化肥减量配施油菜籽饼肥对烤烟碳氮代谢及产量的影响.pdf

接收日期：2023-05-12 接受日期：2023-06-13 基金项目：贵州省烟草公司贵阳市公司科技项目筑烟科(2019)2 号*通信作者。E-mail: 化肥减量配施油菜籽饼肥对烤烟碳氮代谢及化肥减量配施油菜籽饼肥对烤烟碳氮代谢及 产量的影响产量的影响 聂忠扬1*，祖庆学1，林 松1，张翼飞1，李国明2 (1.贵州省烟草公司贵阳市公司，贵州 开阳 550300；2.云南省烟草公司玉溪市公司，云南 玉溪 652800)摘 要：为进一步验证有机肥对烟株生长代谢的影响，寻找有机肥施用下化肥减施的最佳比例，以云烟 85 为试材，研究烟草专用肥 930 kghm2(N:P2O5:K2O=10:10:25，CK)、减肥 15%+300 kghm2油菜籽饼肥(T1)、减肥 30%+300 kghm2油菜籽饼肥(T2)和减肥 45%+300 kghm2油菜籽饼肥(T3)等 4 种施肥方式对烟株不同生育时期碳氮代谢酶活性、碳氮积累量以及烤后烟叶的经济状况的影响。与纯施化肥(CK)相比，移栽 80 d 后，T2 处理干物质积累量、叶绿素含量、光合速率、碳含量、碳积累量、氮含量、氮积累量分别提高了 5.49%、33.86%、32.79%、23.43%、16.89%、17.09%、11.03%。各处理的烟株淀粉酶和硝酸还原酶活性均随生育时期表现为先升高后降低趋势；移栽 20 d，两种酶的活性均表现为 CK高于减肥配施油菜籽饼肥处理；移栽 35 d 后，T1、T2 两处理的两种酶活性较 CK 有显著提升。T1 处理烟叶产量最高，但均价及中上等烟叶率显著降低；T2 处理产值、均价及中上等烟叶率最高，较 CK 提高了 14.58%、8.94%、6.08%。该研究明确了减肥 30%+300 kghm2油菜籽饼肥效果最佳，为维持烟草产量与品质稳定及发展可持续绿色友好型农业提供理论依据。关键词：化肥减施；油菜籽饼肥；烤烟；碳代谢；氮代谢 Doi:10.3969/j.issn.1009-7791.2023.03.006 中图分类号：Q945 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2023)03-0210-10 Effects of Chemical Fertilizer Reduction Combined with Rapeseed Cake Fertilizer on Carbon and Nitrogen Metabolism and Yield of Flue-cured Tobacco NIE Zhong-yang1*,ZU Qing-xue1,LIN Song1,ZHANG Yi-fei1,LI Guo-ming2(1.Guiyang Branch of Guizhou Tobacco Company,Kaiyang 550300,Guizhou China;2.Yuxi Branch of Yunnan Tobacco Company,Yuxi 652800,Yunnan China)Abstract:In order to further verify the effects of organic fertilizer on the growth and metabolism of tobacco plants,find the best ratio of chemical fertilizer reduction under organic fertilizer application.Used Yunyan 85 as the experimental material,set up 4 treatments,i.e.CK special fertilizer for tobacco(N:P2O5:K2O=10:10:25),930 kghm2,T1(reduced chemical fertilizer 15%+300 kghm2 rapeseed cake fertilizer),T2(reduced chemical fertilizer 30%+300 kghm2 rapeseed cake fertilizer)and T3(reduced chemical fertilizer 45%+300 kghm2 rapeseed cake fertilizer),to study the effects of four fertilization methods on the activities of carbon and nitrogen metabolism enzymes,carbon and nitrogen accumulation of tobacco at different growth stages,economic status of tobacco leaves after curing.Compared with pure application of chemical fertilizer(CK),the dry matter 2023,52(3):210219.Subtropical Plant Science 第 3 期 聂忠扬等：化肥减量配施油菜籽饼肥对烤烟碳氮代谢及产量的影响 211accumulation,chlorophyll contents and photosynthetic rates,carbon contents,carbon accumulation,nitrogen contents and nitrogen accumulation of tobacco leaves with T2 treatment increased by 5.49%,33.86%,32.79%,23.43%,16.89%,17.09%and 11.03%,respectively,after transplanting for 80 days.The activities of amylase and nitrate reductase showed a trend of first increasing and then decreasing with the growth period;After transplanting for 20 days,the activities of both enzymes showed that CK was higher than that in the treatment of reducing chemical fertilizer and applying rapeseed cake fertilizer.After transplanting for 35 days,the two treatments of T1 and T2 were significantly improved compared with CK.The yield of tobacco leaves in T1 treatment was the highest,but the average price and the middle class and superior leaf rate were significantly reduced,and the production value,average price and the middle class and superior leaf rate in T2 treatment were the highest,which were increased by 14.58%,8.94%and 6.08%compared with CK.So reduce chemical fertilizer 30%+300 kghm2 rapeseed cake fertilizer had the best effects,to provide a theoretical basis for maintaining the stability of tobacco yield and quality and achieving sustainable green-friendly agriculture.Key words:reducing chemical fertilizer;rapeseed cake fertilizer;flue-cured tobacco;carbon metabolism;nitrogen metabolism 烟草 Nicotiana tabacum 是贵州地区主要经济作物之一，烟叶质量与烟农经济收入息息相关。在烤烟生产中，化肥发挥了重要作用1。烟农为获取最大的经济效益，长期单施或过量施用化肥而忽视有机肥的配合施用，造成烟田土壤板结，土壤有机质分解缓慢、团粒结构遭到破坏、养分失调等一系列问题，在一定程度上制约着烟草产业的发展24。在绿色发展为主题的时代背景下，消费者对农产品的优质安全问题愈发关注5。为了转变农业生产方式、实现农业的绿色可持续发展，化肥减量替代成为最重要的举措，其中有机肥替代化肥是推进这一举措的首要选择6。有机肥因富含丰富的氮磷钾、微量元素及有机养分，可显著提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机碳含量，改善植烟土壤持水能力78。唐兴莹等9通过连续多年有机无机肥配施，土壤有机质和活性有机碳含量大幅提高，植烟土壤脲酶、碱性磷酸酶、脱氢酶和蔗糖酶等酶活性也显著提高。有机无机肥配施有利于土壤有机成分与化肥养分的互补，改善作物营养环境10。随着土壤有机物料的输入，烟草根系活力显著改善，中部烟叶养分含量积累显著增加11。但有机肥养分释放过程较慢，与烤烟需肥规律有一定出入，因此并不能完全取代化肥1213。碳氮代谢是烟草生长发育过程中最基本的代谢，与烤烟产量与品质密不可分。而烟株碳氮代谢的强度与植烟土壤的养分、肥料使用状况密不可分14。无机有机肥配施技术在提高烟叶产量与品质的同时，也能达到减肥增效的目的。我国油枯(油菜籽饼)资源丰富，但关于各地油枯的合理使用标准不同。为实现合理减施化肥，明确烤烟碳氮代谢对化肥减量配施油菜籽饼肥的响应状况，探索贵州中部烟区油菜籽饼肥施用下化肥减施量的适宜比例，本文选取贵州中部烟区主栽品种云烟 85 为试材，分析在化肥减量条件下油菜籽饼肥对烤烟各生育时期生理指标以及烟叶产量与品质的影响，为维持烟草产量与品质稳定及发展可持续绿色友好型农业提供理论依据。1 材料与方法 1.1 试验地点概况 试验于 2020 年 49 月在贵州省烟草科学研究所龙岗试验基地(265751N，1070641E，海拔639 m)进行。该区属于北亚热带季风性湿润气候，年均日照时数 991.4 h，年均温 13.49，年降雨量1258 mm，无霜期 276.5 d。试验土壤为黄壤土，施肥前 020 cm 土壤基础状况为 pH 6.56，有机质27.51 gkg1，全氮 2.46 gkg1，全磷 66.23 mgkg1，全钾 2.04 gkg1，碱解氮 175 mgkg1，速效磷13.3 mgkg1，速效钾 184.6 mgkg1。第 52 卷 2121.2 材料 供试品种为云烟 85，由贵州省开阳县烟草公司提供。供试化肥烟草专用肥(N:P2O5:K2O=10:10:25)由湖北香青化肥有限公司提供，供试有机肥为优质腐熟油菜籽饼肥，C/N 为 9.8:1，养分含量如表 1。1.3 试验设计 设置常规施肥(930 kghm2烟草专用肥，CK)、减肥 15%+300 kghm2油菜籽饼肥(T1)、减肥30%+300 kghm2油菜籽饼肥(T2)、减肥 45%+300 kghm2油菜籽饼肥(T3)等 4 个施肥处理，各处理施肥量及养分含量见表 2。大田试验采用单因素随机区组设计，每处理 3 次重复，共 12 个小区，每小区 66.7 m2，株行距 0.55 m 1.1 m，每小区植烟 110 株。油菜籽饼肥于移栽前一周做基肥一次施入，无机肥为烤烟专用复合肥，基追比按总施氮量 6:4 施用，追肥分别在移栽后 15 d、30 d 分 2次等量施入。大田其他管理措施按照当地优质烟规范化生产进行。表 1 油菜籽饼肥养分含量 Table 1 Test components of rapeseed cake fertilizer 序号 指标 含量/%序号 指标 含量/%1 蛋白质 33.20 17 维生素 C 0.0075 2 植酸 2.44 18 维生素 B3 0.001 3 多糖类 2.02 19 钠 0.20 4 五氧化二磷 3.42 20 硼 0.009 5 硫酸根 0.56 21 锌 0.018 6 氧化钾 2.66 22 赖氨酸 0.45 7 氮 5.00 23 精氨酸 0.67 8 氧化镁 1.37 24 天冬氨酸 1.10 9 水 20.78 25 苏氨酸 0.82 10 卵磷脂 1.28 26 丝氨酸 0.31 11 粗纤维 17.47 27 脯氨酸 0.36 12 氧化铁 0.81 28 甘氨酸 0.22 13 碳酸钙 1.51 29 丙氨酸 0.41 14 维生素 B2 0.004 30 缬氨酸 0.53 15 维生素 B12 0.00031 31 甲硫氨酸 0.82 16 维生素 A 0.006 32 异亮氨酸 0.54 表 2 各处理施肥量及养分含量 Table 2 Fertilization amount and nutrient content of each treatment 处理 化肥/kghm2 油菜籽饼肥/kghm2 N/kghm2 P2O5/kghm2 K2O/kghm2 CK 930 0 93 93 232.5 T1 790 300 94 89.26 205.48 T2 651 300 80.1 75.36 170.73 T3 511 300 66.1 61.36 135.73 1.4 测定指标及方法 1.4.1 烟叶干物质积累及全碳、全氮测定烟叶干物质积累及全碳、全氮测定 分别于苗期(20 d)、团棵期(35 d)、旺长期(50 d)、现蕾期(65 d)、成熟期(80 d)各处理取 3 株，冲洗干净，将地下和地上部分分开，在 105 杀青15 min15，然后 80 烘干测定烟株干物质积累量。并将叶片粉碎过 60 目筛。碳含量采用重铬酸钾法测定；总氮采用 H2O2-浓 H2SO4消化，凯式半微量定第 3 期 聂忠扬等：化肥减量配施油菜籽饼肥对烤烟碳氮代谢及产量的影响 213氮法测定。1.4.2 光合速率测定光合速率测定 移栽后 20 d、35 d、50 d、65 d、80 d，各处理分别选取 3 株，采用英国 ADC 公司生产的红外 CO2气体分析仪 LCA-4 测定自下往上第 89 叶的光合速率，每叶片测 4 次，两叶片 8 组数据的平均值为一次重复。1.4.3 碳氮代谢关键酶活测定碳氮代谢关键酶活测定 分别于移栽后 20 d、35 d、50 d、65 d、80 d 取各处理烟株自下往上第 89 叶冲洗干净并吸干水分，去除主脉及较大支脉，液氮速冻，80 保存，每次每处理取 3 株。叶绿素含量采用乙醇浸提-比色法测定；淀粉酶采用 3,5-二硝基水杨酸比色法测定；硝酸还原酶活性采用磺胺比色法测定。1.4.4 烤后烟叶经济性状测定烤后烟叶经济性状测定 各小区成熟烟叶采用单采单烤，各小区烤后烟叶依据烤烟国家标准(GB2635-1992)单独进行分级、称重，根据 2020 年烤烟收购价格以及各小区烤烟收获株数计算各处理烤烟的上中等烟率、均价、产值。1.5 数据处理 采用 DPS7.05 软件对试验数据进行方差分析，Duncan 法进行多重比较，采用R 语言的“Performance Analytics”程辑包进行相关性分析及图形可视化。利用 Origin 2018 进行 PCA 分析，计算各处理综合指标(成熟期理化指标及经济性状)(Xj)，并参照武晓玲等16的方法计算各处理综合指标的隶属函数值、权重、综合评价值。2 结果与分析 2.1 化肥减量配施油菜籽饼肥对烟叶叶绿素含量及光合速率的影响 由图 1 可知，在测定时期内，烟株叶片叶绿素含量及净光合速率随生育期推进表现为先增长后降低的趋势，移栽 50 d 左右，达峰值。移栽 20 d，T1处理烟株叶片叶绿素含量、净光合速率显著高于T2、T3 处理，与 CK 处理间差异不显著；移栽 35 d，T1、T2 处理显著高于 CK、T3 处理。移栽 5080 d，各处理烟株叶片叶绿素含量及净光合速率整体表现为 T1T2CKT3。T1 处理各时期叶绿素含量、净光合速率均处于较高水平，T3 处理则始终处于较低水平。T2 处理生育前期该两项指标低于 CK，而移栽 35 d 后，逐渐超过 CK。可见，减施化肥 15%后，施用油菜籽饼肥能显著提高生育后期叶片光合作用，但叶绿素含量过高易引起叶片贪青晚熟，不利于烟叶的成熟落黄，T2 处理更有利于烟草光合产物的生产。图 1 化肥减量配施油菜籽饼肥对烟草叶片叶绿素含量(A)与光合速率(B)的影响 Fig.1 The effects of rapeseed cake fertilizer on the chlorophyll contents(A)and photosynthetic rate(B)of tobacco leaves under reduced chemical fertilizer 注：不同小写字母表示在 5%水平差异显著，下同。2.2 化肥减量配施油菜籽饼肥对烟株干物质积累的影响 由图 2 可知，各处理烟株干物质量随生育推进均呈逐渐增长趋势，尤以移栽 3565 d 增长速率最大。除移栽 20 d 外，T3 处理均低于其余三个处理。移栽 3550 d，T1、T2 处理干物质量显著高于 CK；第 52 卷 214移栽 50 d 后，T1 处理干物质积累速率逐渐低于 CK，而 T2 处理烟株干物质积累量提升最快，其烟株干物质积累量显著高于其他各个处理。移栽 6580 d，烟株干物质量积累均表现为 T2CKT1T3。图2 化肥减量配施油菜籽饼肥对烟株干物质积累的影响 Fig.2 The effects of rapeseed cake fertilizer on dry matter accumulation of tobacco plants under reduced chemical fertilizer 2.3 化肥减量配施油菜籽饼肥对烟叶碳代谢的影响 2.3.1 碳积累碳积累 表 3 可知，随生育时期的进程，烟株叶片碳含量及碳积累量均呈现增长趋势。移栽 20 d，T1 处理叶片碳含量较其余三个处理显著提升，其中比 CK提高 13.23%；减化肥配施油菜籽饼肥处理叶片碳素积累量均显著低于 CK。移栽 35 d，CK 处理叶片碳含量均高于减化肥配施油菜籽饼肥处理；T1、T2 处理叶片碳积累量较 CK 分别提高 16.83%、8.17%，且差异显著，T3 处理则显著低于 CK。移栽 50 d，减化肥配施油菜籽饼肥处理叶片碳含量均显著高于CK，以 T2 处理 440.66 gkg1最高；除 T3 处理外，其他处理之间叶片碳积累量无显著差异。移栽 6580 d，烟株叶片碳素含量及碳素积累量均表现为 T1T2CKT3。表 3 各处理烟株叶片各生育期的碳含量及碳积累量 Table 3 Carbon content and carbon accumulation of tobacco leaves in each growth period of each treatment 碳素含量/gkg1 碳素积累量/g株1 移栽 天数/d CK T1 T2 T3 CK T1 T2 T3 20 275.5815.45b 312.2021.04a 279.309.49b 266.4016.53b 0.590.03a 0.450.03bc 0.470.04b 0.410.03c 35 347.3120.51a 319.9913.59b 304.0119.10b 314.8311.10b 4.040.21c 4.720.16a 4.370.38b 2.350.14d 50 350.0519.40c 378.9331.07b 440.6627.65a 379.0928.06b 21.931.87a 20.951.70a 21.501.76a 13.440.57b 65 397.9721.64b 405.4319.89b 477.3428.55a 390.6910.78b 40.673.17b 38.893.64b 47.524.17a 32.913.08c 80 445.4122.02b 549.7624.96a 487.0119.38b 394.2424.61c 55.314.25b 64.654.77a 57.044.43b 39.053.86c 注：表中同行小写字母代表同一指标间达 5%水平差异显著，下同。2.3.2 淀粉酶活性淀粉酶活性 由图 3 可知，随生育期的进程，烤烟叶片淀粉酶活性呈先升高后降低趋势，在移栽后 65 d 左右达到顶峰。移栽 20 d，烟株叶片淀粉酶活性以纯施用无机化肥的 CK 处理最高。移栽 35 d，各处理烟株叶片淀粉酶活性表现为 T2T3T1CK；T2 处理叶片淀粉酶活性较 CK 处理提升 17.92%。移栽 50 d，T1、T2 处理较 CK 分别提高 23.89%、26.93%，且差异显著。移栽 65 d，T2 处理叶片淀粉酶活性最高，达 6.33 mgkg1min1。移栽 80 d，烤烟叶片淀粉酶活性迅速下降，各处理间淀粉酶活性无显著差异。图3 化肥减量配施油菜籽饼肥对烟叶淀粉酶活性的影响 Fig.3 The effects of rapeseed cake fertilizer on tobacco leaf amylase under reduced chemical fertilizer 第 3 期 聂忠扬等：化肥减量配施油菜籽饼肥对烤烟碳氮代谢及产量的影响 2152.4 化肥减量配施油菜籽饼肥对烟叶氮代谢的影响 2.4.1 氮积累氮积累 由表 4 可知，在测定时期内，随烟株生育期的进程，叶片氮含量逐渐下降，而氮素积累量却呈逐渐升高趋势。移栽 20 d，T3 处理叶片氮素积累量显著低于 CK 处理，CK、T1、T2 三处理间氮素含量差异不显著；CK 处理的叶片氮素积累量显著高于其他处理。移栽 35 d，各处理间氮素含量规律与移栽20 d 相似；T1、T2 两处理较 CK 叶片氮素积累量分别提高 20.83%、18.75%。移栽 50 d，各处理叶片氮素含量无显著差异；T2、T3 处理氮素积累量显著低于 CK。移栽 6580 d，各处理烟株叶片氮素含量均表现为 T2T3T1CK，而烟株氮素积累量则表现为 T2CKT1T3。可见，纯施用无机化肥的处理更有利于烟株在生育早期叶片氮素的累积，而在生育后期，适量减少无机化肥的施用量，同时再施用一定量的油菜籽饼肥更有利于叶片氮素的累积。表 4 各处理烟株叶片不同生育期的氮含量及氮积累量 Table 4 Nitrogen content and nitrogen accumulation of tobacco leaves in different growth stages of each treatment 氮含量/%氮积累量/g株1 移栽天数/d CK T1 T2 T3 CK T1 T2 T3 20 4.750.32a 4.520.29ab 4.600.25ab 4.150.28b 0.100.01a 0.070.01c 0.080.00b 0.060.00c 35 4.120.29a 3.920.22ab 3.940.20ab 3.490.21b 0.480.02b 0.580.03a 0.570.02a 0.260.02c 50 3.250.37a 3.450.20a 3.420.13a 3.290.25a 2.040.29a 1.910.11a 1.670.09b 1.170.04c 65 2.430.17b 2.470.16b 3.120.28a 2.860.17ab 2.490.23b 2.370.22b 3.100.29a 2.410.28b80 2.340.16b 2.460.18ab 2.740.16a 2.690.15ab 2.900.15ab 2.890.29ab 3.210.33a 2.650.06b 2.4.2 氮代谢酶活性氮代谢酶活性 由图 4 可知，在测定时期内，随生育时期的进程，烟株叶片硝酸还原酶(NR)活性呈先升高再降低趋势，各处理叶片硝酸还原酶在移栽 35 d 左右达到峰值。移栽 20 d，CK 处理烟株叶片硝酸还原酶活性较高，达 40.62 gh1g1 FW，除 T1 处理外均显著低于 CK。移栽 35 d，烟株叶片硝酸还原酶活性表现为 T1T2CKT3，T1 处理硝酸还原酶活性较CK 提高 30.36%。移栽 50 d，除 T3 处理外，减化肥增施油菜籽饼肥的处理硝酸还原酶活性均显著高于CK。移栽 65 d，T1、T2 处理的硝酸还原酶活性较高，达到 18.52 gh1g1 FW。移栽 80 d，T3 处理烟株硝酸还原酶活性显著低于 CK 处理，T2 处理的硝酸还原酶活性则显著高于 CK。2.5 不同处理烟株各指标的相关性分析 由图 5 可知，对 4 个处理烤烟不同生育期 9 项理化指标进行相关性分析，发现烟株在各生育期内9 项指标同一生育期内均无显著负相关关系，可见在同一生育期内烟株碳氮代谢之间主要起协同作用，即长势旺盛的烟株碳氮代谢均有不同程度的提升。纵观整个生育期(2080 d)，随生长时间的发展，硝酸还原酶与氮含量呈显著正相关，与碳含量和淀粉酶的活性呈显著负相关。叶片碳含量与淀粉酶活性呈显著正相关，此外，烟株干物质积累量、叶片碳素积累量、碳素含量、氮素积累量四项指标之间均极显著正相关，其中以烟株干物质积累量与碳素 图4 化肥减量配施油菜籽饼肥对烟叶硝酸还原酶活性的影响 Fig.4 The effects of rapeseed cake fertilizer on nitrate reductase activities in tobacco leaves under reduced chemical fertilizer 第 52 卷 216 图 5 不同生育期烟株各项指标的相关性分析 Fig.5 Correlation analysis among tobacco plant indicators in different growth stages 注：CHL 叶绿素含量，Pn 净光合速率，DAM 干物质积累量，C 碳素含量，CA 碳素积累量，AMY 淀粉酶活性，N 氮含量，NA 氮素积累量，NR 硝酸还原酶活性；*表示显著相关(P 0.05)，*表示极显著相关(P 0.01)，*表示相关性水平为 P 0.001，ns 无显著差异。第 3 期 聂忠扬等：化肥减量配施油菜籽饼肥对烤烟碳氮代谢及产量的影响 217积累量之间相关性最高，相关系数达 0.98。可见，随着烟株干物质积累量的增加叶片碳素及氮素也随之增加。2.6 化肥减量配施油菜籽饼肥对烤烟经济性状的影响 表 5 可知，各处理烤后烟叶经济性状各不相同，其中烟叶产量以 T1 处理最高，达 2619.80 kghm2，较 CK 提高 15.02%，显著高于其他处理；产值、均价及上中等烟叶比例均以 T2 处理最高，分别为48460.21 元hm2、20.23 元kg1和 87.77%。可见，T1 处理可显著增加烤烟产量，但烤后烟叶的均价及上中等烟率均显著下降，致使烤烟产值不高。烤烟经济性状以 T2 处理最好。2.7 不同施肥处理烤烟综合评价 通过对成熟期理化指标及烤后烟叶经济指标进行主成分分析，以前三个主成分作为各处理的综合指标X1、X2、X3。根据公式 u(Xj)=(Xj-Xmin)/(Xmax-Xmin)计算每处理各综合指标的隶属函数值 u(X1)、u(X1)、u(X3)，根据各综合指标贡献率可知三个综合指标的权重是 0.524、0.305、0.170。计算各处理烤烟综合评价值(D 值)，并根据 D 值对各处理烤烟的综合性状排序(表 6)，其中 T2 处理的 D 值最大，为 0.803，表明该处理综合性状最优，T3 处理的 D 值最小，仅为 0.237，表明其综合性状较差。表 5 各处理烤烟经济性状分析 Table 5 Analysis of economic characters of flue-cured tobacco in each treatment 处理 产量/kghm2 产值/元hm2 均价/元kg1 上中等烟比例/%CK 2278.3092.41b 42293.24929.01b 18.570.38ab 82.742.38b T1 2619.80120.77a 45142.564459.79ab 17.200.91b 75.301.92c T2 2398.95101.55b 48460.21639.78a 20.231.06a 87.773.15a T3 2001.15100.52c 35587.98707.85c 17.810.75b 79.132.17bc 表 6 不同处理的综合指标值、权重、u(Xj)值及综合评价值(D)Table 6 Comprehensive index value,index weight,u(Xj)value and comprehensive evaluation(D)of different treatments 处理 X1 X2 X3 u(X1)u(X1)u(X3)D 值 位次 CK 0.413 0.233 2.033 0.462 0.334 0.000 0.344 3 T1 2.665 1.652 0.621 1.000 0.000 0.893 0.676 2 T2 0.811 2.602 0.472 0.676 1.000 0.842 0.803 1 T3 3.062 0.717 0.940 0.000 0.220 1.000 0.237 4 权重 0.524 0.305 0.170 3 讨论 烟叶经济性状的改善是烟草生产的重要目的，烟草生育进程中干物质的积累决定烟叶产量，而碳氮代谢在影响产量的同时，对烟草品质形成也起着重要的作用17。施用有机肥可以显著改善植烟土壤性状、酶活性、微生物数量和烟草各项农艺指标18。本实验表明，在施用 300 kghm2油菜籽饼肥的情况下，化肥减施 15%30%，烟株干物质积累量、叶绿素含量及净光合速率较高，尤以移栽 35 d 后效果最显著；当化肥减施 50%时，烟株干物质积累量、叶绿素含量及净光合速率显著下降。这可能是植烟土壤施入油菜籽饼肥后，一方面有机肥作为养分来源之一向植物提供其生长发育所必需的营养物质；另一方面，有机肥可以增加土壤中微生物的种群和数量，提高土壤酶活，同时有机肥腐解过程中产生的中间产物具有生理活性，可以促进烟株根系生长，进而提高烟株吸收养分和水分的能力1920。但是油菜籽饼肥腐解速率较慢，故移栽 35 d 后其对烟株干物质积累 第 52 卷 218及叶绿素合成的促进效果才更加明显，移栽 80 d，化肥减量 15%配施油菜籽饼肥处理(T1)的烟叶叶绿素含量仍处于较高水平，不利于烟株的成熟落黄。因此，T1 处理烟叶较高的叶绿素含量及干物质积累量使其获得最高的烟叶产量，而化肥减量 45%(T3)时，烟株难以获得维持自身生长发育所需的养分21，干物质积累量显著下降。C 和 N 是植物、动物和微生物中最重要的必需元素，也是作物生长和产量的限制因素，因此作物的碳氮代谢进程对农业实践非常重要22。本研究表明，烟株叶片碳素含量及积累量随生育期不断增加；淀粉酶可将淀粉水解成多种糖类物质，一定程度上调控着整个光合碳固定的强度23，烟株移栽后 65 d左右淀粉酶的活性达到峰值，表明此时烟株碳代谢活跃。烟草叶片氮含量随生育期却呈下降趋势，移栽后 35 d，叶片硝酸还原酶的活性最高，硝酸还原酶在氮代谢过程中起到关键的调节和限速作用，故硝酸还原酶活性的强弱一定程度上反映氮代谢的强弱24。对烟株碳氮代谢几项理化指标进行相关性分析，进一步表明碳氮代谢之间即存在激烈的竞争，又存在紧密的协同关系。烟叶碳含量与氮含量、硝酸还原酶活性显著负相关，而氮含量也与淀粉酶的活性负相关，这与霍常富等25对水曲柳 Fraxinus mandshurica 的研究相似，可能是叶片为维持较高的糖分含量而以牺牲叶片氮同化为代价的结果。前人研究表明，有机肥可显著提高烟叶淀粉酶、硝酸还原酶等碳氮代谢酶的活性26，化肥的施用水平也与之呈正相关27。本研究在施用 300 kghm2油菜籽饼肥的情况下，化肥减施 15%30%可显著提高烟株叶片碳氮代谢关键酶活性，碳素及氮素积累量进一步提升。但化肥减施 15%，烟叶后期不能顺利成熟落黄，因此，不利于烤后烟叶品质的形成，降低了烟叶的上中等烟叶率，而减肥 30%+300 kghm2油菜籽饼肥处理在保证烟叶不减产的情况下，较好的C/N 平衡显著高了上中等烟率。4 结论 综上所述，植烟土壤施用油菜籽饼肥可有效提高烟株碳氮的积累，调控烟株叶片碳氮代谢，提高烟叶产量与品质、改善烟叶感官质量及评吸效果，但油菜籽饼肥的腐解速率较慢，致使烟株在生育早期表现不如纯施化肥；减施化肥烟株的干物质积累量及碳氮代谢均会受到不同程度的影响，而配施油菜籽饼肥可以显著改善因减施化肥对烟株造成的不利情况。在本试验条件下，化肥减量 30%+300 kghm2油菜籽饼肥的烟叶综合评价最好。参考文献 1 朱兆良,金继运.保障我国粮食安全的肥料问题J.植物营养与肥料学报,2013,19(2):259273.2 邱岭军,李亮,张翔,索炎炎,陈启龙,李琦,陈秀华,徐敏,何雷.有机无机氮肥用量与配比对土壤生物学特性及烟叶品质的影响J.土壤通报,2020,51(4):920927.3 Singh U.Integrated nitrogen fertilization for intensive and sustainable agriculture J.Journal of Crop Improvement,2006,15(2):259288.4 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