鎂肥不同施用方法對(duì)福建烤煙生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響

孫愛華，李 健，郭秦羽，李文卿，柯玉琴，郭金平，王月敏，陳丹艷，鄭朝元*

(1.福建農(nóng)林大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院/國(guó)際鎂營(yíng)養(yǎng)研究所， 福建 福州 350002；2.福建省煙草專賣局煙草科學(xué)研究所， 福建 福州 350013；3.福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院， 福建 福州 350002；4.金陵科技學(xué)院園藝園林學(xué)院， 江蘇 南京 210038)

鎂是烤煙生理代謝、產(chǎn)質(zhì)量形成的必需營(yíng)養(yǎng)元素[1]。烤煙對(duì)鎂的需求量較高，土壤供應(yīng)不足，會(huì)影響煙株的生長(zhǎng)發(fā)育[2]。適量供鎂能夠增強(qiáng)煙株對(duì)礦質(zhì)元素的吸收，增加葉片重量和光合作用強(qiáng)度，促進(jìn)烤煙體內(nèi)碳水化合物的合成與轉(zhuǎn)化，提高煙葉品質(zhì)[3-4]。鎂肥施用方法影響煙草對(duì)鎂的吸收和累積[5-6]?？緹熒L(zhǎng)周期內(nèi)的肥效反應(yīng)較為敏感[7]，在不同生育期施鎂會(huì)影響烤后煙葉品質(zhì)、經(jīng)濟(jì)效益和感官評(píng)吸質(zhì)量。福建煙區(qū)土壤交換性鎂含量偏低，空間變異大；煙區(qū)年平均氣溫較高，年降雨量豐富[8]，鎂離子易隨水淋洗，會(huì)進(jìn)一步造成土壤鎂的缺乏[9]。同時(shí)，煙區(qū)鎂肥施用方法復(fù)雜多樣，部分地區(qū)甚至忽略鎂肥投入，煙株缺鎂癥狀頻發(fā)，葉片脈間失綠，產(chǎn)量下降，嚴(yán)重影響煙農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收益[10]。采用科學(xué)合理的鎂肥施用方法，不僅能夠提升烤煙產(chǎn)量與品質(zhì)，還能夠減少肥料浪費(fèi)，節(jié)約生產(chǎn)成本，降低環(huán)境污染[11]。本研究通過(guò)田間試驗(yàn)，比較鎂肥不同施用方法對(duì)福建煙草主栽品種生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響，為建立福建省煙區(qū)鎂營(yíng)養(yǎng)綜合管理體系，開展實(shí)際生產(chǎn)指導(dǎo)，彰顯本區(qū)煙葉風(fēng)格，促進(jìn)福建省烤煙產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

烤煙供試品種為翠碧一號(hào)(NicotianatabacumL.cv.CB-1)。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)概況

試驗(yàn)于2019年1月至2019年6月在福建省煙草專賣局煙草科學(xué)研究所福州宦溪基地進(jìn)行(26°10′09.27″N，119°21′40.66″E)。試驗(yàn)區(qū)為亞熱帶季風(fēng)氣候，年降雨量1 558.1 mm，年均溫20.3℃，日照時(shí)數(shù)1 784.8 h[12]。試驗(yàn)地土壤為砂壤土，前作為水稻，耕作層(0～20 cm)土壤pH為4.96，有機(jī)質(zhì)含量為24.47 g·kg-1、堿解氮為126.93 mg·kg-1、有效磷含量52.05 mg·kg-1、速效鉀含量36.15 mg·kg-1、交換性鎂含量為24.99 mg·kg-1。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

氮肥(N)、磷肥(P2O5)、鉀肥(K2O)用量按照N∶P2O5∶K2O=1∶0.7∶2.5比例配施。氮、磷、鉀肥形態(tài)分別為NH4HCO3、KH2PO4和KNO3。各處理施氮(N)105 kg·hm-2、施磷(P2O5)71.4 kg·hm-2。肥料種類分別為專用肥(N∶P2O5∶K2O=12∶8∶22)885 kg·hm-2、復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O =15∶15∶15)45 kg·hm-2?；省米贩?66∶34。T1處理硝酸鉀為240 kg·hm-2，T2、T3和T4處理硝酸鉀為45 kg·hm-2，均在煙株大開盤時(shí)雙側(cè)條施。基肥全部在移栽前1周施用完成[13]。

1.4 試驗(yàn)過(guò)程

煙苗采用移栽播種方式種植。2018年10月底于基地大棚內(nèi)進(jìn)行漂浮盤育苗，2019年1月15日移栽入田，2019年6月30日終采。行株距為1.2 m×0.5 m，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，另設(shè)保護(hù)行。

表1 鎂肥施用方法設(shè)計(jì)

圖1 鎂肥不同施用方法田間煙株長(zhǎng)勢(shì)

1.5 測(cè)定指標(biāo)

煙田起壟前取基礎(chǔ)土壤樣品3份，風(fēng)干后測(cè)定基本理化指標(biāo)。煙苗移栽后，團(tuán)棵期測(cè)定莖高、莖圍、葉片數(shù)等農(nóng)藝性狀，現(xiàn)蕾期后打頂。終采期每小區(qū)取3棵煙株，葉片按成熟順序摘取，統(tǒng)計(jì)各處理根、莖、下中上部葉、頂干重(生物量)。按小區(qū)掛竿烘烤、分級(jí)，計(jì)算產(chǎn)量、產(chǎn)值和中上等煙葉比例[14]。各小區(qū)分別取 X2F、C3F 和 B2F 等級(jí)葉片各1.5 kg，用于外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)、化學(xué)成分分析和感官質(zhì)量評(píng)吸。

烤后煙葉總氮、煙堿、總糖、還原糖、鉀、氯等化學(xué)成分含量采用Thermo公司生產(chǎn)的紅外分析儀(Nicolet Antaris)測(cè)定。煙葉感官質(zhì)量評(píng)吸依據(jù)福建中煙工業(yè)有限責(zé)任公司感官評(píng)價(jià)方法確定。

1.6 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用SPSS 21.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用One-way ANOVA方法進(jìn)行方差分析，Duncan法進(jìn)行顯著性差異比較。數(shù)據(jù)應(yīng)用Microsoft Excel作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 鎂肥不同施用方法對(duì)煙株農(nóng)藝性狀的影響

由表2可知，團(tuán)棵期各處理間，葉片數(shù)、株高、節(jié)距和葉面積差異不顯著(P>0.05)。T4處理煙株莖圍、葉片數(shù)、葉面積均最大，T1處理節(jié)距、株高最大。結(jié)果表明，鎂肥全部基施后(T1)，長(zhǎng)距離養(yǎng)分運(yùn)輸中，莖稈優(yōu)先吸鎂以促進(jìn)生長(zhǎng)；而團(tuán)棵期噴施鎂肥(T4)，有助于源器官葉片的生長(zhǎng)，增強(qiáng)光合作用，提高養(yǎng)分吸收效率。

表2 鎂肥不同施用方法對(duì)煙株團(tuán)棵期農(nóng)藝性狀的影響

2.2 鎂肥不同施用方法對(duì)煙株生物量的影響

由表3可知，采收結(jié)束時(shí)，各處理間的莖、上部葉、中部葉、下部葉差異均較顯著(P<0.05)。T4處理整株生物量、根、莖、中部葉、上部葉處理均最高，分別為343.84、73.91、92.77、58.88、68.88 g；T3處理的下部葉生物量最高，為50.73 g；T2處理的頂部生物量最大，為7.43 g。

表3 鎂肥不同施用方法對(duì)煙株收獲期生物量的影響

與對(duì)照相比，施鎂顯著(P<0.05)提高了煙株的平均單葉重(圖2)。各處理間，T1處理的平均單葉重最高，X2F葉片平均單葉重10.15 g，C3F為12.40 g，B2F為12.04 g。整體上，鎂肥全部追施促進(jìn)了花蕾生長(zhǎng)；穴施結(jié)合追施更易促進(jìn)下部葉生物量累積；而穴施結(jié)合噴施對(duì)煙株各器官生物量累積的促進(jìn)作用更普遍。

圖2 鎂肥不同施用方法對(duì)煙葉烤后平均單葉重的影響

2.3 鎂肥不同施用方法對(duì)烤后煙葉化學(xué)成分的影響

由表4可知，CK處理各等級(jí)煙葉總氮、煙堿、鉀的含量最高，總糖、還原糖含量最低。鎂肥不同施用方法未顯著影響各等級(jí)煙葉氯含量和兩糖比，C3F等級(jí)煙葉各化學(xué)成分處理間差異不顯著(P>0.05)。各處理間B2F、X2F等級(jí)煙葉的糖堿比、氮堿比差異顯著，T3、T4處理的糖堿比顯著高于其他處理。結(jié)果表明，施鎂降低葉片氮和鉀的累積；在煙株生育期內(nèi)鎂肥分多次施用，有利于提高煙葉碳水化合物合成，累積還原糖。

表4 鎂肥不同施用方法對(duì)烤后煙葉化學(xué)成分的影響

2.4 鎂肥不同施用方法對(duì)烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表5可知，各處理間烤后煙葉經(jīng)濟(jì)形狀差異不顯著(P>0.05)，但施鎂提高了煙株的產(chǎn)量、產(chǎn)值、中上等煙比例。與對(duì)照相比，施鎂處理在產(chǎn)量方面平均提高了約5.53%，產(chǎn)值平均提升了約10.48%，中上等煙比例平均提升了約8.1%。其中，T4處理的中上等煙比例提升最高，為10.49%。總體上，戶均收入增加約4 230.82元·hm-2。

表5 鎂肥不同施用方法對(duì)烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.5 鎂肥不同施用方法對(duì)烤后煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量的影響

由圖3可知，T4處理煙葉評(píng)吸質(zhì)量得分最高，T1處理煙葉評(píng)吸質(zhì)量得分最低，CK處理不施鎂肥感官評(píng)吸質(zhì)量低于T4處理，但高于T1、T2、T3處理?？傮w上，鎂肥基施處理的烤后煙葉物質(zhì)降解不充分，雜氣較多，影響感官評(píng)價(jià)；而穴施結(jié)合關(guān)鍵期噴施的鎂肥施用方法可以協(xié)調(diào)香氣、口感特征，有助于本區(qū)煙葉品質(zhì)的提升。

圖3 鎂肥不同施用方法對(duì)烤后煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量的影響

3 結(jié)論與討論

施鎂可促進(jìn)煙株葉片生長(zhǎng)，改善品質(zhì)[6]。本研究中，施鎂提高了煙株的葉面積、株高、節(jié)距等農(nóng)藝性狀指標(biāo)，T4處理葉面積相對(duì)對(duì)照提高了10%；施用鎂肥煙葉產(chǎn)量平均可提升105 kg·hm-2，戶均增收在3 807.81～4 653.82元·hm-2，中上等煙比例提升在4.09%～10.49%。因離子拮抗效應(yīng)，一般認(rèn)為鉀會(huì)影響植株鎂離子的吸收，而鎂對(duì)鉀離子的影響并不明確[3,15]。本研究結(jié)果表明，在福建煙區(qū)，低鎂土壤施用鎂肥會(huì)抑制煙株下部葉鉀的累積，降低下部葉和上部葉氮的累積，未影響氯的吸收。同時(shí)，施鎂也降低了下部葉煙堿的合成，總氮、煙堿、氮堿比等指標(biāo)普遍低于優(yōu)質(zhì)煙葉標(biāo)準(zhǔn)[16-18]。此外，施鎂提高了煙株糖堿比，這與鎂促進(jìn)光合產(chǎn)物合成密切相關(guān)。糖堿比的提升符合福建省“清香型”煙葉的風(fēng)格特點(diǎn)，有助于本區(qū)煙葉風(fēng)格彰顯。

調(diào)整鎂肥施用方法可以協(xié)調(diào)煙株生長(zhǎng)，改善評(píng)吸質(zhì)量。本研究中，鎂肥全部基施，更多滿足苗期生長(zhǎng)所需；而全部追施有利于后期莖的生長(zhǎng)，這與前人研究結(jié)果一致[19-24]。鎂肥分次施用，提高了后期煙堿和光合產(chǎn)物的合成，有助于提高煙葉煙堿、總糖、還原糖含量[17]。其中，噴施處理煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量最高，土施處理較低。這可能是關(guān)鍵期噴施增加了鎂與葉片的接觸面積，促進(jìn)了鎂的吸收，增加中后期中上部煙葉的開面[25]，整體鎂投入量較少，淀粉累積量較為適宜，烤后煙葉降解徹底，提高了糖堿比，降低了青雜氣，從而改善煙葉的口感[15,26]。而土壤施鎂煙葉的淀粉大量累積，會(huì)導(dǎo)致烘烤過(guò)程降解不徹底，大分子化合物留存較多，影響烤后煙葉的口感與品質(zhì)。

綜上所述，綜合煙葉質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益和評(píng)吸效果，在福建烤煙生產(chǎn)中，推薦采用穴肥基施結(jié)合關(guān)鍵期噴施的鎂肥施用方法，可更好地彰顯本區(qū)煙葉的“清香型”風(fēng)格，提升福建煙葉品質(zhì)和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。