果表明(表3)。在下部葉(X2F)中，各處理總糖、還原糖和鉀含量沒有顯著差異。煙堿最高的是對(duì)照T5處理，由高到低排序是T5>T2>T1>T3>T4，T4處理顯著低于T1、T2和T53個(gè)處理。T4處理氯含量最高，極顯著高于其他4個(gè)處理。T1處理總氮含量最高，由高到低排序是T1>T5>T2>T3>T4，其中T1處理與T3、T4間差異極顯著。說明施用MgCl2不利于下部葉煙堿的合成，施用MgSO4和MgCl2不利于提高下部葉的總氮含量。氮堿比在0.84～1.03之間，各處理之間差異不明顯；糖堿比最高的是T4處理，與其他處理差異顯著，主要是T4煙堿含量低；鉀氯比最低的是T4處理，達(dá)9.16，與其他處理差異極顯著，其他處理的鉀氯比在40左右。

表3 施用不同種類鎂肥的不同等級(jí)烤煙化學(xué)成分比較

在中部葉(C3F)中，煙堿含量各處理間沒有顯著差異，最高的是對(duì)照T5。T4處理氯含量最高，與其他處理有極顯著差異?？偺呛瓦€原糖含量由高到低排序均是T2>T4>T3>T1>T5，施鎂各處理均高于對(duì)照，其中總糖和還原糖含量T2與T5處理間差異極顯著；說明施用鎂肥可以提高中部煙葉總糖和還原糖含量。對(duì)照T5的鉀含量最高，顯著高于T3處理。T1處理的總氮含量最高，由高到低排序表現(xiàn)為T1>T5>T2>T4>T3，其中T1處理與T3之間有極顯著差異，T1處理與T4之間有顯著差異。糖堿比在12.61～16.22之間；氮堿比在0.66～0.74之間；鉀氯比最低的是T4處理(7.98)，與其他處理差異極顯著，其他處理的鉀氯比在27.06～33.96之間。

在上部葉(B2F)中，各處理的總糖、還原糖和鉀含量沒有顯著差異。T1處理煙堿含量最高，從高到低排序?yàn)門1>T2>T5>T3>T4；其中，T1與T4處理間有顯著差異。T4處理的氯含量最高，與其他處理之間有極顯著差異。T1處理的總氮含量最高，從高到低排序表現(xiàn)為T1>T2>T3>T5>T4，其中T1與T4處理間有顯著差異。糖堿比最高的是T4處理，為15.9，T1與T4處理間有極顯著差異，其他處理與T4處理差異顯著；氮堿比在0.59～0.70之間，T4處理最高，為0.7，與其他處理差異顯著；鉀氯比以T4最低，為5.51，與其他處理差異極顯著。

2.4 不同種類的鎂肥對(duì)煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量的影響

從表4看出，在C3F等級(jí)煙葉的感官評(píng)吸質(zhì)量評(píng)價(jià)中，各處理均體現(xiàn)為清香型煙葉風(fēng)格，甜感特征為清甜蜜甜香型，綜合得分(總分100分)，從高到低排序是T1>T5>T3>T2>T4，T1、T3、T5總體均較好；T1煙香更豐富，甜感較好，得分最高的T1處理比其他處理高出1.56～7.80分；除T1處理高于對(duì)照外，其他處理的得分均低于對(duì)照；T2勁頭、刺激性較大，煙氣粗糙；T3細(xì)膩度、甜度略好于T5；T4雜氣較大，清香特征不彰顯。說明施用MgO可以提高煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量，施用Mg(OH)2、MgSO4對(duì)于改善煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量不明顯，而施用MgCl2會(huì)明顯降低煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量，這主要因?yàn)槭鞘┯肕gCl2明顯提高了煙葉氯含量。

表4 施用不同種類鎂肥對(duì)C3F等級(jí)煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量的影響

3 討論

在等量鎂的情況下，施用不同種類鎂肥均可以提高葉面積，以施用Mg(OH)2提高葉片面積的效果最好，與對(duì)照相比有顯著差異；施用MgCl2和MgO的效果也較顯著，但施用MgSO4的各項(xiàng)農(nóng)藝性狀指標(biāo)均低于其他3種鎂肥?？緹煹闹饕?jīng)濟(jì)價(jià)值在于葉片，試驗(yàn)結(jié)果表明施用鎂肥可以促進(jìn)葉片的生長(zhǎng)發(fā)育，增加葉片面積。這與馮小虎等的研究結(jié)果，“施用硝酸鎂、氧化鎂能提高葉片單葉面積，而施用硫酸鎂、碳酸鎂的效果較差”[17]一致；與李娟等[18]的盆栽試驗(yàn)研究結(jié)果“在等量鎂的情況下，各處理中以MgO處理的長(zhǎng)勢(shì)最好，各處理長(zhǎng)勢(shì)從好到差的順序?yàn)镸gO>硫酸鎂>白云石粉>鈣鎂磷肥”也相似。因此，從促進(jìn)烤煙葉片生長(zhǎng)的角度考慮，在生產(chǎn)上宜施用MgO和Mg(OH)2，不宜施用MgSO4。

本研究表明，施用不同種類鎂肥可以明顯提高烤煙的上等煙比例、均價(jià)以及產(chǎn)值，施用MgO較其他處理有較大優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價(jià)均比對(duì)照明顯提高；施用MgSO4的產(chǎn)值僅提高了6.24%，效果最差。因此，施用鎂肥可以明顯增加烤煙生產(chǎn)效益，從提高煙葉種植效益角度，生產(chǎn)上宜選擇MgO。這與魏秋蘭等[19]的研究結(jié)果一致，施用鎂肥可以在一定的程度上提高煙葉的產(chǎn)量和產(chǎn)值, 且不同的鎂肥的施用效果以氧化鎂較顯著。施用MgCl2對(duì)提高烤煙經(jīng)濟(jì)效益也具有一定的效果，主要是因?yàn)槭┯靡欢康穆戎罂梢暂^好地改進(jìn)煙葉的外觀質(zhì)量，上等煙比例和均價(jià)有所提高，這與已有的研究結(jié)果[20-23]類似。

本研究表明，施用不同種類鎂肥的烤煙化學(xué)成分有顯著差異。在煙堿含量中，X2F、C3F等級(jí)煙葉施用鎂肥處理的煙堿均低于對(duì)照，總體上施用不同種類鎂肥有降低煙堿的趨勢(shì)，這與范才銀[24]、姚莉[25]等的研究結(jié)果相接近，施用鎂肥對(duì)降低煙葉中煙堿含量有一定效果。其原因可能是Mg抑制了煙株對(duì)NH4+的吸收和硝酸鹽的同化，降低了煙堿的含量[26]。在總氮含量上，各處理也有所差異，以施用MgO最高，MgSO4、MgCl2最低。在氯含量上，施用MgCl2煙葉氯含量明顯提高，與其他處理差異達(dá)到極顯著水平，但其煙葉氯含量在0.23%～0.34%之間，還在適宜的范圍內(nèi)，也有研究認(rèn)為氯營(yíng)養(yǎng)對(duì)烤煙生產(chǎn)極為重要，優(yōu)質(zhì)煙葉中氯含量一般在0.4%～0.6%之間[27]；另有一個(gè)突出表現(xiàn)是，施用MgCl2的煙葉氯含量最高，煙堿含量均最低，且X2F和B2F等級(jí)中總氮含量也最低，這與曾兆佳等[28]的研究結(jié)果相接近，煙葉氯含量與煙堿、總氮呈負(fù)相關(guān)，但不顯著。在鉀含量上，總體上施用鎂肥處理的鉀含量低于對(duì)照，其中對(duì)照與施用MgSO4處理的C3F等級(jí)鉀含量差異顯著，這可能是因?yàn)殒V與鉀之間的拮抗作用，影響了煙葉對(duì)鉀的吸收。因此，從化學(xué)成分角度，施用MgO的煙葉化學(xué)成分相對(duì)協(xié)調(diào)，施用MgCl2煙葉化學(xué)成分較不協(xié)調(diào)。

本研究表明，施用不同種類鎂肥對(duì)烤煙感官評(píng)吸質(zhì)量的影響有所差異，綜合得分最高的是MgO，其他鎂肥處理得分均低于對(duì)照。因此，從煙葉使用角度，施用MgO可以改善煙葉吸食品質(zhì)，施用Mg(OH)2、MgSO4改善效果不明顯，但與對(duì)照較為接近；而施用MgCl2會(huì)明顯降低煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量，這主要是因?yàn)槭┞群髮?dǎo)致雜氣較大，清香特征不彰顯，需要在施用量上做進(jìn)一步優(yōu)化。許嘉陽等[18]研究表明，煙葉氯含量與煙葉的灰色、燃燒性和評(píng)吸總分均呈顯著負(fù)相關(guān)，煙葉氯含量與煙葉刺激性呈顯著正相關(guān)。

綜上，在煙葉生產(chǎn)上選擇適宜的鎂肥，不僅能提高煙葉產(chǎn)值，也能提高煙葉品質(zhì)和質(zhì)量，從而產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。在福建煙區(qū)烤煙種植中，施用MgO效果最好，經(jīng)濟(jì)性狀最優(yōu)，煙葉化學(xué)成分相對(duì)協(xié)調(diào)，煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量得到改善；施用MgSO4經(jīng)濟(jì)性狀和農(nóng)藝性狀均較差，主要是烤煙生產(chǎn)需要較多的鉀肥，由于煙株忌氯，鉀肥一般以硫酸鉀的形態(tài)施入土壤，導(dǎo)致土壤中硫含量偏高，再施用硫酸鎂會(huì)進(jìn)一步增加土壤中硫含量，不利于煙株?duì)I養(yǎng)平衡；另外，南方為酸性土壤，長(zhǎng)期施用硫酸鎂會(huì)進(jìn)一步加劇土壤酸化；因此，鎂肥應(yīng)盡量不采用硫酸鎂的形式施用。在本試驗(yàn)田水溶性氯含量較低的情況下，雖然MgCl2處理的產(chǎn)值尚可，且其化學(xué)成分中氯含量也還在相對(duì)合理的區(qū)間內(nèi)，但煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量最差，從卷煙工業(yè)企業(yè)使用角度考慮應(yīng)謹(jǐn)慎施用，具體的使用量還有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

在等量鎂的情況下，施用鎂肥可以明顯增加葉片面積，提高煙葉單葉重和產(chǎn)值，促進(jìn)烤煙化學(xué)成分更加協(xié)調(diào),提高烤煙的感官評(píng)吸質(zhì)量。各處理中以施用MgO效果最優(yōu)，其產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價(jià)分別比對(duì)照提高了7.04%、18.61%和11.20%，X2F、C3F和B2F平均單葉重分別比對(duì)照提高了11.51%、3.49%和8.37%，感官評(píng)吸綜合得分提高了1.6分；施用MgCl2感官評(píng)吸質(zhì)量最差且低于對(duì)照。因此，在福建煙區(qū)酸性水稻田種植烤煙，烤煙生產(chǎn)上鎂肥種類以施用MgO為宜，避免施用MgSO4和MgCl2。