施氮水平对抚仙湖流域植烟区
烤烟产质量及氮素吸收利用的影响
杜彩艳1，吴 迪1#，周文兵2，黄智华2，杜小引2，苏玉龙2，李家瑞1，
3132*2*
何玉华，陈 华，杨 新，代 快，李江舟
（1．云南省农业科学院农业环境资源研究所，云南 昆明 650205；2．云南省烟草公司玉溪市公司，
云南 玉溪 653100；3．云南省农业科学院粮食作物研究所，云南 昆明 650205）
摘 要：为明确抚仙湖流域植烟区烤烟（Nicotiana tabacum）氮肥的最佳施用量，通过田间试验研究了不同施氮（N）水平（N0：0 kg/hm2、N60：60 kg/hm2、N75：75 kg/hm2、N90：90 kg/hm2、N105：105 kg/hm2）对抚仙湖流域植烟区烤烟生长发育、烤烟氮素吸收利用、产质量和氮素利用效率的影响。结果表明，施氮可明显提高烤烟根、茎、叶和烟株的氮累积量，烟株的氮累积量随施氮水平的提高而增加；氮肥利用率表现为先升后降趋势，以N75处理的氮肥利用率最高，为26.95%；氮肥偏生产力随着施氮水平的提高而显著下降（P<0.05）；烤烟株高、茎粗、叶长、叶宽、节距和有效叶片数随施氮水平的增加明显增加；施氮可以促进烤烟生长发育，烤烟产量随施氮水平的提高而增加，施氮处理较N0处理增产3.02%～13.87%；上等烟比例、上中等烟比例、产值和均价随施氮水平的提高呈先升后降趋势，施氮各处理中，烤烟的上等烟比例和上中等烟比例、产值均以施氮量为75 kg/hm2时效果最佳。施氮量在 75～105 kg/hm2之间烤烟的各化学成分含量、比例协调，利于生产优质烟叶。综合烤烟主要农艺性状、经济性状、氮肥利用率、烤烟产质量，本试验条件下，在抚仙湖流域植烟区要实现烤烟适产优质以N75处理施氮量（75 kg/hm2）为宜。
关键词：氮水平；烤烟产质量；氮素累积；氮肥利用率；抚仙湖流域
随着国际上竞争激烈的烤烟生产及其吸烟与健康问题的提出，卷烟工业对优质烟叶原料提出了更高的要求。氮素营养对烤烟的产质量有重大影响。施氮量的高低对烤烟的生长发育、成熟落黄、品质的形成以及烟农的收益均具有重要意义［1-2］。抚仙湖流域具有良好的自然生态气候条件，年均气温11.9～17.5℃，年降水量900～1200 mm，全年日照总时数2172.3 h［3］，是云南优质烟叶原料的核心产区和清香型风格烟叶代表性区域。抚仙湖是我国目前已探明的第二深水湖泊，也是云南省蓄水量最
大的湖泊，近年来水质呈缓慢下降趋势［4］，经济作物和水稻的氮磷流失所导致的地表径流及生活污水等面源污染是主要的污染源［5］。烤烟是抚仙湖流域地区的主要经济作物，在目前的烤烟生产中，烟农为了追求较高的烟叶产量和经济效益，普遍存在过量施用氮肥的现象，严重影响了抚仙湖流域植烟区烤烟的产质量。氮肥的过量施用，不仅会给烤烟的生长和烟叶的产质量带来不利影响［6-7］，而且还会造成氮肥利用率低、损失严重和污染环境等不良后果［8-9］，因此探索抚仙湖流域植烟区烤烟适宜的氮素施用量已迫在眉睫。
关于不同氮肥施用量对烤烟生长和产质量影响，不少学者进行了相关的研究。研究表明，等磷、钾肥条件下，烟株株高、叶片数、叶宽和叶长均随施氮水平的提高而增加［1-2］。适宜氮肥用量条件下，烟叶不同的致香物质对施氮量的响应表现各异［10-11］。张鹏举等［12］研究发现，氮肥用量为97.5 kg/hm2时较有利于协调烟叶产量和品质的关系，增加上等烟比例和单位面积的产值。彭莹［13］研究表明，氮肥用量为98.25 kg/hm2时，烤烟长势较
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收稿日期：2020-12-21；录用日期：2021-02-02
基金项目：中国烟草总公司云南省烟草公司科技计划重点项目（2020530000241006）。
作者简介：杜彩艳（1977-），女，云南维西人，副研究员，博士，主要从事植物营养和环境生态方面研究，E-mail：caiyandu@126.com。吴迪（1979-），男，云南昆明人，助理研究员，本科学士，研究方向为绿色农业，E-mail：****************。杜彩艳和吴迪同为第一作者。
通讯作者：代快，E-mail：****************；李江舟，E-mail：***************。
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好，经济效益最高，为当地K326品种的最佳施肥量。张杨等［14］研究认为施氮量低于或高于75 kg/hm2 均会降低上中等烟叶的比例和烤烟的均价；综合考虑烟叶的可用性和经济效益，中烟100获得优质、适产的施氮量以75 kg/hm2最佳。可见，前人在氮素对烤烟的影响方面研究较多，然而，实际生产中，氮肥对烤烟的影响因施氮量、肥料类型、施 肥时期、基追肥比例、土壤类型等因素表现各异［1，15］，且有关不同施氮量对抚仙湖流域植烟区烤烟产质量、氮素吸收利用的研究鲜有报道。为此，本研究通过田间试验，探讨了不同施氮水平对抚仙湖流域植烟区烤烟生长发育、氮素吸收利用、氮素利用率、烤烟产质量的影响，探明适合该烤烟种植区的最佳施氮量，以期为当地优质、适产烤烟生产提供理论依据和技术支撑。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
研究区位于云南省澄江市，气候属于中亚热带、北亚热带、南温带和中温带4个气候类型，年均气温11.9～17.5℃，年均降水量1001.8 mm（65%～75%的降水量集中在6～9月），全年日照总时数2172.3 h。试验地点为澄江市龙街镇大塘村三农公司烤烟基地（102°87′44″ E，24°64′08″ N，海拔高度1702 m），主要以种植烤烟等经济作物和水稻、玉米等粮食作物为主，是龙街镇烤烟种植示范村，并有多个优质烟示范点，是该镇烟叶主要种植区。试验地前茬为蚕豆，土壤类型为水稻土。2020年烤烟大田期（4～9月）平均降水量及试验地耕层土壤理化性质见表1。
表1 2020年份降水量及土壤理化性质
降水量（mm）4月39
5月43.7
6月90.9
7月298.5
8月230.2
9月39
pH6.73±0.06
有机质（g/kg）20.6±0.11
土壤理化性质碱解氮（mg/kg）143±1.78
有效磷（mg/kg）30.7±0.62
速效钾（mg/kg）273±0.88
注：气象数据来源于澄江市气象局；表中数据为平均值±标准差。下同。
1.2 试验材料
供试烤烟品种为K326，由玉溪三农高原特色现代农业有限责任公司提供。供试化学肥料为：烟草专用复合肥（N∶P2O5∶K2O=12∶6∶24），烟草专用追肥（烤烟提苗肥，N∶P2O5∶K2O= 28∶0∶5），尿素（N 46%）、过磷酸钙（P2O5 12%）和硫酸钾（K2O 50%），均购自当地农资公司；精致有机肥料为油枯型，油枯总养分（N+P2O5+K2O）的质量分数≥5%，有机质的质量分数≥50%，购自云南思创格科技有限责任公司。1.3 试验设计
试验在施P2O5 52.5 kg/hm2、K2O 315 kg/hm2和精制有机肥1800 kg/hm2的基础上，共设置5个氮肥梯度，即每公顷分别施纯氮 0、60、75、90、105 kg，分别以N0、N60、N75、N90、N105表示，其中烟农常规施氮量为105 kg/hm2，各处理氮、磷、钾比例为 1∶0.5∶3，3次重复，共15个小区，随机区组排列，小区面积100 m2，株行距为100 cm× 60 cm，每小区种植烤烟100株。
研究中各处理的化学氮肥施用量不同，化学磷肥和钾肥的施用量一致，精致有机肥在翻耕整地时
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作基肥一次性施用。不施氮处理的磷肥100%作基肥施用，钾肥20%作基肥，80%作追肥施用。施氮各处理的氮肥30%作基肥，70%作追肥；烤烟提苗肥于烤烟移栽1周后按45 kg/hm2施用，烟草专用复合肥于烤烟移栽2、3、4周后分别按20%、20%和30%比例施用，施氮各处理不足的钾肥用K2SO4补充，于烤烟移栽4周后和烟草专用复合肥一起施用。施肥方式为基肥采用穴施，均匀分布于烤烟根部15～20 cm，追肥为兑水浇施。试验烟苗由玉溪三农高原特色现代农业有限责任公司统一提供，于4月21日移栽，其他栽培管理措施均按当地优质烤烟规范化生产进行。1.4 取样及测定方法1.4.1 土样
在烤烟种植前采集0～20 cm混合土样，测定土壤背景值；测定项目为常规8项，采用《土壤农
［16］
业化学分析方法》中的方法进行测定。
1.4.2 植株样及农艺性状的调查
在每个小区内选取长势一致且具有代表性的烤烟10株，先定株（定株定叶）挂牌标记作为调查对象，分别于烤烟团颗期（35 d）、旺长期（50
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d）、现蕾期（65 d）、封顶后7 d，按照烟草农艺性状调查测量方法（YC/T 142-2010）测定烤烟的株高、茎粗、节距、有效叶数、最大叶长和最大叶宽等农艺性状指标。
另选烤烟3株于烟叶收获期采集全株植物样品，分根、茎、叶装袋；样品带回实验室用去离子水洗净、吸水纸吸干水分后，105℃下杀青30 min，65℃下烘干至恒重，分别测定干重（DW），烘干样品粉碎过0.25 mm筛后测定各部位氮养分含量。植物样品经H2SO4-H2O2消煮后，采用凯氏定氮法测定全氮。
1.4.3 主要经济性状测定
烟叶开始成熟时，试验按小区挂牌采收、烘烤、分级等计产，并分批次按烤烟国家分级标准GB 2635-1992定级［17］，记录每次各等级产量，并计算单位面积产量、上等烟比例和中等烟比例。产值按产量、上等烟比例和中等烟比例及其玉溪市烟叶收购单价计算。1.4.4 烟叶化学成分
以小区为单位，选取中部烟叶C3F等级测定其化学成分。采用连续流动分析仪法［18］（AA3型，德国）测定总糖和还原糖、烟碱、钾和水溶性氯含量，总氮含量采用过氧化氢-浓硫酸消化 法［18］。
1.5 数据处理与统计分析
根据参考文献［19-22］计算以下参数：单位面积烟叶产量（kg/hm2）=单株烟叶干物质量（kg）×株数（株/hm2）；
单位面积各器官氮素养分积累量（kg/hm2）=氮素量（g/kg）×各器官干重（kg/hm2）/103；
植株氮素积累量（g/株）=根系干物质重×根系氮素含量+茎秆干物质重×茎秆氮素含量+叶片干物质重×叶片氮素含量；
分配比例=各器官氮（磷、钾）素积累量/整个植株氮（磷、钾）素积累总量；
氮肥农学效率（kg/kg）=（施氮区烟叶产量－无氮区烟叶产量）/施氮量；
氮肥偏生产力（kg/kg）=烤烟产量/施氮量；氮肥表观利用率（%）=（施氮区烟株吸氮量 －无氮区烟株吸氮量）/施氮量×100
运用Excel 2010和SPSS 19.0进行数据处理，并采用新复极差法（Duncan）进行差异显著性检验（P˂0.05）。
2 结果与分析
2.1 不同施氮水平对烤烟不同生育期农艺性状的影响
农艺性状是烤烟生长发育特征的直观表征指标。由表2可知，不同施氮水平对各生育期烤烟农艺性状影响不同，从团颗期至旺长期，其株高、茎粗、叶长、叶宽、节距和有效叶片数增加速度较快，旺长期后烤烟生长发育开始趋于平衡，直至封顶后7 d停止生长，但总的趋势是烤烟株高、茎粗、叶长、叶宽、节距和有效叶片数均随生育期推进而增加。
由表2还可看出，与不施氮肥N0处理相比，施用氮肥可以促进烤烟生长发育，增加烤烟各生育期株高、茎粗、叶长、叶宽、节距和有效叶片数。在不同施氮处理中，烤烟不同生育阶段的株高、茎粗、叶长、叶宽、节距和有效叶片数因施氮水平不同表现各异（表2）。团颗期不同施氮处理（N60、N75、N90和N105）烟株各项农艺性状指标均优于N0。不同施氮处理烟株株高、茎粗、叶长、叶宽、节距等农艺性状均随着施氮水平的提高而增加，以施氮量75 kg/hm2的N75处理表现较好，各项农艺性状指标几乎都优于N60、N90和N105处理。现蕾期不同处理的茎粗、叶长和叶宽之间的差异逐渐减弱；不同处理之间的差异主要表现在株高、节距和有效叶数上；不同处理株高大小排序为N75>N90>N105>N60>N0，其中，N75处
理株高显著高于其他处理（P˂0.05），N60、N90、N105 3个处理之间差异不显著，但均显著高于N0处理（P<0.05）；就节距而言，N75处理的节距最高，为3.89 cm，N105处理的节距次之，为3.83 cm，两者之间差异不明显，但均显著高于N0处理（P˂0.05）；现蕾期不同处理下烟株有效叶数最多的是N75处理，为15.87片，与N60、N90和N105处理间差异不显著，但与N0处理间差异显著（P˂0.05）。旺长期不同处理之间的烤烟农艺性状差异主要表现在株高和叶长上，施氮处理的烟株株高均显著高于N0处理（P˂0.05）；株高和叶长均以N75处理为最大，N0处理为最小；旺长期不同处理株高大小表现为N75>N90>N60>N105>N0，其中，N75和N90 2个处理间差异不显著，N90、N105和N60 3个处理之间无显著差异；与N0相比，N75、N90处理烟株株高分别增加了13.81%、
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表2 不同处理对不同生育期烤烟农艺性状的影响
生育期团颗期
处理N0N60N75N90N105
现蕾期
N0N60N75N90N105
旺长期
N0N60N75N90N105
封顶后7 d
N0N60N75N90N105
株高（cm）26.00±1.21a27.70±0.40bc31.35±1.43a30.27±1.87a29.00±0.87ab61.37±0.95c69.00±0.87b75.33±1.55a71.35±1.43b70.27±1.84b118.70±4.93c126.27±1.14b135.10±2.41a130.50±4.44ab125.13±3.37b111.65±0.91c115.90±0.72b123.32±2.84a120.08±3.80ab117.22±1.43b
茎粗（cm）4.29±0.41c4.63±0.38ab4.84±0.34ab4.96±0.23a4.60±0.18ab7.88±0.23a8.21±0.79a8.51±1.08a8.63±0.78a8.27±0.47a9.90±0.87a9.98±0.49a10.16±1.30a10.08±0.92a10.17±0.88a10.68±0.51b10.76±0.32b10.86±0.07b11.72±0.43a10.76±0.18b
叶长（cm）33.17±0.78a33.13±1.10a35.87±2.77a35.73±0.81a33.38±0.78a53.50±1.25a53.13±1.10a55.87±2.77a55.73±0.81a53.38±0.78a61.93±0.75b63.55±2.49ab65.60±2.35a63.83±1.62ab63.20±1.22ab64.80±1.04b67.15±0.97ab68.90±0.26a68.17±1.40a67.03±2.48ab
叶宽（cm）18.15±1.08a18.93±0.84a18.80±1.04a19.18±0.83a18.45±1.23a29.45±2.87a30.85±2.51a33.15±1.86a32.13±2.06a30.40±3.04a32.92±1.74a33.98±1.51a33.37±1.40a34.90±1.92a33.97±1.89a33.28±1.84a33.30±1.42a33.63±3.48a35.40±1.68a34.05±2.67a
节距（cm）2.31±0.16a2.59±0.03a2.40±0.40a2.56±0.13a2.68±0.54a3.01±0.04b3.55±0.06ab3.89±0.54a3.26±0.25b3.83±0.28a3.70±0.26a4.15±0.50a4.43±0.45a4.53±1.04a4.39±0.83a4.54±1.10a5.11±0.43a5.36±1.26a5.32±0.86a5.25±1.03a
有效叶数（片）10.70±0.60a11.67±0.12a12.20±0.56a11.93±0.31a11.33±0.49a13.03±1.14b14.00±1.51ab15.87±0.21a14.33±1.63ab14.27±1.30ab22.97±0.57a23.50±1.25a23.87±0.95a23.33±1.29a23.10±1.14a20.03±0.87a20.80±1.04a20.90±0.85a20.20±0.20a20.50±1.13a
注：同列中不同小写字母表示在P<0.05水平差异显著。下同。
9.94%；就叶长而言，N75处理的叶长最长，显著高于对照N0处理，较N0处理增加了5.93%。至烤烟封顶后7 d，不同处理之间的烤烟农艺性状差异亦主要表现在株高和叶长上。施氮处理株高较N0 处理增加3.81%～10.45%，以N75处理最高，N90次之，两者间差异不显著，但均显著高于N0（P<0.05）；叶长较N0处理高3.44%～6.33%，以N75处理叶长最高，N90次之，两者间差异不显
著，但均显著高于N0（P˂0.05）。
综合烟株田间长势看，烤烟株高、茎粗、叶长、叶宽、节距和有效叶片数均随生育期推进而增加；与不施氮肥N0处理相比，施用氮肥可以促进烤烟生长发育，增加烤烟各生育期株高、茎粗、叶长、叶宽、节距和有效叶片数；施氮各处理中，以N75处理的效果最佳，烟株长势较好。2.2 不同施氮水平对烟株氮素积累分配的影响
不同施氮水平对成熟期烤烟各器官（根、茎、叶）氮素含量及氮素在各器官的积累与分配差异如表3 所示。由表3可知，与不施氮N0处理相比，施氮处理（N60、N75、N90、N105）烟株根部氮素含量提高了76.68%～24.65%；不同施
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氮处理之间大小表现为N105>N60>N90>N75，其中，N60、N90、N75 3个处理之间差异不显著。施氮处理烟株茎秆氮素含量较N0处理显著提高了6.11%～36.17%（P<0.05）；各施氮处理之间烟株茎秆氮素含量无显著差异。施氮处理烟株叶片氮素含量较N0处理显著提高了19.71%～52.61%
（P˂0.05）；不同施氮水平下，烟株叶片氮素含量大小表现为N105>N90>N75>N60，其中，N105和N90之间无显著差异，N75和N60之间也无显著差异。
不同施氮水平对烟株各器官氮素累积量的影响见表3。与N0处理相比，施氮处理的烟株根部氮素累积量较N0处理提高了5.49%～39.71%；各施氮处理中以N75处理最高，为18.54 kg/hm2，N105处理次之，两者之间无显著差异。施氮处理的烟株茎秆氮素累积量提高了3.09%～25.30%；茎秆以N75处理最高，N105处理次之，两者之间无显著差异。与N0处理相比，施氮处理的烟株叶片氮素累积量显著提高了14.40%～48.18%（P<0.05）；各施氮处理中以N90处理烟株叶片氮素累积量最高，为64.20 kg/hm2，N105处理第二，N75处理第三，N105和N75两处理之间无显著差异。
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就整株氮素累积量而言，施氮处理烟株氮素积累量较N0处理显著提高了7.72%～28.95%（P˂0.05）；各施氮处理之间烟株整株氮素累积量大小表现为N90>N105>N75>N60，然而N90、N105和N75 3个处理之间无显著差异。
根据烟株成熟期不同器官中氮素积累量分配的比例来看，不同施氮水平下烟叶中的氮素积累量最大，占烟株的52.59%～61.73%；根部的氮素积累量最少，占15.32%～18.45%，均表现为叶> 茎>根。
表3 不同处理的烟株各器官氮素含量及氮素在各器官的积累与分配差异
氮含量（g/kg）处理N0N60N75N90N105
根15.58±0.60c17.14±0.77b16.92±0.50b19.42±0.60a
茎
叶
根积累量（kg/hm）13.27±0.40c18.54±0.82a17.74±1.59a
2
茎比例（%）17.4118.4517.29
积累量（kg/hm）23.23±1.11b23.94±2.24b29.10±0.81a23.48±1.37b27.94±0.28a
2
叶比例（%）28.8827.6428.9622.6427.22
积累量（kg/hm）43.21±2.03d49.43±2.98c52.85±2.48bc64.20±2.75a56.95±0.90b
2
整株比例（%）53.7257.05
积累量（kg/hm2）80.43±3.83c86.64±4.53b
9.65±1.05b16.84±2.05c10.24±0.84a20.16±1.92b10.45±2.21a24.63±1.79a13.14±2.37a25.70±1.64a
14.00±2.04bc15.3216.22±1.11ab15.64
16.62±0.46bc11.71±0.56a20.16±2.03b52.59100.50±2.16a61.73103.72±1.77a55.49102.63±3.23a
2.3 不同施氮水平对烤烟氮肥利用效率的影响
氮肥利用率是体现烟株对施用氮肥利用效果的关键指标。从表4可看出，氮肥利用率表现为先升后降趋势，不同施氮水平下氮肥利用率依次为N75>N90>N105>N60。其中，N75处理的氮肥利用率最高，达26.95%，N90处理的氮肥利用率第二，为25.88%，N60处理氮肥利用率最低，仅10.34%，N75和N90 2个处理间差异不显著，然而均显著高于N60处理（P˂0.05）。
表4 烤烟不同处理间肥料利用率差异
处理N0N60N75N90N105
氮肥利用率（%）—10.34±3.58b26.95±6.39a25.88±5.59a21.14±10.61ab
氮肥农学效率（kg/kg）
—1.33±0.21b3.00±0.89a3.71±0.61a3.50±0.88a
氮肥偏生产力（kg/kg）
—45.47±1.59a38.31±0.66b33.13±0.64c28.72±0.53d
肥农学效率最高，N105处理次之，N75处理第三，然而，3个处理之间差异不显著。偏生产力呈现出随施氮水平的提高而下降趋势，氮肥用量从60增加到105 kg/hm2，氮肥的偏生产力从45.47下降到28.72 kg/kg。可见，氮肥施用量的增加对烤烟产量的贡献有限，过量施用氮肥并不能提高氮肥利用率。2.4 不同施氮水平对烤烟产量和产值的影响
由表5可以看出，与N0处理相比，施氮处理均提高了烤烟产量，施氮处理的烤烟产量较N0处理增加了3.02%～13.87%，不同施氮水平烤烟产量表现为随施氮水平的提高而增加，其中N105和N90处理之间无显著差异。不同处理间上等烟比例和上中等烟比例存在明显差异，施氮处理的上等烟
比例和上中等烟比例均显著高于N0处理（P˂0.05）；施氮各处理中，以N75处理的上等烟比例和上中等烟比例最高，N90处理次之，两者之间差异不显著。就产值而言，施氮处理的烤烟产值均显著高于N0处理（P˂0.05），其中，N75处理产值最高，为 83328.31元/hm2，N90处理次之，为81759.71元/hm2，N105处理第三，3个处理之间差异不显著。不同处理的烤烟均价在35.40～36.08元/kg之间，不同处
注：N0处理不施氮肥，不计算肥料利用率。
肥料农学效率及肥料偏生产力是用以表征农田肥料利用效率较为常用的指标。由表4可看出，氮肥农学效率因不同施氮量而表现各异，N90处理氮
表5 不同施氮处理的烤烟经济性状
处理N0N60N75N90N105
产量（kg/hm2）2647.99±16.79c2728.03±95.33c2873.29±49.77b2981.86±57.86ab3015.21±55.43a
上等烟比例（%）64.88±2.28c71.59±2.32b76.98±1.35a74.11±2.08ab73.63±2.69ab
上中等烟比例（%）
66.62±2.45c74.01±2.81b78.90±1.43a76.11±2.15ab75.29±2.85ab
产值（元/hm2）62208.42±1900.12c71319.68±1675.88b83328.31±1251.42a81759.71±1087.78a80968.24±2953.99a
均价（元/kg）35.40±0.22a36.08±0.76a35.53±1.44a35.74±0.53a35.39±0.25a
201
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理间差异均不显著。表明，本试验条件下，烤烟的上等烟比例和上中等烟比例、产值均以施氮量为75 kg/hm2时效果最佳。
2.5 不同施氮水平对烟叶化学成分的影响
化学成分是烟叶质量形成及风格特征的物质基础［23］，直接影响烤烟的品质［2，24］。烟叶总糖和还原糖是影响烟气甜度和醇和性的主要因素，而总氮和烟碱含量则决定烟叶的生理强度和烟气浓度［25］。一般认为，优质烟叶评价标准烟碱含量以1.5%～3.5%为宜，烤烟总糖含量以20%～28%为宜，还原糖含量以18%～25%较佳，在适宜范围内烟叶中糖含量越高，烟叶品质越好；总氮含量在 1.5%～3.5%范围内，含钾量在1.5%以上，氯含量<1%，糖碱比衡量烟叶吸味和刺激性，其比值在 8～12为宜，氮碱比<1，钾氯比≥ 4［25］。
不同施氮水平对烟叶化学成分的含量均有一定影响（表6）。不同施氮水平烟叶烟碱含量在 2.10%～2.32%之间，均在适宜范围，与N0处理相比，施氮处理均提高了烤烟烟碱含量。不同施氮水平下，N105处理烟碱含量最高，N90处理次之，N75处理第三，然而3个处理之间差异不显著。就烤烟总糖含量而言，不同施氮水平烟叶总糖含量在30.07%～34.66%之间；随着施氮水平的增加，总糖含量呈降低的趋势，不同施氮水平总糖含量总体表现为N0>N60>N75>N90>N105，施氮各处理之间无显著差异。随着施氮水平的增加，还原糖含量亦呈下降趋势，其中，N0处理最
高，N60处理次之，N105处理最低，N0和N60之间差异不显著，N60、N75和N90 3个处理之间无显著差异。就烤烟总氮含量而言，不同施氮水平烟叶含氮量为1.50%～1.64%，均在适宜范围内；不同施氮水平的烟叶含氮量随着施氮量的增加而增加，其中N105处理含氮量最高，N90次之，N75第三，三者之间无显著差异。烟叶的氧化钾含量为1.93%～2.10%，均高于1.5%，均符合优质烟叶评价标准；不同施氮水平下烟叶氧化钾含量随施氮水平的升高而升高，N105 处理最高，N75处理次之，N0处理最低，N105和N75两处理间无显著差异。本研究中，烟叶的氯含量在0.45%～0.56 %之间，均<1%；施氮各处理间氯含量差异不显著。不同施氮水平的糖碱比、氮碱比分别在8.81～11.16、 0.69～0.72之间，均符合优质烟叶标准；其中，N0 糖碱比最高，N60次之，N75第三，三者之间无显著差异；不同施氮处理间的氮碱比无显著差异。钾氯比亦表现为随施氮量的增加而升高趋势，总体表现为N105>N90>N75>N60>N0，其中，N105、N90 和N75 3个处理之间无显著差异；不同施氮水平下钾氯比为3.45～4.66，其中，N75、N90 和N105 3个处理的钾氯比≥4，均符合优质烟叶标准。由此可见，N75、N90和N105 3个处理烟叶各化学成分指标更趋近于优质烟叶的指标范围。表明，本试验条件下，氮肥施用量在75～ 105 kg/hm2之间有利于烟叶内在品质的 形成。
表6 不同处理烟叶的化学成分
处理N0N60N75N90N105
烟碱（%）2.10±0.08b2.14±0.02b2.28±0.04a2.32±0.03a
总糖（%）34.66±0.29a34.13±0.85ab33.01±0.97ab30.07±0.90b
还原糖（%）23.44±0.38a22.91±0.22ab22.05±0.62bc21.46±0.45bc20.38±0.38c
总氮（%）1.50±0.06b1.51±0.05b
氧化钾（%）1.93±0.05c
氯（%）0.56±0.03a
糖碱比
氮碱比
钾氯比3.45±0.10c3.93±0.32bc4.07±0.36ab4.24±0.43ab4.66±0.23a
11.16±0.26a0.72±0.03a
1.98±0.04bc0.51±0.04ab10.72±0.18a0.71±0.02a
0.48±0.06b0.45±0.02b
9.42±0.23b0.72±0.03a 8.81±0.38c0.69±0.04a
2.20±0.07ab33.43±0.55ab1.57±0.02ab2.04±0.02ab0.50±0.04ab10.10±0.11a0.72±0.02a1.61±0.08ab2.02±0.04b1.64±0.09a
2.10±0.01a
3 讨论
氮素在烟株生长发育过程中起着重要作用，烤烟对氮素十分敏感，合理的施氮量可保证烟株正常生长发育，达到烟叶良好的碳氮化合物之间的比例平衡，对提高烟叶产质量具有明显作用［26-27］。一般认为，氮素供应过量或不足均会对烤烟的产质量
202
产生不良影响。 汤宏等［28］研究表明，各施肥处理烟株各项农艺性状指标均优于不施肥处理；当氮肥用量在 0～120 kg/hm2范围时，烤烟的株高、叶片数、最大叶面积、茎粗、节间距和根体积等农艺性状随着氮肥量的增加逐渐得到改善，以施用量120 kg/hm2效果最佳，但施氮量为180 kg/hm2时，烤烟农艺性状的各项指标明显变差。李焱等［29］研究证
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实，烤烟施氮量为 105 kg/hm2时，烟株的田间长势较好，收益较高。吴佳溶等［30］研究表明，当氮肥用量在 90～112.5 kg/hm2时，随施氮量的增加，烤烟的株高、有效叶片数、最大叶面积、茎粗和节间距等农艺性状均得到明显改善。本试验也有类似的研究结果，在抚仙湖流域植烟区，施用氮肥可以促进烤烟生长发育，增加烤烟各生育期株高、茎粗、叶长、叶宽、节距和有效叶片数；施氮各处理中，以N75处理的效果最佳，烟株长势较好。以上研究中烤烟的最佳施氮量存在一定的差异，这主要是因为供试烤烟品种、种植地区气候条件及土壤肥力水平等因素不同所致。
氮肥利用率是衡量施氮是否合理的重要指标。通常情况下，养分供应过量时烟株养分利用效率低，养分缺乏或适中时利用效率高，这是烤烟对养分的响应［31］。张硕等［32］研究表明，随着氮肥用量的增加，烤烟根、茎、叶片的氮积累量增加；氮肥用量与烤烟整株氮含量表现为显著正相关，与烤烟整株氮积累量表现为极显著正相关；氮肥利用率没有变化，而氮肥农学效率和氮肥偏生产力显著增加。本研究中，施氮可明显提高烟株成熟期不同器官中氮素积累量，随着施氮水平的增加，烤烟成熟期各部位氮素积累量均有不同程度的提高（表3）；此外，成熟期不同器官中氮素积累量分配总体表现为叶>茎>根，与前人的研究结果一致［22，33］。施氮各处理的烤烟偏生产力随施氮水平的提高而降低，烤烟氮素利用率表现为先增后降趋势（表4），不同施氮水平中，N75处理氮肥利用率最高，N90处理次之，两者间差异不显著；而氮肥农学效率因不同施氮用量而表现各异，不同施氮水平中，N90处理钾肥农学效率最高，N105处理次之，N75第三，3个处理间差异不显著。说明过量施氮显著地降低烤烟的氮肥利用效率。因此，氮肥用量并不是越多越好，烤烟适产优质需要适宜的施氮量。综合考虑烤烟的氮素累积量和氮肥利用效率，在抚仙湖流域植烟区推荐的最优氮肥施用量为 75 kg/hm2。
周亚哲等［34］研究发现，随施氮量的提高，烟叶产量逐渐增加，产值、上等烟比例及均价也上升。但也有研究［35-36］表明，烤烟产量随着施氮水平的提高而提高，但上等烟比例、上中等烟比例、产值和均价却随着施氮量的增加而呈先升后降的趋势。本研究结果与王正旭等［35］和李云霞
等［36］研究结果相似，即烤烟产量随施氮水平的提高而提高，施氮处理的烤烟产量较N0处理增加了3.02%～13.87%；然而上等烟比例、上中等烟比例、产值和均价却随着施氮量的增加而呈先升后降的趋势，施氮各处理中，以N75处理上等烟比例、上中等烟比例和产值最高。这是由于施氮过多，碳氮比例不协调所致。
烟叶化学成分及相应指标的比值是烟叶内在质量的重要指标。烟叶质量受品种、施肥量和各种栽培措施等因素的影响，氮素用量适宜时，烟叶碳氮代谢平衡，烟株健壮，叶色纯正，成熟度好，致香物质含量丰富，具有优良的品质。高琴等［37］研究表明在河南平顶山烟区，施氮量为22.5 kg/hm2时使以氮代谢为主转向以碳代谢为主的时间前移，而施氮量为82.5 kg/hm2处理的硝酸还原酶活性下降时间推迟，阻碍了烟叶碳氮代谢的适时转化，不利于烟叶成熟落黄，施氮量为67.5 kg/hm2时烤烟的各成分含量、比例协调，利于生产优质烟叶。本研究结果表明，增施氮肥提高了中部烟叶烟碱含量、总氮含量、氧化钾含量和钾氯比，降低了总糖含量、还原糖含量、氯含量、糖碱比和氮碱比；各处理烟叶的烟碱含量、还原性糖含量、总氮含量、氧化钾和氯含量、糖碱比、氮碱比均符合优质烟叶标 准［25］；就钾氯比而言，只有N75、N90和N105 3个处理符合优质烟叶标准；此外，本研究中，各处理烟叶的总糖含量在 30.07%～34.66%之间，均高于优质烟叶评价标准，这与吴兴富等［38］的研究结果基本一致。云南烤烟糖含量较高，其原因主要取决于烤烟生产大田期不同时段的气候特点［38］：云南烤烟大田前期（4～5月）“多光少雨气温较高”利于烤烟光合积累和快速生长，糖分积累多；中期（6月）日照时数略有减少，气温稳定升高，太阳高度角趋近最大的气候特点促使烤烟光合强度维持强势，糖分得以继续积累，6月下旬云雨多、太阳散射辐射和作物生理辐射比重增大，使烤烟光合强度和糖分积累略有下降，但仍能保持在较高水平；烤烟大田中后期（7～8月）的“寡照多雨气温典型偏低”造成烤烟生理代谢强度减弱，糖分分解转化率低，向根部、茎部的转移速度和量减少，最终导致烟叶含糖量较高。综合来看，本研究中，N75、N90和N105 3个处理总体让各化学成分指标更趋近于优质烟叶的指标范围。表明，氮肥施用量在75～105 kg/hm2之间有利于烟叶内在品质的
203
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4 结论
施氮可明显提高烤烟根、茎、叶和烟株的氮累积量，烟株的氮累积量随施氮水平的提高而增加；氮肥利用率表现为先升后降的趋势；氮肥偏生产力
随着施氮水平的提高而显著下降（P˂0.05）。
烤烟株高、茎粗、叶长、叶宽、节距和有效叶片数随施氮水平的增加而增加；施氮可以促进烤烟生长发育，烤烟产量随施氮水平的提高而增加；然而上等烟比例、上中等烟比例、产值和均价却随着施氮量的增加而呈先升后降趋势。施氮各处理中，烤烟的上等烟比例和上中等烟比例、产值均以施氮量为75 kg/hm时效果最佳。
施用氮肥提高了中部烟叶烟碱含量、总氮含量、氧化钾含量和钾氯比，降低了总糖含量、还原糖含量、氯含量、糖碱比和氮碱比；施氮量在75～105 kg/hm2之间烤烟的各化学成分含量、比例协调，利于生产优质烟叶。
综上，本试验条件下，综合烤烟主要农艺性状、经济性状、氮肥利用率、烤烟产质量，在抚仙湖流域植烟区，要实现烤烟适产优质以N75处理施氮量（75 kg/hm）为宜。
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Effects of nitrogen application level on yield，quality，nitrogen absorption and utilization of flue-cured tobacco in the tobacco-planting area of Fuxian Lake
DU Cai-yan1，WU Di1#，ZHOU Wen-bing2，HUANG Zhi-hua2，DU Xiao-yin2，SU Yu-long2，LI Jia-rui1，HE Yu-hua3，CHEN Hua1，YANG Xin3，DAI Kuai2*，LI Jiang-zhou2*（1．Institute of Agricultural Resources
＆ Environment，
Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Kunming Yunnan 650205；2．Yunnan Tobacco Company Yuxi Branch，Yuxi Yunnan 653100；3．Institute of Food Crops，Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Kunming Yunnan 650205）Abstract：In order to determine the best application level of nitrogen fertilizer for flue-cured tobacco （Nicotiana tabacum） in the tobacco-planting area of Fuxian Lake，a field experiment was implemented to study the effects of different nitrogen levels （N0：0 kg/hm2，N60：60 kg/hm2，N75：75 kg/hm2，N90：90 kg/hm2，N105：105 kg/hm2） on the growth and development，nitrogen absorption and utilization，yield and quality and nitrogen use efficiency of flue-cured tobacco in the tobacco-planting area of Fuxian Lake．The results showed that nitrogen application significantly increased the nitrogen accumulation of flue-cured tobacco roots，stems，leaves and tobacco plants，and the nitrogen accumulation of flue-cured tobacco increased with the increase of nitrogen application level．The nitrogen use efficiency of N75 treatment was the highest，which was 26.95%．Nitrogen partial productivity decreased significantly with the increase of nitrogen application level（P<0.05）．The plant height，stem diameter，leaf length，leaf width，pitch and the number of effective leaves of tobacco increased significantly with the increase of nitrogen application level．Nitrogen application promoted the plant growth and development of flue-cured tobacco，and the yield of tobacco increased with the increase of nitrogen application level．Compared with N0 treatment，the yield of tobacco was increased by 3.02%～13.87%．With the increase of nitrogen application levels，the proportion of top and middle quality of flue-cured tobacco，output value and average price was increased initially and then decreased．Among the nitrogen application levels，the effect of treatment 75 kg/hm2 nitrogen application was the best for the proportion of top quality and the proportion of upper middle quality of flue-cured tobacco and the output value of flue-cured tobacco．The content and proportion of chemical components of tobacco with nitrogen application levels between 75～105 kg/hm2 were coordinated，which was beneficial to the production of high-quality tobacco leaves．Considering the main agronomic and economic characters，nitrogen use efficiency，yield and quality of flue-cured tobacco，in order to reach the suitable yield and high quality of flue-cured tobacco in the tobacco-planting area of Fuxian Lake under current experimental conditions，the nitrogen application level of N75 treatment （75 kg/hm2） was appropriate.
Key words：nitrogen level；yield and quality of flue-cured tobacco；nitrogen accumulation；nitrogen use efficiency；Fuxian Lake basin
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