肥水协同供应模式对云烟87上部烟叶质量的影响

祖庆学， 聂忠扬， 张翼飞， 王艺琨， 蒋司卿， 雷小芳， 林松

(贵州省烟草公司贵阳市公司， 贵州 贵阳 550001)

在烤烟生产过程中，水分和养分是影响烤烟生长发育和烟叶品质的主要因素，也是可有效调控烤烟产量和品质的主要技术措施，两者之间存在着密切的相互促进、相互制约的关系，水分能促进肥效发挥，肥能促进水土系统生产效能的展现，肥水关系失调意味着植物生长过程的衰退甚至停止[1]。张军仓等[2]研究表明，灌水、氮肥及其互作均对烤烟叶面积、光合特性及经济性状产生显著影响。王李芳等[3]研究表明，灌水300 m3·hm-2和施氮105 kg·hm-2能够满足烤烟生长发育的需求，干物质积累较多，烟叶内在化学成分协调，而且能够实现优质丰产。刘毅等[4]研究表明，滴灌与增施肥料的耦合效应明显，能改善烟株的农艺性状，提高烟叶的产量和质量，提高烟株对肥料的利用率，增加烟叶生产的经济效益。汤宏等[5]研究表明，在贵州省黔东南州烟区以灌水量为1.00～2.00 L·株-1和施钾量为 270 kg·hm-2的水钾耦合处理对促进烤烟生长，提高产量和改善烟叶品质效果较好。李熙全等[6]研究表明，水溶根施肥技术能够促进烤烟生长发育，改善田间农艺性状，增加中部烟叶单叶重，提高烟叶产量和产值，协调烟叶的化学成分，提高烟叶吸食品质。

因此，在烤烟生产中，水分与养分必须紧密结合，利用水肥耦合作用原理，根据烤烟不同生育时期不同需水、需肥特性，将灌溉与施肥有机地协调起来，促进肥水协同供应，提高水肥资源利用效率，提升烤烟产量和品质。

由于贵阳烟区烤烟生长中后期雨水较多，肥料利用率低，导致生育期推迟，影响上部叶正常生长和品质提高，本试验以“以水带肥，以水促肥，因水施肥，水肥耦合”为导向，通过烤烟不同生育时期施用旺长肥和落黄肥，促进肥水协同供应，提高肥料利用率，促进烟株正常生长，进一步提高上部烟叶品质。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2021年在贵阳市开阳县进行，试验地前茬作物为玉米，土壤肥力中等、均匀，地势平坦，土壤类型为壤土，pH值6.88，有机质含量37.11 g·kg-1，全氮含量1.98 g·kg-1，碱解氮含量138 mg·kg-1，全磷含量1.254 g·kg-1，有效磷含量40.85 mg·kg-1，全钾含量13.70 g·kg-1，速效钾含量295 mg·kg-1。烟田于3月15日起垄覆膜，起垄时每667 m2条施烟草专用复合肥(N 9%，P2O510%，K2O 27%)50 kg、商品有机肥(N+P2O5+K2O≥5%)50 kg和发酵油枯15 kg作为基肥，施肥深度20 cm；4月18日移栽，同时每667 m2施入提苗肥(N 22%、P2O514%、K2O 10%)2.5 kg(2.5 kg提苗肥兑水250 kg)作为定根水，烤烟种植行株距为1.1 m×0.6 m，种植密度为每667 m21 010株；5月5日，施用专用追肥(N 14%、P2O519%、K2O 20%)9 kg(9 kg专用追肥兑水100 kg)；8月29日上部叶采收烘烤。

1.2 试验材料

供试品种为云烟87。

供试肥料：其一，旺长肥，由河南普利农业科技开发有限公司提供，主要成分含量为N+P2O5+K2O≥420 g·L-1(N≥210 g·L-1, P2O5≥50 g·L-1, K2O≥160 g·L-1)，有机质含量≥150 g·L-1；其二，落黄肥，由河南普利农业科技开发有限公司提供，主要成分含量为N+K2O≥410 g·L-1(N≥10 g·L-1, K2O≥400 g·L-1)、有机质含量≥230 g·L-1、pH值6.0～7.0。

1.3 试验设计

采用随机区组设计，设置5个处理： CK，空白处理，按照当地常规施肥方法进行；T1处理，基肥量与追肥量具体参照当地施肥量，在移栽后30 d穴施旺长肥1 kg和移栽后50 d穴施落黄肥1 kg(1 kg旺长肥和落黄肥各兑水80 kg稀释)；T2处理，基肥量与追肥量具体参照当地施肥量，在移栽后30、45 d穴施旺长肥，50 d穴施落黄肥，每次施用量为1 kg(1 kg的旺长肥和落黄肥各兑水80 kg稀释)；T3处理，基肥量与追肥量具体参照当地施肥量，在移栽后30 d穴施旺长肥，50、60 d穴施落黄肥，每次施用量为1 kg(1 kg的旺长肥和落黄肥各兑水80 kg稀释)；T4处理，基肥量与追肥量具体参照当地施肥量，在移栽后30、45 d穴施旺长肥，50、60 d穴施落黄肥，每次施用量为1 kg(1 kg的旺长肥和落黄肥各兑水80 kg稀释)。

1.4 观察记载

1.4.1 农艺性状

在各小区选择有代表性的 10 株烟株挂牌标记，分别于烟株移栽后 90 d 对烟株的株高、茎围、叶片数、节距、最大叶长宽、倒三叶长宽、倒六叶长宽和顶叶长宽等农艺性状进行调查，并计算叶面积，叶面积=0.634 5×叶长×叶宽，其中0.634 5为叶面积系数[7]。

1.4.2 经济性状

以小区为单位单独采收烘烤、分级计产。开烤前调查实收株数, 对各小区标记烟株标记下部叶(4～7叶位)、中部叶(8～13叶位)、上部叶(14～18叶位)。烘烤结束后，分小区按国家42级标准分级，统一价格按当地收购价格进行计算，仅统计上部烟叶的产量、产值，上等烟比例、中上等烟比例。

1.5 测定项目及方法

1.5.1 烟叶外观质量

依据烤烟国家标准GB 2635—1992[8]对样品外观质量进行鉴定，采用专家打分的方法，测定项目包括：颜色、成熟度、叶片结构、油分、身份、色度、叶面组织特征、柔韧性和光泽度等指标。

1.5.2 烟叶常规化学成分

采用连续流动法测定，总糖、还原糖参照YC/T 159—2019，烟碱参照YC/T 468—2013，总氮参照YC/T 161—2002，钾参照YC/T 217—2007，氯参照YC/T 162—2011；并计算两糖比、糖碱比、氮碱比和钾氯比。

1.5.3 烟叶中性致香物质

利用7 890B-5 977E 气质联用仪(美国安捷仑公司)测定烟叶中性致香物质含量。

1.5.4 烟叶感官质量

按香气特性(香气质、香气量、透发性、杂气)、烟气特性(细腻度、柔和度、圆润感)、口感特性(刺激性、干燥感、余味)等指标来衡量烟叶感官质量，吸食质量评价按照标准《YC/T 138—1998烟草及烟草制品》[9]进行。

1.6 数据处理

使用DPS 7.05软件，采用Duncan新复极差法比较不同处理间各种指标之间的差异；使用OriginPro 8.5进行相关数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 肥水协同供应模式对烤烟农艺性状的影响

不同肥水协同供应模式对烤烟移栽后90 d农艺性状的影响如表1所示。T1、T2和T3等处理株高显著高于对照；T2处理叶片数多于对照，但差异不显著，其他处理叶片数均低于对照，但差异不显著；不同肥水协同供应模式烟株茎围均小于对照，但处理间及处理与对照间差异均不显著；不同肥水协同供应模式(T1处理除外)烟株节距均小于对照，且T2处理与对照间差异显著，其他处理间差异均不显著；T1、T2和T3等处理烟株倒三叶、倒六叶和顶叶的叶面积均显著高于对照。说明肥水协同供应能促进烟株生长发育及上部烟叶开片，明显地增加株高和上部烟叶面积，为上部烟叶优质丰产打下良好的物质基础，特别是移栽后50 d施用一次落黄肥的T1处理和T2处理及移栽后30 d施一次旺长肥，50、60 d施两次落黄肥的T3处理。

表1 肥水协同供应模式对烤烟农艺性状的影响

2.2 肥水协同供应模式对上部烟叶经济性状的影响

不同肥水协同供应模式对上部烟叶经济性状的影响如表2所示。与对照相比，不同肥水协同供应模式上部烟叶产量、产值、均价、上等烟比例和中上等烟比例等经济性状均较高。T1、T2和T3等处理各经济性状指标与对照间差异均显著，其中T2处理的每667 m2产量和中上等烟比例均最高，分别比对照提高了5.74 kg和12.20百分点，T3处理的每667 m2产值、均价和上等烟比例等指标最高，分别比对照提高了353.83元、5.40元·kg-1和30.45百分点。说明在烤烟生长发育过程中，施一次落黄肥两次旺长肥(T2处理)或施一次旺长肥两次落黄肥(T3处理)均能显著提高烤烟上部烟叶经济性状。

表2 肥水协同供应模式对烤烟上部烟叶经济性状的影响

2.3 肥水协同供应模式对上部烟叶外观质量的影响

不同肥水协同供应模式对上部烟叶外观质量的影响如表3所示。与对照相比，不同肥水协同供应模式(除T1外)的上部烟叶外观质量总分均较高，尤其是T2处理和T3处理，其外观质量总分分别为55.0分和54.5分，主要体现在颜色、成熟度、色度等方面。说明肥水协同供应能改善上部烟叶颜色，提高上部烟叶成熟度，增强上部烟叶色度，提升上部烟叶外观质量，尤其是T2处理(施一次落黄肥两次旺长肥)和T3处理(施一次旺长肥两次落黄肥)。

表3 肥水协同供应模式对烤烟上部烟叶外观质量的影响

2.4 肥水协同供应模式对上部烟叶常规化学成分的影响

2.4.1 肥水协同供应模式对上部烟叶常规化学成分含量的影响

不同肥水协同供应模式对上部烟叶常规化学成分含量的影响如表4所示。不同肥水协同供应模式上部烟叶的总糖、还原糖、钾和氯等含量均显著高于对照；总氮含量均低于对照，特别是T2和T3处理显著较低；烟碱含量以T1处理最低，其次是T4处理，其他2个处理均高于对照，尤其是T3处理显著高于对照。施一次旺长肥的T1和T3处理上部烟叶的总糖、还原糖和钾等含量均较高，总糖分别比对照高了7.91百分点和12.91百分点；施一次落黄肥两次旺长肥的T2处理总氮和钾含量在4种处理中最低。说明肥水协同供应能提高上部烟叶总糖、还原糖和钾等含量，降低总氮含量。

表4 肥水协同供应模式对烤烟上部烟叶常规化学成分的影响 单位：%

2.4.2 肥水协同供应模式对上部烟叶常规化学成分协调性的影响

不同肥水协同供应模式对上部烟叶常规化学成分协调性的影响如表5所示。不同肥水协同供应模式上部烟叶的两糖比、糖碱比等均显著高于对照，而钾氯比均显著低于对照，氮碱比以T1处理最大。不同肥水协同供应模式中，施一次落黄肥两次旺长肥的T2处理两糖比最大，其值为0.89，比对照提高了0.12；施一次旺长肥两次落黄肥的T3处理糖碱比和钾氯比在四种处理中均最大。说明肥水协同供应能提高上部烟叶的两糖比、糖碱比和氮碱比等比值，改善了化学成分协调性。

2.5 肥水协同供应模式对上部烟叶中性致香物质的影响

2.5.1 肥水协同供应模式对上部烟叶类胡萝卜素类物质的影响

不同肥水协同供应模式对上部烟叶类胡萝卜素类物质的影响如表6所示。不同肥水协同供应模式(除T4处理外)上部烟叶类胡萝卜素总量均低于对照，其中以施一次落黄肥两次旺长肥的T2处理最低。

表5 肥水协同供应模式对烤烟上部烟叶常规化学成分协调性的影响

表6 肥水协同供应模式对烤烟上部烟叶类胡萝卜素类物质的影响 单位：μg·g-1

2.5.2 肥水协同供应模式对上部烟叶苯丙氨酸类和类西柏烷类物质的影响

不同肥水协同供应模式对上部烟叶苯丙氨酸类和类西柏烷类物质的影响如表7所示。不同肥水协同供应模式(除T2处理外)上部烟叶苯丙氨酸类总量均低于对照，而类西柏烷类物质总量均低于对照。

表7 肥水协同供应模式对烤烟上部烟叶苯丙氨酸类和类西柏烷类物质的影响 单位：μg·g-1

2.5.3 肥水协同供应模式对上部烟叶类赖百当类物质的影响

不同肥水协同供应模式对上部烟叶类赖百当类物质的影响如表8所示。不同肥水协同供应模式(除T1处理外)上部烟叶类赖百当类总量均低于对照。

表8 肥水协同供应模式对烤烟上部烟叶类赖百当类物质的影响 单位：μg·g-1

2.5.4 肥水协同供应模式对上部烟叶棕色化反应产物的影响

不同肥水协同供应模式对上部烟叶棕色化反应产物的影响如表9所示。与对照相比，T1和T4处理的棕色化反应产物总量均较高，尤其是T4处理，其棕色化反应产物总量为6.84 μg·g-1。

表9 肥水协同供应模式对烤烟上部烟叶棕色化反应产物的影响 单位：μg·g-1

2.5.5 肥水协同供应模式对上部烟叶生物碱类物质的影响

不同肥水协同供应模式对上部烟叶生物碱类物质的影响如表10所示。与对照相比，T2、T3和T4处理上部烟叶生物碱类总量均较高，其中以施一次旺长肥两次落黄肥的T3处理最高，其值为450.52 μg·g-1，比对照提高了57.54%。

2.5.6 肥水协同供应模式对上部烟叶中性致香物质总量的影响

不同肥水协同供应模式对上部烟叶中性致香物质总量的影响如表11所示。不同肥水协同供应模式上部烟叶新植二烯和中性致香物质总量均高于对照，新植二烯以T1和T2处理较高。中性致香物质总量以T2、T3处理较高，分别比对照提高了278.64 μg·g-1和236.42 μg·g-1。说明肥水协同供应能提高上部烟叶中性致香物质含量，有利于提升上部烟叶品质，尤其是T2处理(施一次落黄肥两次旺长肥)和T3处理(施一次旺长肥两次落黄肥)。

表10 肥水协同供应模式对烤烟上部烟叶生物碱类物质的影响 单位：μg·g-1

表11 肥水协同供应模式对烤烟上部烟叶中性致香物质总量的影响 单位：μg·g-1

2.6 肥水协同供应模式对上部烟叶感官质量的影响

不同肥水协同供应模式对上部烟叶感官质量的影响如表12所示。不同肥水协同供应模式上部烟叶感官质量总分均高于对照，特别是T2处理(施一次落黄肥两次旺长肥)和T3处理(施一次旺长肥两次落黄肥)，其总分分别为65.5分和65.0分，主要体现在香气质、香气量、细腻度、圆润感、干燥感和余味等方面。

表12 肥水协同供应模式对烤烟上部烟叶感官质量的影响

3 小结与讨论

水溶性肥料渗透性强，能促进植物原生质流动，加快根系吸收营养成分，促使根系发达，增强硝酸还原酶的活性，加速氨基酸、蛋白质合成，增强光合作用，提高作物抗寒、抗逆能力，提高作物产量，改善作物品质。

旺长肥是有机水溶肥，含有大量的氮、磷、钾素以及根系易吸收的矿质元素和微量元素，不含氯及其他有害物质。落黄肥是有机水溶高钾型肥料，是针对烤烟生长中后期“少氮多钾”的需肥特点而设计的大量元素液态肥，含有少量的氮和大量的钾素、黄腐酸钾及微量元素，不含氯，肥料利用率高，可有效防止烟株贪青晚熟，提高植物抗逆性。

根据烤烟生长的需水需肥规律，利用水肥耦合原理，促进肥水协同供应，确保烟株正常生长发育和分层落黄，提高烤烟产量和质量。

烟叶是烤烟收获的主要器官，株高是烤烟营养生长的主要指标，叶面积的大小是衡量烟叶优劣的重要指标。旺长肥是含有大量氮磷钾的有机水溶性肥料，易于根系吸收、合成及转运，促进烟株快速生长发育及上部烟叶开片，增加株高，增大烟叶面积。本试验移栽后50 d施用一次落黄肥的T1处理和T2处理及移栽后30 d施一次旺长肥，50、60 d施两次落黄肥的T3处理能显著增加株高和叶面积，这与张军仓等[2,10-13]研究结果一致。

肥水协同供应能较大程度地发挥烤烟生产潜力，生产出优质适产的烟叶。本试验不同肥水协同供应模式上部烟叶产量、产值、均价、上等烟比例和中上等烟比例等经济性状均高于对照，特别是施一次落黄肥两次旺长肥的T2处理和施一次旺长肥两次落黄肥的T3处理较为显著，这与张军仓等[2-4,6,14-15]研究结果一致。

肥水协同供应能满足烤烟不同生育时期对养分的需求，保障烟株正常健康生长，为生产优质烟叶打下基础。本试验不同肥水协同供应能改善上部烟叶颜色，提高上部烟叶成熟度，增强上部烟叶色度，提升上部烟叶外观质量，这与周健飞等[15]研究结果一致。本试验肥水协同供应能提高上部烟叶总糖、还原糖和钾等含量，降低总氮含量，提高上部烟叶的两糖比、糖碱比和氮碱比等比值，改善了化学成分协调性，提高上部烟叶中性致香物质含量，改善上部烟叶感官质量，有利于提升上部烟叶品质，特别是施一次落黄肥两次旺长肥的T2处理和施一次旺长肥两次落黄肥的T3处理较为明显，这是因为水溶性肥料旺长肥和落黄肥能被烟株根系快速吸收，促进了烟株健康生长发育和烟叶内在化学成分协调，改善了烤后上部烟叶抽吸质量。