西南烟区氮素供应与烤烟氮素吸收的关系

【目的】氮是影响烤烟产量和品质的最重要元素,本研究旨在探索氮素供应与烤烟氮素吸收的关系,为提升西南烟区烤烟氮素营养管理水平奠定理论基础。 【方法】在云南、贵州设置多点施肥试验,采用田间原位培养试验、15N 同位素示踪方法,研究烤烟对土壤及肥料氮的吸收。 【结果】烤烟氮素累积量与土壤基础供氮量呈线性正相关,土壤基础供氮量分别解释了烤烟氮素累积量和烤烟土壤氮素累积量 82.6% 和 84.8% 的变异,是烤烟氮素累积量的决定性因素;土壤基础供氮量与土壤有机质含量密切相关,在土壤有机质含量 0～35 g/kg 范围内,土壤基础供氮能力随着有机质含量的增加而增加;鉴于烤烟对氮素的需求,土壤基础供氮量在 60 kg/hm2、土壤有机质含量 20 g/kg 左右较为适宜烟叶品质的形成。烤烟氮素来源主要包括土壤矿化氮、土壤起始无机氮及肥料氮,西南烟区在烤烟大田期土壤氮矿化量为 19.9～38.9 mg/kg,大田期土壤矿化氮量与烤烟氮素累积量呈非线性相关,当土壤矿化氮量增加至 30 mg/kg 以上时,烤烟氮素累积量不再增加;单位土壤有机质大田期矿化氮量与有机质含量的关系可以用对数方程来表达,通过此方程可初步预测土壤矿化氮供应量。西南烟区土壤起始无机氮 (0—30 cm) 和肥料氮输入量为 14.1～237.7 kg/hm2,两者输入量与烤烟氮素累积量呈显著正相关,当土壤起始无机氮和肥料氮输入量超过 150 kg/hm2 时,烤烟氮素的累积量趋于稳定;烤烟氮素累积量随无机氮素供应的增加而增加,烤烟生长季氮供应量超过 300 kg/hm2 时烤烟氮素累积量增加趋势变缓,此时烤烟氮素累积量达到了 100 kg/hm2。西南烟区氮肥利用率为 25.4%～37.1%,土壤有机质与肥料氮利用率的相关系数达到了 0.783 (P < 0.01),肥料利用率随土壤有机质含量以对数函数方式增长。 【结论】在西南烟区烤烟农田生态系统中,烤烟种植宜选择土壤基础供氮量在 60 kg/hm2、有机质含量 20 g/kg 左右的土壤,肥料氮和土壤起始无机氮供应量之和应在 150 kg/hm2 以内,烤烟生长季总无机氮供应量应控制在 300 kg/hm2 以内。西南烟区氮肥利用率平均为 32.6%,通过培育土壤,提高土壤肥力可提高氮肥利用率。     

肥料氮和土壤氮对烤烟氮素吸收和烟碱合成的影响

烤烟是我国重要的经济作物,氮素营养对烟草的产量和质量起着重要的作用。烟碱含量是评价烟叶质量的关键指标之一,有许多因素影响烟叶中烟碱含量。比如降雨[1]、外界温度、光照[2~4]、土壤特性[1]和栽培措施[5~11]。在可控制因素中,氮素营养对调控烟碱含量显得尤为重要[8,12~15]。肥料氮和土壤氮作为烤烟氮素的两种主要来源,其对烤烟氮素营养和烟碱合成影响如何?关于这方面的研究甚少。目前,许多研究[16~19]表明,农田肥料氮过多施用造成作物品质下降、土壤中肥料氮素残留过多乃至地下水体污染等问题。为此,选择了种烟大省———云南省的玉溪地区作为试验点,并用15N示踪技术[20,21]在烤烟全生育     

烟对稻-烟轮作水稻季不同施氮后效的响应

探讨烤烟对稻-烟轮作水稻季不同施氮后效的响应,为下季烤烟氮肥合理施用提供理论依据。在贵州省遵义市开展稻-烟轮作试验,水稻季设置不同氮素水平(0、90、180和270 kg/hm~2),烤烟季所有处理均不施氮肥,测定烤烟生物性状、生物量、产量、叶片养分含量、叶片品质及收获后供试土壤的养分含量,并计算烤烟的经济效益。结果显示,在施氮0~270 kg/hm~2范围内,水稻季施氮肥越多,烤烟季养分的后效越强,烤烟株高、茎围、最大叶长、最大叶宽、总叶片数和干重均以N270处理为最大,但均低于优质烟标准;烤烟产量N180处理最高(1 193 kg/hm~2),但只有常年产量54%;烤烟产值N90处理最大,为21 234元/hm~2;与种植前相比,烤烟收获后土壤氮素养分含量均有所降低,施氮量增加,土壤中剩余氮素增多,相应烤烟吸收氮素增多,后效明显。本试验研究表明,水稻季施氮90 kg/hm~2,其后效的烤烟产值最高,烤烟生长季应该在充分考虑前茬水稻氮肥后效的基础上进行优化推荐施氮。     

配施菜籽饼对贵州省烟叶氮素和烟碱累积的影响

通过在黄壤烟田中配施生菜籽饼肥与腐熟菜籽饼肥,研究了不同配施处理对土壤氮素状况、烤烟氮素累积和烟碱累积的影响。结果表明:无机氮肥配施生菜籽饼肥与腐熟菜籽饼肥均能够显著提高黄壤烟田土壤碱解氮含量,促进烤烟旺长期间的氮素运移,降低上叶部烟碱累积量。与配施生菜籽饼肥相比,腐熟后的菜籽饼肥在烤烟生育期中对土壤氮素养分的影响更加缓和、平稳,降低烤烟生长末期土壤碱解氮含量达66.4%;施用腐熟菜籽饼肥的烤烟与施用生菜籽饼肥的烤烟相比,叶部氮素累积量降低21.3%,打顶后烟碱的累积强度降低幅度达16.7%,烟碱累积高峰期延迟40 d,降低了较高叶位的烟碱累积量,从而协调烤烟叶部和烟碱累积的关系,促进烤烟正常成熟,提升烟叶品质。因此,建议黄壤植烟地区施入腐熟菜籽饼配施无机肥。     

烤烟对稻-烟轮作水稻季不同施氮后效的响应

探讨烤烟对稻-烟轮作水稻季不同施氮后效的响应,为下季烤烟氮肥合理施用提供理论依据。在贵州省遵义市开展稻-烟轮作试验,水稻季设置不同氮素水平(0、90、180和270 kg/hm~2),烤烟季所有处理均不施氮肥,测定烤烟生物性状、生物量、产量、叶片养分含量、叶片品质及收获后供试土壤的养分含量,并计算烤烟的经济效益。结果显示,在施氮0~270 kg/hm~2范围内,水稻季施氮肥越多,烤烟季养分的后效越强,烤烟株高、茎围、最大叶长、最大叶宽、总叶片数和干重均以N270处理为最大,但均低于优质烟标准;烤烟产量N180处理最高(1 193 kg/hm~2),但只有常年产量54%;烤烟产值N90处理最大,为21 234元/hm~2;与种植前相比,烤烟收获后土壤氮素养分含量均有所降低,施氮量增加,土壤中剩余氮素增多,相应烤烟吸收氮素增多,后效明显。本试验研究表明,水稻季施氮90 kg/hm~2,其后效的烤烟产值最高,烤烟生长季应该在充分考虑前茬水稻氮肥后效的基础上进行优化推荐施氮。     

黑钙土烤烟氮素积累、分配的研究

通过对黑钙土上烤烟氮素积累与分配研究,结果表明,从烟株全生育期内氮素含量与积累结果可看出,不施氮肥处理,烤烟氮积累总量为96.97 kghm-2,黑钙土土壤供氮能力强;施氮处理N1(52.5 kghm-2)和N2(67.5 kghm-2)氮积累总量分别为117.94和121.59 kghm-2,烟株氮积累量同施氮量成正比,各部位烟叶氮素含量范围适中,从不同部位烟叶氮积累表明,N1和N2处理上部叶氮积累量分别为42.93 kghm-2和43.90 kghm-2,下部叶、茎花氮积累量相差不大,增加氮肥用量,烟株氮素主要集中在上部烟叶。从烤烟经济效益角度考虑,黑钙土上施氮量应控制在52.5~67.5 kghm-2之间比较适宜。     

有机质对红壤烤烟氮素累积分配特征的影响

利用15N示踪技术,研究了有机质含量对红壤烤烟氮累积分配特征的影响。结果表明,随着土壤有机质含量增加,烤烟氮素累积时期延长,且累积量增加。烤烟后期吸收的氮素,在低有机质含量红壤上来自土壤供氮,中有机质含量来自肥料供氮,高有机质含量来自肥料供氮与土壤供氮。烤烟吸收总氮量中29.07%~40.26%来自肥料供氮,59.74% ~70.93%来自土壤供氮,表明烤烟吸收氮素大部分来自土壤供氮。氮素在烟株不同部位分配量表现为:烟叶烟茎烟根;烟叶各部位中的分配量为:在低有机质含量的红壤,下、中、上3个部位分配量相等,中有机质含量和高有机质含量上则为上部叶中部叶下部叶。有机质含量对下部叶氮素分配量影响不大,其它部位均表现为有机质含量越高,氮素分配量越大。烤烟不同部位中肥料氮比例表现为下部叶中部叶烟根烟茎上部叶,土壤氮比例表现为上部叶烟茎烟根中部叶下部叶;并且土壤有机含量越高,各部位中土壤氮的比例越高,肥料氮的比例越低,上部叶受土壤供氮影响最大。红壤上烤烟氮肥利用率在25.42%~30.61%之间,低有机质含量土壤氮肥利用率较低,中、高有机质含量利用率相对较高。在施肥过程中,低有机质红壤上应在N 90 kg/hm2基础上适当增加氮肥施用量,中等有机质含量上保持不变,高有机质含量上应适当降低氮肥用量。     

微生物有机肥配施氮肥对烤烟SPAD值、烟叶酶活性及根系活力的影响

烟叶生产在我国国民经济中占有重要地位,已连续十余年成为全国第一利税大户[1]。我国的烟叶种植面积和产量均居世界首位,然而化肥的长期施用已引起烟田土壤酸化、板结,磷、钾等养分利用率不高,难以供应烤烟生长所需均衡、充足的营养,从而造成烟叶产量和内在品质持续下降,如油份减少、香气不足等,导致种植效益降低[2-3]。施肥是作物增产提质的物质基础,就烤烟而言,施肥的目的不仅要提高单     

烤烟专用水溶肥同田比较试验初报

以云烟87为供试品种,通过同田比较试验对水溶肥肥效进行验证,为水溶肥在烤烟生产中的应用提供依据。结果表明:水溶性肥效快,促进烟株早生快发、早定型、早搭丰产架子,后期氮素供应水平降低快,烟株落黄集中,成熟较早;水溶性处理的均价、中等烟率高于对照,但产量、产值、上等烟率低于对照。综合认为,施用水溶性能早生快发,符合优质烟叶生长需肥规律,但可能供氮水平偏低,造成产量和产值偏低,需进一步调整水溶性氮素比例和追施次数或数量。     

烟叶中含氮化合物氮素来源与肥料氮素形态的关系

氮素是影响烟株生长和发育以及烟叶质量的最重要的元素[1].烟叶内的烟碱、醚提物和蛋白质含量及它们之间的比例是影响烟叶内在质量的关键因素.这些化合物的含量与施氮量及施用肥料种类密切相关[2-4].在烟草生产中往往通过减少施氮量或后期终止供氮来控制烟叶含氮量,但效果不佳[5].上部叶烟碱含量高,工业可用性差,造成库存积压严重的问题依然存在.为了探讨烟株后期供氮与氮素来源之间的关系,利用15N-KNO3同位素标记对烟草吸收的氮素和含氮化合物中氮素的来源进行了研究,为合理施用肥料,降低上部叶烟碱含量,提供理论依据.     

不同来源氮素在烤烟体内的累积分配及对烟叶品质的影响

通过在云南省玉溪市赵桅村6组烟田（A）和赵桅实验基地（B）进行的大田15N示踪试验,研究了在不施氮和施氮90 kg/hm2条件下,水稻土烤烟干物质累积特征、肥料氮和土壤氮的吸收和分配及肥料氮和土壤氮对烟叶品质的影响。结果表明,施氮能显著提高烟株干物重,增加烟株吸氮量,但在生育后期施氮与不施氮处理,烟株均存在干物质和氮素累积过多问题。施氮90 kg/hm2情况下,烟株整个生育期中吸收的氮素主要来自于土壤氮,而且烟株吸收的土壤氮及其占总吸氮量的比例随生育期延长和烟叶着生部位的升高显著增加;到采收结束时,两试验田烟株吸收的土壤氮占总吸氮量的比例分别达69%和74%。不同施氮水平烟叶品质差异较大,不施氮处理各部位烟叶总氮和烟碱含量均偏低,糖碱比不协调;施氮处理各部位烟叶总氮含量均在适宜范围内,但由于烟株生育后期土壤供氮较多,上部烟叶存在烟碱含量偏高的问题。选择有机质含量适宜的土壤,控制烟株生育后期土壤供氮量,对降低上部烟叶总氮和烟碱含量,提高我国烟叶整体质量至关重要。     

绿肥中养分释放规律及对烟叶品质的影响

在田间条件下利用埋设玻璃滤纸包法研究了绿肥翻压后的分解规律及其翻压绿肥对烟叶品质的影响。结果表明，经过13周的分解，苜蓿中有机C的矿化率高达81％，N素矿化率为54％；黑麦草有机C的矿化率为63％，N素矿化率为22％。这些矿化N中约92％的N（苜蓿）和74％的N（黑麦草）是在翻压后的前6周释放的。在烟株的整个生长期内，由苜蓿释放的N素约为N43奴hm^-2，为了防止后期N素供应过多而导致上部烟叶烟碱含量过高，苜蓿宜提前翻压并从总N肥施用量中扣除由苜蓿矿化出的N。黑麦草因N素含量低和N素矿化量少，整个生长季中约释放了N10．5kghm^-2的N素，所以在黑麦草生长量不大的情况下，可将黑麦草全部翻压并忽略其释放的N素。 在没有减少化肥施用量的情况下，翻压苜蓿提高了上部烟叶中烟碱含量，降低了总糖和还原糖含量。而翻压黑麦草对烟叶中烟碱含量有所降低，总糖和还原糖含量适中，因而烟叶的品质得到了改善。     

土壤氮素矿化对烤烟产量和尼古丁含量的影响

Nitrogen （N） supply is the most important factor affecting yield and quality of flue-cured tobacco （FCT）. A field experiment and an in situ incubation method were used to study the effects of soil N mineralization in the later stages of growth on yield and nicotine content of FCT in Fenggang and Jinsha, Guizhou Province. The yield and market value of FCT at Fenggang were much lower than those at Jinsha. However, the nicotine content of middle and upper leaves was much higher at Fenggang than at Jinsha when the same rate of fertilizer N was applied, which might be due to a higher N supply capacity at the Fenggang site. At later stages of growth （7-16 weeks after transplanting）, the soil net N mineralization at Fenggang （56 kg N ha^-1） was almost double that at Jinsha （30 kg N ha^-1）. While soil NH4-N and NO3-N were almost exhausted by the plants or leached 5 weeks after transplanting, the N taken up at the later growth stages at Fenggang were mainly derived from soil N mineralization, which contributed to a high nicotine content in the upper leaves. The order of soil N contribution to N buildup in different leaves was： upper leaves 〉 middle leaves 〉 lower leaves. Thus, soil N mineralization at late growth stages was an important factor affecting N accumulation and therefore the nicotine content in the upper leaves.     

黑钙土氮素矿化与烤烟烟碱积累分配及品质的研究

于黑钙土上进行3个施氮量(0、52.5、67.5 kg·hm~(-2))试验,观察了土壤氮素矿化动态、烟碱积累与分配,以及烟叶的评吸质量.全生育期内,土壤氮素矿化量分别为93.53、65.54、51.66 kg·hm~(-2);烟碱积累总量分别为87.56、128.31、138.91 kg·hm~(-2);成熟采收时下部、中部和上部烟叶烟碱含量分别为1.56%～2.27%、2.01%～2.75%和2.45%～3.13%,烟叶烟碱含量随施氮量的增加而增加.黑钙土在不施氮肥的条件下,中下部烟叶烟碱含量较适中,烟叶品质相对较好,说明黑钙土本身有较强的供氮能力;生产中烤烟氮肥用量控制在52.5～67.5 kg·hm~(-2)为宜,可获得品质较好的烟叶.     

长沙烟区烟后晚稻适宜氮肥施用量与运筹方式研究

为给长沙烟区烟后晚稻高产高效栽培提供科学依据,以超级杂交稻品种深优9586为材料,于2011~2012年在长沙市宁乡烟区研究了施氮量与氮肥运筹方式对烟后晚稻产量形成与氮素吸收利用的影响。结果表明:(1)在施氮0~120 kg/hm~2范围内,晚稻产量随施氮量增加呈先增后降趋势,施氮90 kg/hm~2条件下产量最高,过量施氮导致减产的原因在于有效穗数与千粒重下降;(2)氮肥运筹方式影响晚稻产量,施氮90 kg/hm~2时W3处理(基蘖肥∶穗肥∶粒肥比例为0.5∶0.25∶0.25)产量最高,施氮30~60 kg/hm~2时以W4处理(0.25∶0.5∶0.25)产量最高,增产的原因在于氮肥后移提高了烟后晚稻齐穗期叶面积指数、灌浆中期叶面积指数和SPAD值;(3)氮肥用量增大,烟后晚稻氮积累量提高,但氮农学利用率、氮肥吸收利用率、氮生理利用率、氮素干物质生产效率、氮素稻谷生产效率下降;氮肥运筹方式影响氮素利用效率,施氮量较低时,氮肥后移有利于氮素利用效率的提高,而施氮量偏高时(90 kg/hm~2)后期施用氮肥比例不宜过高。可见,为提高长沙烟区烟后晚稻产量和氮素利用效率,施氮量在60 kg/hm~2以内可采取氮肥后移策略,而施氮90 kg/hm~2时后期施氮比例不宜过高。     

施用芝麻饼肥对植烟根际土壤酶活性和微生物碳、氮的影响

采用盆栽试验研究了施用芝麻饼肥对烟草根际土壤酶活性和微生物C、N的影响。结果表明,施用芝麻饼肥可明显提高根际土壤酶活性和土壤微生物C和N含量,芝麻饼肥和化肥配施(CF)与单施化肥(F)相比,根际土壤脂肪酶、转化酶和脲酶活性分别提高了24.85%～60.00%、23.08%～39.46%和4.17%～56.21%;根际土壤微生物C、N含量分别提高79.88%～97.14%和29.73%～74.96%。表明施用芝麻饼肥土壤生物过程活跃,有利于土壤有机物质的转化和烤烟正常生长所需的营养供应。在烟草不同生育期,根际土壤微生物C和微生物N含量动态变化不同,土壤微生物C含量在现蕾期达到最高值,而土壤微生物N含量高峰出现在团棵期。随着烟草的生长发育土壤微生物N逐渐降低,表明一部分微生物N又被释放出来,以供烟草生长发育需要;到成熟期明显降低,反映出土壤微生物N在协调土壤N素供应方面的重要作用。适量饼肥与化肥配合施用,有利于平衡烟草N素营养,改善烟叶品质。     

湘南典型植烟土壤养分供应及烟株吸收特征

养分是烤烟生长与烟叶品质形成的基础，为探究烤烟大田生育期间土壤养分供应、烟株养分吸收以及两者匹配情况及其与烟叶品质问题的关系，本研究测定和分析了湘南目前施肥模式下典型植烟土壤速效养分含量（铵态氮、硝态氮、有效磷和速效钾）、表观肥料养分利用率、烟株养分吸收以及有关烟叶品质指标，并监测了烤烟大田生育期间的气候条件及土壤温湿度变化状况。结果表明：①施氮总量较高(183 kg/hm2)，且基施氮量占比高(48.4%)，烤烟大田生育前期(0~36 d)土壤速效养分丰富，但烟株生长较慢，导致当季肥料养分利用率不高；②最后一次追肥时间(43 d)偏晚，使得后期烟株脱氮困难，造成顶叶和上二棚叶烟碱含量过高，还原糖含量偏低；③早春低温是烤烟大田生育前期烟株生长缓慢的重要影响因子。针对目前施肥模式与烟株养分需求不匹配问题及其主要影响因素，提出减施基肥、适时适量追肥的优化施肥模式以及应用控缓释肥料、促生微生物、高效多功能叶面肥和施加外源碳等对策。     

施氮水平对烤烟根冠平衡及氮素积累与分配的影响

在盆栽条件下,设不施氮（CK）,每株施N 5.45g（N1）和8.18g（N2）3个施氮水平,运用15N示踪技术,研究了不同施氮量条件下烤烟根冠平衡及氮素在不同器官间的积累与分配。结果表明,移栽至打顶期烤烟地上部干物质累积量随施氮量增加而增加,根系干物质积累量以N1处理最高;打顶至成熟期地上部干物质累积量N1处理最高,根系干物质积累量随施氮量增加而增加。打顶期根冠比随施氮量增加而降低,成熟期根冠比随施氮量增加而提高。打顶至成熟期烟株氮素积累量以N1处理最高;期间N1处理各器官均有一定氮素积累,而 N2处理和CK下部叶及中部叶有一定量的氮素输出。打顶期氮素在根系中的分配比例随施氮量增加而降低。随施氮量增加,烤烟积累的氮素中来自肥料氮的比例增加;积累的肥料氮中来自基肥氮的量增加。在本试验条件下,施氮（N）5.45 g/plant可促进根冠平衡,使烟株稳健生长。     

烤烟氮素营养诊断及精准施肥模式研究

为解决烤烟生产中存在过高施氮或不合理的施肥技术措施致使烟叶产质量下降和氮素利用效率低下等突出问题,该研究于2008-2010年在广东韶关烟草产区以烤烟品种K326为材料,研究不同施氮水平下不同叶位及叶片不同位置上的叶绿素仪测定值(SPAD值)、叶绿素含量、总氮含量的变化特征及其与产质量的相互关系,分析实时氮肥管理(RTNM)模式下不同SPAD施肥阈值对烟草产质量及氮肥利用率的影响,结果表明:顶三叶的叶中位置SPAD值与叶片叶绿素含量、总氮含量的相关性最好,且变异系数小,是较为理想的指示叶或参照叶;获得较好产质量烤烟时的SPAD值在伸根期和旺长期的阈值范围为38.3～47.2。在设置不同SPAD阈值的RTNM模式下,SPAD阈值40.5~43范围内(氮肥用量为75～110kg/hm2)能获得较高的烟叶产量、产值,最高产量和产值分别为2844.09kg/hm2和26989.24元/hm2,烟叶化学成分较为协调。此外,通过与农民习惯施肥模式(167.8kg/hm2)相比较,在SPAD设定阈值为43的RTNM模式下,相应的氮肥用量为110kg/hm2,氮肥农学利用率和吸收利用率分别提高53.0%、46.5%,产值提高了7.4%,调制后烟叶的淀粉、总氮、烟碱含量显著下降,烟叶化学成分更为协调,内在质量较好。