缓释肥不同配比对郴州烤烟产量及品质的影响

刘 芳，孟智勇，江祥伟，李井军，刘锦涛，王俊生，李 岩，孙 强

（1.河南省农业科学院烟草研究所，河南 许昌 461000；2.郴州市烟草公司嘉禾县分公司，湖南 郴州 423000；3.三门峡市烟草公司陕州区分公司，河南 三门峡 472000）

烤烟是对肥料极为敏感的经济作物，肥料种类、配比及施肥量、施肥时期、施肥方法等均会对烟叶产量和质量产生较大影响[1-4]。肥料施用过少，养分供应不足，达不到预期的生产目的；肥料施用过量，则会大大降低烟叶的品质，既增加了生产成本，又降低了烟叶质量[5-7]。在实际生产中，有部分烟农为追求高产不断增大氮肥施用量，忽略了氮、磷、钾的平衡，不仅导致土壤养分失调，氮肥利用率降低，甚至会引发氮素污染[8-9]。针对氮素浪费现象，很多学者开展了缓控释肥的研究，结果发现，与普通尿素和复合肥相比，缓释肥可以明显延长肥效期，满足作物生育后期对养分的需求[10]。目前，关于缓释肥在粮食、蔬菜、水果等农作物生长发育中的应用报道较多[11-13]。从烟叶成产成本来看，烤烟种植过程中需进行1～2 次追肥，费工费时，配施缓释肥不仅可以满足烤烟生长所需养分，而且能够降低人工成本[14]；从烟叶品质看来，配施缓释肥能够延缓肥料水解，缓慢释放养分，以满足烤烟不同生长发育时期对养分的需求，从而提高化肥利用率，改善烟叶综合品质[15-16]。因此，科学合理施肥是生产优质烟叶的关键，项目组根据郴州烟区土壤条件和生产实际情况，以烤烟田间生长发育需肥规律为基础，开展不同缓释肥配比施用的田间试验，以期筛选出适宜当地土壤肥力的缓释肥最佳配施比例，提高肥料利用率，降低人工成本，提高烟叶品质。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2021 年3—7 月在湖南省郴州市嘉禾县广发镇忠良村开展，试验品种为当地主栽品种云烟87，设置3 个试验点，每个试验点烟田面积不少于1 667 m2，前茬作物为水稻，田块规整，肥力一致。3 月24 日移栽，移栽行距和株距为120 cm×50 cm。其他烟田管理措施参照当地烟叶生产技术标准进行。项目试验用烤房为国标燃煤密集烤房。供试肥料有烟草专用基肥（N-P2O5-K2O=8-10-11，由湖南省烟草公司长沙市公司提供）、饼肥（N+P2O5+K2O ＞5%，同上）、硫酸钾（K2O ＞50%，同上）、提苗肥（N-P2O5-K2O=20-9-0，同上）、烟草专用追肥（NP2O5-K2O=10-0-32，同上）、缓释肥70%（N-P2O5-K2O=18-10-18，安徽六国化工股份有限公司）。

1.2 试验设计

试验设4 个处理，以常规施肥为对照（CK），采用随机区组设计，每个处理3 次重复，小区面积为132 m2（约200 株烟）。

CK：当地常规施肥，烟田起垄时施烟草专用基肥50 kg/667m2、饼肥30 kg/667m2、硫酸钾15 kg/667m2；移栽时穴施提苗肥9 kg/667m2；生长期追施烟草专用追肥50 kg/667m2。总施氮量为12 kg/667m2。

T1：烟田起垄时调施30%底肥（烟草专用基肥3.5 kg/667m2、烟草专用追肥3.5 kg/667m2、硫酸钾38.5 kg/667m2）、70% 缓 释 肥46.5 kg/667m2、饼 肥30 kg/667m2；移栽时穴施提苗肥9 kg/667m2。总施氮量为12 kg/667m2。

T2：烟田起垄时调施50%底肥（烟草专用基肥16.5 kg/667m2、烟草专用追肥16.5 kg/667m2、硫酸钾31.5 kg/667m2）、50%缓 释 肥33.5 kg/667m2、饼肥30 kg/667m2；移栽时穴施提苗肥9 kg/667m2。总施氮量为12 kg/667m2。

T3：烟田起垄时调施30%底肥（烟草专用基肥3 kg/667m2、烟草专用追肥2.5 kg/667m2、硫酸钾32 kg/667m2）、70%缓释肥41 kg/667m2、饼肥28.5 kg/667m2；移栽时穴施提苗肥7.5 kg/667m2。总施氮量约为10.5 kg/667m2。

T4：烟田起垄时调施50%底肥（烟草专用基肥14.5 kg/667m2、烟草专用追肥11.5 kg/667m2、硫酸钾27.5 kg/667m2）、50%缓释肥29 kg/667m2、饼肥37 kg/667m2；移栽时穴施提苗肥7.5 kg/667m2。总施氮量约为10.5 kg/667m2。

1.3 指标测定与方法

1.3.1 主要农艺性状调查 烟草成熟期于每个小区选择有代表性的5 株烟株，按照YC/T142—1998 烟草农艺性状调查方法 测量株高、茎围、节距以及最大叶长宽。

1.3.2 烤后烟叶外观质量和经济性状调查 每次成熟采收时，以小区为单位，单独挂牌、编杆、烘烤。烤后烟叶出炕后回潮、平衡水分，组建外观质量评价小组，按照GB 2635—1992 烤烟 中的评价标准评价各处理烟叶的成熟度、油分、颜色、身份、结构、色度、含青度、挂灰和杂色等外观质量指标，并分别闻其嗅香，并对各小区烤后烟叶进行分级，计算各小区产量、产值、均价、上等烟率、中等烟率、单叶重等经济性状指标。

1.3.3 烟叶常规化学成分测定 选取烤后烟叶样品，利用连续流动分析仪，参照YC/T 159—2002 测定烟叶的总糖、还原糖含量，参照YC/T 160—2002 测定烟叶烟碱含量，参照YC/T 161—2002 测定烟叶总氮含量，参照YC/T 162—2002 测定烟叶氯含量，参照YC/T173—2003 测定烟叶钾含量。

1.3.4 烟叶中性致香成分测定 采用同时蒸馏萃取装置，以二氯甲烷为萃取溶剂，采用美国安捷伦7890B-5977A 气质联用仪离子扫描内标相对定量法对烟叶中性致香物质进行定性定量分析。

1.3.5 烟叶感官评吸质量评价 取各处理烤后烟叶样品1 kg，切丝卷制成单料烟并平衡水分，由8 位具备烟草行业感官评吸鉴定资质的专家进行感官质量评价。单料烟评价参照YC/T 138—1998 烟草及烟草制品 按照风格特征5 分标度法、品质特征9 分标度法进行感官质量及工业可用性评价，并计算各处理的评吸分值。

1.4 数据处理

采用Excel 2010 和SPSS 软件进行数据处理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对烤烟农艺性状的影响

从表1 可知，各处理间株高有一定差异，表现为T2 ＞CK ＞T3 ＞T1 ＞T4，茎 围 表 现 为T3 ＞T2 ＞CK ＞T4 ＞T1，中部最大叶长表现为T1 ＞CK ＞T2 ＞T4 ＞T3，中部最大叶宽表现为T3 ＞T2 ＞T1 ＞CK ＞T4，上部最大叶的长宽差异不大。保证施氮量不变（CK、T1 和T2）的情况下，以施加50%缓释肥（T2）的烟株农艺性状较好，具体表现为促进烟株长高、茎围增粗、中部叶面积变大；同时，T2 处理可以有效减少后期施肥管理的人工成本，增加烟叶产量和经济效益。与对照相比，降低12.5%的施氮量（T3 和T4），虽然烤烟株高有所下降，但茎粗和上部最大叶叶面积表现为T3 ＞CK ＞T4，说明在降低总施氮量的情况下，适当增加缓释肥比例，可以保证烟叶产量与质量，同时减少人工成本。

表1 不同处理烤烟的农艺性状

2.2 不同处理对烤后烟叶经济性状的影响

从图1 可知，总施氮量不变（CK、T1 和T2），施用缓释肥的烤后烟叶产值、产量、单叶重、上等烟比例均优于对照，其中T2 的产量、产值、上等烟比例表现最好，产量与CK、T1 的差异不显著，但由于上等烟比例显著高于CK、T1，因此产值显著高于二者。T3 和T4 的总施氮量减少了12.5%，因此在产量、产值、单叶重和上等烟比例等方面均表现较差。因此，在施氮量不变的情况下，采用施50%底肥、50%缓释肥的配比方案可以保证烤后烟叶产量不降，同时提高经济效益。

图1 不同处理烤后烟叶的经济性状

2.3 不同处理对烤后烟叶外观质量的影响

从表2 可知，烤后烟叶外观质量整体得分差异不大，配施缓释肥对烟叶外观质量影响较小。其中，中部叶T3 的总分最高，具体表现为颜色、色度有所改善，挂灰杂色减少；上部叶T1 的总分最高，具体表现为改善了烟叶身份、结构，色度增强，油分提高，挂灰杂色减少，嗅香也有所提高。

表2 不同处理烤后烟叶外观质量评价 （分）

2.4 不同处理对烤后烟叶常规化学成分的影响

从表3 可以看出，不同处理不同部位的烤后烟叶常规化学成分有所差异。从中部叶来看，除T4 外，其他处理的总糖、还原糖含量均高于CK，其中T1、T2 与CK 的差异显著；所有处理的总氮均低于CK且在适宜范围内，烟碱含量均偏高（3.22～3.84）；钾含量均＞2，T1、T2、T3 的钾含量相较于CK 均有所提高，其中T2 最高；氯含量T3 最低，但各处理间差异不显著；从化学成分协调性来看，T1、T2 的两糖比高于CK，T3、T4 的两糖比略低于CK，T3的氮碱比最高、T1 最低，T4 的钾氯比和糖碱比最低，T2 的钾氯比、糖碱比最高，除T4 外其他处理的钾氯比和糖碱比均高于CK。

表3 不同处理烤后烟叶的常规化学成分含量

从上部叶来看，T1～T4 处理的总糖、还原糖含量均有所提高，总氮、烟碱含量均有所降低，各处理的总氮均达到优质烟适宜范围（1.6～2.8），T1、T2 的烟碱含量达到优质烟适宜范围（3.0～3.5）；钾含量均＞2 且均高于CK，T2 的氯含量低于CK；从化学成分协调性看，T1～T4 处理的两糖比、糖碱比均高于CK，T1 的两糖比（≥0.75）、糖碱比（6.0～10.0）较高且均处于优质烟适宜范围，CK 及其他处理的氮碱比均适宜（0.6～0.8），钾氯比以T2 最高。

综合分析，在施氮量不变的情况下，采用施50%底肥、50%缓释肥的配比方案可有效促进烤后烟叶化学成分的协调性。

2.5 不同处理对烤后烟叶中性致香成分的影响

由表4 可知，中上部叶的中性致香物质总量（除新植二烯）均以T2 最高。就中部叶而言，T1、T2 的质体色素降解产物含量分别比CK 高2.94%、20.16%；棕色化反应类产物含量表现为T1 ＞CK ＞T3 ＞T2 ＞T4，各处理苯丙氨酸裂解产物含量相较于CK 均偏低，T3 的西柏烷类产物最高，T1 的其他致香产物最高。就上部叶而言，质体色素降解产物含量表现为T2 ＞CK ＞T1 ＞T4 ＞T3；相比于CK，其他处理的棕色化反应类产物、西柏烷类产物及其他产物含量均提高；苯丙氨酸裂解产物各处理间差异明显，具体表现为T2 ＞CK ＞T1 ＞T3 ＞T4。综合来看，在施氮量不变的情况下，采用施50%底肥、50%缓释肥的配比方案可以最大程度提高烟叶中性致香物质的含量。

表4 不同处理烤后烟叶的主要中性致香物质 （μg/kg）

2.6 不同处理对烤后烟叶感官评吸质量的影响

由表5 可知，从中部叶来看，与CK 相比，T1～T4 处理的风格彰显度、香气质均有所提高，杂气均减少，其中T1 的香气质最佳、香气量最大、杂气最少，而CK 透发性最好；CK 的烟气浓度最大，但细腻度稍差，其他处理浓度无明显差异，T1、T3细腻度较好；吃味表现上CK 的劲头最足、刺激性偏大而余味不足、甜味稍欠、干燥度不佳，其他处理在劲头、刺激性表现一致，T4 余味稍差，T1 的甜度最好；总的来看，中部叶以T1 的综合表现最佳。从上部叶来看，整体趋势与中部叶基本一致，T1、T2 表现优于T3、T4，各处理与CK 相比，在风格彰显度、香气质、香气量、杂气程度等方面T1 综合表现，CK 最差；CK 的烟叶浓度最强、刺激性最大、甜味不足，T1 烟气浓度适中、烟气柔和，但劲头略小、甜味略高，与T2、T3、T4 处理差异不大。这表明，在施氮量不变的情况下，适当施用缓释肥可提高烟叶的感官评吸质量。

表5 不同处理烤后烟叶的感官评吸质量 （分）

3 结论与讨论

缓释肥可以有效延缓肥料养分的释放，即使一次性大量施入也不会出现烧苗现象，肥效相对稳定，能保证土壤中养分持续供给，从而满足植物各个生长阶段特别是中后期生长发育对养分的需求[17-18]。缓释肥在水稻、小麦等粮食作物上的应用研究较多。例如：配施缓释肥可延缓水稻根系衰老，在其颖花形成和灌浆时期保证养分充足，最终提高水稻品质和产量[19]；小麦生长过程中配施缓释肥可促进小麦中后期生长，提高氮肥利用率和小麦产量[20]；配施缓释肥可以增加夏玉米千粒重，提高玉米产量产值[21]。

研究设计了施氮量不变的情况下分别配施0、50%、70%的缓释肥和在减氮12.5%的情况下配施50%、70%的缓释肥5 种配比方案，考察缓释肥对烟叶产量及品质的影响。结果表明，施用不同比例的缓释肥对烤后烟叶外观质量整体影响不大；施氮量不变的情况下，50%底肥+50%缓释肥的配比方案烤烟农艺性状表现最佳，能够最大程度地增加烤后烟叶的产量、产值、单叶重及上等烟比例，改善烤后烟叶化学成分协调性，同时保证中性致香物质略有增加，有效减少后期施肥管理的人工成本，提高经济效益；施氮量减少12.5%的情况下，增施或减少缓释肥占比烤烟的农艺性状均表现欠佳，烤后烟叶的产量、产值及上等烟比例降低，化学成分协调性及中性香气物质的产生均有所欠缺。这说明配施缓释肥可以在满足烤烟生长所需养分的同时延缓肥料水解，提高化肥利用率，减少氮肥浪费，与李先才等[22]等研究结果一致。综合分析，笔者认为可以在郴州植烟地区示范推广施氮量不变、50%底肥+50%缓释肥的施肥配比方案。

缓释肥一直是大田肥料的一个革新方向和研究热点[23-25]，我国在缓释肥料研究方面起步较晚，于20 世纪70 年代开始有所进展，虽然配施缓释肥可以提高肥料利用率和烟叶品质，保护环境，同时降低人力成本、提高经济效益，但由于其制作工艺复杂，导致缓/控肥料的价格昂贵，农民的接受度偏低，尚未在烤烟生产上大规模应用。因此，以降低成本为目标对缓释肥的制作工艺进行优化将对普及推广缓释肥具有重要的现实意义。