硝铵态氮配比对南平烤烟品质及其烟碱平衡度的影响

郑国建+徐茜+徐辰生+陈志厚+陈爱国

摘要：为改善中下部烟叶烟碱平衡度，开展了不同硝铵态氮配比试验，结果表明：随硝态氮比例的增加，株高、茎围、有效叶片数、最大叶面积等农艺性状指标变化不大，总体以硝态氮比例50%处理表现较好。化学成分方面，增加硝态氮比例，中上部叶烟碱和氮含量增加，总糖、还原糖含量及糖碱比降低，有利于中部叶钾含量积累。适当的硝态氮用量，控氮提钾、提高可溶性糖含量有利于改善部位间烟碱平衡度。从部位间烟碱平衡度和经济性状来看，以硝态氮比例30%和50%处理较为适宜。综合来看，南平烟区以硝态氮比例30%～50%较适宜。

关键词：烤烟；硝铵态氮配比；烟碱平衡度；化学成分；经济性状

中图分类号：S572.062文献标识号：A文章编号：1001-4942（2018）01-0095-06

Abstract To improve the nicotine balance degree of middle and lower tobacco leaves， the experiment was carried out with different application ratios of nitrate nitrogen （NO-3-N） to ammonium nitrogen （NH+4-N）. The results showed that the changes of agronomic traits including plant height， stem diameter， effective leaf number and maximum leaf area were small with the increasing of NO-3-N/NH+4-N ratio， and 50% NO-3-N treatment had better performance. The contents of nicotine and nitrogen of middle and upper leaves increased and total sugar and reducing sugar contents and ratio of reducing sugar to nicotine decreased with the increasing of NO-3-N/NH+4-N ratio， and also advantageous to the increase of potassium accumulation in middle leaves. It was advantageous to improving the nicotine balance degree between the parts by appropriate application of NO-3-N， controlling nitrogen content and increasing potassium content and increasing the content of soluble sugar in tobacco. Comprehensively considering the nicotine balance degree of parts and economic traits， the treatments with 30% and 50% ratio of NO-3-N were optimum. To sum up， the application ratio of NO-3-N was suitable at 30% to 50% in Nanping tobacco planting area.

Keywords Flue-cured tobacco； Ratio of nitrate nitrogen to ammonium nitrogen； Nicotine balance degree； Chemical components； Economic characteristics

氮肥对烤烟产量和品质的影响极大。供氮不足，烟叶产量降低；供氮过量，烟叶蛋白质和烟碱含量升高，杂味增加，刺激性增强[1，2]。烟草根系从土壤中吸收氮的主要形式是铵态氮和硝态氮[3]，已有研究证明，大多数根系吸收铵态氮伴随着H+的排出，使根际土壤酸化，而吸收硝态氮则相反，且植物对硝态氮的吸收利用消耗更多能量[4，5]。这些差异造成氮素形态对植物生长发育的影响不同。

前人在烟草上开展了大量关于硝态氮和铵态氮配比研究，谢晋[6]、张新要[7]、王利超[8]等研究认为硝铵比5∶5时效果最好；王蒙等[9]則认为6∶4最理想；郭晓惠[10]认为硝态氮比例50%～75%较适宜；张延春[11]、唐国俊[12]、王世济[13]等则指出硝铵比对烟草农艺性状和产量产值等没有影响。在不同地区所取得硝态氮铵态氮适宜比例相差径庭[14-18]，说明合适的硝铵比具有强烈的地域特征。

根据近几年南平烟叶质量评价结果，南平烟区总体表现中部和下部烟叶烟碱含量偏低。在烟碱部位间的差异表现为，中部叶烟碱平衡度呈逐年下降趋势，但下部叶烟碱平衡度呈逐年上升趋势，进一步表明南平中下部烟叶烟碱含量偏低，首要的是提高中部叶烟碱含量。本研究开展硝态氮与铵态氮配比试验，探究不同配比对K326田间烟叶农艺性状、经济性状的影响，以及烤后烟叶化学成分的变化，分析不同硝铵态氮配比对烟叶烟碱含量的影响，以确定烤烟品种K326硝铵态氮配比的最优方案。

1 材料与方法

1.1 试验品种与地点

试验于2014、2015年在福建省光泽县、建瓯市、武夷山市、建阳区烤烟田进行。试验地地势平坦，光照良好，排灌方便，质地为砂壤土，前作为水稻。试验地耕层土壤基本养分状况见表1。供试烤烟品种为K326。endprint

1.2 试验设计

试验设A、B、C 3个硝铵态氮配比处理， NO-3-N∶NH+4-N分别为3∶7、5∶5、7∶3，主要使用硝酸钾、硝酸铵、碳酸氢铵等肥料来调整硝铵态氮比例。各小区施总氮7.5 kg，氮磷钾比例为1∶0.8∶2.8，随机区组排列，重复3次，小区面积不少于100 m2。除硝铵比例不同，其余施肥栽培管理技术同当地优质烟栽培措施。

1.3 观察记载

观察记载试验各处理生育期；打顶7天后调查株高、茎围、有效叶片数及最大叶面积等农艺性状；各小区烟叶挂牌烘烤，烤后烟进行经济性状分析；取下部4—6叶、中部9—11叶、上部倒3—5叶烤后烟进行化学成分分析。

1.4 数据分析

试验数据采用Microsoft Excel 2003和SPSS 13.0进行统计与分析。采用多目标决策分析模型（MODM），对各变量进行赋分评价，将各变量得分累加，综合得分高者为最优（MODM值）。烟碱平衡度分析，以“C3F烟碱含量/B2F烟碱含量”衡量中部叶烟碱平衡度，以“X2F烟碱含量/B2F烟碱含量”衡量下部叶烟碱平衡度，按照优质烟烟碱适宜含量标准，中、下部叶烟碱平衡度适宜范围分别在0.7～0.8和0.4～0.5之间。

2 结果与分析

2.1 硝铵比对大田烤烟生育期的影响

从表2看出，各处理进入大田主要生育階段和大田生育期基本一致，由此可见，不同硝铵态氮配比对烤烟大田生育期影响不明显。

2.2 硝铵比对烟株主要农艺性状的影响

从农艺性状来看（表3），随硝态氮比例的增加，株高、茎围、有效叶片数、最大叶面积等指标变化不大，总体以50%硝态氮比例处理表现较好。相关分析表明，茎围和有效叶片数呈极显著负相关，株高和最大叶面积呈极显著正相关（表4）。

基于株高、茎围、有效叶片数及最大叶面积的MODM分析表明，2014年各个试验点，结果不尽相同。2015年综合各个试验点结果，以B处理（硝态氮比例50%）农艺性状较好，特别是建阳点在株高和最大叶面积上表现出显著差异。

2.3 硝铵比对烤烟主要化学成分的影响

化学成分分析表明（表5、6），2014年建瓯、武夷山试验点烟叶烟碱含量均超过了优质烟要求，光泽点两年表现相对正常，但中下部叶烟碱含量超过了优质烟要求，说明有其他因素对烟碱产

生了明显的影响，这种趋势自西向东的影响越来越大。因此在分析不同硝态氮比例对主要化学成分的影响时需根据其它化学成分和部位间烟碱平衡度进行评价。2015年建阳点化学成分分析表明，中部叶各处理烟碱含量均值达到2.28%，上部叶各处理烟碱均值达到3.65%，中、上部叶烟碱含量表现为C>B>A，可见随着硝态氮比例的增加，中、上部叶烟碱含量均呈上升趋势；建瓯试验点下部叶烟碱含量表现为A>B>C，以处理C烟碱含量较为适中，处理B次之；中部叶烟碱含量A>B=C，烟碱含量均超出了中部叶2.5%的标准；上部叶烟碱含量各处理都较为适宜，表现为处理B>A>C。下部叶烟碱含量处理间差异不显著（F=0.02，P=0.9830），下部叶烟碱平衡度处理间差异不显著（F=0.06，P=0.9395）。下部叶烟碱平衡度（Y）与总糖（X）的线性回归方程为：Y=0.332+0.017X（F=8.906，P=0.011），差异达显著水平。

相关分析结果表明（表7、8），下部叶烟碱平衡度与烟碱呈极显著正相关，与总糖、还原糖呈显著正相关，与总氮含量呈显著负相关。中部叶烟碱平衡度与烟碱呈极显著正相关，与其它化学成分相关性均不显著。硝态氮比例与化学成分相关性均不显著。总体看来，增加硝态氮比例，中上部叶烟碱和氮含量增加，总糖、还原糖含量及糖碱比降低，有利于中部叶钾含量积累，上下部叶钾含量呈下降趋势。上部叶烟碱含量（Y）与土壤交换性钙（X）的线性回归方程为：Y=-2.099+0.014X（F=60.46，P=0.0001），可见土壤交换性钙越低则上部叶烟碱含量越低，这与武夷山脉区域、鹫峰山脉区域土壤交换性钙镁含量分布趋势一致。

本试验条件下，从提高中下部叶烟碱含量角度出发，2014年光泽点最优处理为B（硝态氮比例50%），武夷山点为A处理，建瓯点以C处理最优；2015年光泽最优处理为B，建阳点为C处理，建瓯为A处理。最优硝态氮比例（Y）与土壤碱解氮（X1）、水溶性氯（X2）的回归方程为：Y=1.021-0.004X1-0.005X2（F=76.985，P=0.003），可见不同土壤对氮肥形态需求有所差异，土壤碱解氮和水溶性氯含量越高，所需肥料的硝态氮比例越低，这解释了几个试验点结果差异的原因。可见适当的硝态氮用量，控氮提钾、提高可溶性糖含量有利于改善烟碱部位协调性。从部位间烟碱平衡度来看，以处理A（硝态氮比例30%）和处理B（硝态氮比例50%）较为适宜。

2.4 硝铵比对烤烟经济性状的影响

经济性状分析结果（表9）表明，产量方面，2014年光泽、武夷山表现最优为处理C，建瓯点为处理B，2015年各试验点均以处理B最优；产值方面表现最优的，2014年光泽点为处理A，武夷山为处理C，建瓯为处理B，2015年光泽、建阳点为处理B，建瓯为处理A；各试验点均价、上等烟比例方面表现最优为处理A或处理B。基于产量、产值、均价和上等烟比例的多目标决策（MODM值）分析表明，最优处理2014年光泽、建瓯点为处理A，武夷山点为处理B，2015年光泽、建阳点为处理B，建瓯为处理A。可见从经济性状方面分析，南平烟区硝态氮比例以30%～50%较为适宜。

3 讨论与结论

3.1 谢晋[6]、王世济[13]等指出硝态氮比例高有利于促进烟株的早生快发，生育后期对农艺性状影响差异不显著。本试验结果也表明，不同硝铵比对烤烟生育期没有影响，随硝态氮比例的增加，株高、茎围、有效叶片数、最大叶面积等性状指标变化不大，差异基本不显著，总体以硝态氮比例50%处理表现较好。endprint

3.2 化学成分分析表明，增加硝态氮比例，中上部叶烟碱和氮含量增加，总糖、还原糖含量及糖碱比降低，有利于中部叶钾含量积累。前人指出提高根部温度和硝态氮比例有利烟株钾素积累[19，20]，王蒙等[9]指出硝态氮不利于烤后烟叶的总糖、还原糖、总氮、氯离子含量的合成或累积，但有利烟株对钾的吸收。谢晋等[6]则指出叶片中总糖、还原糖、糖碱比、钾含量与硝态氮比例呈极显著正相关，全氮、烟碱含量与其呈极显著负相关。郭晓惠等[10]认为随着硝铵比的增加，烤后烟叶的可溶性总糖、还原糖含量明显增加，而烟碱明显降低。前人研究结果与本试验结果相比，除硝态氮有利于烟叶钾含量累积外，对烟碱、总糖、还原糖等其它化学成分的影响各有差异，可见不同生态条件下，硝态氮比例对烤烟生长发育的影响迥异。

3.3 本试验中烟碱平衡度与化学成分的回归分析以及最优硝态氮比例与土壤养分的回归分析表明，适当的硝态氮用量，控氮提钾、提高可溶性糖含量有利于改善烟碱部位协调性。从部位间烟碱平衡度来看，以硝态氮比例30%和50%较为适宜。

经济性状方面各试验点以硝态氮比例30%和50%较为理想，这与前人报道结论相近[6-8]。因此综合考虑经济性状、部位间烟碱平衡度和植烟规模分布，一般硝态氮比例30%处理可以获得较好的农艺性状和经济性状，硝态氮比例30%和50%处理有利于提高中下部烟叶烟碱含量。结合目前南平烟叶生产技术方案，硝态氮比例30%～50%是适宜的，能有效改善中下部烟叶烟碱平衡度，提高烟叶质量，试验所得结论在烟区具有实际的推广应用价值。

参 考 文 献：

[1] 李常军，宫长荣，肖鹏，等.施氮水平和烘烤条件对烤后烟叶品质和含氮组分的影响[J].中国烟草科学，2001（1）：4-7.

[2] 李春俭，张福锁，李文卿，等.我国烤烟生产中的氮素管理及其与烟叶品质的关系[J].植物营养与肥料学报，2007，13（2）：331-337.

[3] Walch-Liu P，Neumann G，Bangerth F，et al. Rapid effects of nitrogen form on leaf morphogenesis in tobacco[J].Journal of Experimental Botany，2000，51：227-237.

[4] Gijsman A J. Rhizosphere pH along different root zones of Douglas-fir （Pseudotsuga menziesii），as affected by source of nitrogen[J].Plant and Soil，1990，124：161-167.

[5] Guo S W，Zhou Y，Gao Y X， et al.New insights into the nitrogen form effect on photosynthesis and photorespiration[J].Pedosphere，2007，17：601-610.

[6] 谢晋，严玛丽，陈建军，等.不同铵态氮硝态氮配比对烤烟产量、质量及其主要化学成分的影响[J].植物营养与肥料学报，2014，20（4）：1030-1037.

[7] 张新要，姜占省，李天福，等.不同饼肥用量和氮素形态配比对烤烟产质量的影响[J].土壤通报，2005，36（6）：867-870.

[8] 王利超，王涵，朴世领，等.铵硝氮配比对烤烟生长生理及产量和品质的影响[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2012，40（12）：136-144.

[9] 王蒙，王喜枝，刘世亮，等.铵态氮/硝态氮配比对豫中烟区烤烟生长及品质调控研究[J].河南农业科学，2016，45（4）：37-42.

[10]郭晓惠，金亚波，韦建玉，等.不同形态氮配施对烤烟碳氮代谢及烟叶产质量的影响[J].安徽农业科学，2013，41（3）：1055-1057，1245.

[11]张延春，陈治锋，龙怀玉，等.不同氮素形态及比例对烤烟长势、产量及部分品质因素的影响[J].植物营养与肥料学报，2005，11（6）：787-792.

[12]唐国俊，高迟銮，蒋士东，等.氮素形态及配比对烤烟的氮素利用率及品质的影响[J].湖南农业科学，2014（16）：21-23.

[13]王世济，崔权仁，刘小平，等.不同氮素形态对皖南烟区烤烟产量和品质的影响[J].安徽农学通报，2002，8（6）：48-50.

[14]郭红祥，刘卫群，岳俊勤，等.氮素形态及饼肥浸提液对烤烟功能叶片光合特性的影响[J].华北农学报，2005，20（4）：62-65.

[15]李建伟，郑少清，石俊雄，等.氮素形态对烤烟品质的影响[J].贵州农业科学，2003，31（6）：3-5.

[16]艾绥龙.氮素形态及配比对烤烟生长和品质的影响[J].西北农业学报，2003，12（2）：80-82.

[17]尹学田，趙平敏，周永，等.氮素形态与比例对烤烟生长和烟叶产量质量的影响[J].山东农业科学，2009（4）：65-67.

[18]陈永明，陈建军，邱妙文.施氮水平和移栽期对烤烟还原糖及烟碱含量的影响[J].中国烟草科学，2010，31（1）：34-36，40.

[19]杨秋云，王国峰，黄向东，等.氮素形态和氮水平对烟草氮、磷、钾、氯积累分配的影响[J].河南农业科学，2011，40（8）：104-109.

[20]邱尧，周冀衡，黄劭理，等.根部温度和氮素形态互作对烤烟生长和钾素积累的影响[J].中国烟草学报，2015，21（3）：88-92.endprint