不同施氮量与打顶时间对烤烟生长、化学成分和经济效益的影响

Effects of Different Nitrogenous Fertilizer Application Levels and Topping Time on Growth, Chemical Composition and Economic Benefits of Flue-Cured Tobacco

摘要: 本文研究了不同施氮量与打顶时间对烤烟生育期、农艺性状、大田主要病害、化学成分和经济效益的影响。结果表明，在试验条件下，减少施氮量烟株生长速度减慢，花叶病和成熟期赤星病的发病率更高、发病程度加重，烤后烟叶化学成分协调性差，但提前打顶可弥补由于施肥不足对烟株造成的早衰现象，利于茎围增加，利于烟叶叶片开面，提前5天打顶效果较好。正常施氮量有利于烟叶化学成分的协调性，减少施氮量、提前5天打顶的烟株烤后在烟碱方面的表现较好。

Abstract: Effects of different nitrogenous fertilizer application levels and topping time on growth period, agronomic characters, occurrence of major diseases in the field, chemical composition and economic benefits of flue-cured tobacco were studied in the paper. The results showed that under the experimental conditions, with the decrease of nitrogenous fertilizer application level, the growth rate was slow; the incidence rate of tobacco mosaic diseases and tobacco brown spot at maturity was higher; occurrence degree of diseases aggravated and the coordination of chemical composition were poor. Topping 5 days in advance could make up for the premature aging, which is beneficial to increase stalk circumference and leaf-opening caused by insufficient nitrogenous fertilizer. The effect of topping 5 days in advance is better. Normal nitrogenous fertilizer application was beneficial to the coordination of chemical composition. Nicotine was suitable if reducing nitrogenous fertilizer application and topping 5 days in advance.

1. 引言

合理施用肥料是烟叶生产的核心环节。研究表明，肥料种类及施肥方式是影响烤烟生产和烟叶品质的一项重要因素，施肥在对烟叶香吃味的贡献上仅次于品种 [1] [2]。在诸多营养元素中，氮素既是土壤中最不稳定的元素，也是影响烟叶产量和品质最重要的元素。为追求产量，在我国目前的烤烟生产中，氮肥施用过量的现象普遍存在 [3]。氮肥施用过多，往往造成烟叶品质下降，烟碱含量增高。氮肥施用过少，烟株生长矮小，经济效益差 [4]。烟株打顶是抑制生长的一种重要措施，许多研究都表明，适宜的打顶技术是生产优质烟叶的重要措施，烟株打顶影响生长发育以及烟叶各种化学成分变化，尤其是对烟碱更为重要 [5] [6]。本试验将施氮量与打顶相结合，研究田间烟叶的生长情况和烟叶化学成分变化，寻找施氮量与打顶相匹配的关系，为今后烟叶生产提供理论依据。

2. 材料与方法

2.1. 试验材料

2.1.1. 试验地条件

试验地位于福建省南平市光泽县鸾凤乡饶坪村，面积大于1100 m²，海拔309米，土壤质地为壤土，土层厚度20 cm左右，前作为水稻，田块排灌方便，地势平坦，无病虫害史，土壤肥力中等，pH 5.07，有机质28.61 g/kg、碱解氮156.46 mg/kg、速效磷46.21 mg/kg、速效钾105.35 mg/kg、水溶性氯4.568 mg/kg、交换性钙344.83 mg/kg、交换性镁54.74 mg/kg。

2.1.2. 试验品种

试验品种为K326，种子由福建省烟草公司烟科所南平分所提供。

2.1.3. 生产技术

按照《南平市烤烟生产综合标准体系》中相关措施规范种植，种植密度为行距1.20 m，株距0.48 m。

2.2. 试验方法

2.2.1. 试验设计

试验设置3个处理，采用完全随机区组设计，4次重复，共12个小区，每小区种植株数150株。田间管理及病虫害防治同当地常规。具体试验处理设置如下：

T1处理：施纯氮9.32 kg/666.7m² (有机氮比例26%)，正常打顶。

T2处理：施纯氮8.39 kg/666.7m² (有机氮比例26%)，提前3天打顶。

T3处理：施纯氮8.39 kg/666.7m² (有机氮比例26%)，提前5天打顶。

施肥的主要形式主要以基肥 + 追肥的形式。

2.2.2. 测定项目和方法

1) 试验田块土壤调查

试验前进行试验田块土壤调查，包括田块积水情况、前茬作物、肥力情况等；施肥前用“五点法”取土样1 kg，标明地点、农户、试验名称以及取样人员。定点30~50株作取样行(不测产)。

2) 大田生育期

记载移栽期、团棵期、现蕾期、打顶日期、脚叶成熟期、腰叶成熟期、顶叶成熟期、大田生育期等各个时期具体日期。

3) 农艺性状

参照YC/T142-2010 (烟草农艺性状调查测量方法)，分别在团棵期和打顶后5天，每小区随机选30株有代表性的烟株，固定挂牌，测定其株高、茎围、节距、有效叶数、最大叶面积(叶长 × 叶宽)。

4) 主要病害

在大田生长期，根据《烟草病虫害分级及调查方法》(GB/T23222-2008)分别调查花叶病、青枯病和赤星病的发病率和病级数，并计算出病情指数。

其计算方法如下：

发病率(T)

$T=\sum \left(Mi\right)\times 100/N$

式中：T——发病率；

i——病级数；

Mi——病情为i的株数；

N——调查总株数。

病情指数(D)

$D=\sum \left(Mi\times Si\right)\times 100/\left(N\times 9\right)$

式中：D——病情指数；

Si——病情为i的级值；

i——病级数；

Mi——病情为i的株数；

N——调查总株数。

5) 化学成分

烤后烟叶去青光杂后，取X2F、C3F和B2F各1.5 kg，供化学成分分析。烟碱测定采用连续流动法；总糖、还原糖、总氮、氧化钾测定采用近红外光谱法；糖碱比(还原糖/烟碱)、两糖比(还原糖/总糖)、氮碱比(总氮/烟碱)等派生指标采用直接计算法。

6) 经济性状

依据国家标准GB2635-92全部进行分级，并对上等烟比例、中等烟比例、均价、产量、产值进行统计分析，计算出单叶重。烟叶价格按《国家发展改革委国家烟草专卖局关于2019年烟叶收购价格政策的通知》执行。

2.3. 数据分析

采用Excel2007对原始测定记录的数据进行整理，并利用SPSS 18.0软件对数据进行处理与分析。采用Duncan新复极差法进行方差分析，其中小写字母a、b、c等代表95%置信区间，5%显著水平。

3. 结果与讨论

3.1. 不同施氮量与打顶时间对烤烟生育期的影响

从表1可以看出，移栽后T1处理先达到团棵期，T2处理和T3处理先达到现蕾期，说明减少施氮量烟株生长速度减慢，并出现早衰。根据试验设计，T2处理提前3天打顶，T3处理提前5天打顶后，各处理的脚叶成熟期一致，T2处理和T3处理的顶叶成熟期晚于T1处理，说明提前打顶可弥补由于施肥不足对烟株造成的早衰现象，且越早打顶效果越明显。

Table 1. Growth period of flue-cured tobacco under different treatments (date/month)

表1. 不同处理烤烟生育期(日/月)

3.2. 不同施氮量与打顶时间对烤烟农艺性状的影响

从表2可以看出，打顶后一周，在株高和节距方面，T1处理较好，与T2处理和T3处理差异显著，说明减少施氮量，烟株在打顶前生长发育受影响。在茎围方面，T1处理最大，与T3处理差异不显著，T2处理最小，T1处理、T3处理与T2处理差异显著，说明在施氮量减少的情况下，烟株提前打顶利于茎围增加，越早越明显。在有效叶片数方面，三者无明显差异；在最大叶面积上，T1处理和T3处理差异不显著，与T2处理差异显著，说明在施氮量减少的情况下，烟株提前打顶利于烟叶叶片开面，越早越明显。

Table 2. Agronomic characters of flue-cured tobacco under different treatments

表2. 不同处理烟株农艺性状

注：Duncan’s新复极差法，小写字母表示0.05水平差异，下同。

3.3. 不同施氮量与打顶时间对烤烟病害的影响

由表3可知，在花叶病方面，T1处理在三个阶段发病率和发病程度均较轻；在青枯病方面，在成熟期，T1处理发病较重，T2处理和T3处理发病较轻，T2处理最轻；在赤星病方面，在成熟期，T2处理和T3处理发病较重，T1处理略轻。

Table 3. Occurrence of the main diseases of flue-cured tobacco in different treatments and different growth stages

表3. 不同处理不同生育期烟叶病害发生情况

3.4. 不同施氮量与打顶时间对烤后烟叶化学成分的影响

由表4可知，在烟碱方面，中下部叶均偏低，T3处理上部叶烟碱适宜。整体而言，T3处理烟碱较适宜，T2处理烟碱偏低。在总糖和还原糖方面，各处理均偏高，T3处理上部叶表现较好，略适宜。各处理总氮适宜。各处理下部叶钾含量适宜，T2处理各部位钾含量适宜，T3处理中上部叶钾含量偏低。在糖碱比方面，各处理下部叶协调性差，T1处理和T2处理中上部叶协调性较好，T3处理各部位协调性均差。在氮碱比方面，T3处理中下部叶和T2处理中部叶协调性好。整体来看，T1处理烟叶化学成分的协调性最好，但T3处理在烟碱方面的表现最好。

Table 4. Chemical composition of flue-cured tobacco under different treatments

表4. 不同处理烟叶化学成分

3.5. 不同施氮量与打顶时间对烤烟经济效益的影响

由表5可知，在产量和产值方面，T1处理最好，T3处理略高于T2处理，T1处理与T2处理和T3处理存在显著差异，T2处理和T3处理不存在显著差异。在均价和上等烟方面，T1处理最好。

Table 5. Economic benefits of flue-cured tobacco under different treatments

表5. 不同处理烟叶经济效益

4. 讨论与结论

在试验条件下，减少施氮量烟株生长速度减慢，出现早衰，提前打顶可弥补由于施肥不足对烟株造成的早衰现象，提前5天打顶效果较好。施氮量减少的情况下，烟株提前打顶利于茎围增加，利于烟叶叶片开面，提前5天打顶效果较好。减少氮肥使用量不利于抗花叶病；在施氮量减少的情况下，提前打顶利于烟株抗青枯病，提前3天打顶的效果较好。减少氮肥使用量，提前打顶不利于抗赤星病。一般而言，优质烟叶的理想化学成分指标为：总糖18%~24%；还原糖16%~22%；烟碱1.5%~3.5%，其中下部1.5%左右，中部2.5%左右，上部3.5%左右；总氮1.5%~3.5%，钾大于2%，糖碱比值在10左右；氮碱比值1左右，两糖比值1左右 [7]。减少施氮量，提前打顶的烟株烤后烟叶化学成分协调性差，但减少施氮量、提前5天打顶的烟株烤后在烟碱方面的表现较好。减少施氮量，烟叶产量和产值明显低，均价和上等烟比例也低。

基金项目

福建省烟草公司南平市公司科技项目(NYK2018-06-03)。