基肥施用方式对烤烟钾素累积及产质量的影响

陈亚茹，王均宜，赵正雄，林云红，熊 茜，甘影秋，李丽华

(1.云南农业大学 烟草学院，云南 昆明 650201；2.红塔(烟草)集团楚雄卷烟厂，云南 楚雄 675000)

0 引 言

施肥是制约我国烤烟品质提高的主要原因之一[1]。施肥技术是优质烟生产的核心，施肥量、施肥方式和肥料种类对烟叶产量和品质都有显著的影响[2- 5]。烤烟施肥不仅要满足烟株生长发育所需营养，使烟株健壮生长、获得优良品质的烟叶，而且要考虑到肥料的成本、利用率和经济效益。改进施肥措施是提高肥料利用率最直接的方法。基肥的施入是施肥过程中非常重要的一个环节[6]，常见烤烟种植基肥施用方式包括条施、环施、穴施和撒施等[7]。长期以来，一些烟农在基肥的施用方法上存在极大的盲目性、经验性和自主性。部分烟农将基肥全部施入种植穴内，造成肥料过于集中，肥料与另一边的根系相距太远，不利于根系对养分的及时、有效吸收，降低肥料利用率[8]。化肥的不合理施用不仅会降低烟叶的产质量，造成生产成本的增加和资源的浪费[9]，同时还会由于淋溶导致部分地区出现化肥污染的现象[10-11]。

关于烤烟种植的基肥施用方式，研究者做了大量研究，并取得了一些成果[12-14]。基肥施用方式不仅能够影响养分在根际土壤的迁移和分布，而且还能够调控植株早期的生长发育，进而影响根系对养分的吸收利用[15]。钾是烤烟生长过程中必需的营养元素[16]，也是多种酶的活化剂，能促进烟株代谢，影响烟叶外观品质和内在质量，提高烟株抗逆性[16-17]。李海龙[18]和徐根浩等[19]的研究发现，环施和撒施的施肥方式均能促进烟株的生长发育，提高烟叶产量和中上等烟叶的比例，且环施施肥方式对钾素的积累有一定的作用，而撒施的施肥方式有利于根系对肥料的利用，对烟株早期的生长发育十分有利。合理的施肥方式不仅能提高肥料利用率、降低肥料成本，还能促进烟株的生长发育，提高烟叶产量和质量。基于此，本研究结合牟定县当地施肥方式，通过田间试验，研究了基肥施用方式对烟株干物质及钾素累积的影响，旨在为烤烟栽培提供有效的基肥施用方式。

1 材料与方法

1.1 试验时间及地点

本田间试验在云南省楚雄州牟定县共和镇植烟基地(25°18′N，101°33′E)开展，试验时间为2018年4月至9月，试验田于4月3日起垄，4月6日烤烟移栽。烟区采用烤烟—水稻轮作的方式。土壤类型为红壤，地势平坦，土地肥力中等均匀，水源充足。试验前土壤pH 6.11，速效钾含量239 mg·kg-1，缓效钾含量363 mg·kg-1，全钾含量25.7 g·kg-1，交换性钙37.8 cmol·kg-1，交换性镁2.57 cmol·kg-1，阳离子交换量19.0 cmol·kg-1。

1.2 试验设计

供试烤烟品种为K326；供试肥料烟草专用复合肥A(N-P2O5-K2O=15-15-18)、烟草专用复合肥B(N-P2O5-K2O=12.5-0-33.5)由云南云叶化肥股份有限公司生产，硫酸钾(K2O=50%)由青上化工(惠州)有限公司生产。试验采取随机区组排列。基肥施用量一致，即专用复合肥A 450 kg·hm-2、硫酸钾36 kg·hm-2。设3种不同基肥施用方式，分别为条施、环施和拌塘。条施(对照)施肥方法为：在垄中央位置均匀条施70%的专用复合肥A，施肥宽度为10～15 cm，然后起垄移栽，移栽时穴施30%的专用复合肥A和硫酸钾；环施施肥方法为：在垄中央位置拉线，每隔50 cm定位(烟株移栽位置)环施70%的专用复合肥A，施肥直径为10～15 cm，然后起垄移栽，移栽时穴施30%的专用复合肥A和硫酸钾。拌塘施肥方法为：移栽时一次性拌塘施入专用复合肥A和硫酸钾。

追肥：移栽后10 d和25 d分别等量追施专用复合肥B 150 kg·hm-2。

每个处理重复3次，共有9个小区，每小区植烟60 株。试验田面积为360 m2(36 m×10 m)，株行距为50 cm×120 cm，种植密度为16 500株·hm-2，纯氮施用量为105 kg·hm-2。在试验过程中，除了施肥以外，其它管理均按照当地生产情况进行。

1.3 测定指标

1.3.1 农艺性状。在烤烟团棵期和成熟期对烟株进行农艺性状调查，每个小区每次调查3株，按照《烟草农艺性状调查测量方法》(YC/T 142-2010)[20]测量烟株的株高、茎围、叶片数、最大叶长、最大叶宽等参数。

1.3.2 干物质和钾含量。在成熟时期，每个小区选择有代表性烟株2株，按上、中、下、根、茎等分部位、分器官杀青烘干测定干重，然后粉碎制样，测定其钾含量[21]。

1.3.3 烟叶产量和产值的测定。烟叶成熟时按小区采收和烘烤，根据2018年楚雄州牟定县烟叶收购价格和烟叶分级标准参照《烤烟》(GB 2635-1992)[22]，计算出各处理烟叶产量、产值、均价、上等烟比例及中上等烟比例。

1.3.4 烟叶化学成分测定。将分级后的初烤烟叶按处理采集C3F样品各1.5 kg，进行化学成分测定。需要测定的化学成分有总糖、还原糖、氯、烟碱、总氮和全钾[23]。

1.4 数据处理与分析

采用软件Excel和SPSS 23.0进行统计与分析。

2 结果与分析

2.1 不同基肥施用方式对烟株农艺性状的影响

基肥施用方式对烟株团颗期最大叶长、最大叶宽和叶片数没有显著影响(表1)，但同条施处理相比，拌塘处理的烟株株高和茎围显著增加14.8%和33.2%，环施处理烟株茎围显著增加30.9%(P<0.05)。烟株进入成熟期后，基肥施用方式对烟株叶片数没有显著影响，拌塘处理烟株株高达135 cm，且茎围、最大叶长和最大叶宽均显著高于条施处理，分别增加11.6%、7.14%、9.16%和22.3%(P<0.05)，环施和条施处理间烟株各项农艺形状指标之间没有显著差异。上述分析结果表明，拌塘处理促使烟株早生快发，田间长势较好。

2.2 不同基肥施用方式对烟株成熟期干物质累积的影响

环施和拌塘处理成熟期烟株叶片和茎部干物质累积量没有显著差异(表2)。和条施处理相比，拌塘和环施处理成熟期烟株上部叶干物质累积量显著增加12.7%和16.4%，中部叶显著增加14.4%和8.86%(P<0.05)。条施处理烟株下部叶干物质累积量比环施和拌塘处理显著增加31.4%和22.3%(P<0.05)；拌塘处理茎部干物质累积量比条施处理显著增加10.6%(P<0.05)。条施和拌塘处理根部干物质累积量没有显著差异，环施处理根部干物质累积量比条施和拌塘处理显著增加6.86%和7.64%(P<0.05)。烟株成熟期干物质累积量表现为拌塘处理>环施>条施，且拌塘和条施处理之间的差异达到了显著水平(P<0.05)，拌塘处理成熟期干物质累积量达386 g·株-1，分别比环施和条施处理高1.68%和3.14%。上述分析结果表明，拌塘施肥处理比较有利于烟株成熟期干物质的累积。

2.3 不同基肥施用方式对烟株成熟期钾素含量及其累积量的影响

从表3中可以看出，环施和拌塘处理中上部叶片和茎部钾含量高于条施处理，但是没有显著差异，环施处理下部叶钾含量显著低于条施处理，根部钾含量显著高于条施和拌塘处理(P<0.05)。从表4中可以看出，环施和拌塘处理烟株地上部钾素累积量之间没有显著差异，环施和拌塘处理烟株上部叶钾素累积量比条施处理显著增加23.9%和19.6%，条施处理下部叶钾素累积量比环施和拌塘处理显著增加54.5%和29.0%，拌塘处理茎部钾素累积量比条施处理显著增加21.8%，环施处理根部钾素累积量比拌塘处理显著增加64.0%(P<0.05)。总体来看，拌塘处理烟株成熟期钾素累积量最高，环施和拌塘处理烟株成熟期钾素累积量显著高于条施处理，分别增加5.85%和6.65%(P<0.05)。

表3 成熟期烟株体内钾含量比较Table 3 Comparison of potassium content in maturing tobacco plants g·kg-1

表4 成熟期烟株体内钾素累积量Table 4 Potassium accumulation in tobacco plants at maturing stage g·株-1

2.4 不同基肥施用方式对烟叶经济性状的影响

条施和环施处理初烤烟叶产量和产值没有显著差异(表5)，拌塘处理初烤烟叶产量比环施和条施处理显著增加5.65%和6.46%，产值比环施和条施处理显著增加6.11%和7.57%(P<0.05)，处理间烟叶均价和上等烟比例没有显著差异，拌塘处理中上等烟叶比例最高，达到87.5%，显著高于条施处理(P<0.05)。

表5 不同基肥施用方式烟叶经济性状比较Table 5 Comparison of economic traits of tobacco leaves with different basal fertilizations

2.5 不同基肥施用方式对烟叶化学成分的影响

烟叶的化学成分协调是评价优质烤烟的重要指标之一，云南独特的烤烟气候形成了烟叶含糖量高、糖碱比高的特点[17]。从表6中可以看出，基肥施用方式对初烤烟叶总糖、还原糖、烟碱和总氮含量没有显著影响，拌塘处理初烤烟叶氯含量比环施和条施处理显著降低33.8%和28.6%，钾含量比条施处理显著增加15.5%(P<0.05)，烟叶的钾氯比显著高于环施和条施处理。说明拌塘处理有利于提高初烤烟叶钾含量和钾氯比，改善烟叶品质。

表6 烟叶化学成分比较Table 6 Comparison of chemical compositionin tobacco leaves from different placements

3 讨论

3.1 不同基肥施用方式对烤烟钾素累积的影响

研究表明，肥料施用方式和时间不仅会影响养分在土壤中的迁移及分布，还会影响植株对养分的吸收和分配[24-25]。李红波等[26]的研究发现，施肥位置会影响植株各个器官对氮的吸收征调能力。本试验研究结果发现，拌塘处理烟株体内钾素累积量要高于条施和环施处理，且环施有利于烟株上部叶钾素的累积，条施处理则有利于下部叶对钾素的累积。施肥位置不同导致植物根系与肥料的距离不同，从而使根系与肥料的接触所需要的时间和接触持续的时间也不同[27-28]，烟株整个生育期养分吸收规律可能是导致该种结果的原因，具体还需要进一步的试验加以验证。任何施肥技术的改进都是围绕提高肥料利用率而进行。肥料利用率的提高是减少肥料投入和流失，降低施肥成本，增强烟株吸收营养能力的关键[29]。不同基肥施用方式的肥料损失量和利用量也是一个需要继续研究的问题。

3.2 不同基肥施用方式对烤烟干物质累积和产量的影响

烟株吸收养分的器官主要是根系的根尖部位[30]。有研究发现，地膜覆盖栽培后，烟株主根伸延较慢，根系多集中在耕层横向伸展。要充分发挥肥效就必须把肥料施于根系的根尖附近，以提高根际的养分含量，增加养分的有效性[31]。如果肥料不是施于根系不断旺盛伸展的吸收层，肥效将受到一定的影响。从养分分布的角度来看，拌塘处理由于将等量的肥料均匀分散在烟株周围，在空间上形成了“相对集中，相对分散”的分布优势，充分满足根系所触空间的养分供给，使得烟株根系可以更全面地吸收养分[32-33]，既能促进烟株前期早生快发，又能为后期生长奠定良好基础。因而，拌塘处理的烟株株高、茎围等农艺性状指标较好，干物质累积量、产量和产值最高。而条施处理由于肥料施用位点较集中，不能全方位的为烟株根系提供养分。环施处理肥料比条施处理分布较分散，但是和条施处理一样，施肥位点距离烟株根系较远，前期不能为烟株提供足够的养分导致烟株前期生长缓慢。另外，条施和环施的施肥位点较低，烟株整个生育期的灌溉以及后期的降雨会导致肥料的淋失，从而造成烟株后期没有充足的养分供应，不利于烟株干物质的累积，降低烟叶的产量。而拌塘处理的施肥位点相对较高，前期不仅能及时为烟株提供足够的养分，促进烟株的早生快发，后期即使有肥料的淋失，但随着烟株根系向土壤深处的延伸，肥料养分依然在根系可以吸收利用的范围内，后期依旧可以持续为烟株提供营养。所以，拌塘施肥方式比较有利于烟株根系对养分的吸收。

4 结论

与条施和环施相比，拌塘施肥的方式烟株株高、茎围、最大叶长和最大叶宽等农艺性状指标更好，烟株长势更旺，能显著提高成熟期干物质和钾素的累积量，明显降低烟叶中氯含量，提高钾含量和钾氯比，烟叶化学成分更趋于协调，经济效益更高。因此，使用拌塘施肥的方式更有利于提高烤烟的产质量。