湯 宏,曾掌權(quán),張楊珠,李向陽,王建偉,劉倫沛,嚴(yán)紅光
(1.凱里學(xué)院 大健康學(xué)院,貴州 凱里 556011;2.湖南省林業(yè)科學(xué)院,湖南衡山森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站,湖南 長沙 410004;3.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院,湖南 長沙 410128)
目前,在我國烤煙生產(chǎn)中,存在復(fù)種指數(shù)高,長期大量單一施用化學(xué)肥料,忽視有機(jī)肥料施用的現(xiàn)象,造成土壤結(jié)構(gòu)破壞、土壤酸化嚴(yán)重、煙田土壤肥力下降和氮磷鉀養(yǎng)分利用率下降等問題,難以滿足生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙草所需的土壤環(huán)境和營養(yǎng)條件[1-2]。有機(jī)肥與化學(xué)氮肥配施可以改善土壤環(huán)境和營養(yǎng)條件,提高煙草產(chǎn)質(zhì)量[3-4]。適當(dāng)配比的有機(jī)無機(jī)氮素營養(yǎng)是獲取優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)煙葉的必要條件[4]?;瘜W(xué)氮肥和有機(jī)氮的配比不當(dāng)均會(huì)給煙草的生長和煙葉的產(chǎn)量、質(zhì)量帶來不利影響,降低肥料氮素利用率,造成資源的巨大浪費(fèi),還會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。因此,研究對(duì)于煙草合適的有機(jī)無機(jī)氮施用量,對(duì)提高煙草質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益,提高氮素利用率及減輕環(huán)境污染具有十分重要的意義。關(guān)于不同有機(jī)無機(jī)氮素配比對(duì)煙葉化學(xué)成分和氮肥利用的影響,不少學(xué)者進(jìn)行了大量的相關(guān)研究。研究表明,化肥氮與芝麻餅肥氮配施可以顯著提高煙葉中游離氨基酸的含量,以及游離氨基酸占氨基酸總量的比例,無機(jī)氮與有機(jī)氮為1∶1時(shí)為最適比例,促使煙葉化學(xué)成分更加協(xié)調(diào),提高煙葉品質(zhì)[5-6]。化肥與有機(jī)肥配施可明顯提高煙葉中鉀、還原糖和總糖的含量,提高糖堿比和氮堿比,降低煙葉中煙堿、總氮和氯離子含量,使煙葉中的化學(xué)成分更趨協(xié)調(diào)[7]。當(dāng)化肥氮和餅肥氮比例為1∶3時(shí),可降低煙葉焦油含量,煙葉有機(jī)酸含量適中且有更好的香氣特征[8]。煙草作為貴州省黔東南地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)支柱,是當(dāng)?shù)刂饕苑N的經(jīng)濟(jì)作物之一,烤煙生產(chǎn)在促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收和脫貧致富中起著重要的作用。在當(dāng)前復(fù)種指數(shù)不斷提高和煙農(nóng)普遍追求高產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益的背景下,在烤煙生產(chǎn)中,過量片面施用化學(xué)氮肥、不施或少施有機(jī)肥的現(xiàn)象極其普遍,造成氮肥利用率下降,煙葉品質(zhì)下降,煙農(nóng)不但沒有獲得好的經(jīng)濟(jì)效益,反而增加了生產(chǎn)成本。而在本煙草種植區(qū)有關(guān)不同量化學(xué)氮肥配施有機(jī)氮對(duì)烤煙品質(zhì)及氮肥利用率的研究尚鮮見報(bào)道。為此,在本地區(qū)開展不同量無機(jī)氮和有機(jī)氮配施的試驗(yàn)研究,探討適合本煙草種植區(qū)適宜的有機(jī)和無機(jī)施氮量,為促進(jìn)烤煙栽培過程中減肥降耗和增產(chǎn)提質(zhì)增效提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)地處云貴高原向湘桂丘陵過渡的斜坡地帶,隸屬于貴州省黔東南州麻江縣龍山鎮(zhèn)大塘村,N26°27′,E107°43′,海拔885 m,年降雨量1 200~1 500 mm,相對(duì)濕度在80%左右,年平均氣溫14~16 ℃,無霜期長達(dá)270~301 d,屬典型的亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū),四季分明、雨量充沛??緹熓窃摯逯饕N植的經(jīng)濟(jì)作物之一。
供試煙草品種:云煙87,由貴州省黔東南州麻江縣煙草專賣局(煙草公司)提供。
供試肥料:尿素(含N 46.00%)、過磷酸鈣(含P2O512.00%)和硫酸鉀(含K2O 50.00%),均購自當(dāng)?shù)剞r(nóng)資公司,有機(jī)肥料為菜枯(用M表示),購自當(dāng)?shù)卣ビ蛷S,菜枯的氮、磷、鉀含量分別為45.01,18.79,10.43 g/kg。
供試土壤:試驗(yàn)田土壤類型為中壤質(zhì)黃壤,試驗(yàn)開始時(shí)耕層土壤有機(jī)質(zhì)21.90 g/kg,全氮1.40 g/kg,堿解氮120.00 mg/kg,全磷0.62 g/kg,有效磷20.60 mg/kg,全鉀11.10 g/kg,速效鉀95.00 mg/kg,pH 值7. 01,陽離子交換量14.00 cmol/kg。
2016年夏秋季在上述試驗(yàn)地點(diǎn)開展此田間試驗(yàn),試驗(yàn)田前茬作物為夏玉米,冬季休閑。試驗(yàn)田土壤肥力均勻,田間排灌條件良好。田間小區(qū)試驗(yàn)設(shè)置CK1、CK2、MNiPK(i=0或1或2或3)(其中M表示有機(jī)肥)6個(gè)不同施肥處理,3次重復(fù),共計(jì)18個(gè)小區(qū),隨機(jī)區(qū)組排列,小區(qū)面積為36 m2,并設(shè)置保護(hù)行,植煙株距為50 cm,行距為120 cm,每小區(qū)種植烤煙50株。本研究中MNiPK(i=0或1或2或3)各處理化學(xué)氮肥的施用量不同,化學(xué)鉀肥、磷肥和有機(jī)肥的施用量一致(表1)。CK1處理(空白處理)不施任何肥料,CK2處理僅施有機(jī)肥。CK2、MNiPK各處理均按當(dāng)?shù)赜袡C(jī)肥施用習(xí)慣和平均施用水平施用,各小區(qū)有機(jī)肥的施用量和施用方法完全一致。有機(jī)肥全部作基肥,在試驗(yàn)田翻耕整地時(shí)一次性施用。MNiPK處理各種化學(xué)肥料的施用量按表1中所列的量施用,具體施肥方法見表2。磷肥全部作基肥,氮肥和鉀肥分基肥和追肥分次施用,氮肥和鉀肥的基追比分別為6∶4和4∶6。磷肥和用作基肥的氮肥及鉀肥在試驗(yàn)田翻耕整地時(shí)一次性施用,追肥分別在煙草移栽后的還苗期和旺長期內(nèi)分2次施用,追施方法均為灌施,追肥量的15%在煙草的還苗期內(nèi)追施,剩余的追肥在煙草的旺長期內(nèi)一次性追施。供試煙苗由當(dāng)?shù)責(zé)煵莨窘y(tǒng)一提供,煙苗于4月 17日移栽,移栽后田間管理措施均與當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)所采用的管理措施完全一致。
表1 田間小區(qū)試驗(yàn)處理設(shè)置和各處理的施肥量Tab.1 Field plot experiment treatments establishment and fertilizer rate of each treatment kg/hm2
表2 不同處理的施肥方法Tab.2 Fertilization method of each treatment
1.4.1 煙株鮮質(zhì)量和干質(zhì)量及各器官全氮含量的測(cè)定 在每小區(qū)中選取長勢(shì)中等的3株烤煙,用土鏟挖取整顆煙株,包括地下整個(gè)根系,根據(jù)根系實(shí)際伸展范圍延伸挖坑的大小,做到盡量不傷根,并在土壤中撿盡肉眼可見的根系。將各處理挖好的煙株帶回實(shí)驗(yàn)室,先用自來水沖洗干凈,再用吸水紙吸干水分,然后用剪刀將煙株的根、莖和葉各器官分開,再用電子天平分別稱量各器官的質(zhì)量即為其鮮質(zhì)量。稱質(zhì)量后的煙葉、莖和根分別放入已烘干并已稱質(zhì)量和編號(hào)的牛皮紙袋內(nèi),放入已升溫至105 ℃的烘箱中殺青30 min,然后在70 ℃下烘干至恒質(zhì)量,用電子天平稱質(zhì)量即為煙葉、莖和根的干質(zhì)量。烘干后的煙葉、莖和根分別用植物粉碎機(jī)粉碎并過 0.5 mm塑料篩后裝于封口袋內(nèi)備用。煙葉、莖和根的全氮含量及基礎(chǔ)土樣基本理化性質(zhì)的測(cè)定方法采用《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[9]一書中所列方法。
1.4.2 煙葉化學(xué)成分分析和感官品質(zhì)鑒定 抽取各小區(qū)煙葉樣品,檢測(cè)其主要化學(xué)成分,煙葉總糖和還原糖的測(cè)定參考YC/T 159-2002所列方法(還原糖采用沸水浸提-銅還原-直接滴定法測(cè)定;總糖采用銅還原-直接滴定法)。煙堿、鉀和氯分別按照YC/T160-2002、YC/T 173-2003和YC/T 162-2011中所列標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定,并計(jì)算兩糖比(還原糖/總糖)、兩糖差(總糖-還原糖)、糖堿比(還原糖/煙堿)、氮堿比(總氮/煙堿)和鉀氯比(鉀/氯)。按照農(nóng)業(yè)農(nóng)村部煙草產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心備案的方法標(biāo)準(zhǔn) NY/YCT 008-2002 和YC/T 138-1998對(duì)烘烤后的原煙樣品進(jìn)行煙葉感官評(píng)吸指標(biāo)鑒定,按香氣質(zhì)(0.15)、香氣量(0.20)、余味(0.25)、雜氣(0.18)、刺激性(0.12)、燃燒性(0.05)和灰分(0.05)7項(xiàng)指標(biāo)及相應(yīng)權(quán)重計(jì)算評(píng)吸總分。
1.4.3 氮素積累量及氮素利用率等的計(jì)算方法[10-11]
氮素積累量(Accumulation amount of applied N,AAN)(kg/hm2)= 煙葉氮素積累量+莖氮素積累量+根氮素積累量= 煙葉含氮量×煙葉干質(zhì)量+煙莖含氮量×煙莖干質(zhì)量+煙根含氮量×煙根干質(zhì)量;
氮肥吸收利用率(Utilization efficiency of applied N,UEN)=(施氮區(qū)植株氮素積累量-空白區(qū)植株氮素積累量)/施氮量×100%;
氮肥農(nóng)學(xué)利用率(Agronomic efficiency of applied N,AEN)(kg/kg)=(施氮區(qū)煙葉產(chǎn)量-空白區(qū)煙葉產(chǎn)量)/施氮量;
氮肥偏生產(chǎn)力(Partial factor productivity from applied N,PFPN)(kg/kg)= 施氮區(qū)煙葉產(chǎn)量/施氮量;
氮肥生理利用率(Physiological efficiency of applied N,PEN)=(施氮區(qū)煙葉產(chǎn)量-空白區(qū)煙葉產(chǎn)量)/(施氮區(qū)地上部分吸氮量-空白區(qū)地上部分吸氮量)×100%;
氮素吸收速率(Uptake rate of applied N,URN)(kg/(hm2·d))=植株氮素累積量/全生育期天數(shù);
氮收獲指數(shù)(Harvest index of applied N,HIN)= 煙葉氮積累量/植株氮積累量×100%。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)先用Excel 2010辦公軟件進(jìn)行整理,再用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。方差分析多重比較采用最小顯著差異法(LSD法)。
表3顯示,各處理煙葉隨施氮量增加,煙堿、蛋白質(zhì)和總氮的含量呈逐漸增加的趨勢(shì),CK1處理煙葉煙堿、蛋白質(zhì)和總氮含量最低,其中蛋白質(zhì)和總氮含量顯著低于其他處理(P<0.05),CK2處理煙葉蛋白質(zhì)和總氮含量次低;煙葉中總糖、還原糖和鉀的含量以MN2PK處理最高,以CK1處理最低,且顯著低于MNiPK處理(i=0或1或2或3)(P<0.05)。煙葉中氯離子的含量以CK1最高,以MN2PK處理最低。各處理煙葉糖堿比和糖氮比以CK1處理最高,氮堿比以CK1和MN2PK處理(有機(jī)氮占45.77%)最高,鉀氯比以CK1處理最低,MN2PK處理最高;與CK2處理比較,MN1PK處理煙葉的總糖、還原糖、煙堿、蛋白質(zhì)、總氮、含鉀量、糖堿比、氮堿比、兩糖差和鉀氯比分別增加了8.57%,4.67%,1.63%,6.43%,5.82%,8.34%,2.89%,3.41%,34.11%,8.87%,含氯量、糖氮比和兩糖比分別降低了0.36%,1.32%,3.45%;與CK2處理比較,MN2PK處理煙葉的總糖、還原糖、煙堿、蛋白質(zhì)、總氮、含鉀量、糖堿比、氮堿比、兩糖差和鉀氯比分別增加了14.18%,9.66%,5.80%,12.34%,11.79%,19.08%,3.35%,5.68%,44.15%,28.90%,含氯量、糖氮比和兩糖比分別降低了8.19%,2.13%,4.60%;與CK2處理比較,MN3PK處理煙葉的總糖、還原糖、煙堿、蛋白質(zhì)、總氮、含鉀量、兩糖差和鉀氯比分別增加了13.03%,8.26%,17.63%,19.83%,16.41%,17.12%,44.48%,21.45%,含氯量、糖堿比、氮堿比、糖氮比和兩糖比分別降低了3.56%,8.31%,1.14%,7.19%,4.60%。
對(duì)烘烤后不同處理煙葉的評(píng)吸品質(zhì)品鑒表明(表4),MNiPK處理的評(píng)吸品質(zhì)明顯優(yōu)于CK1和CK2處理;所有處理煙葉中,評(píng)吸品質(zhì)最好的是MN2PK處理,其次是MN3PK處理(有機(jī)氮36.00%),其得分分別為82.01和81.03;評(píng)吸品質(zhì)最差的是CK1處理,其次是CK2處理,得分分別為73.25和76.49。僅施有機(jī)肥處理和不施肥處理,煙葉的評(píng)吸品質(zhì)都較差,有機(jī)肥和化學(xué)肥料配施的各處理煙葉的評(píng)吸品質(zhì)都較好,尤以MN2PK和MN3PK處理較為突出,以MN2PK處理最為突出。
表3 不同施肥處理煙葉的主要化學(xué)成分Tab.3 Main chemical contents of flue-cured tobacco under different fertilizer treatments
注:表中所有數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差;同列數(shù)字后不同小寫字母表示處理間在0.05水平差異顯著。表4-6同。
Note:Values are means±standard error; Different lowercase letters in each column indicate significant difference between different treatments at 0.05 level.The same as Tab.4-6.
注:香氣質(zhì):<7 為較差,9~7 為中等,12~10 為較好,15~13 為好; 香氣量:<9 為較少,9~11 為有,12~14 為尚足,15~17 為較足,18~20 為足;余味:<10 差,10~13欠適,14~17 尚舒適,18~21 較舒適,22~25 為舒適; 雜氣:<7 重,7~9 略重,10~12 有, 13~15較輕,16~18 微有; 刺激性:<5大,5~6 略大,7~8 有,9~10 為微有、有,11~12 為輕;燃燒性:0熄滅,2 較差,3 中等,4 較強(qiáng), 5 為強(qiáng);灰色:<2 為黑灰,3 為灰白,5 為白色。
Note:Smoke quality: <7 bad, 9-7 medium, 12-10 good,15-13 better; Smoke amount: <9 much little, 9-11 a little, 12-14 less more, 15-17 more,18-20 much; Lasting smoke: <10 uneasines, 10-13 less easiness, 14-17 little easiness, 18-21 a little easiness, 22-25 easiness;Foreign smoke: <7 heavier, 7-9 less heavy, 10-12 a little, 13-15 little,16-18 Les; Stimulation: <5 big, 5-6 less big, 7-8 a little, 9-10 little, 11-12 less; Combustibility: 0 flameou, 2 bad, 3 medium, 4 good,5 better; Grey: <2 black, 3 grey, 5 white.
從煙株的氮素吸收量來看,隨著施氮量的增加,各處理煙株總吸氮量逐漸增加(表5)。各化肥與有機(jī)肥配施處理吸氮量顯著高于CK1和CK2處理(P<0.05),MN3PK處理吸氮量最高,為93.28 kg/hm2,CK1處理吸氮量最低,為26.55 kg/hm2,MN2PK處理吸氮量較CK1處理增加64.02 kg/hm2,較CK2處理增加33.86 kg/hm2,MN3PK處理較CK1和CK2處理吸氮量提高最多,分別達(dá)到66.73,36.57 kg/hm2?;瘜W(xué)氮肥與有機(jī)肥配施不僅影響煙株各器官對(duì)氮素的吸收量,同時(shí)也影響氮素在各器官中的分配,各處理煙葉吸氮量明顯高于莖和根,氮素在根、莖、葉中分配率差異明顯,表現(xiàn)為葉>莖>根。
各化學(xué)氮肥與有機(jī)肥配施處理中,MN2PK處理煙株的氮肥利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥生理利用率均顯著高于MN1PK和MN3PK處理(P<0.05)(表6),其值分別為27.17%,3.83 kg/kg,15.83%;MN2PK處理煙株的氮肥利用率和氮肥生理利用率較MN1PK處理分別提高2.99,2.60百分點(diǎn),和MN3PK處理比較,分別提高4.54,5.07百分點(diǎn),MN2PK處理煙株的氮肥農(nóng)學(xué)利用率較MN1PK和MN3PK處理分別提高1.16,2.25 kg/kg;MN1PK處理煙株的氮肥偏生產(chǎn)力和氮收獲指數(shù)均高于MN2PK和MN3PK處理,其值分別為34.59 kg/kg和68.99%;MN3PK處理煙株氮素積累量和氮素吸收速率均高于MN1PK和MN2PK處理,其值分別為93.28 kg/hm2和0.83 kg/(hm2·d)。
表6 不同施肥處理肥料氮的表觀利用率Tab.6 Utilization efficiency of fertilizer-N under different fertilizer treatments
注:MN1PK、MN2PK和MN3PK處理的氮肥利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥生理利用率是以MN0PK為對(duì)照計(jì)算得到。
Note:UEN,AEN,PEN of MN1PK,MN2PK and MN3PK were calculated with MN0PK as control.
氮素是影響煙草生長發(fā)育和煙葉質(zhì)量的重要營養(yǎng)元素之一。有機(jī)無機(jī)氮配施有利于煙葉中干物質(zhì)積累和煙株根系的發(fā)育,并對(duì)生長后期煙葉中葉綠素的降解及煙葉成熟落黃有較好的作用,并使煙葉化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)[12]。研究表明,煙葉中煙堿等含氮化學(xué)物質(zhì)含量的高低受總施氮量和有機(jī)肥的影響,有機(jī)肥的影響弱于施氮量,且只在施氮量較低時(shí)影響明顯[13],施用有機(jī)肥可以降低煙葉煙堿和總氮含量[3],可能的原因是有機(jī)肥抑制了煙株根系的活力,降低了其合成煙堿的能力[14]。本研究中,CK2所施氮全為有機(jī)氮且總施氮量較低,煙葉中煙堿和總氮含量顯著低于MN2PK和MN3PK處理(P<0.05),低于MN1PK處理。一般烤后煙葉中煙堿含量在2%~3%為宜,以2.5%為最佳[15]。MN2PK和MN3PK處理煙葉表現(xiàn)較好。優(yōu)質(zhì)煙葉氮堿比的適宜范圍是0.8~0.9[15],有機(jī)無機(jī)氮配施處理中,隨有機(jī)氮比例的增加,氮堿比有增加的趨勢(shì),CK2和MN3PK處理煙葉氮堿比值較好。有機(jī)無機(jī)配施可以提高煙葉中總糖和還原糖的含量[16],還原糖能夠消除蛋白質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的不良?xì)馕?,有平衡煙葉質(zhì)量的作用,含量一般在16%~22%為宜,總糖含量一般在20%~24%為宜[15]。本研究中有機(jī)無機(jī)氮配施的MN1PK、MN2PK和MN3PK處理煙葉總糖含量均高于MN0PK、CK1和CK2處理,以MN0PK、CK1和CK2處理表現(xiàn)較好。優(yōu)質(zhì)煙葉糖堿比的適宜范圍是8~10[15],隨有機(jī)氮比例的增加,糖堿比總體呈增加的趨勢(shì),其中MN3PK煙葉糖堿比沒有在此范圍。餅肥氮和化肥氮配合施用,均衡供應(yīng)生育期的營養(yǎng),影響烤煙葉片的生理生化特性,調(diào)節(jié)烤煙碳氮代謝強(qiáng)度,可以降低氮磷鉀在莖稈中的含量,明顯提高烤煙葉片中磷鉀含量、降低根系氮素營養(yǎng)的分配比例,提高煙葉品質(zhì)[17]。本研究中MN1PK、MN2PK和MN3PK處理煙葉鉀含量高于MN0PK處理,顯著高于CK1和CK2處理(P<0.05)。有機(jī)氮和化肥氮配合施用可以降低煙葉氯含量,鉀氯比影響煙葉的燃燒性,優(yōu)質(zhì)煙葉中其值應(yīng)大于4,各處理中以MN2PK處理表現(xiàn)較好。
有機(jī)氮素和無機(jī)氮素及其配施比例影響煙葉化學(xué)成分,但其具體比例目前尚沒有較為一致的結(jié)論[18]。劉添毅等[19]研究表明,在所施用的氮中當(dāng)有機(jī)氮占25%時(shí),可促進(jìn)煙株增加對(duì)磷和鉀等養(yǎng)分的吸收,提高煙葉中各種化學(xué)物質(zhì)的含量。石賢吉等[16]發(fā)現(xiàn),有機(jī)無機(jī)氮質(zhì)量比為2∶3時(shí),可明顯改善煙葉的主要化學(xué)成分,使各化學(xué)成分更協(xié)調(diào)。也有研究表明,當(dāng)有機(jī)無機(jī)氮質(zhì)量比為1∶1時(shí),煙株長勢(shì)較好,抗病性強(qiáng),明顯提高煙葉香氣總量,化學(xué)成分更趨協(xié)調(diào),質(zhì)量最高,效益最佳[3,20],但烤煙品質(zhì)并不隨有機(jī)肥用量增加而進(jìn)一步提高。本研究中,有機(jī)肥配施不同量化學(xué)氮肥對(duì)煙葉化學(xué)成分含量產(chǎn)生重要影響,以有機(jī)氮占比為45.77%的MN2PK處理表現(xiàn)較好,煙葉中各化學(xué)成分更趨協(xié)調(diào)。
化學(xué)肥料與有機(jī)肥配施,其中有機(jī)肥具有養(yǎng)分全面和肥效持久等許多化學(xué)肥料不具有的特點(diǎn),因有機(jī)肥富含糖類、蛋白質(zhì)、可溶性有機(jī)碳和氨基酸等小分子營養(yǎng)物質(zhì),為土壤微生物的快速生長和繁殖提供高效營養(yǎng)物質(zhì),從而改善土壤環(huán)境,促進(jìn)煙株根系發(fā)育[21],同時(shí)也為煙株的整個(gè)生育期生長提供足夠的養(yǎng)分,平衡協(xié)調(diào)生育期間煙株的碳氮代謝,促進(jìn)煙葉中致香物的合成與積累[22],而碳氮代謝的協(xié)調(diào)與否會(huì)影響煙葉香吃味[23],對(duì)煙葉評(píng)吸質(zhì)量產(chǎn)生重要影響?;瘜W(xué)氮肥配施有機(jī)肥對(duì)煙葉的評(píng)吸質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。研究表明,有機(jī)無機(jī)肥配施可以提高煙葉的香氣、改善氣味[24],對(duì)煙葉形成良好的評(píng)吸質(zhì)量起到重要作用[25]。代超[26]研究表明,化學(xué)肥料配施餅肥可以增加煙葉中致香物質(zhì)成分的數(shù)量,協(xié)調(diào)煙葉內(nèi)部化學(xué)成分和致香成分的含量,餅肥施用極大地影響煙葉中氨基酸的含量,煙葉的香氣量、勁頭得分與氨基酸含量呈正相關(guān),而香氣質(zhì)、刺激性和雜氣與其呈負(fù)相關(guān)。鄭武等[27]研究表明,施用有機(jī)肥可增加煙葉中特征致香物質(zhì)的含量,使煙葉的吸食質(zhì)量提高。本研究中,有機(jī)無機(jī)配施的各處理煙葉相比CK1和CK2處理評(píng)吸質(zhì)量都較好,以MN2PK和MN3PK處理較為突出,主要表現(xiàn)在刺激性和雜氣的有效降低,香氣質(zhì)和香氣量的提升,燃燒性的增強(qiáng)以及余味愈加綿長。
研究表明,煙葉氮含量和積累量隨施氮量的增加而增加,磷鉀含量和積累量則隨施氮量增加呈先增加后降低的變化趨勢(shì)[28]。一般而言,氮素在各器官的分配比例受施氮總量和肥料種類的影響較小,且無明顯規(guī)律,葉中含氮量所占整株煙株比例明顯高于根和莖所占比例[29]。張翔等[30]研究表明,不同處理煙株吸氮量表現(xiàn)為:有機(jī)無機(jī)配施處理>單施有機(jī)肥處理>不施肥處理(P<0.05),氮在煙株根、莖和葉各器官的分配順序:葉>莖>根,且葉中氮的吸收量大于莖和根吸收量之和。其可能的原因是不同的氮素形態(tài)和氮素水平影響煙株體內(nèi)碳氮代謝關(guān)鍵酶的活性[31-32],從而影響各器官氮素的吸收、積累和分配[33-34]。本試驗(yàn)條件下,各處理煙株的葉、莖和根各器官氮素吸收量的大小關(guān)系均表現(xiàn)為:葉>莖>根,氮素在葉、莖和根各器官中的分配率大小關(guān)系均為:葉>莖>根,有機(jī)無機(jī)配施處理煙株氮素吸收總量顯著高于CK1和CK2處理(P<0.05),以MN3PK處理最高。
肥料氮素利用率主要受肥料種類、供氮水平、土壤條件和田間管理等因素的影響。合理施肥能夠提高肥料氮的利用效率,降低氮的損失,對(duì)提高和保持土壤肥力具有重要作用[35]?;瘜W(xué)肥料養(yǎng)分含量高釋放快,短時(shí)間內(nèi)可迅速增加土壤速效養(yǎng)分含量,有效提高土壤供肥強(qiáng)度;而有機(jī)肥養(yǎng)分全面釋放慢,主要改善土壤養(yǎng)分庫容,提高土壤供肥容量;有機(jī)無機(jī)肥配施,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),提高了作物對(duì)肥料養(yǎng)分的利用率[36-37]。研究表明,有機(jī)無機(jī)肥配施可有效提高煙草對(duì)氮磷鉀等養(yǎng)分的累積與利用率[38]。魏靜等[39]研究表明,有機(jī)無機(jī)配施不僅可提高作物產(chǎn)量和具有高的養(yǎng)分利用率,還可有效防止肥料損失而污染環(huán)境。本試驗(yàn)表明,有機(jī)無機(jī)配施的MN1PK、MN2PK和MN3PK處理中,氮肥利用率、農(nóng)學(xué)利用率和生理利用率以MN2PK處理煙株最高,分別為27.17%,3.83 kg/kg,15.83%,氮素吸收速率以MN3PK處理煙株最高為0.83 kg/(hm2·d)。
化學(xué)氮肥配施有機(jī)肥(有機(jī)氮占36.00%~45.77%)可提高煙葉兩糖含量和鉀含量,降低氯含量,提高鉀氯比和兩糖差,使各化學(xué)成分之間的比例更為協(xié)調(diào);可有效降低煙葉刺激性和雜氣,提升香氣質(zhì)和香氣量,增強(qiáng)燃燒性以及余味舒適愈加綿長,提高煙葉的評(píng)吸質(zhì)量;可協(xié)調(diào)供應(yīng)煙草生長期間所需氮素營養(yǎng),增加煙株氮的吸收量,提高肥料氮的利用率;在本試驗(yàn)條件下,綜合分析各處理對(duì)煙葉化學(xué)成分、評(píng)吸質(zhì)量和氮利用率的影響,各處理中以有機(jī)氮占45.77%的處理表現(xiàn)較好,黔東南煙草種植區(qū)推薦使用有機(jī)氮占總施氮量的適宜比例為36.00%~45.77%。建議在本煙區(qū)推廣應(yīng)用,同時(shí)可為相近地區(qū)煙草施肥提供參考。