基于SPAD值精准施氮模式对烤烟产质量的影响
作者: 陈帮杨 杨高亮 张小莉 王初亮
摘要 [目的] 研究基于SPAD值精准施氮模式对不同品种烤烟产质量的影响。[方法]以烤烟105和K326品种为研究对象,设置4种施氮方式,分别为全生育期不施氮(N0);当地施氮水平(N1:105 kg/hm2);2个基于SPAD值的实时氮肥管理,SPAD值分别为40(S40)、43(S43)。比较氮肥传统施用与分期多次施用模式对烤烟产量和品质的影响。[结果]烤烟农艺性状及化学品质在105和K326品种中均表现为S40、S43处理优于N0、N1处理。S43处理的烤后烟叶产量、产值、上等烟比例及中上等烟比例在105品种中表现最优,分别达2 279.45 kg/hm2、67 152.60元/hm2、36.66%、85.34%;K326品种中S40处理上述表现最优,分别达2 438.21 kg/hm2、73 707.09元/hm2、38.33%、86.87%;[结论]基于SPAD值精准施氮模式有利于提高烤烟农艺性状、化学品质和产值。
关键词 烤烟;SPAD值;氮素;农艺性状;化学成分;经济性状
中图分类号 S572 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2025)06-0157-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.06.036
Effect of Precise Nitrogen Application Mode Based on SPAD Value on Yield and Quality of Tobacco
CHEN Bang-yang YANG Gao-liang2,ZHANG Xiao-li3 et al
(1.Guizhou Tobacco Industry Co.,Ltd.,Guiyang,Guizhou 550001;2.Henan Provincial Tobacco Company Pingdingshan City Company,Pingdingshan,Henan 467002;3.Institute of Nanfan & Seed Industry,Guangdong Academy of Sciences,Guangzhou,Guangdong 510316)
Abstract [Objective] To investigate the effects of precise nitrogen application based on SPAD values on yield and quality of different tobacco varieties.[Method] Taking the tobacco varieties 105 and K326 as research objects,the nitrogen application methods were no nitrogen application (N0),105 kg/hm2 (N1),two real-time nitrogen fertilizer management methods with SPAD values of 40 (S40) and 43(S43) during the whole growth period respectively,to compare the effects of traditional application of nitrogen fertilizer and multiple application modes on flue-cured tobacco yield and quality.[Result] The agronomic traits and chemical quality of tobacco showed that S40 and S43 treatments were superior to N0 and N1 treatments in both 105 and K326. For 105,the S43 treatment showed the best performance in terms of tobacco yield,output value,proportion of high-quality tobacco,and proportion of medium to high-quality tobacco,reaching 2 279.45 kg/hm2,67 152.60 yuan/hm2,36.66%,and 85.34%,respectively.The K326 variety showed the best performance with S40 treatment,reaching 2 438.21 kg/hm2,73 707.09 yuan/hm2,38.33%,and 86.87%,respectively.[Conclusion] The precise nitrogen application mode based on SPAD values was beneficial for improving the agronomic traits,chemical quality,and output value of tobacco.
Key words Tobacco;SPAD value;Nitrogen;Agronomic traits;Chemical composition;Economic characteristics
氮是对烟草影响最大也是烟草最敏感的元素[1],合理施用氮肥是烟叶产量和品质的重要保证。烤烟对环境条件的变化较为敏感,当养分问题表观可辨时,烟叶的产量、品质和商业可用性已受到负面影响[2]。随着水肥一体化等现代农业技术的发展,实时监测烟株氮素营养状况,分期多次按需施肥成为实现烟草高产高效发展的重要途径。
传统的植物氮素营养诊断以实验室化学分析为主,该方法测定结果准确,但存在过程复杂,耗时长,且损坏植物样品的缺点[3]。SPAD仪是一种便携式叶绿素仪,可以用来测量叶片在一定波长范围内的透光系数,间接确定叶绿素的相对含量。研究表明,SPAD值可以作为作物氮素营养水平的准确反映[4]。SPAD仪具有携带方便、操作简单、不破坏叶片组织等优点,利用SPAD值指导施氮已应用在西瓜[5]、马铃薯[6]、水稻[7]、油菜[8]等作物上,但目前利用SPAD值指导云南烟叶施氮的研究还较少。据此,该试验以云南省罗平县主栽品种105和K236为研究对象,利用SPAD仪对烟叶氮素水平实时监测,根据烟叶实时养分需求进行分期多次施氮,探讨SPAD值对指导烤烟按需施氮的可行性,以期为烟叶合理施氮和提高氮肥利用效率提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况 试验于2023年3—10月在云南省罗平县烟叶产区进行。该区属亚热带季风气候,年平均温度15.2 ℃,年平均降雨量1 743 mm。试验地土壤类型为泥质山地黄壤,土壤养分:有机质42.21 g/kg,全氮2.05 g/kg,全磷2.08 g/kg,全钾5.58 g/kg,碱解氮188.67 mg/kg,速效磷51.59 mg/kg,速效钾171.00 mg/kg。
1.2 试验材料与试验设计 试验采用双因素随机区组设计,设置栽培品种和施氮方式2个因素。栽培品种为当地主栽品种105和K326;施氮方式为全生育期不施氮(N0),当地施氮水平(N1:105 kg/hm2),2个基于SPAD值的实时氮肥管理,SPAD值分别为40(S40)、43(S43)。每个处理设置3次重复,共24个小区,小区面积72 m2(6 m×12 m)。烟株种植株行距0.6 m×1.2 m。
S40和S43处理进行氮肥追施,在移栽后的17~52 d,每7 d用SPAD-502测定各处理烟株的SPAD值,测定部位为从顶部往下第3片完全展开叶的中部。每小区选10株长势一致的烟株进行测定,然后将每个处理的SPAD测定值的平均值与SPAD预设值比较,当平均值小于预设值时追施氮肥,大于或等于预设值时不施氮肥。其中,S40处理若平均值小于40,追施纯氮25 kg/hm2;S43处理若平均值小于43,追施纯氮30 kg/hm2;移栽后第52 天,各处理平均值小于预设值时,追施纯氮20 kg/hm2,否则不施氮。氮肥具体施用时期及施用量如表1所示。各处理磷肥和钾肥施用量相同,磷肥(P2O5:12%)施用量为75 kg/hm2,钾肥(K2O:50%;N-K2O:13.5%~44.5%)施用量为205 kg/hm2;磷肥和30%的钾肥基施,剩余70%钾肥分2次追施。其他田间管理按当地生产技术标准进行,烟叶采摘和烤烟按照烟叶成熟标准和密集烘烤工艺进行。
1.3 测定项目与分析方法 于烤烟成熟期选取各小区第5~7行连续 10 株,共计30株烤烟进行测定。烤烟株高、茎围、叶片数、节距等指标测定参考国家烟草行业标准YC/T 142—2010。
各处理烤后中部烟叶化学成分分析,依照国家烟草行业标准YC/T 217—2007进行。
烟叶烤后经济性状按国家烤烟分级标准( GB 2635—92) 进行,统计不同部位、等级烟叶比例,各级烟叶价格参照当地烟叶收购价格。
1.4 数据分析 试验数据采用 Microsoft Excel 进行统计分析,采用 SPSS Statistics 21 软件进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同施氮模式对烤烟农艺性状的影响 由表2可知,对于105品种,S43处理株高显著高于其他处理,S40和 N1处理株高无显著差异且均显著高于N0处理;茎围和叶片数表现为S43处理高于S40和N1处理且和N1处理差异显著,N0处理显著低于其他处理;节距表现为S43、S40和 N1处理显著高于N0处理。上部叶叶长和叶宽表现为S43处理高于S40和N1处且和N1处理的差异显著,N0处理显著低于其他处理;S43上部叶和中部叶的叶长、叶宽和叶面积最大。
K326品种,株高表现为S43处理高于S40和N1处理且和N1处理差异显著;N0处理显著低于其他处理。茎围表现为S43处理显著高于其他处理,其他处理间无显著差异。叶片数和节距表现为S43和S40高于N1和N0处理且和N0处理差异显著。上部叶和中部叶叶长、叶宽和叶面积均表现为S43>S40>N1>N0(表3)。
2.2 不同施氮模式对烤后烟叶化学成分的影响 烤烟的化学成分含量及其协调性是影响烟叶品质的内在因素,烤烟中化学成分的适宜含量一般为总糖18%~24%,还原糖16%~22%,淀粉≤5%,烟碱1.5%~3.5%,钾离子≥2.0%,总氮1.5%~
3.5%,糖碱比8~10,氮碱比0.9~1.1。由表4可知,105品种,N0处理烤后烟叶化学成分除总糖和还原糖外,均不在适宜范围;N1处理的总糖、还原糖、淀粉含量和糖碱比不在适宜范围内;S40和S43处理除总糖、淀粉以及S40处理的还原糖外,其余化学成分均在适宜范围内。K326品种,N0处理的烤后烟叶化学成分与105品种表现一致,N1处理烤后烟叶化学成分除总糖、还原糖和淀粉外,均在适宜范围内;除S43处理的糖碱比外,S40和S43处理其余的化学成分均在适宜范围内。
2.3 不同施氮模式对烤后烟叶经济性状的影响 由表5可知,105品种的烤后烟叶产量及产值均表现为S43>S40>N1>N0且各处理差异显著。上等烟比例表现为S43处理高于S40和N1处理,且和N1处理的差异达显著水平;N0处理显著低于其他处理。中上等烟比例表现为S43处理显著高于其他处理,达85.34%,S40和N1无显著差异,N0处理显著低于其他处理。K326品种的烤后烟叶产量及产值均表现为S40>S43>N1>N0,并且各处理差异达显著水平。上等烟比例和中等烟比例表现为S40显著高于其他处理,S43和N1无显著差异,N0处理显著低于其他处理。