指导优质烤烟种植中氮素的科学合理施用

更新时间:2020-01-12 来源:农学论文 点击:

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  氮素是所有营养元素中对烟叶产量和质量影响最大的元素,烟株吸收的氮素主要来源于土壤和肥料[1,2],烤烟对氮素吸收量的高低直接影响烤烟的生长以及最终产质量的形成,故烤烟氮素积累变化研究一直是关注的热点之一[3].腐植酸在烟草种植上的应用已有多年,研究表明其与化肥结合施用时具有化肥增效的作用。张静敏等[4]研究表明土壤施用腐殖酸可以显着提高植物根系活力,有利于促进根系对氮素的吸收,进而有效促进植物生长。张吉立等[5]研究证明腐殖酸可以显着促进重茬烤烟根系生长和氮的吸收,进而显着提高烤烟地上部各器官内氮的积累量。张喜峰等[6]研究表明适宜的氮肥类型与合理的腐殖酸配施能更好地促进烤烟生长发育,提高烤烟产量,协调烟叶化学成分,改善烟叶质量。腐植酸酸施入土壤能抑制脲酶活性,提高过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,减缓氮素肥料酶解,从而减少氨挥发和提高土壤中氮素利用率[7,8].但相比之下,关于腐植酸与氮肥互作对烤烟的影响研究报道鲜少,为此,本试验重点研究不同水平腐植酸与氮肥配施对烤烟生长及氮素吸收的影响,旨在指导优质烤烟种植中氮素的科学合理施用。
  
  1材料与方法
  
  1.1供试材料
  
  试验于2015年在河南农业大学许昌校区烟草实验站进行,采用盆栽方法,供试烤烟品种为中烟100.塑料盆装土,每盆装土25kg,供试土壤为褐土(简育干润雏形土),质地为砂壤土,有机质32.27gkg-1,碱解氮64.6mgkg-1,速效磷3.26mgkg-1,速效钾106.33mgkg-1,pH7.75.试验用肥料分别为硝酸铵、磷酸二氢钾、硫酸钾和腐植酸。腐植酸由香港中向国际有限公司提供:pH5.4,含N0.62%~0.93%、P2O50.0075%、K2O0.0168%、有机质68.14%~96.28%、总腐植酸31.5%~75.35%.
  
  1.2试验设计
  
  试验按照两因素正交试验设计,腐植酸3个水平:H1(0mgkg-1)、H2(300mgkg-1)、H3(900mgkg-1);氮肥3个水平:N1(0mgkg-1)、N2(40mgkg-1)、N3(120mgkg-1),交互共9个处理(表1),所有处理保持磷、钾肥用量一致(施磷量P2O5180mgkg-1,施钾量K2O360mgkg-1)。每个处理15盆,随机排列。通过铺设滴灌管进行灌溉。   1.3测定项目及方法
  
  移栽后30d开始每隔15d破坏性采集一次烟株样品,到90d结束。将所采烟株根部冲洗干净,取部分白色根系测根系活力,然后分根、茎、叶称量鲜重后杀青(105℃条件下15min,60℃条件下烘干至恒重),分别准确称量各部位干重,将各样品研磨后过60目筛单独保存于自封袋中保存。
  
  烤烟干物质积累:每个处理选取长势长相较为一致的2株烟,将烟株根部冲洗干净,分根、茎、叶称量其鲜重,105℃下杀青15min,60℃烘干至恒重,准确称取每株烟根、茎、叶的干重。
  
  烤烟氮素积累:各时期烤烟氮素吸收量采用CNS元素分析仪(型号:varioMACROCNS)测定。
  
  1.4数据分析
  
  采用MicrosoftOfficeExcel2013和IBMStatisticsSPSSS22.0进行数据处理。
  
  2结果与分析
  
  2.1腐植酸与氮肥互作对烤烟干物质积累的影响
  
  2.1.1对烤烟各生育期干物质积累的影响由图1可以看出,各腐植酸水平下,烤烟干物质积累均在移栽后60d增长迅速。H1、H3水平下,烤烟干物质积累量随施氮量提高而增加,移栽后60d前各处理间干物质积累量差异不显着,60d后至成熟期各处理干物质积累量表现为N3>N2>N1;H2水平下,各生育期烤烟干物质积累量N2、N3处理均高于N1处理,但N2、N3处理间差别不大。H1水平下,N2、N3处理干物质积累量较N1分别提高了46.6%和54.2%;H2水平下,N2、N3处理干物质积累量分别较N1提高了45.47%和39.7%;H3水平下,N2、N3处理干物质积累量分别较N1提高了34.76%和62.59%.可见腐植酸与氮肥互作促进了烤烟干物质的积累,尤其在移栽后60d,对烤烟干物质积累有明显的促进作用,以H3N3处理干物质积累量最高,显着高于其他处理,其次是H2N2处理。      2.1.2对烤烟干物质积累总量的影响干物质积累量是衡量烤烟生长发育的重要指标。由表2可知,不同腐植酸水平下施用氮肥,烤烟各部位干物质积累量及积累总量均显着高于空白对照(H1N1)(P<0.05);不同氮肥水平下施用腐植酸,烤烟干物质积累量也显着高于空白对照(H1N1)(P<0.05),其中根部以H2N2、H3N2、H3N3处理积累量较高;茎部以H2N3处理积累量较高;叶及积累总量均以H3N3处理较高。表明,腐植酸和氮肥都对烤烟干物质积累有影响,二者交互效应亦有影响。从方差分析结果(表3)可以看出腐植酸和氮肥对根、茎、叶及积累总量的影响都达到极显着水平(P<0.01),二者交互效应只对叶及积累总量的影响达到极显着水平(P<0.01),对根、茎部位干物质积累的影响不显着。
  
  2.2腐植酸与氮肥互作对烤烟氮素吸收量的影响
  
  2.2.1对烤烟各生育期氮素吸收的影响试验结果表明(图2),除H2N2处理外,不同腐植酸水平下烤烟氮素累积量都随施氮量增加而增加;各处理移栽后60d前氮素累积量都较少,60d后迅速增加;与H1N1相比,移栽后75dH1N2、H1N3、H2N1、H2N2、H2N3、H3N1、H3N2、H3N3处理烤烟氮素累积量分别增加了208.4%、224.1%、97.9%、172.5%、182.8%、56.3%、75.6%、204.1%;移栽后90d分别增加了92.6%、99.2%、77.7%、169.2%、124.4%、79.9%、108.9%、197.6%.说明腐植酸与氮肥互作可以显着提高烤烟对氮素的吸收。  
  2.2.2对烤烟氮素吸收总量的影响烤烟氮素积累主要集中在根、茎、叶部位。由表4可知,不同腐植酸水平下施用氮肥,各部位氮素积累量及积累总量均显着高于空白对照(H1N1);不同氮肥水平下施用腐植酸,各部位氮素积累量及积累总量也均显着高于空白对照(H1N1);根部以H2N3积累量较高,茎、叶及积累总量均以H3N3处理积累量高。表明,腐植酸与氮肥对烤烟氮素积累有影响,且二者交互效应同样有影响。从方差分析可以看出(表5),腐植酸和氮肥对根、茎氮素积累量及积累总量的影响达到极显着水平(P<0.01),对叶氮素积累的影响达到显着水平(P<0.05);二者互作对叶部氮素积累量及积累总量的影响达到极显着水平(P<0.01),对根及茎部氮素积累的影响不显着。      3讨论
  
  本试验表明,腐植酸与氮肥互作对烤烟叶部及干物质积累总量的影响达到极显着水平(P<0.01),以腐植酸与氮肥互作的H2N2、H2N3、H3N2、H3N3处理干物质积累量较高,分别较H1N1处理(CK)提高了97.6%、89.7%、77.7%和114.4%,显着高于单施氮肥或单施腐植酸的处理。郑东方等[9]研究表明,腐殖酸施用量为180kghm-2时,烤烟根、叶和总干重会有提高。本试验研究表明腐植酸浓度为900mgkg-1时最有利于烤烟干物质的积累。这可能是由于采用烤烟品种、肥料类型及施肥方式不同造成的,郑东方试验中烤烟品种为金神农1号,腐殖酸活性HA含量≥400gkg-1,与钾肥混合后按基追肥6∶4施用。本试验所用腐殖酸原料为木本泥炭,总腐植酸含量为31.5%~75.35%,做底肥与氮肥一起一次性施入。具体原因还需进一步研究。
  
  氮素是影响烟草生长发育及产质量的重要因素,秦艳青[10]、曹健[11]等的研究结果均表明,烟株含氮量随着施氮量的增加而增加。本试验表明,不同腐植酸水平下施氮量增加,烤烟氮素积累均较H1N1显着增加,且腐植酸与氮肥互作对烤烟叶部氮素积累量及积累总量的影响达到极显着水平(P<0.01).其中H2N2、H2N3、H3N2、H3N3处理较H1N1处理氮素积累量分别提高了1.7、1.2、1.1和2.0倍,说明腐植酸与氮肥互作显着促进了烤烟对氮素的吸收积累。这与张吉立[5]、马继红[12]等的研究结论相似,土壤施用腐植酸可以促进植物对氮素的吸收积累。这可能是由于腐植酸具有多种活性基团和巨大的表面积,带有大量的电荷,其酸根解离时所产生的大量的电荷能够吸附、络合、螯合养分离子,避免了硝态氮等养分离子随水流失和铵态氮的损失[13],提高氮的有效性,从而有利于烤烟对氮素的吸收积累。也可能是由于腐植酸作为一种天然的增效剂,通过影响氮肥转化及运移模式,提高氮肥稳定性,减少氨挥发和淋洗损失[14],二者相互作用促进了烤烟对氮素的吸收利用。腐植酸类肥料对作物根系生长发育有良好的促进作用,在小麦、蔬菜等作物上已有较多应用研究[15],因此也有可能是由于腐植酸促进了根系生长,提高了根系活力,进而提高了烤烟对氮素的吸收积累量,具体原因还需进一步研究。
  
  4结论
  
  本研究表明腐植酸与氮肥互作能显着提高烤烟对干物质和氮素的吸收积累,从而促进烟株生长发育。综合来看,在试验地条件下,施入腐植酸900mgkg-1与氮素120mgkg-1时对提高烤烟干物质和氮素的积累效果较好。
  
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