楊雙劍， 許靈杰， 翟 欣， 董 民， 杜相革*

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，北京100193； 2.畢節(jié)市煙草公司 威寧縣分公司， 貴州 威寧 553100； 3.畢節(jié)市煙草公司， 貴州 畢節(jié) 551700)

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不同比例有機(jī)氮肥對(duì)云煙97煙葉氮素含量及生長(zhǎng)的影響

楊雙劍1,2， 許靈杰1， 翟 欣3， 董 民1， 杜相革1*

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，北京100193； 2.畢節(jié)市煙草公司 威寧縣分公司， 貴州 威寧 553100； 3.畢節(jié)市煙草公司， 貴州 畢節(jié) 551700)

為了給喀斯特地區(qū)種植云煙97提供技術(shù)參考，研究不同比例有機(jī)氮肥對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育的影響。結(jié)果表明：在移栽后30 d和45 d，葉片氮素含量30%有機(jī)氮肥處理的比70%有機(jī)氮肥處理的顯著性提高，漲幅分別為17.88%和19.18%，與對(duì)照(純化肥)處理無明顯差異；移栽后90 d，30%有機(jī)氮肥處理的煙葉氮素含量降幅明顯低于純化肥處理；移栽后60～90 d，30%有機(jī)氮肥處理煙株的鮮、干物質(zhì)含量分別比純化肥的處理增加10.78%和14.62%，差異達(dá)顯著水平。結(jié)論：喀斯特地區(qū)種植云煙97，煙葉旺長(zhǎng)時(shí)期從移栽后60 d左右開始，移栽后60～90 d是煙葉鮮、干物質(zhì)積累的重要時(shí)期；增施30%的有機(jī)氮肥有利于提高煙葉生長(zhǎng)前期的氮素含量，維持中、后期生長(zhǎng)，整個(gè)生育期煙株生長(zhǎng)發(fā)育表現(xiàn)良好。

喀斯特地區(qū)； 云煙97；氮素含量； 鮮干重

喀斯特地貌是可溶性巖石受水溶蝕及物理機(jī)械作用所形成的地貌，形態(tài)類型非常豐富[1]。貴州是我國(guó)喀斯特分布最大的省區(qū)之一，占全省面積的61.92%，被稱為中國(guó)的“喀斯特省”[2]。由于其獨(dú)特的地貌特征，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境石漠化加劇[3]、季節(jié)性干旱嚴(yán)重[4]等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響煙葉生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展?？緹熎贩N選擇是煙葉生產(chǎn)的基礎(chǔ)，對(duì)煙葉特色、產(chǎn)值形成具有較大的影響，同時(shí)也受到生態(tài)環(huán)境因素的調(diào)控[5]。云煙97是2009年3月審定的烤煙新品種，具有優(yōu)質(zhì)、多抗、適應(yīng)性強(qiáng)、易烘烤等特點(diǎn)，適宜我國(guó)南方煙區(qū)種植[6]。近年來，貴州省部分煙區(qū)已引進(jìn)云煙97，并大量推廣。但是關(guān)于云煙97在喀斯特地貌特征下的生長(zhǎng)表現(xiàn)尚不清楚。威寧縣地處貴州西部，屬地勢(shì)較高的區(qū)域，海拔1 600～2 700 m，以喀斯特峰叢地貌為主[7]，地域內(nèi)小氣候復(fù)雜多變。氮素是與煙草生長(zhǎng)發(fā)育最為緊密的元素之一[8]，為探索云煙97在特殊地貌條件下的生長(zhǎng)表現(xiàn)，促進(jìn)云煙97在貴州省的推廣應(yīng)用，筆者等從施肥角度入手，選擇威寧縣為試驗(yàn)點(diǎn)，探究不同比例有機(jī)氮肥對(duì)煙株氮素含量及生長(zhǎng)發(fā)育的影響，旨在為喀斯特地區(qū)種植云煙97提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2013年在貴州省威寧縣黑石鎮(zhèn)河壩村進(jìn)行，試驗(yàn)地海拔2 119 m，經(jīng)度E103°59′42.2″，緯度N26°45′61.5″，光照充足，月均日照時(shí)數(shù)120 h以上；降雨豐沛(季節(jié)性分布，前期少，后期多)，月均降雨量達(dá)120 mm以上；月均溫15.6℃，最高溫度20.8℃，最低溫度12.4℃，相對(duì)濕度78.8%，無霜期160～240 d，屬亞熱帶季風(fēng)氣候。土壤為黃壤，前茬烤煙，有機(jī)質(zhì)29.75 g/kg，堿解氮46.98 mg/kg，速效磷28.87 mg/kg，速效鉀67.60 mg/kg，pH6.08。

1.2 供試材料

烤煙品種為云煙 97，有機(jī)氮肥為菜籽餅肥(N：5.52%；P2O5：2.03%；K2O：1.41%)，化肥包括烤煙專用復(fù)合肥(N：12%；P2O5：10%；K2O：24%)、過磷酸鈣(P2O5：15%)、硫酸鉀(K2O：50%)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在雙行凹形壟栽培方式和等氮原則下，設(shè)置有機(jī)無機(jī)氮不同比例的4個(gè)處理，處理1(T1)：70%有機(jī)氮肥(指有機(jī)氮占總施氮量的70%)+30%化肥；(T2)：50%有機(jī)氮肥+50%化肥；處理3(T3)：30%有機(jī)氮肥+70%化肥；處理4(T4，對(duì)照)：純化肥。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積35 m2。各處理施氮(純氮)總量均為90 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O =1∶1∶3。試驗(yàn)中不足的磷肥和鉀肥分別用過磷酸鈣和硫酸鉀補(bǔ)足，保持各處理氮、磷、鉀用量基本一致。試驗(yàn)用肥全部作底肥穴施。

2013年4月22日選取生長(zhǎng)一致的壯苗，統(tǒng)一采用井窖式小苗移栽。栽植規(guī)格：壟內(nèi)栽植2行，行距100 cm，株距55 cm，壟間距離120 cm，密度16 500株/hm2。其他田間管理措施按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.4.1 煙葉鮮、干物質(zhì)含量 各處理于移栽后30 d、45 d、60 d、75 d和90 d時(shí)，按照5點(diǎn)取樣法各小區(qū)選取代表性煙株5株，用清水洗凈葉后，晾曬過夜，葉片表面無水后，測(cè)定鮮重。然后將葉片置于105 ℃殺青15 min，60 ℃烘干稱重。

1.4.2 葉片氮素含量 將干煙葉粉碎后充分混合，制成分析樣品，測(cè)定全氮含量[9]。

1.4.3 煙株農(nóng)藝性狀 按照《中華人民共和國(guó)煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) YC/T142—1988煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法》進(jìn)行。于圓頂期觀察、記載各處理煙株的株高、莖圍、有效葉數(shù)、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬，各小區(qū)觀測(cè)記載具有代表性的煙株5株，取平均值。

1.4.4 上部位葉面積 各處理于下部葉成熟期時(shí)，隨機(jī)選取具有代表性煙株5株，測(cè)定上部位3片葉(頂葉、倒二位葉、倒三位葉)的葉面積(葉長(zhǎng)×葉寬×0.634 5)[10]。

1.4.5 數(shù)據(jù)分析 所有數(shù)據(jù)均利用Excel 2003和SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)工具進(jìn)行處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙葉氮素含量差異

從圖1看出，移栽30 d時(shí)，T2、T3、T4氮素含量顯著高于T1，其中，以T3最高，達(dá)4.22%；移栽45 d時(shí)，T3氮素含量為4.18%，與T1、T2差異達(dá)顯著水平；移栽60 d時(shí)，各處理無顯著性差異；移栽75 d時(shí)，T3處理含量最高，顯著高于T1；移栽90 d時(shí)T1、T2、T3含量分別為2.43%、2.52%和2.40%，均顯著高于T4。綜上分析得出，T4(純化肥)處理煙葉氮素含量在中后期明顯下降，不利于中、上部位葉片生長(zhǎng)發(fā)育；有機(jī)肥施加過量(T1,T2)，又不利于前期氮素的吸收，且容易造成后期氮素含量過高，不利于氮代謝轉(zhuǎn)入碳代謝，導(dǎo)致煙葉貪青徒長(zhǎng)。T3處理煙株生長(zhǎng)前、中期煙葉氮素含量高且穩(wěn)定，有利于其生長(zhǎng)發(fā)育，生長(zhǎng)后期氮素含量相對(duì)較低，避免后期煙葉因氮素含量過高而影響品質(zhì)特色的形成。

注：同一時(shí)期不同小寫字母表示各處理差異顯著(p<0.05)。

Note: Nitrogen content in tobacco leaves fertilized with different proportions of organic nitrogen.

圖 1 不同比例有機(jī)氮肥施用的煙葉含氮量

Fig.1 Different lowercase letters indicated 5% significant level.

2.2 煙葉鮮、干物質(zhì)含量差異

由表1可知，移栽后0～60 d，煙葉鮮、干物質(zhì)含量增長(zhǎng)量較慢；移栽后60～90 d，增長(zhǎng)量較快。移栽30 d時(shí)，鮮、干物質(zhì)含量以T4(純化肥)處理的最高；移栽60 d后，相對(duì)于施純化肥處理，有機(jī)施肥模式對(duì)煙葉生長(zhǎng)發(fā)育具有較好的促進(jìn)作用，其中，T3處理整體表現(xiàn)較好，鮮重和干重分別比T4(純化肥)處理增加10.78%和14.62%。說明，相對(duì)于施純化肥處理，有機(jī)施肥處理雖然不利于煙葉前期的生長(zhǎng)，但能維持其中、后期的營(yíng)養(yǎng)需求，促進(jìn)后期生長(zhǎng)發(fā)育。

2.3 煙葉鮮、干物質(zhì)積累量差異

由圖2看出，烤煙移栽0～45 d時(shí)生長(zhǎng)發(fā)育緩慢，鮮、干物質(zhì)的積累量相對(duì)較少，處于基礎(chǔ)生長(zhǎng)階段。移栽45～60 d，T3、T4煙葉生長(zhǎng)發(fā)育程度相對(duì)較快；移栽60 d后，各處理煙葉均達(dá)旺盛生長(zhǎng)階段；移栽75 d左右時(shí)，T1、T2煙葉的鮮、干物質(zhì)積累量比T3、T4高。說明，配施有機(jī)氮肥的處理在煙株生長(zhǎng)前期(移栽45 d之前)其鮮、干物質(zhì)積累量相對(duì)較少，但能維持生長(zhǎng)中、后期對(duì)養(yǎng)分的需求，其中以增施30%有機(jī)氮肥(T3)表現(xiàn)較好。

表1 不同比例有機(jī)氮肥施用的煙葉鮮、干物質(zhì)含量

注：同行不同小寫字母表示同一時(shí)期各處理差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lowercase letters in the same column indicated 5% significant level.

圖2 煙葉鮮、干物質(zhì)的累積量

2.4 煙株農(nóng)藝性狀

從表2看出，在圓頂期，各處理對(duì)煙株生物學(xué)性狀影響不同。株高以T3處理最高，為117.6 cm，比T2、T1和 T4分別高12.29%、10.35%和9.23%，施有機(jī)氮肥的3個(gè)處理間差異不顯著，均與純化肥處理差異達(dá)顯著水平。T3處理的莖圍和最大葉長(zhǎng)均顯著高于T1、T4，與T2處理差異不明顯。T3處理最大葉寬度顯著大于T1處理，與其他處理差異不明顯。各處理有效葉片數(shù)無顯著性差異?？傮w看來，T3處理煙株生物學(xué)性狀相對(duì)較好，說明，有機(jī)氮肥增施過量或不施均不利于煙株生長(zhǎng)發(fā)育。

表2 不同處理煙株的農(nóng)藝性狀(圓頂期)

注：同列數(shù)字后不同小寫字母表示差異達(dá)顯著水平(P<0.05)。

Note: Different lowercase letters in the same column indicated significance of difference at 0.05 level.

2.5 煙株上部位葉面積

由圖3看出，在下部葉成熟期，各處理上部位葉面積的表現(xiàn)各不相同。頂部葉和倒二位葉片面積均以T3最大，分別為821.14 cm2和1 113.96 cm2，均與T1、T4存在顯著性差異，與T2無明顯差異。倒三位葉面積T3最大，為1 281.98 cm2，顯著高于其他3個(gè)處理。施有機(jī)氮肥的處理上部葉面積均大于純化肥處理。說明，增施有機(jī)氮肥能夠促進(jìn)煙株上部位葉片的發(fā)育，其中以T3處理的上部葉面積最大，對(duì)煙株上部位葉片的開片效果最好。

圖3 煙株上部葉的葉面積(下部葉成熟期)

3 結(jié)論與討論

1) 研究表明，在喀斯特地區(qū)種植云煙97，煙葉的旺長(zhǎng)時(shí)期從移栽后60 d左右開始，移栽后60～90 d是煙葉鮮、干物質(zhì)積累的高峰期。與施用有機(jī)氮肥相比較，純化肥的處理其煙葉氮素、干物質(zhì)積累量在中后期明顯降低，不利于上部位葉的生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)特色的形成；但施用過量的有機(jī)氮肥，又不利于煙葉前期氮素的吸收，且容易造成后期氮素過高，導(dǎo)致晚熟，降低品質(zhì)?？傮w而言，增施適量(30%)有機(jī)氮肥在煙株生長(zhǎng)前、中期的氮素含量均比較高，且后期能維持氮素含量在較適宜的水平，不會(huì)造成后期氮素過多的現(xiàn)象，與煙葉各生育時(shí)期所需養(yǎng)分狀況比較吻合，整個(gè)生育期煙株生長(zhǎng)發(fā)育表現(xiàn)良好。

2) 張翔和劉國(guó)順等[11-12]研究表明，煙株干物質(zhì)積累的高峰期主要集中在移栽后45～75 d，與本試驗(yàn)結(jié)果不一致，造成的原因可能是由于試驗(yàn)地(貴州省威寧縣)位于喀斯特地貌特征的山區(qū)，氣候垂直差異比較明顯[13]，容易導(dǎo)致季節(jié)性的干旱，這種情況一般存在于移栽后30 d左右。由于煙株對(duì)養(yǎng)分的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)和利用主要依賴于土壤水分[14]，當(dāng)土壤水分過少時(shí)，會(huì)抑制其根系的生長(zhǎng)，降低吸收面積及吸收能力[15]，從而降低煙葉對(duì)N、P、K的吸收積累量，其中N素是影響煙株生長(zhǎng)發(fā)育的最重要元素，因此缺N素不利于煙株生長(zhǎng)發(fā)育。另外，施肥后如果不能及時(shí)灌溉或者降雨補(bǔ)充水分，將會(huì)降低速效肥料的利用率[16]，而且土壤中微生物活力較低，不能將有機(jī)肥含有的有機(jī)養(yǎng)分轉(zhuǎn)化為供煙株吸收的無機(jī)礦物養(yǎng)分[17]，容易造成煙株前期養(yǎng)分不足，不利于生長(zhǎng)。因此，針對(duì)貴州省喀斯特地區(qū)獨(dú)特的生態(tài)因素容易造成煙株生長(zhǎng)滯后15 d左右的情況，筆者等認(rèn)為可以通過調(diào)控微生態(tài)環(huán)境來改善煙株前期生長(zhǎng)條件，如可采用井窖式移栽[18]、膜下小苗移栽[19]，還可以通過調(diào)節(jié)根系的發(fā)育[20-21]，增強(qiáng)其抗旱及對(duì)養(yǎng)分的吸收能力。

3) 劉泓等[22]研究表明，化肥配施有機(jī)肥能促進(jìn)煙株干物質(zhì)積累，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。施加過多或者不施加有機(jī)氮肥均不利于煙株生長(zhǎng)發(fā)育，可能是由于肥料對(duì)作物產(chǎn)生的影響與土壤水分含量關(guān)系密切[23]。一方面，由于煙株生長(zhǎng)前期缺水，容易造成有機(jī)肥養(yǎng)分分解緩慢，但后期雨水充足，又容重導(dǎo)致養(yǎng)分過多，因此，施加過多的有機(jī)氮肥造成煙株前期氮素含量低，后期氮素積累量較多；另一方面，單施化肥造成煙株中、后期發(fā)育滯緩甚至脫肥[24]。綜上所述，增施適量(30%)有機(jī)氮肥對(duì)喀斯特?zé)焻^(qū)種植云煙97具有較好的效益，同時(shí)增施有機(jī)氮肥可提高土壤總孔隙度，降低容重，使耕層土壤疏松，增加團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)持水能力，從而提高水分利用率，有效緩解干旱造成的影響[25]。本研究?jī)H從典型地區(qū)獲取葉部表觀數(shù)據(jù)得出以上結(jié)論，不足之處在于未涉及多個(gè)地區(qū)生態(tài)因素對(duì)云煙97各個(gè)部位生長(zhǎng)的表現(xiàn)、不同時(shí)期土壤微生物數(shù)量的變化規(guī)律及煙葉產(chǎn)質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)等，這些內(nèi)容將在今后研究中繼續(xù)探討。

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(責(zé)任編輯： 姜 萍 )

Effects of Different Proportions of Organic Nitrogen on NitrogenContent and Growth of Yunyan 97

YANG Shuangjian1,2, XU Lingjie1, ZHAI Xin3, DONG Min1, DU Xiangge1*

(1.ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193; 2.WeiningBranchTobaccoCompany,BijieTobaccoCompany,Weining,Guizhou553100; 3.BijieTobaccoCompany,Bijie,Guizhou551700,China)

To provide the technical reference for planting Yunyan97 in karst region,the effects of different proportions organic nitrogen on growth and development of Yunyan97 were studied. Results: The nitrogen content in tobacco leaves of 30% organic nitrogen treatment was enhanced by 17.88% and 19.18% respectively compared with 70% nitrogen treatment 30 d and 45 d after transplanted, while had no significant difference with the control(pure chemical fertilizer); 90 d after transplanted, the nitrogen content in tobacco leaves of 30% organic nitrogen treatment decreased significantly and was lower than the pure chemical fertilizer treatment; 60～90 d after transplanted, the fresh and dry weight of tobacco plants of 30% organic nitrogen treatment was significantly increased by 10.78% and 14.62% respectively in comparison with pure chemical fertilizer treatment. Conclusion: the vigorous growth period started 60 d after transplanted in karst region, 60～90 d after transplanted was the important period of accumulating fresh and dry matter; Increasing 30% organic nitrogen was beneficial for enhancing nitrogen content in early growth period and maintaining the middle term growth. The tobacco grew well in the whole growth period.

karst region; Yunyan97; nitrogen content; fresh and dry weight

2013-08-20； 2014-04-21修回

貴州省煙草專賣局科技項(xiàng)目“威寧煙區(qū)抗春旱移栽技術(shù)集成與應(yīng)用”(201226)

楊雙劍(1978-)，男，在讀博士，研究方向：有機(jī)農(nóng)業(yè)。E-mail：ysj318@163.com

*通訊作者：杜相革(1964-)，男，教授，博士生導(dǎo)師，從事有機(jī)農(nóng)業(yè)研究。E-mail：duxge@cau.edu.cn

1001-3601(2015)07-0372-0101-04

S572

A