海拔和施氮量对烤烟产质量的影响
蔡超群 邹新根 胡裕阔 杜宇峰 黄光锋
摘要 为三明市尤溪烟区烤烟生产不同海拔地区提供合理施肥的科学依据，采用田间试验方法，研究不同海拔地区不同施氮肥量对翠碧一号农艺性状及产质量的影响。结果表明，低海拔地区105 kg/hm2施氮量处理的田间生长良好，烤烟的株型与叶面积较为适宜;均价和产值最高，分别为36.04元/kg和7.91万元/hm2;烤后烟叶外观质量评价好，化学成分协调，评吸质量好，综合经济性状较好，产量与质量较均衡。中高海拔地区105～120 kg/hm2处理的田间生长良好，烤烟的株型与叶面积较为适宜，随施氮量增加，经济效益提高，但120 kg/hm2施氮量处理的感官评吸结果下降，内在化学成分协调性降低，植物碱含量高，风格偏移，品质下降明显。因此，三明市尤溪烟区翠碧一号在低海拔地区或中高海拔地区条件下，105 kg/hm2施氮量处理均取得较优的产量，烤烟质量符合工业优质原料需求。
关键词 海拔;施氮量;烤烟;产质量
中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2022）11-0027-05
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.11.008
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Effects of Nitrogen Application Amount and Altitude on Yield and Quality of Flue-cured Tobaccos
CAI Chao-qun，ZOU Xin-gen，HU Yu-kuo et al
（Sanming Company of Fujian Tobacco Company， Sanming， Fujian 365000）
Abstract In order to provide a scientific basis for rational fertilization of flue-cured tobacco production in Youxi County of Sanming City， field experiments were used to study the effects of different altitude areas and different amounts of nitrogen fertilizer on the agronomic characteristics， yield and quality of Cuibi No. 1. The results showed that in low-altitude areas， 105 kg/hm2 nitrogen application treatment showed good field growth， more suitable plant type and leaf area of flue-cured tobacco; the average price and output value were the highest， which were 36.04 yuan/kg and 79，100 yuan/hm2， respectively. Its appearance quality of the cured tobacco leaves was well evaluated， the chemical composition was coordinated， the smoking quality was good， the comprehensive economic properties were good， and the yield and quality were relatively balanced. In medium and high altitude areas， 105-120 kg/hm2 treatment could grow well in the field with more suitable plant type and leaf area of flue-cured tobaccos. With the increase of nitrogen application rate， the economic benefit increased. The sensory evaluation results and the harmonization of the internal chemical components were reduced with high plant alkali content， shifted style and significantly reduced quality. In the tobacco area of Youxi County， Sanming City， Cuibi No.1 could achieve better yields with 105 kg/hm2 nitrogen application in low-altitude areas or medium-high altitude areas， and the quality of flue-cured tobacco met the requirements of industrial high-quality raw materials.
Key words Elevation;Nitrogen application rate;Tobacco;Yield and quality
烤煙优良品质的形成是品种、生态条件和栽培措施共同作用的结果[1-4]，其中气候条件是决定烟叶质量风格形成的重要基础因素之一，不同海拔地区光、温、水等因子均会有所差异，所以海拔高度是影响作物布局及其生长发育的重要生态因素[5]，它与烟叶质量风格的形成密切相关。而烟草工作者可以通过改变栽培措施来影响烤烟的质量风格，氮素作为烟叶生长必须满足的重要因素，很大程度上影响烟叶的生长及质量风格的形成，氮肥施用量不同时烟叶产量和品质差异也比较大，合理的施氮量可提高烤烟经济效益，并能协调烟叶内在的化学成分，施氮量过高会导致烟株生长过旺，烟碱积累增多，化学成分协调性下降，烟叶工业适用性降低[6]。各地关于不同施氮量对烤烟生长/生理特性及烟叶产质量[7-11]的影响已有较多研究报道。为了探讨福建省三明市尤溪烟区不同海拔条件下的适宜的施氮量，笔者以主栽特色烤烟品种翠碧一号为试验材料，研究低海拔及中高海拔地区不同施氮量对其生长发育和烤后烟叶产质量的影响，以期为三明市尤溪烟区不同海拔地区烤烟生长的合理施肥提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 烤烟品种。试验采用翠碧一号（CB-1），该品种是1977年从“401”品种中系统选育而成。
1.1.2 肥料。烤烟专用肥，福建三明金明农资有限公司;硫酸钾，国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司;氧化镁，营口永源镁业有限公司;氮钾复合肥料，云南云叶化肥股份有限公司。
1.2 方法
试验于2019年11月—2020年10月在福建省三明市尤溪县溪尾乡溪尾村、中仙乡西华村进行。各处理施氮量（N，以纯氮计）如下：N1处理为90.0 kg/hm2，N2处理为105.0 kg/hm2，N3处理为120.0 kg/hm2;海拔高度（H）处理：H1处理为213 m;H2处理为478 m。共计6个组合处理，其中处理A为N1H1，处理B为N2H1，处理C为N3H1，处理D为N1H2，处理E为N2H2，处理F为N3H2。每小区2行，共100株，3次重复;试验共18个小区，低海拔地区不同处理均于1月5日移栽，中高海拔地区不同处理均于1月10日移栽，2行保护行，行株距为120 cm×50 cm，种植密度约16 500株/hm2。优化烟叶按统一标准采打，优化时间与烤烟生产一致，其余田间管理与优质烟叶生产基本一致。除施氮量不同外，各处理磷肥和钾肥施用量一致。
1.3 指标考察与测定
1.3.1 生长发育时期。调查记录各处理进入团棵期、现蕾期、脚叶成熟期、腰叶成熟期及顶叶成熟期的时间。
1.3.2 农艺性状。于下部叶采烤前3 d各重复不同处理选取有代表性的烟株5株，分别观测记载烟株株高、有效叶片数和叶片大小等农艺性状;按试验小区称量下部叶、中部叶和上部叶的烤后烟重量，计算每个部位叶片数，最终计算出每个小区不同部位的单叶重。
1.3.3 常规化学成分。选取具有代表性的X2F、C3F和B2F代表下部叶、中部叶和上部叶用于测量烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾和氯等常規化学成分的含量，按烟草行业推荐标准采用连续流动法测定。
1.4 烟叶质量的感观评价
由2名高级工程师和5名工程师组成的专家评吸小组对下部叶、中部叶和上部叶代表性烟样X2F、C3F和B2F进行评吸打分，最终得出综合评分结果。称量各小区不同等级烟叶的重量，结合各个等级烟叶收购价格计算其产值与均价，根据各小区上等烟重量占小区总重量的比例计算上等烟比例。
1.5 数据处理
采用Excel 2007和SPSS 20.0对数据进行处理与统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对烤烟大田生育期的影响
由表1可知，低海拔地区的处理A、B、C进入团棵期分别用了63、65、67 d，其中处理A进入各生育期节点的时间均早于处理B和C;中高海拔地区的处理D、E、F进入团棵期分别用了75、77、78 d，整体变化趋势与低海拔地区一致，随着施氮量增加生育期延迟。综上分析，低海拔地区进入团棵期时间短于中高海拔地区，中高海拔地区生育期总体上长于低海拔地区。同一海拔地区随施氮量的增加对烟株生长具有延迟作用，延长大田生育期。
2.2 不同处理对烤烟农艺性状影响
2.2.1 低海拔地区。由表2可知，采烤前低海拔地区各处理株高、茎围、叶面积系数由低到高排序为处理A<处理B<处理C。其中，处理C的株高、茎围、叶面积系数比处理A分别高9.00 cm、0.78 cm、0.58，两者有显著差异，处理B与处理A、C间差异均不显著。3个处理间有效叶片数和节距差异不显著，其中各处理的节距由低到高排序为处理A<处理B<处理C。
2.2.2 中高海拔地区。由表3可知，采烤前，中高海拔地区处理间株高由低到高排序为处理D<处理E<处理F，其中处理F比处理D高6.78 cm，两者差异显著，处理E与处理D、F间差异不显著;3个处理间的有效叶片数、茎围、节距差异不显著;处理F的叶面积系数显著大于处理D。综合分析，同一海拔地区随着施氮量的增加，株高显著增高，茎围增粗，叶面积系数显著增大，但有效叶片数和节距无显著变化。整体上来看，随着施氮量的增加，株型增大。
2.3 不同处理对各叶位烤后单叶重的影响
2.3.1 低海拔地区。由表4可知，低海拔地区烤烟下部叶处理A、B、C间单叶重无显著差异;中部叶、上部叶3个处理间差异显著，处理C显著高于处理A、B，处理C中部叶单叶重分别较处理A、B重1.4、0.8 g，上部叶单叶重分别较处理A、 B重1.3、0.6 g，处理B中部叶和上部叶分别较处理A高0.6、0.7 g，各处理间显著差异。由此可见，在低海拔地区随着施氮量的增加，烤烟中、上部叶烤后单叶重增加。
2.3.2 中高海拔地区。由表5可知，中高海拔地区烤烟下部叶中处理F烤后单叶重显著大于处理D、E，分别较处理D、E高0.7、0.5 g;中部叶处理F显著高于处理D，处理F较处理D高0.6 g，处理E与处理D、F间均无显著差异，3个处理中部叶烤后单叶重由高到低排序为处理F>处理E>处理D;上部叶烤后单叶重处理F显著高于处理D、E，分别高05、0.3 g，处理D单叶重小于处理E，但两者差异不显著。由此可见，中高海拔地区随施氮量增加变化趋势与低海拔地区一致，但中高海拔地区不同施氮量之间烤后单叶重差异较小。综上分析，不同海拔地区烤烟烤后单叶重总体上随施氮量增加而增大。
2.4 不同处理对烤烟经济性状的影响
2.4.1 低海拔地区。由表6可知，低海拔地区处理A的产量和产值显著小于处理B、C。其中，处理B的产量和产值分别比处理A高453.3 kg/hm2、1.83万元/hm2;处理C的产量和产值分别比处理A高464.4 kg/hm2、1.56万元/hm2;处理B的均价和上等烟比例显著高于处理A、C，处理B的均价分别比处理A、C高1.25、1.38元/kg，处理B的上等烟比例分别比处理A、C高9.47百分点、9.46百分点。
2.4.2 中高海拔地区。由表7可知，中高海拔地区处理F的产量、产值显著高于处理D、E，其中处理F的产量分别比处理D、E高816.55、382.45 kg/hm2，处理E比处理D高4341 kg/hm2，两者有显著差异;不同处理间均价由高到低的排序为处理E>处理F>处理D，其中处理E比处理D高1.19元/kg，两者有差异显著;处理E、F的上等烟比例显著高于处理D，分别高出3.00百分点、3.33百分点。
综上分析，低海拔地区当施氮量为105 kg/hm2时，上等烟比例显著高于其他2个处理，取得较好的经济效益;中高海拔地区在施氮量为120 kg/hm2时，上等烟比例和产值较高，取得较好的经济效益。
2.5 不同处理对烤烟各部位外观品质的影响
2.5.1 低海拔地区。
由表8及评价结果反馈可知，低海拔地区不同部位外观品质因素综合得分由高到低排序均为处理B>处理A>处理C。其中，处理B各项品质因素均高于其他2个处理，处理A各品质因素高于处理C。根据评价反馈，处理B最优，上部叶橘黄，叶片开片度较好，油分较好，色泽鲜亮度较好，中部叶身份适中，油分好，柔软度好。由此可见，施氮量不足，会造成烤后中、上部烟叶油分减少，身份偏薄;施氮量过多，造成叶片大而虚飘，油分下降明显，烤坏烟增多。
2.5.2 中高海拔地区。
由表9可知，中高海拔地区烤烟的外观质量变化趋势与低海拔地区类似，但高海拔地区不同施氮量处理间差异较小，其中处理E中、上部叶的外观质量最好，处理D下部叶的外观质量最好。综上所述，在低海拔和中高海拔地区，105 kg/hm2施氮量下处理B、E外观质量总体上优于其他2个施氮量处理。
2.6 不同处理对烤烟内在化学成分的影响
2.6.1 烟碱。由表10可知，低海拔地区上部叶烟碱含量随施氮量增加而上升，处理C较处理A高0.77百分点，两者间差异显著，处理C上部叶烟碱含量高出适宜水平;中部叶烟碱含量在2.46%～2.64%，其中处理C烟碱含量比处理A高0.18百分点，两者差异显著;下部叶烟碱含量在1.29%～172%，其中处理B、C显著高于处理A，分别高出0.31百分点、0.43百分点。由表11可知，中高海拔地区上部叶烟碱含量在3.47%～4.32%，处理F显著高于处理D、E;中部叶烟碱含量在2.05%～2.60%，在适宜范围内，3个处理间无显著差异;下部叶处理E、F显著高于处理D，均高出0.46百分点。
2.6.2
总氮。 由表10可知，低海拔地区上部叶总氮含量在2.25%～2.47%，其中处理A最低，随着施氮量的增加，总氮含量上升，但3个处理间差异不显著;中部叶各处理总氮含量无显著差异;下部叶处理C总氮含量最高，较处理A高出0.11百分点，两者差异显著。由表11可知，中高海拔地区上部叶总氮含量在2.15%～2.23%，处理间无显著差异;中、下部叶总氮含量分别在1.58%～1.86%、1.76%～2.05%，处理E均显著高于处理D。
2.6.3
总糖与还原糖。由表10可知，低海拔地区上部叶总糖、还原糖含量分别在22.20%～24.77%、21.17%～23.03%，处理A烟叶总糖和还原糖含量分别较处理C高出257百分点、186百分点，两者间有显著差异;中部叶各处理间总糖、还原糖间无显著差异;下部叶总糖、还原糖含量在33.77%～38.70%、25.20%～28.80%，变化规律与上部叶一致。由表11可知，中高海拔地区各处理上部叶总糖由低到高排序为处理E<处理F<处理D，还原糖由低到高排序为处理F<处理D<处理E，处理间无显著差异;中、下部叶各处理总糖、还原糖含量由低到高排序为处理E<处理F<处理D，其中中部叶处理E总糖含量显著小于处理D。
2.6.4
钾与氯。
由表10可知，低海拔地区上部叶钾、氯含量变幅分别为1.68%～1.90%、0.25%～0.35%，各處理钾含量由低到高排序为处理A<处理B<处理C，各处理氯含量由低到高排序为处理A<处理B=处理C，处理间无显著差异;中部叶钾、氯含量变幅分别为2.26%～2.29%、0.16%～0.21%，各处理钾含量由低到高排序为处理B<处理C<处理A，各处理氯含量由低到高排序为处理A<处理C<处理B，处理间无显著差异;下部叶钾、氯含量变幅分别为2.99%～3.15%、035%～0.38%，其中处理A钾含量显著小于处理C。由表11可知，中高海拔地区上、中部叶的各处理间钾、氯含量无显著差异，变化趋势基本与低海拔地区一致，处理D的氯含量显著高于处理E。
综上分析，随着施氮量的升高，总植物碱含量逐渐升高，趋势明显，同时水溶性总糖和还原糖含量逐渐下降，协调性逐渐降低。中高海拔地区对施氮量的响应能力更显著，总植物碱含量更高，与中高海拔地区相比优质烟叶对施氮量需求更低。
2.7 不同处理对烤烟感官评吸的影响
2.7.1 低海拔地区。
由福建中烟反馈结果可知，低海拔地区处理A上部叶清甜蜜甜香、香气量偏少，但烟气状态较好，随着施氮量的增加，香气量增加，但焦枯气息较明显，风格表现不突出，刺激，劲头偏大和残留偏大。中部叶处理A、B、C均为清甜蜜甜香，其中处理A甜感尚好，但存在烟气粗糙感较明显;处理B甜感、质量和丰富性都较好，烟气细腻柔和，口感较为舒适;处理C有甜感但甜感稍弱，浓度、劲头感略偏大，刺激性偏大。下部叶随施氮量较多，处理C表现出一定的低次烟气息，相对施氮量少的处理更好。由此可见，低海拔地区中上部叶以105 kg/hm2施氮量的处理B感官评吸结果较好，烤后烟叶清甜蜜甜香，甜感较好，丰富性较好，烟气细腻柔和，口感较为舒适;下部叶处理A评吸结果优于其他2个处理。
2.7.2 中高海拔地区。
中高海拔地区随着施氮量的增加，上部叶感官评吸结果出现焦香味，劲头和刺激性增大，其中低氮量处理D清甜蜜甜香，香气量较足，烟气状态较好，稍带有刺激性。中部叶处理D、E清甜蜜甜香型风格突出，甜感均较好，且随着施氮量的增加烟气丰富度、香气量增加，随着施氮量的继续增加处理F出现焦枯杂气、刺激性偏大现象。下部叶与低海拔地区变化趋势一致。
综上分析，整体上不同海拔均以施氮量以105 kg/hm2处理感官质量较好，清甜蜜甜香风格特征和香气质量均较好。随着施氮量的增加，评吸结果差异明显，不同海拔地区和烤烟部位在120 kg/hm2施氮量条件下，感官评吸结果下降。
3 讨论
试验结果表明，低海拔和中高海拔地区烤烟翠碧一号清甜蜜甜香风格特征和香气质量均较好。同一海拔地区随着施氮量的增加烟株生长发育延迟，大田生育期延长，烤烟株型增大，单产、产量提高，同时随着海拔的升高，生育期延迟，这与霍沁建等[12]研究结果一致。低海拔地区随着施氮量的增加，烤烟单叶重、产量也显著增加，但产值、上等烟比例、烤烟外观质量、化学成分协调性、感官评吸结果呈先上升后下降的趋势，其中烟碱含量随施氮量增加显著增长，120 kg/hm2施氮量处理的上部叶烟碱含量高出适宜范围，造成评吸口感刺激性偏大、劲头感偏强、风格偏移。在中高海拔地区，随这施氮量的增加，烟株生育期延迟，株型增大，烤后单叶重增大，产量和产值均随之增长，经济效益显著增加，但外观质量、感官评吸结果、内在化学协调性显著降低，同时烟碱含量显著增大，工业适用性大大降低。由此可见，与低海拔地区相比较，中高海拔地区对氮的响应能力更加显著，优质烟叶对施氮量需求更低，中高海拔区施氮量应控制在90～105 kg/hm2。因此，在生产上仅追求产量而增施氮肥，反而会降低烤烟生产效益和烤烟质量。烤烟生产上应根据实际情况施用适宜的氮肥，以提高烟叶的产质量和提升上等烟叶的比例。
4 结论
低海拔地区和中高海拔地区均以施氮量105 kg/hm2处理的产量较适宜、产值较高，烤后烟叶化学成分较协调，感官评吸结果较好，质量符合工业优质原料需求，施氮量过低，经济效益较差;施氮量过多，虽提高了烟叶产量，但同时也导致
了烟叶烟碱含量的显著上升，感官评吸结果降低，烟叶可用性的下降。
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