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摘要 [目的]为了寻找烤烟生长的最佳水肥耦合状态，达到以水促肥，提高肥料利用率的目的。[方法]分别设置补水、自然降和3个施氮梯度，以自然降水条件下不施肥为对照，研究水氮耦合对烤烟生长发育的影响。[结果]在补水+N 90 kg/hm2的水肥条件下，烤烟叶面积和最大叶长宽表现突出，说明较高的氮肥用量和适宜的土壤水分条件是提高作物对氮肥吸收的重要因素。补水可以提高氮肥利用率，不同水分、氮肥配合后，补水条件下60 kg/hm2施肥量的不同水分、氮肥配合效益最为明显，产值达到
30 563.40元/hm2。[结论]适宜的水分供应可以很好地改善烟叶的化学成分，气候干旱、土壤水分不足成为限制烤烟生产的主要因素，旺长期补水，成熟期适时适量补水可以明显改善烟叶的化学成分，提高烟叶的内在质量。
关键词 烤烟;水分利用;氮肥;水肥耦合技术
中图分类号 S572 文献标识码
A 文章编号 0517-6611（2014）32-11270-02
Effects of Water and Nitrogen Coupling on the Growth and Development of Fluecured Tobacco
DIAO Chaoqiang1， QIAN Xiaogang2， HUANG Ning1 et al （1. Tobacco Company in Guiyang， Guiyang， Guizhou 550001; 2. Guizhou University， Guiyang，Guizhou 550025）
Abstract [Objective] To find the optimum water and fertilizer coupling state for tobacco growth and increase fertilizer utilization rate. [Method] With the natural rainfall conditions and no fertilizer as control， effects of water and nitrogen coupling on the growth and development of flue cured tobacco were studied. [Result] Under the water and fertilizer condition of replenishment +N 90 kg/hm2， tobacco leaf area and maxium leaf length and width has outstanding performance， indicating that higher nitrogen amount and approprite soil moisture conditions are important factors for improving nitrogen adsorption. Under the replenishment condition， 60 kg/hm2 has most obvious benefit， output value per mu is 30 563.40 CNY/hm2. [Conclusion] Suitable water supply can well improve the chemical composition of tobacco leaves， dry climate， soil water shortage has become the main factors limiting production of fluecured tobacco， vigorous growing period replenishment， maturity timely replenishment could obviously improve the chemical composition of tobacco leaf， improve the quality of tobacco.
Key words Fluecured tobacco; Water use; Nitrogen; Water fertilizer coupling techniques
煙叶产量和质量的形成除了品种因素外，水分和养分是最重要的影响因素。土壤水分的有效性不仅影响烟株对水分的吸收利用，而且影响土壤养分的供应和烟草对养分的吸收，水氮耦合效应是优质烟叶生产中必须要着重考虑的条件。贵州省长期以来烟草农业属于非充分灌溉农业，贵州烟叶品质就是在这种季节性水分胁迫下形成的，当水分条件得到改善后，烟叶产量应该得到提升，但这是否将影响到优质烟叶质量是摆在人们面前的重要问题。为此，笔者开展水氮耦合对烤烟生长发育的影响研究。
1 材料与方法
田间试验于2011年在贵阳市花溪区贵州大学教学试验中心简易雨棚中进行，开展对水分-氮肥两因素的配合试验。水分设
自然降水（不补水，Ⅰ）和补水（60%-80%-70%，Ⅱ）和处理，随机排列，每一水分下设不同的氮素用量处理。处理1（Ⅰ-1）：自然降水+氮素用量60 kg/hm2;处理2（Ⅰ-2）：自然降水+氮素用量90 kg/hm2;处理3（Ⅰ-3）：自然降水+氮素用量120 kg/hm2;处理4（Ⅱ-1）：补水+氮素用量60 kg/hm2;处理5（Ⅱ-2）：补水+氮素用量90 kg/hm2;处理6（Ⅱ-3）：补水+氮素用量120 kg/hm2;处理7：对照（自然降水+不施肥，CK）。补水方法采用膜下补水，水量由人工控制，每处理面积66 m2，为防止处理间水分相互渗透，确保对烟田水分控制和测定的准确性，各处理间均深挖沟竖直植入双层加厚隔离膜后回埋。其他管理按照优质烤烟范化栽培技术进行。 2 结果与分析
2.1 水氮耦合对烤烟农艺性状的影响
对旺长期水分控制处理后对各处理烤烟农艺性状进行了调查，结果见表1。从表1可以看出，不同水肥处理株高在61.5～95.4 cm，茎围在6.62～8.84 cm，其中以处理Ⅱ-2（补水+N 90 kg/hm2）条件下的株高和节距最高，分别为95.4和5.14 cm，其烤烟叶面积和最大叶长宽表现也较突出。
表1 水氮耦合效应后烤烟农艺性状表
处理株高
cm茎围
cm节距
cm叶面积
m2最大叶长×宽
cm×cm
CK61.5d6.62d3.89d1.204d55.0×19.8
Ⅰ-171.6c6.95c4.15c1.450c61.2×23.6
Ⅰ-274.8c7.15c4.32c1.682b61.6×24.1
Ⅰ-381.4b8.08b4.51b1.697b62.4×24.5
Ⅱ-178.3b7.23c4.52b1.582b61.7×24.3
Ⅱ-295.4a8.84a5.14a1.621a65.8×24.6
Ⅱ-385.8a8.52b5.12a1.616a62.5×24.0
注：同列数据后无相同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
2.2 水氮耦合对烤烟生物学产量的影响 烤烟生长期结束后，分别统计单株干重和根、茎、叶中的干物质分配情况，具体数据见表2。
从表2可以看出，各处理干重与CK有显著差异。从各部位的分配情况来看，处理Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3全株干物质在烟株根、茎中的分配都明显增加，在叶片中的分配显著减少，表明干旱对烤烟叶片生长的影响大于根和茎。同一水分条件下，随着氮肥施入量的增加，烟株根、茎、叶中干物质的积累量存在差异，各处理的干重在164.6～285.2 g/株。氮素总吸收量以处理Ⅱ-3（补水+N 120 kg/hm2）最高，达到86.4 kg/hm2，约为CK的2倍，说明较高的氮肥用量和适宜的土壤水分条件是提高作物对氮肥吸收的重要因素。同时烟叶大量积累的氮素是烟叶质量下降的主要原因，同时证明了补水后如果不调节好氮素用量，将存在烟叶潜在的质量问题。
表2 水氮配合作用对烤烟生物学产量的影响
处理
号干重
g/株各部位干物质重量及比例
根干重∥g/株比例∥%
茎干重∥g/株比例∥%
叶干重∥g/株比例∥%氮素总
吸收量
kg/hm2
CK164.6d24.5d14.933.7e20.5106.4c64.245.2d
Ⅰ-1215.5c30.6c16.041.2d21.2143.7b59.765.5c
Ⅰ-2239.4c37.3c17.149.7c21.8152.4b61.271.6b
Ⅰ-3258.8a41.6b18.655.1c22.7158.1b62.878.4b
Ⅱ-1246.3b39.4b13.252.1c19.1154.8b62.173.9c
Ⅱ-2263.6a45.6b14.658.3b20.8163.7a63.683.8a
Ⅱ-4285.2a50.2a15.364.8a21.6170.2a64.786.4a
注：同列数据后无相同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
2.3 水氮配合对氮素利用率的影响
根据不同处理烟叶产量性状和氮素含量，运用差减计算法测定了烤烟氮素利用效率和氮素增产率，结果见表3。从表3可以看出，随着氮肥用量的增加，烤烟对氮肥的利用效率提高，氮素的增产率增大，而且氮用量在0～90 kg/hm2时，氮素的利用效率和增产率提高幅度较大，氮用量超过90 kg/hm2时，二者的增加幅度较小，不同氮用量处理氮素增产率的变化遵循报酬递减规律，在相同氮用量条件下，补水可以明显提高烤烟对氮素的利用效率和氮素增产率。氮用量在90 kg/hm2时，不补水处理烤烟的氮素利用效率和氮素增产率分别为34.48%和26.34%，而补水处理二者分别达到43.39%和31.27%，比不补水处理提高8.91和4.93个百分点。田间试验结果同时也表明，补水后氮肥数量应该适当减少。因此补水可以提高氮肥利用率，是实施烟水工程措施后优质烟叶生产中要注意的问题。
表3 水氮配合作用对氮肥利用率的影响%
氮用量
kg/hm2氮素利用率不补水补水
氮素增产率不补水补水
0（CK）0 c0 c0 c0 c
6029.21 b37.14 b12.15 b14.29 b
9034.48 a43.39 a26.34 a31.27 a
12036.25 a39.76 a27.94 a32.78 a
注：同列數据后无相同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
2.4 水氮互作对烤烟烟叶经济性状的影响 从表4可以看出，不同的水分和氮用量配合将显著影响烟叶的产量 、产值、均价和上等烟比例。随着氮用量增加，烟叶产量显著提高;自然降雨处理的上等烟比例随着氮用量的增加而增加，补水处理的上等烟比例以氮素中量为最高，均价表现的规律与之类似。不同水分、氮肥配合后，补水条件下60 kg/hm2施氮量的效益最为明显，产值达到30 563.40 元/hm2。
2.5 水氮耦合效应对烤烟上部烟叶烟碱含量的影响 从图1可以看出，不同水氮耦合条件对烤烟上部烟叶烟碱含量有明显的影响，不同处理的烤后上部烟叶烟碱含量为3.04%～4.11%，其中以处理Ⅰ-3（自然降水+N 120 kg/hm2）的烟碱含量最高。其变化规律是在同一施氮条件下，土壤含水量越高，上部烟叶烟碱含量越低。在自然降水、施120 kg/hm2氮条件下，上部烟叶烟碱含量达到最高，为4.11%，与其具有相同施氮水平的处理Ⅱ-3（补水+N 120 kg/hm2）上部烟叶烟碱含量为3.63%，比处理Ⅰ-3（自然降水+N 120 kg/hm2）的烟碱含量下降0.48个百分点。在90 kg/hm2施氮条件下，处理Ⅰ-2（自然降水+N 90 kg/hm2）上部烟叶烟碱含量达到3.82%，与其具有相同施氮水平的处理Ⅱ-2（补水+N 90 kg/hm2）上部烟叶烟碱含量为3.24%，比处理Ⅰ-2（自然降水+氮素90 kg/hm2）的烟碱含量下降0.58个百分点。由此可见，适宜的水分供应可以很好地改善烟叶的化学成分;气候干旱、土壤水分不足成为限制烤烟生产的主要因素，旺长期补水，成熟期适时适量补水可以明显改善烟叶的化学成分，提高烟叶的内在质量;补水措施可以提高氮肥利用率，在生产中要适量减少氮肥用量。
表4 水氮互作对烤烟经济性状的影响
处理产量
kg/hm2产值
元/hm2上等烟
比例∥%均价
元/kg
Ⅰ11 806.014 086.8026.647.80
Ⅰ22 233.519 766.5533.178.85
Ⅰ32 769.027 966.9042.6510.10
Ⅱ12 013.016 204.6527.838.05
Ⅱ22 902.530 563.4046.4810.53
Ⅱ33 018.027 312.9034.659.05
注：柱上无相同小写字母表示处理间差异显著（P<0.05）。
图1 水氮耦合效应对烤烟上部烟叶烟碱含量的影响
30 563.40元/hm2。[结论]适宜的水分供应可以很好地改善烟叶的化学成分，气候干旱、土壤水分不足成为限制烤烟生产的主要因素，旺长期补水，成熟期适时适量补水可以明显改善烟叶的化学成分，提高烟叶的内在质量。
关键词 烤烟;水分利用;氮肥;水肥耦合技术
中图分类号 S572 文献标识码
A 文章编号 0517-6611（2014）32-11270-02
Effects of Water and Nitrogen Coupling on the Growth and Development of Fluecured Tobacco
DIAO Chaoqiang1， QIAN Xiaogang2， HUANG Ning1 et al （1. Tobacco Company in Guiyang， Guiyang， Guizhou 550001; 2. Guizhou University， Guiyang，Guizhou 550025）
Abstract [Objective] To find the optimum water and fertilizer coupling state for tobacco growth and increase fertilizer utilization rate. [Method] With the natural rainfall conditions and no fertilizer as control， effects of water and nitrogen coupling on the growth and development of flue cured tobacco were studied. [Result] Under the water and fertilizer condition of replenishment +N 90 kg/hm2， tobacco leaf area and maxium leaf length and width has outstanding performance， indicating that higher nitrogen amount and approprite soil moisture conditions are important factors for improving nitrogen adsorption. Under the replenishment condition， 60 kg/hm2 has most obvious benefit， output value per mu is 30 563.40 CNY/hm2. [Conclusion] Suitable water supply can well improve the chemical composition of tobacco leaves， dry climate， soil water shortage has become the main factors limiting production of fluecured tobacco， vigorous growing period replenishment， maturity timely replenishment could obviously improve the chemical composition of tobacco leaf， improve the quality of tobacco.
Key words Fluecured tobacco; Water use; Nitrogen; Water fertilizer coupling techniques
煙叶产量和质量的形成除了品种因素外，水分和养分是最重要的影响因素。土壤水分的有效性不仅影响烟株对水分的吸收利用，而且影响土壤养分的供应和烟草对养分的吸收，水氮耦合效应是优质烟叶生产中必须要着重考虑的条件。贵州省长期以来烟草农业属于非充分灌溉农业，贵州烟叶品质就是在这种季节性水分胁迫下形成的，当水分条件得到改善后，烟叶产量应该得到提升，但这是否将影响到优质烟叶质量是摆在人们面前的重要问题。为此，笔者开展水氮耦合对烤烟生长发育的影响研究。
1 材料与方法
田间试验于2011年在贵阳市花溪区贵州大学教学试验中心简易雨棚中进行，开展对水分-氮肥两因素的配合试验。水分设
自然降水（不补水，Ⅰ）和补水（60%-80%-70%，Ⅱ）和处理，随机排列，每一水分下设不同的氮素用量处理。处理1（Ⅰ-1）：自然降水+氮素用量60 kg/hm2;处理2（Ⅰ-2）：自然降水+氮素用量90 kg/hm2;处理3（Ⅰ-3）：自然降水+氮素用量120 kg/hm2;处理4（Ⅱ-1）：补水+氮素用量60 kg/hm2;处理5（Ⅱ-2）：补水+氮素用量90 kg/hm2;处理6（Ⅱ-3）：补水+氮素用量120 kg/hm2;处理7：对照（自然降水+不施肥，CK）。补水方法采用膜下补水，水量由人工控制，每处理面积66 m2，为防止处理间水分相互渗透，确保对烟田水分控制和测定的准确性，各处理间均深挖沟竖直植入双层加厚隔离膜后回埋。其他管理按照优质烤烟范化栽培技术进行。 2 结果与分析
2.1 水氮耦合对烤烟农艺性状的影响
对旺长期水分控制处理后对各处理烤烟农艺性状进行了调查，结果见表1。从表1可以看出，不同水肥处理株高在61.5～95.4 cm，茎围在6.62～8.84 cm，其中以处理Ⅱ-2（补水+N 90 kg/hm2）条件下的株高和节距最高，分别为95.4和5.14 cm，其烤烟叶面积和最大叶长宽表现也较突出。
表1 水氮耦合效应后烤烟农艺性状表
处理株高
cm茎围
cm节距
cm叶面积
m2最大叶长×宽
cm×cm
CK61.5d6.62d3.89d1.204d55.0×19.8
Ⅰ-171.6c6.95c4.15c1.450c61.2×23.6
Ⅰ-274.8c7.15c4.32c1.682b61.6×24.1
Ⅰ-381.4b8.08b4.51b1.697b62.4×24.5
Ⅱ-178.3b7.23c4.52b1.582b61.7×24.3
Ⅱ-295.4a8.84a5.14a1.621a65.8×24.6
Ⅱ-385.8a8.52b5.12a1.616a62.5×24.0
注：同列数据后无相同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
2.2 水氮耦合对烤烟生物学产量的影响 烤烟生长期结束后，分别统计单株干重和根、茎、叶中的干物质分配情况，具体数据见表2。
从表2可以看出，各处理干重与CK有显著差异。从各部位的分配情况来看，处理Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3全株干物质在烟株根、茎中的分配都明显增加，在叶片中的分配显著减少，表明干旱对烤烟叶片生长的影响大于根和茎。同一水分条件下，随着氮肥施入量的增加，烟株根、茎、叶中干物质的积累量存在差异，各处理的干重在164.6～285.2 g/株。氮素总吸收量以处理Ⅱ-3（补水+N 120 kg/hm2）最高，达到86.4 kg/hm2，约为CK的2倍，说明较高的氮肥用量和适宜的土壤水分条件是提高作物对氮肥吸收的重要因素。同时烟叶大量积累的氮素是烟叶质量下降的主要原因，同时证明了补水后如果不调节好氮素用量，将存在烟叶潜在的质量问题。
表2 水氮配合作用对烤烟生物学产量的影响
处理
号干重
g/株各部位干物质重量及比例
根干重∥g/株比例∥%
茎干重∥g/株比例∥%
叶干重∥g/株比例∥%氮素总
吸收量
kg/hm2
CK164.6d24.5d14.933.7e20.5106.4c64.245.2d
Ⅰ-1215.5c30.6c16.041.2d21.2143.7b59.765.5c
Ⅰ-2239.4c37.3c17.149.7c21.8152.4b61.271.6b
Ⅰ-3258.8a41.6b18.655.1c22.7158.1b62.878.4b
Ⅱ-1246.3b39.4b13.252.1c19.1154.8b62.173.9c
Ⅱ-2263.6a45.6b14.658.3b20.8163.7a63.683.8a
Ⅱ-4285.2a50.2a15.364.8a21.6170.2a64.786.4a
注：同列数据后无相同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
2.3 水氮配合对氮素利用率的影响
根据不同处理烟叶产量性状和氮素含量，运用差减计算法测定了烤烟氮素利用效率和氮素增产率，结果见表3。从表3可以看出，随着氮肥用量的增加，烤烟对氮肥的利用效率提高，氮素的增产率增大，而且氮用量在0～90 kg/hm2时，氮素的利用效率和增产率提高幅度较大，氮用量超过90 kg/hm2时，二者的增加幅度较小，不同氮用量处理氮素增产率的变化遵循报酬递减规律，在相同氮用量条件下，补水可以明显提高烤烟对氮素的利用效率和氮素增产率。氮用量在90 kg/hm2时，不补水处理烤烟的氮素利用效率和氮素增产率分别为34.48%和26.34%，而补水处理二者分别达到43.39%和31.27%，比不补水处理提高8.91和4.93个百分点。田间试验结果同时也表明，补水后氮肥数量应该适当减少。因此补水可以提高氮肥利用率，是实施烟水工程措施后优质烟叶生产中要注意的问题。
表3 水氮配合作用对氮肥利用率的影响%
氮用量
kg/hm2氮素利用率不补水补水
氮素增产率不补水补水
0（CK）0 c0 c0 c0 c
6029.21 b37.14 b12.15 b14.29 b
9034.48 a43.39 a26.34 a31.27 a
12036.25 a39.76 a27.94 a32.78 a
注：同列數据后无相同小写字母表示差异显著（P<0.05）。
2.4 水氮互作对烤烟烟叶经济性状的影响 从表4可以看出，不同的水分和氮用量配合将显著影响烟叶的产量 、产值、均价和上等烟比例。随着氮用量增加，烟叶产量显著提高;自然降雨处理的上等烟比例随着氮用量的增加而增加，补水处理的上等烟比例以氮素中量为最高，均价表现的规律与之类似。不同水分、氮肥配合后，补水条件下60 kg/hm2施氮量的效益最为明显，产值达到30 563.40 元/hm2。
2.5 水氮耦合效应对烤烟上部烟叶烟碱含量的影响 从图1可以看出，不同水氮耦合条件对烤烟上部烟叶烟碱含量有明显的影响，不同处理的烤后上部烟叶烟碱含量为3.04%～4.11%，其中以处理Ⅰ-3（自然降水+N 120 kg/hm2）的烟碱含量最高。其变化规律是在同一施氮条件下，土壤含水量越高，上部烟叶烟碱含量越低。在自然降水、施120 kg/hm2氮条件下，上部烟叶烟碱含量达到最高，为4.11%，与其具有相同施氮水平的处理Ⅱ-3（补水+N 120 kg/hm2）上部烟叶烟碱含量为3.63%，比处理Ⅰ-3（自然降水+N 120 kg/hm2）的烟碱含量下降0.48个百分点。在90 kg/hm2施氮条件下，处理Ⅰ-2（自然降水+N 90 kg/hm2）上部烟叶烟碱含量达到3.82%，与其具有相同施氮水平的处理Ⅱ-2（补水+N 90 kg/hm2）上部烟叶烟碱含量为3.24%，比处理Ⅰ-2（自然降水+氮素90 kg/hm2）的烟碱含量下降0.58个百分点。由此可见，适宜的水分供应可以很好地改善烟叶的化学成分;气候干旱、土壤水分不足成为限制烤烟生产的主要因素，旺长期补水，成熟期适时适量补水可以明显改善烟叶的化学成分，提高烟叶的内在质量;补水措施可以提高氮肥利用率，在生产中要适量减少氮肥用量。
表4 水氮互作对烤烟经济性状的影响
处理产量
kg/hm2产值
元/hm2上等烟
比例∥%均价
元/kg
Ⅰ11 806.014 086.8026.647.80
Ⅰ22 233.519 766.5533.178.85
Ⅰ32 769.027 966.9042.6510.10
Ⅱ12 013.016 204.6527.838.05
Ⅱ22 902.530 563.4046.4810.53
Ⅱ33 018.027 312.9034.659.05
注：柱上无相同小写字母表示处理间差异显著（P<0.05）。
图1 水氮耦合效应对烤烟上部烟叶烟碱含量的影响