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氮磷钾肥对白肋烟产量及肥料利用率的影响

2021-11-13黄文昌周永碧吴成林

湖南农业科学 2021年8期
关键词:氮磷磷肥贡献率

黄文昌,周永碧,吴成林

(湖北省烟草科学研究院,湖北 武汉 430030)

烟草是我国重要的经济作物,其中白肋烟属于一种深褐色晾烟,主要用作混合型卷烟的原料,也可用于雪茄烟、斗烟和嚼烟,在湖北、重庆等地有较大面积的种植,烟叶产量在2 250 kg/hm2左右,高于烤烟,需肥量也高于烤烟,一般施氮量为225 kg/hm2。有生产者为提高产量,不断提高肥料施用量,反而造成氮肥施用过量,导致产生土壤养分失调、肥料利用率下降、烟叶质量下降、病虫害发生严重等问题[1-3]。目前,部分烟区在土壤碱解氮、有效磷和速效钾富集较高[4-5]的情况下,施肥量仍居高不下,但肥料利用率却处于较低水平。

肥料是烟叶氮磷钾素的主要来源,不同肥力条件下烟草的肥料利用率表现出一定差异[6]。目前,关于烟草对肥料吸收、利用的研究主要集中在烤烟上,且多为施用量、土壤类型及土壤肥力等方面的研究[7-8],对白肋烟肥料利用率的研究较少。烟草类型不同需肥量有差异,白肋烟需肥量较大,可通过提高肥料利用率来减少肥料施用量,节约烟叶生产成本,改善植烟土壤质量,减少肥料富集带来的环境污染。为此,笔者设计氮磷钾缺素试验,重点研究氮钾肥对白肋烟产量及肥料利用率的影响,旨在为白肋烟生产中肥料的减施增效提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及供试材料

试验设在湖北省烟草科学研究院晾晒烟试验基地,海拔850 m,地势较平,光照充足,棕色壤质土,肥力均衡,前茬绿肥为紫花毛苕子,土壤养分含量为速效钾160.00 mg/kg,碱解氮105.00 mg/kg,速效磷41.62 mg/kg,有机质26.0 g/kg,pH 值 6.35。

供试烟草品种为鄂烟1 号。供试肥料种类为烟草专用复合肥(N-P-K=8-12-24)、硝胺磷(N-P=30-4)、硝酸钾(N-K=14-44)、硫酸钾(K2O 50%)、过磷酸钙(P2O512%)

1.2 试验设计

试验设5 个处理,分别为:T1(CK),常规施肥,施纯氮240 kg/hm2,氮磷钾配比为1 ∶1 ∶2;T2,不施氮磷钾;T3,不施磷,施纯氮240 kg/hm2,氮磷钾配比为1 ∶0 ∶2;T4,不施钾,施纯氮240 kg/hm2,氮磷钾配比为1 ∶1 ∶0;T5,不施氮,施纯磷240 kg/hm2,氮磷钾配比为0 ∶1 ∶2。每个处理重复3 次,采取随机区组排列,每小区种植80 株烟,5 行/区,行株距为120 cm×45 cm,小区面积为43.2 m2,四周设置保护行。

1.3 试验进程及栽培管理措施

2015 年3 月2 日漂浮育苗播种,3 月21 日出苗,4 月14 日按方案施底肥,5 月5 日井窖式移栽,5 月30 日打孔追肥,6 月13 日揭膜、中耕除草、培土,7月4—10 日分处理初花末期打顶,结合抹杈并施用止芽素,脚叶及下二棚分片剥叶采收2 次并串绳晾制,余下的烟叶于8 月6 日、10 日斩株晾制[9]。大田加强了病虫害综合防治,田间扦插诱虫黄板,药物预防黑胫病4 次、野蛞蝓2 次、地老虎2 次、烟青虫3 次,田间无病虫害发生。

1.4 测定项目及方法

单叶重测定:每小区选定有代表性的10 株定叶位(上部叶15~17 叶位、中部叶10~12 叶位),调制后称重计算平均单叶重。最大叶面积测定:现蕾期每小区选定有代表性的10 株测最大中部叶长和宽,根据公式“最大叶面积(m2)=0.634 5×叶长(m)×叶宽(m)”计算最大叶面积。叶绿素含量测定:采用SPAD-502 型叶绿素仪,每小区选定有代表性的5 株在晴天中午测定烟叶SPAD 值。

1.5 数据统计分析

不同指标计算公式如下。

地力贡献率(%)=不施肥作物产量/施肥作物产量×100;

氮肥贡献率(%)=(施氮区产量-无氮区产量)/施氮区产量×100;

氮肥农学利用率(kg/kg)=(施氮区产量-无氮区产量)/施氮量;

磷、钾等参数计算方法参照上述氮计算方法,试验数据采用Microsoft Excel 2016 和DPS v7.05 版统计分析软件进行整理分析。

2 结果与分析

2.1 氮磷钾对白肋烟主要性状的影响

由表1 可知,各处理之间烟叶产量存在显著差异,其中T1 处理产量最高,为2 070.75 kg/hm2,T1 与T3处理无显著差异,但二者显著高于T4 处理,而T4 处理又显著高于T2、T5 处理,T2 与T5 处理无显著差异;T1 处理分别比T2、T3、T4、T5 处理增产108.25%、2.39%、9.05%和128.45%。叶绿素含量T1、T3、T4处理间无显著差异,均显著高于T2、T5 处理,T2 与T5 处理间无显著差异。各处理上部叶单叶重由重到轻排列依次为T1 >T3 >T4 >T2 >T5,各处理间差异均达显著水平。各处理中部叶单叶重由重到轻排列 依 次 为T1 >T3 >T4 >T2 >T5,除T1 与T3、T2 与T5 差异不显著外,其他处理的差异均达显著水平。最大叶面积以T1 处理最大,显著大于T3 和T4处理,T3 和T4 处理又显著大于T2 和T5 处理,T3与T4、T2 与T5 处理间无差异显著性。综上所述,施用氮肥的处理其烟叶产量、单叶重、最大叶面积、叶绿素含量均优于未施用氮肥的处理,未施用磷肥或钾肥的处理对上述性状的影响较小。

表1 氮磷钾肥对白肋烟主要农艺性状的影响

2.2 氮磷钾对白肋烟肥料和地力贡献率的影响

从图1 可以看出,白肋烟种植的氮肥肥料贡献率最高,为56.23%;钾肥的肥料贡献率次之,为8.30%;磷肥的肥料贡献率最低,仅为2.33%;氮磷钾全量的肥料贡献率为51.98%。磷肥的地力贡献率最高,为97.67%;钾肥的地力贡献率次之,为91.70%;氮肥的地力贡献率最低,为43.77%;氮磷钾全量地力贡献率为48.02%。可见,在类似于该试验地块的土壤肥力情况下,种植白肋烟需要注重氮肥施用,适当保证氮素的供给,土壤养分中磷肥和钾肥本身供给较为充足,可适当减少施用,不仅有利于降低生产成本,也有利于减轻土壤环境压力。

图1 各处理的肥料贡献率和地力贡献率

2.3 氮磷钾对白肋烟农学利用率的影响

如图2 所示,白肋烟鄂烟1 号对氮肥的农学利用率最高,为4.85 kg/kg;钾肥次之,为0.36 kg/kg;磷肥最低,为0.20 kg/kg;对氮磷钾全量的农学利用率为1.12 kg/kg。总体来说,在一般肥力水平的种植地块,白肋烟对氮肥的利用率相对较高,对钾肥和磷肥的利用率相对较低,施用氮肥对白肋烟产量的提高有较大作用,施用钾肥和磷肥对白肋烟产量的提高影响相对较小。

图2 各处理的农学利用率

3 小结与讨论

试验以施氮磷钾、不施氮磷钾、施氮钾不施磷、施氮磷不施钾、施磷钾不施氮5 个处理来分析氮、磷、钾缺素及全量对白肋烟产量及肥料利用率的影响。结果表明,施氮磷钾处理的白肋烟产量最高,为2 070.75 kg/hm2,分别较不施氮、不施磷、不施钾和不施氮磷钾增产128.45%、2.39%、9.05%和108.25%。这表明氮素营养对白肋烟生长发育和烟叶产量极其重要。氮的肥料贡献率和农学利用率较高,氮磷钾全肥贡献率和农学利用率其次,钾肥贡献率和农学利用率再次之,磷肥贡献率和农学利用率较低。磷肥的地力贡献率较高,其次是钾肥,再次是氮磷钾全肥,氮肥得到地力贡献率较低。在当地土壤养分较充足时,为了使白肋烟烟叶生产绿色化,氮肥可按常规标准施用,磷肥应少施或不施,钾肥可尽量减少施用。

土壤养分含量是影响烟株生长及烟叶产量的重要因素,施肥是改变土壤养分含量的重要手段,施用化肥是目前烟叶生产中促进烟株生长发育、提高烟叶产量的主要途径,但长期施用氮磷钾化肥不仅会对土壤的结构和理化性质造成危害,而且过量施用易导致生产成本增加、土壤养分富集、环境污染[10-18]。已有研究表明,与常规施肥模式相比,减施氮磷钾肥10%~20%,氮肥基追比7 ∶3 能促进烟株生长发育,提高烟叶等级结构、产量、产值及氮磷钾养分利用率[19];施用磷肥土壤有效磷含量明显提高[20];土壤有效磷含量高的区域可以适当降低磷肥施用量,以降低因磷肥过量施用而造成的环境污染[21]。

不同施肥处理的结果表明,缺磷处理的白肋烟产量仅略有降低,这跟种植地块土壤养分中速效磷含量为41.62 mg/kg 有关,有研究表明作物达到最高产量的速效磷含量为25 mg/kg[22]。由于该试验地块多年植烟,常年施用氮磷钾化肥,土壤养分中速效磷富集,含量较高,因此不施用磷肥对白肋烟产量无显著影响。

不同处理的叶绿素含量对比结果表明,施用氮肥的处理烟叶叶绿素含量均高于不施氮肥的处理,说明氮素营养有利于白肋烟烟叶的叶绿素合成。有研究表明,白肋烟产量与叶绿素含量呈正相关,叶绿素含量高有利于提高白肋烟产量[23]。这从另一方面证实了施用氮肥有利于提高白肋烟产量。

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