不同施鎂量對烤煙K326生長和產質量的影響

呂世保 王戈 白羽祥 韋俊 張金峰 譚小兵

摘要[目的]探索姚安縣優(yōu)質煙葉生產最佳鎂肥施用量。[方法]研究鎂的不同施用量對烤煙生長發(fā)育及產質量的影響。試驗設置鎂肥4個不同施用量：不施鎂肥（T1）和施用150 kg/hm2（T2）、300 kg/hm2（T3）、450 kg/hm2（T4），并對各處理烤煙生長發(fā)育及農藝性狀進行比較分析。[結果]與不施鎂肥處理相比，隨施鎂量的增加，株高、葉長、葉寬和莖圍隨之增加；在0～450 kg/hm2施鎂范圍內，施鎂對烤煙具有顯著的增產、增值的效應，其中烤煙的產量和產值均以450 kg/hm2處理最高，其與T1、T2、T3處理間的差異達到極顯著水平；煙葉化學成分含量以450 kg/hm2處理最接近優(yōu)質煙葉的含量范圍且其各成分協(xié)調性也最好。[結論]烤煙生產過程中，可施用適量的鎂肥，以提高烤煙的產質量。

關鍵詞烤煙；鎂；農藝性狀；產量；化學成分

中圖分類號S572文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2017）26-0041-03

Effects of Magnesium on Growth and Yield and Quality of Fluecured Tobacco K326

L Shibao ，WANG Ge* ，BAI Yuxiang et al

（Yunnan Agricultural University，Kunming，Yunnan 650201）

Abstract[Objective]To explore optimum dosage of magnesium fertilizer for quality tobacco production in Yaoan County.[Method]The experiment was studied on the influence of tobacco growth and the quality in different concentrations of magnesium fertilizer.This test set four treatments of magnesium fertilizer dosage：0 kg/hm2（T1），150 kg/hm2（T2），300 kg/hm2（T3），450 kg/hm2（T4），growth and agronomic traits of fluecured tobacco was analyzed.[Result]Compared with control，the plant height，leaf length，leaf width and stem girth increased with magnesium fertilizer dosage increasing.In the dosage range of 0 kg/hm2to 450 kg/hm2，the magnesium fertilizer treatment can significantly increase production and output value of fluecured tobacco.Production and output value of fluecured tobacco were of the highest at the 450 kg/hm2 of treatment ，the differences among 450 kg/hm2 of treatment and T1，T2 and T3 was extremely significant.The content of chemical components of tobacco leaf which applying 450 kg/hm2 magnesium fertilizer was mostly closed to the range of quality tobacco leaf，and it had the best coordination of components.[Conclusion]In the processing of planting fluecured tobacco，applying situation magnesium fertilizer can improve yield and quality.

Key wordsFluecured tobacco；Magnesium；Agronomic traits；Production；Chemical composition

中國是目前世界上最大的煙草生產和消費國，煙草行業(yè)作為我國財政的支柱產業(yè)為國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了重要貢獻[1]。隨著人們對卷煙制品需求量和需求水平的不斷增加與提高，如何利用有限的耕地資源獲得最大的煙葉產量已成為擺在每個煙草生產工作者面前的問題。同時，在世界反吸煙運動日漸高漲的形勢下，提高煙葉的品質、降低煙葉的危害是增強云南省煙草行業(yè)競爭力的重要措施。

烤煙是產量、質量并重的嗜好類作物，而烤煙品質是由遺傳因子和環(huán)境因素共同決定的。在環(huán)境因素中，主要包括氣候、土壤、營養(yǎng)、栽培、煙葉成熟度和烘烤等方面。土壤礦質營養(yǎng)和施肥是決定其產量和品質的最主要因素之一。因此，除了一些非人為因素（如氣候）外，合理施肥是烤煙優(yōu)質高產的關鍵技術之一[2]。

近年來，我國在煙草適宜的氮、鉀肥形態(tài)、合理的氮、磷、鉀肥用量及配比方面做了大量研究，并形成了規(guī)范化的煙草施肥栽培技術，但是對烤煙微量元素及中量元素營養(yǎng)研究較少，尤其是對烤煙的鎂素營養(yǎng)研究甚少[3]。鎂（Mg）不僅是植物生長的必需營養(yǎng)元素，更是煙草的品質元素。國外學者把鎂素列為僅次于氮、磷、鉀之后的第四大必需營養(yǎng)元素[4]。煙葉鎂含量與土壤中交換性鎂含量及煙株對土壤中鎂的吸收直接相關[5-6]，而煙株對土壤中鎂的吸收又受養(yǎng)分間的相互作用、水旱輪作、降雨等多方面因素影響[7-8]。

煙草為喜鎂作物（需鎂量是水稻的6～7倍）。一般認為，煙葉鎂含量小于 2 g/kg時為明顯缺鎂，在 2～4 g/kg為輕度缺鎂，4～15g/kg為正常[9]，但當煙葉鈣鎂比值大于8時，即使鎂含量處在正常范圍內亦會出現(xiàn)缺鎂癥狀。缺鎂會使煙草生長發(fā)育受阻，煙葉產、質量嚴重降低，但供鎂過多時，煙草根系發(fā)育受阻，莖的木質部組織不發(fā)達，葉組織細胞增大但數(shù)量減少。施鎂有利于施木克值、總糖/煙堿比等品質指標的改善，但對煙堿含量和K/（Ca+Mg）值影響不明顯[10]。洪火奇[11] 和李娟等[12]的研究表明，適量施用鎂肥，對烤煙的莖圍、株高和葉面積等農藝性狀有促進作用；隨著施鎂量的增加烤煙生長發(fā)育顯著加快，尤以株高變化顯著。韓錦峰[13]認為，煙草中含鎂量一般占干重的0.48%～0.98%，其含量與磷相近。煙草葉片面積大、生長迅速，對缺鎂較為敏感。鎂是葉綠素分子中僅有的礦質組分。鎂處于葉綠素中心位置，其重要性顯而易見，因為沒有葉綠素，自養(yǎng)綠色植物無法進行光合作用。鎂也是核糖體的結構組分，它似乎能穩(wěn)定核糖體顆粒在蛋白質合成中所需的構型，而且鎂還可能激活氨基酸生成多肽鏈。缺鎂的結果一般是植株中蛋白質氮減少，而非蛋白質氮增多。鎂參與同磷酸鹽反應功能團有關的轉移反應，涉及三磷酸腺苷（ATP）磷酸轉移的大多數(shù)反應都需要鎂，碳水化合物代謝中幾乎每種磷酸化酶的最大活性都需要鎂來激活。因能量轉移的基本過程發(fā)生在光合作用、糖酵解過程、三羧酸循環(huán)和呼吸過程中，所以鎂在所有煙草代謝中都有重要作用。由此可知，鎂不僅是葉綠素的組成成分，在蛋白質合成中發(fā)揮重要作用，同時又能促進某些酶的活性，適量的鎂能增加煙葉的光合強度，提高煙葉的產量及水溶性碳水化合物含量，降低蛋白質及煙堿的含量。

在生產實踐中，云南煙區(qū)常出現(xiàn)輕度缺鎂癥狀，特別是在雨水季節(jié)，缺鎂會導致煙葉成熟度不好、調制后煙葉外觀色澤偏淡、身份淡薄、油分不足、彈性差等，嚴重影響煙葉的產量和品質[14]。而且隨著作物產量水平的提高，農民對鎂肥施用重視程度不夠，作物從土壤中攜走的鎂素不斷增加，造成土壤中鎂素耗竭。據(jù)調查，中國土壤有效鎂含量處于嚴重缺乏或缺乏狀態(tài)的占21%，處于中等水平的占33%，約有54%的土壤需要補充鎂素肥料[15]。因此，研究不同水平施鎂量對烤煙生長、產量、煙葉質量的改善以及養(yǎng)分之間的相互作用，確定合理施鎂水平，對烤煙優(yōu)質適產是十分重要的[14]。

綜上所述，針對楚雄州姚安縣煙草生產的實際情況，采取田間小區(qū)試驗隨機區(qū)組，擬在相同土壤肥力條件下，研究不同施鎂量對烤煙生長發(fā)育及產質量的影響，從而確定最佳的鎂肥施用量，為楚雄優(yōu)質特色煙葉的生產提供理論支撐。

1材料與方法

1.1試驗時間及地點

試驗于2015年3—9月，選定楚雄州姚安縣棟川鎮(zhèn)基本農田為試驗點。其土壤理化性質如下：pH 7.77，有機質24.77 g/kg，全氮1.77 g/kg，全磷0.77 g/kg，全鉀13.95 g/kg，水解性氮98.66 mg/kg，有效磷44.69 mg/kg，速效鉀178.07 mg/kg。

1.2供試品種烤煙品種為K326。

1.3試驗設計

為保證試驗精度，減少人為因素、土壤肥力和氣候因素的影響，以鎂肥施用量為因素，共設4個處理，分別為施鎂肥0 kg/hm2（T1）、150 kg/hm2（T2）、300 kg/hm2（T3）、450 kg/hm2（T4），每個處理重復3次，共設12個小區(qū)。試驗點均采用漂浮育苗膜下小苗移栽技術，株行距110 cm×55 cm，其他田間管理措施按照當?shù)貎?yōu)質煙葉生產技術規(guī)程進行。鎂肥采用MgSO4·7H2O混和煙草專用肥一次性基施，其中施肥量處理按16 500株/hm2計算。

1.4調查與測定項目

1.4.1生育期調查。

按烤煙生育期調查標準記錄移栽期、團棵期、現(xiàn)蕾期、中心花開放期、腳葉成熟期、頂葉成熟期的時間。生育期按小區(qū)進入某生育期的煙株數(shù)占總數(shù)的比例達到50%的標準作為該小區(qū)煙株進入該生育期時間。

1.4.2農藝性狀調查。

煙株打頂后，選擇有代表性煙株10株，掛牌作觀察株，采收前調查單株有效葉片數(shù)，最大葉長寬，采收完畢后，測量株高、莖圍和節(jié)距。

1.4.3煙葉經(jīng)濟性狀測定。

成熟期按部位、小區(qū)掛牌，以小區(qū)為單位分葉采收、編竿，采用統(tǒng)一烘烤方式，計算烤后煙葉各處理的產值、產量、均價、中上等煙比例等。

1.4.4成熟期中部葉SPAD及凈光合速率的測量。

于移栽后3個月，在晴朗的上午09∶00—12∶00，每小區(qū)選取3株生長一致的烤煙，用軟毛刷刷去中部葉表面的灰塵，然后用LI-6400型便攜式光合作用測定儀（Li-COR Inc，美國），并應用Li-6400-02B藍紅光源探頭，分別在光合有效輻射（PAR）為1 500、1 200、900、600、300、150、50、0 μmol/（m2·s）以及CO2注入系統(tǒng)設定值為400 μmol/mol下測定烤煙中部葉的光合特征參數(shù)。每個小區(qū)選取3株煙，每株選取3片中部葉，測量其SPAD值。

1.4.5烤后煙葉化學成分分析。

從每個處理重復中的烤后煙葉中分別選取C3F煙樣，將同一處理的C3F煙葉合并后，將1.5 kg煙樣送檢進行相關化學成分分析。

1.5數(shù)據(jù)處理方法

首先利用EXCEL進行原始數(shù)據(jù)的初步處理，然后采用SPSS17.0進行方差及顯著性分析比較。

2結果與分析

2.1不同施鎂量對成熟期農藝性狀的影響

由表1可以看出，在大田情況下，不同鎂肥施用量對烤農藝性狀均有不同程度的影響，但其影響效果不顯著。具體表現(xiàn)為：株高T4>T3>T2>T1，葉長T3>T4>T2>T1，葉寬T4>T3>T2>T1，莖圍T4>T3=T2>T1，由上可知，T4處理株高、葉寬、莖圍均顯著高于其他處理及對照。其影響效果隨施鎂量的增加而增加。從葉長來看，T3略微高于其他處理。綜上來看，施用鎂肥能明顯提高煙株的田間長勢。該研究中以T4（450 kg/hm2）處理最好。排除試驗誤差因素，450 kg/hm2為楚雄地區(qū)烤煙鎂肥最適使用量。

2.2不同施鎂量對烤煙經(jīng)濟性狀的影響

從表2可以看出，各處理對提高煙葉的產量、產值以及中上等煙比例均有不同程度的影響。T4與T1的產值存在顯著差異，均與T2、T3存在顯著差異。T1與T3的產量產值不存在顯著差異，T1與T4的差異最大。綜上可知，T4的產值、均價、中上等煙比例都是最高的，因此T4的經(jīng)濟性狀表現(xiàn)優(yōu)于其他處理。

2.3不同施鎂量對成熟期中部葉SPAD值及凈光合速率的影響

在不同施鎂水平下，各處理的SPAD值有所不同（表3）。從表3可以看出，各處理的SPAD值排序為T2>T1>T3>T4，且T2顯著高于其他處理，說明追施適量的鎂肥能有效提高葉片葉綠素的含量。施加不同的鎂肥，各處理水平凈光合速率也不同，各處理的凈光合速率大小排序為T2>T1>T3>T4，且T2顯著高于其他處理，說明施加適量的鎂肥能夠提高烤煙的凈光合速率，但鎂肥不宜施加過多。

2.4不同施鎂量對煙葉化學成分的影響

一般認為優(yōu)質煙葉的總糖含量要求達到18%～22%，還原糖16%～18%，總氮含量1.5%～3.5%，煙堿1.5%～3.5%，鉀2%以上，氯1%以下，糖堿比以10左右為宜，氮堿比以1左右為宜，鉀氯比以4～10為宜。由表4可知，各處理的總糖高于優(yōu)質煙葉標準，其中T2處理最低，T3處理最高；還原糖均與標準相差不大，其中T2最低，T4最高；總氮和煙堿含量處于適宜范圍內，其中總氮含量以T1最高，T4最低，煙堿含量大小順序為T1>T3>T2>T4；各處理鉀含量均低于標準，氯含量處在優(yōu)質煙葉氯含量最適宜范圍內，其中鉀含量以T1最高，T3最低，氯含量以T2最高，T1最低；各處理糖堿比均高于優(yōu)質煙葉標準，以T1最為接近標準；各處理氮堿比均小于1，T4最接近于1；除T2外，各處理鉀氯比均在標準4～10之內，以T1為最高。綜合分析可知，化學成分以處理T3較好，化學成分較協(xié)調，較優(yōu)質煙葉相差不大。

3討論

鎂肥的施用對烤煙的生長發(fā)育有著重要的影響，適量施用鎂肥能促進烤煙的生長發(fā)育和干物質的積累，特別是對株高和生物性狀能有明顯的提高[18]。該研究結果在鎂肥施用對煙草生長的促進作用方面與前人的研究結果是一致的，證實了施用鎂肥150～400 kg/hm2有利于楚雄州姚安地區(qū)烤煙的生長發(fā)育，能有效改善烤煙的農藝性狀，提高烤煙的產質量。

4結論

在農藝性狀方面，施用450 kg/hm2鎂肥處理煙株較其他處理長勢稍旺盛，鎂肥有利于株高、莖圍、葉寬的增加。在經(jīng)濟性狀方面，450 kg/hm2 鎂肥處理的產值、均價和中上等煙比例高于其他處理；各處理的產量隨著施鎂量的增加而呈不同程度的上升。在化學成分方面，各處理的總糖、還原糖含量，隨著施鎂量的增加而增加，總氮量和鉀含量有隨施鎂量升高而下降的趨勢；施鎂會提高還原糖和煙堿的比值及總氮與煙堿的比值，能夠有效改善煙葉的吸食品質及香味。

綜上可知，適量施用鎂肥能有效促進煙草生長發(fā)育，能較好地促進植株對營養(yǎng)成分的吸收利用，提高煙葉產量，同時也能較好地協(xié)調煙葉中各種化學成分，改善煙草品質和質量。

參考文獻

[1]

柳均.煙草殘體腐解物化感作用的研究[D].長沙：湖南農業(yè)大學，2008.

[2] 李娟.烤煙鉀、鈣、鎂互作效應的研究[D].福州：福建農林大學，2003.

[3] 徐暢，陳祖富，高明，等.供鎂水平對烤煙生長及養(yǎng)分吸收的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2009，15（1）：191-196.

[4] 尹永強，何明雄，韋崢寧，等.煙草鎂素營養(yǎng)研究進展[J].廣西農業(yè)科學，2008，40（1）：60-66.

[5] 張國，趙松義，相智華，等.湖南烤煙煙葉中鎂與土壤交換性鎂含量的特征及關系分析 [J].中國煙草科學，2009，30（4）：52-55.

[6] 許自成，黎妍妍，肖漢乾，等.湖南煙區(qū)土壤交換性鈣、鎂含量及對烤煙品質的影響 [J].生態(tài)學報，2007，27（11）：4425-4433.

45卷26期呂世保等不同施鎂量對烤煙K326生長和產質量的影響

[7] 李娟，章明清，林瓊，等.鉀、鈣、鎂交互作用對烤煙生長和養(yǎng)分吸收的影響[J].安徽農業(yè)大學學報，2005，21（4）：529-533.

[8] 楊志新，林良斌，李永忠，等.供水水平對烤煙鎂積累量和煙葉含鎂率的影響[J].湖南農業(yè)大學學報（自然科學版），2001，27（6）：431-433.

[9] 關廣晟.煙草鎂吸收積累規(guī)律與調控研究[D].長沙：湖南農業(yè)大學，2007.

[10] 鄧超.不同鎂肥品種和用量對烤煙生長發(fā)育和產量質量的影響[D].合肥：安徽農業(yè)大學，2009.

[11] 洪火奇.不同鎂肥對烤煙產量和品質的影響[J].閩西職業(yè)大學學報，2004，6（3）：114-116.

[12] 李娟，謝光球，章明清，等.不同鎂肥種類在烤煙上的施用效應研究[J].江西農業(yè)大學學報，2005，27（3）：394-398.

[13] 韓錦峰.煙草栽培生理[M].北京：中國農業(yè)出版社，2003：118-120.

[14] 曾睿，何忠俊，程智敏，等.不同施鎂水平對云南烤煙生長、產量及養(yǎng)分吸收的影響[J].中國農學通報，2011，27（7）：88-92.

[15] 白由路，金繼運，楊俐蘋.我國土壤有效鎂含量及分布狀況與含鎂肥料的應用前景研究[J].土壤肥料，2004，5（2）：3-5.

[16] 楊勇，蔣德安，孫駿威，等.不同供鎂水平對水稻葉片葉綠素熒光特性和能量耗散的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2005，11（1）：79-86.

[17] 韓富根.煙草化學[M].北京：中國農業(yè)出版社，2010：199-200.

[18] 劉錚.中國土壤微量元素[J].地球科學進展，1998，13（6）：80-81.