基肥施用方式對烤煙鉀素累積及產(chǎn)質(zhì)量的影響

陳亞茹，王均宜，趙正雄，林云紅，熊 茜，甘影秋，李麗華

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院，云南 昆明 650201；2.紅塔(煙草)集團楚雄卷煙廠，云南 楚雄 675000)

0 引 言

施肥是制約我國烤煙品質(zhì)提高的主要原因之一[1]。施肥技術(shù)是優(yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)的核心，施肥量、施肥方式和肥料種類對煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)都有顯著的影響[2- 5]。烤煙施肥不僅要滿足煙株生長發(fā)育所需營養(yǎng)，使煙株健壯生長、獲得優(yōu)良品質(zhì)的煙葉，而且要考慮到肥料的成本、利用率和經(jīng)濟效益。改進施肥措施是提高肥料利用率最直接的方法。基肥的施入是施肥過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)[6]，常見烤煙種植基肥施用方式包括條施、環(huán)施、穴施和撒施等[7]。長期以來，一些煙農(nóng)在基肥的施用方法上存在極大的盲目性、經(jīng)驗性和自主性。部分煙農(nóng)將基肥全部施入種植穴內(nèi)，造成肥料過于集中，肥料與另一邊的根系相距太遠，不利于根系對養(yǎng)分的及時、有效吸收，降低肥料利用率[8]?；实牟缓侠硎┯貌粌H會降低煙葉的產(chǎn)質(zhì)量，造成生產(chǎn)成本的增加和資源的浪費[9]，同時還會由于淋溶導(dǎo)致部分地區(qū)出現(xiàn)化肥污染的現(xiàn)象[10-11]。

關(guān)于烤煙種植的基肥施用方式，研究者做了大量研究，并取得了一些成果[12-14]。基肥施用方式不僅能夠影響?zhàn)B分在根際土壤的遷移和分布，而且還能夠調(diào)控植株早期的生長發(fā)育，進而影響根系對養(yǎng)分的吸收利用[15]。鉀是烤煙生長過程中必需的營養(yǎng)元素[16]，也是多種酶的活化劑，能促進煙株代謝，影響煙葉外觀品質(zhì)和內(nèi)在質(zhì)量，提高煙株抗逆性[16-17]。李海龍[18]和徐根浩等[19]的研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)施和撒施的施肥方式均能促進煙株的生長發(fā)育，提高煙葉產(chǎn)量和中上等煙葉的比例，且環(huán)施施肥方式對鉀素的積累有一定的作用，而撒施的施肥方式有利于根系對肥料的利用，對煙株早期的生長發(fā)育十分有利。合理的施肥方式不僅能提高肥料利用率、降低肥料成本，還能促進煙株的生長發(fā)育，提高煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量。基于此，本研究結(jié)合牟定縣當?shù)厥┓史绞?，通過田間試驗，研究了基肥施用方式對煙株干物質(zhì)及鉀素累積的影響，旨在為烤煙栽培提供有效的基肥施用方式。

1 材料與方法

1.1 試驗時間及地點

本田間試驗在云南省楚雄州牟定縣共和鎮(zhèn)植煙基地(25°18′N，101°33′E)開展，試驗時間為2018年4月至9月，試驗田于4月3日起壟，4月6日烤煙移栽。煙區(qū)采用烤煙—水稻輪作的方式。土壤類型為紅壤，地勢平坦，土地肥力中等均勻，水源充足。試驗前土壤pH 6.11，速效鉀含量239 mg·kg-1，緩效鉀含量363 mg·kg-1，全鉀含量25.7 g·kg-1，交換性鈣37.8 cmol·kg-1，交換性鎂2.57 cmol·kg-1，陽離子交換量19.0 cmol·kg-1。

1.2 試驗設(shè)計

供試烤煙品種為K326；供試肥料煙草專用復(fù)合肥A(N-P2O5-K2O=15-15-18)、煙草專用復(fù)合肥B(N-P2O5-K2O=12.5-0-33.5)由云南云葉化肥股份有限公司生產(chǎn)，硫酸鉀(K2O=50%)由青上化工(惠州)有限公司生產(chǎn)。試驗采取隨機區(qū)組排列?；适┯昧恳恢?，即專用復(fù)合肥A 450 kg·hm-2、硫酸鉀36 kg·hm-2。設(shè)3種不同基肥施用方式，分別為條施、環(huán)施和拌塘。條施(對照)施肥方法為：在壟中央位置均勻條施70%的專用復(fù)合肥A，施肥寬度為10～15 cm，然后起壟移栽，移栽時穴施30%的專用復(fù)合肥A和硫酸鉀；環(huán)施施肥方法為：在壟中央位置拉線，每隔50 cm定位(煙株移栽位置)環(huán)施70%的專用復(fù)合肥A，施肥直徑為10～15 cm，然后起壟移栽，移栽時穴施30%的專用復(fù)合肥A和硫酸鉀。拌塘施肥方法為：移栽時一次性拌塘施入專用復(fù)合肥A和硫酸鉀。

追肥：移栽后10 d和25 d分別等量追施專用復(fù)合肥B 150 kg·hm-2。

每個處理重復(fù)3次，共有9個小區(qū)，每小區(qū)植煙60 株。試驗田面積為360 m2(36 m×10 m)，株行距為50 cm×120 cm，種植密度為16 500株·hm-2，純氮施用量為105 kg·hm-2。在試驗過程中，除了施肥以外，其它管理均按照當?shù)厣a(chǎn)情況進行。

1.3 測定指標

1.3.1 農(nóng)藝性狀。在烤煙團棵期和成熟期對煙株進行農(nóng)藝性狀調(diào)查，每個小區(qū)每次調(diào)查3株，按照《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》(YC/T 142-2010)[20]測量煙株的株高、莖圍、葉片數(shù)、最大葉長、最大葉寬等參數(shù)。

1.3.2 干物質(zhì)和鉀含量。在成熟時期，每個小區(qū)選擇有代表性煙株2株，按上、中、下、根、莖等分部位、分器官殺青烘干測定干重，然后粉碎制樣，測定其鉀含量[21]。

1.3.3 煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值的測定。煙葉成熟時按小區(qū)采收和烘烤，根據(jù)2018年楚雄州牟定縣煙葉收購價格和煙葉分級標準參照《烤煙》(GB 2635-1992)[22]，計算出各處理煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例及中上等煙比例。

1.3.4 煙葉化學(xué)成分測定。將分級后的初烤煙葉按處理采集C3F樣品各1.5 kg，進行化學(xué)成分測定。需要測定的化學(xué)成分有總糖、還原糖、氯、煙堿、總氮和全鉀[23]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用軟件Excel和SPSS 23.0進行統(tǒng)計與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基肥施用方式對煙株農(nóng)藝性狀的影響

基肥施用方式對煙株團顆期最大葉長、最大葉寬和葉片數(shù)沒有顯著影響(表1)，但同條施處理相比，拌塘處理的煙株株高和莖圍顯著增加14.8%和33.2%，環(huán)施處理煙株莖圍顯著增加30.9%(P<0.05)。煙株進入成熟期后，基肥施用方式對煙株葉片數(shù)沒有顯著影響，拌塘處理煙株株高達135 cm，且莖圍、最大葉長和最大葉寬均顯著高于條施處理，分別增加11.6%、7.14%、9.16%和22.3%(P<0.05)，環(huán)施和條施處理間煙株各項農(nóng)藝形狀指標之間沒有顯著差異。上述分析結(jié)果表明，拌塘處理促使煙株早生快發(fā)，田間長勢較好。

2.2 不同基肥施用方式對煙株成熟期干物質(zhì)累積的影響

環(huán)施和拌塘處理成熟期煙株葉片和莖部干物質(zhì)累積量沒有顯著差異(表2)。和條施處理相比，拌塘和環(huán)施處理成熟期煙株上部葉干物質(zhì)累積量顯著增加12.7%和16.4%，中部葉顯著增加14.4%和8.86%(P<0.05)。條施處理煙株下部葉干物質(zhì)累積量比環(huán)施和拌塘處理顯著增加31.4%和22.3%(P<0.05)；拌塘處理莖部干物質(zhì)累積量比條施處理顯著增加10.6%(P<0.05)。條施和拌塘處理根部干物質(zhì)累積量沒有顯著差異，環(huán)施處理根部干物質(zhì)累積量比條施和拌塘處理顯著增加6.86%和7.64%(P<0.05)。煙株成熟期干物質(zhì)累積量表現(xiàn)為拌塘處理>環(huán)施>條施，且拌塘和條施處理之間的差異達到了顯著水平(P<0.05)，拌塘處理成熟期干物質(zhì)累積量達386 g·株-1，分別比環(huán)施和條施處理高1.68%和3.14%。上述分析結(jié)果表明，拌塘施肥處理比較有利于煙株成熟期干物質(zhì)的累積。

2.3 不同基肥施用方式對煙株成熟期鉀素含量及其累積量的影響

從表3中可以看出，環(huán)施和拌塘處理中上部葉片和莖部鉀含量高于條施處理，但是沒有顯著差異，環(huán)施處理下部葉鉀含量顯著低于條施處理，根部鉀含量顯著高于條施和拌塘處理(P<0.05)。從表4中可以看出，環(huán)施和拌塘處理煙株地上部鉀素累積量之間沒有顯著差異，環(huán)施和拌塘處理煙株上部葉鉀素累積量比條施處理顯著增加23.9%和19.6%，條施處理下部葉鉀素累積量比環(huán)施和拌塘處理顯著增加54.5%和29.0%，拌塘處理莖部鉀素累積量比條施處理顯著增加21.8%，環(huán)施處理根部鉀素累積量比拌塘處理顯著增加64.0%(P<0.05)?？傮w來看，拌塘處理煙株成熟期鉀素累積量最高，環(huán)施和拌塘處理煙株成熟期鉀素累積量顯著高于條施處理，分別增加5.85%和6.65%(P<0.05)。

表3 成熟期煙株體內(nèi)鉀含量比較Table 3 Comparison of potassium content in maturing tobacco plants g·kg-1

表4 成熟期煙株體內(nèi)鉀素累積量Table 4 Potassium accumulation in tobacco plants at maturing stage g·株-1

2.4 不同基肥施用方式對煙葉經(jīng)濟性狀的影響

條施和環(huán)施處理初烤煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值沒有顯著差異(表5)，拌塘處理初烤煙葉產(chǎn)量比環(huán)施和條施處理顯著增加5.65%和6.46%，產(chǎn)值比環(huán)施和條施處理顯著增加6.11%和7.57%(P<0.05)，處理間煙葉均價和上等煙比例沒有顯著差異，拌塘處理中上等煙葉比例最高，達到87.5%，顯著高于條施處理(P<0.05)。

表5 不同基肥施用方式煙葉經(jīng)濟性狀比較Table 5 Comparison of economic traits of tobacco leaves with different basal fertilizations

2.5 不同基肥施用方式對煙葉化學(xué)成分的影響

煙葉的化學(xué)成分協(xié)調(diào)是評價優(yōu)質(zhì)烤煙的重要指標之一，云南獨特的烤煙氣候形成了煙葉含糖量高、糖堿比高的特點[17]。從表6中可以看出，基肥施用方式對初烤煙葉總糖、還原糖、煙堿和總氮含量沒有顯著影響，拌塘處理初烤煙葉氯含量比環(huán)施和條施處理顯著降低33.8%和28.6%，鉀含量比條施處理顯著增加15.5%(P<0.05)，煙葉的鉀氯比顯著高于環(huán)施和條施處理。說明拌塘處理有利于提高初烤煙葉鉀含量和鉀氯比，改善煙葉品質(zhì)。

表6 煙葉化學(xué)成分比較Table 6 Comparison of chemical compositionin tobacco leaves from different placements

3 討論

3.1 不同基肥施用方式對烤煙鉀素累積的影響

研究表明，肥料施用方式和時間不僅會影響?zhàn)B分在土壤中的遷移及分布，還會影響植株對養(yǎng)分的吸收和分配[24-25]。李紅波等[26]的研究發(fā)現(xiàn)，施肥位置會影響植株各個器官對氮的吸收征調(diào)能力。本試驗研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，拌塘處理煙株體內(nèi)鉀素累積量要高于條施和環(huán)施處理，且環(huán)施有利于煙株上部葉鉀素的累積，條施處理則有利于下部葉對鉀素的累積。施肥位置不同導(dǎo)致植物根系與肥料的距離不同，從而使根系與肥料的接觸所需要的時間和接觸持續(xù)的時間也不同[27-28]，煙株整個生育期養(yǎng)分吸收規(guī)律可能是導(dǎo)致該種結(jié)果的原因，具體還需要進一步的試驗加以驗證。任何施肥技術(shù)的改進都是圍繞提高肥料利用率而進行。肥料利用率的提高是減少肥料投入和流失，降低施肥成本，增強煙株吸收營養(yǎng)能力的關(guān)鍵[29]。不同基肥施用方式的肥料損失量和利用量也是一個需要繼續(xù)研究的問題。

3.2 不同基肥施用方式對烤煙干物質(zhì)累積和產(chǎn)量的影響

煙株吸收養(yǎng)分的器官主要是根系的根尖部位[30]。有研究發(fā)現(xiàn)，地膜覆蓋栽培后，煙株主根伸延較慢，根系多集中在耕層橫向伸展。要充分發(fā)揮肥效就必須把肥料施于根系的根尖附近，以提高根際的養(yǎng)分含量，增加養(yǎng)分的有效性[31]。如果肥料不是施于根系不斷旺盛伸展的吸收層，肥效將受到一定的影響。從養(yǎng)分分布的角度來看，拌塘處理由于將等量的肥料均勻分散在煙株周圍，在空間上形成了“相對集中，相對分散”的分布優(yōu)勢，充分滿足根系所觸空間的養(yǎng)分供給，使得煙株根系可以更全面地吸收養(yǎng)分[32-33]，既能促進煙株前期早生快發(fā)，又能為后期生長奠定良好基礎(chǔ)。因而，拌塘處理的煙株株高、莖圍等農(nóng)藝性狀指標較好，干物質(zhì)累積量、產(chǎn)量和產(chǎn)值最高。而條施處理由于肥料施用位點較集中，不能全方位的為煙株根系提供養(yǎng)分。環(huán)施處理肥料比條施處理分布較分散，但是和條施處理一樣，施肥位點距離煙株根系較遠，前期不能為煙株提供足夠的養(yǎng)分導(dǎo)致煙株前期生長緩慢。另外，條施和環(huán)施的施肥位點較低，煙株整個生育期的灌溉以及后期的降雨會導(dǎo)致肥料的淋失，從而造成煙株后期沒有充足的養(yǎng)分供應(yīng)，不利于煙株干物質(zhì)的累積，降低煙葉的產(chǎn)量。而拌塘處理的施肥位點相對較高，前期不僅能及時為煙株提供足夠的養(yǎng)分，促進煙株的早生快發(fā)，后期即使有肥料的淋失，但隨著煙株根系向土壤深處的延伸，肥料養(yǎng)分依然在根系可以吸收利用的范圍內(nèi)，后期依舊可以持續(xù)為煙株提供營養(yǎng)。所以，拌塘施肥方式比較有利于煙株根系對養(yǎng)分的吸收。

4 結(jié)論

與條施和環(huán)施相比，拌塘施肥的方式煙株株高、莖圍、最大葉長和最大葉寬等農(nóng)藝性狀指標更好，煙株長勢更旺，能顯著提高成熟期干物質(zhì)和鉀素的累積量，明顯降低煙葉中氯含量，提高鉀含量和鉀氯比，煙葉化學(xué)成分更趨于協(xié)調(diào)，經(jīng)濟效益更高。因此，使用拌塘施肥的方式更有利于提高烤煙的產(chǎn)質(zhì)量。