全 文 ：广东南雄烟区烤烟氮素累积分配及利用特征*
杨志晓1,2 摇 刘化冰1 摇 柯油松3 摇 吴文斌3 摇 张小全1 摇 邱妙文4 摇 赵伟才4 摇 杨铁钊1**
( 1河南农业大学烟草学院, 郑州 450002; 2 贵州省烟草科学研究所, 贵阳 550081; 3 广东省烟草南雄市有限公司, 广东南雄
512400; 4 广东省南雄烟草科学研究所, 广东南雄 512400)
摘摇 要摇 在广东南雄烟区以烤烟品种 K326 为材料,采用田间原位培养方法和15N同位素示踪
技术,在大田条件下研究了土壤氮素矿化特征、烤烟氮素累积分配规律以及当季施入肥料氮
的分配情况.结果表明:南雄烟区土壤氮素矿化量随着生育期推移呈上升趋势,在移栽后75 d
达到高峰,此后下降;不施氮处理土壤氮素矿化量在各生育期均显著高于施氮处理;烟株不同
器官氮素积累量表现为叶片>茎>根.烤烟在团棵期和打顶期以吸收肥料氮为主,成熟期则以
吸收土壤氮为主,烟株整个生育期吸收的氮素主要来源于土壤氮,且吸收的土壤氮及其占总
氮的比例随生育期推移和叶片着生部位的升高而增加.氮肥烟株利用率、土壤残留率和损失
率分别为 30郾 8% 、32郾 3%和 36郾 9% .南雄烟区土壤氮素矿化能力较强,土壤氮对上部叶片质
量的影响较大,在施氮量为 150 kg·hm-2条件下,肥料氮的残留量和损失量较高.
关键词摇 烤烟摇 氮素摇 土壤摇 矿化摇 15N示踪
文章编号摇 1001-9332(2011)06-1450-07摇 中图分类号摇 S257. 4, S572摇 文献标识码摇 A
Nitrogen uptake and allocation characteristics of flue鄄cured tobacco in Nanxiong tobacco鄄
planting area of Guangdong Province. YANG Zhi鄄xiao1,2, LIU Hua鄄bing1, KE You鄄song3, WU
Wen鄄bin3, ZHANG Xiao鄄quan1, QIU Miao鄄wen4, ZHAO Wei鄄cai4, YANG Tie鄄zhao1 ( 1College of
Tobacco Science, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China; 2Guizhou Tobacco Sci鄄
ence Research Institute, Guiyang 550081, China; 3Nanxiong Tobacco Co. Ltd. , Nanxiong 512400,
Guangdong, China; 4Nanxiong Tobacco Science Research Institute, Nanxiong 512400, Guangdong,
China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2011,22(6): 1450-1456.
Abstract: By the method of field in situ culture and 15N isotopic tracer technique, and taking flue鄄
cured tobacco (Nicotiana tobacum) cultivar K326 as test material, a field experiment was conduc鄄
ted in the Nanxiong tobacco鄄planting area of Guangdong Province to study the characteristics of soil
nitrogen (N) mineralization, the patterns of N accumulation and allocation in tobacco plants, and
the allocation of plant鄄absorbed fertilizer N applied in current growth season. In the study area, the
amount of soil mineralized N increased with tobacco growth, peaked at 75 days after transplanting,
and decreased thereafter. The soil mineralized N at each tobacco growth stage was significantly
higher in the control than in the N fertilization treatment. The N accumulation in tobacco plant or鄄
gans was in the order of leaf > stalk > root. Tobacco plants mainly absorbed fertilizer N at rosette
stage and topping stage, and mainly absorbed soil N at mature stage. The absorbed N in tobacco
whole growth period was mainly derived from soil N, and the absorbed soil N and its proportion to
the total absorbed N increased evidently with extending growth stage and ascending leaf position.
The fertilizer N use efficiency per plant and the residual rate and loss rate of applied fertilizer N
were 30郾 8% , 32郾 3% , and 36郾 9% , respectively. In the study area, soil N mineralization rate was
relatively high, and soil N had greater effects on the quality of upper tobacco leaves. Under the ap鄄
plication rate of 150 kg N·hm-2, the residual amount and loss amount of applied fertilizer N were
relatively high.
Key words: flue鄄cured tobacco; nitrogen; soil; mineralization; 15N tracer.
*国家烟草专卖局项目(110200601020)资助.
**通讯作者. E鄄mail: yangtiezhao@ 126. com
2010鄄11鄄27 收稿,2011鄄03鄄17 接受.
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 6 月摇 第 22 卷摇 第 6 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jun. 2011,22(6): 1450-1456
摇 摇 氮素是烟草生长发育过程中最重要的营养元素
之一,对烟叶的产量、品质起关键性作用[1-2] . 烟草
是一种高经济价值作物,烟农通常喜欢施用过量氮
肥来获得较高的经济效益,造成我国植烟地区氮肥
施用量普遍偏高,导致烟叶品质下降,工业可用性较
差[3-4],同时对环境造成很大压力[5-6] .因此,确定满
足烤烟生长发育所需要的适宜氮肥用量,对提高我
国烟叶产量和品质,减少环境污染具有重要意义.
研究表明,烟株吸收的氮素主要来源于土壤氮
和当季施入的肥料氮,土壤氮在烤烟生长发育过程
中起着重要作用[7-9] . 王鹏等[10]研究发现,在黄壤
烟区,烤烟全生育期积累的氮素 70%以上来自于土
壤氮,生长后期土壤供氮是烤烟主要的氮素来源.习
向银等[11]研究指出,烤烟吸收的土壤氮用于烟碱合
成的比例随生育期推进逐渐增加,显著高于肥料氮.
目前,烤烟氮素营养研究主要集中在烟株对土壤氮
和肥料氮的吸收和利用上,而关于当季施入的肥料
氮在土壤中残留、损失状况的研究报道还较
少[12-13] .烤烟对氮素的吸收和利用受土壤肥力、施
氮水平和降雨等多种生态因素的制约[14];而我国烟
区分布范围较广,气候、土壤条件复杂多样,生态条
件差异较大,因此,应根据各地生态条件因地制宜地
选用适宜的氮肥施用量. 广东省南雄市是我国著名
的优质烟叶产区,但在烟叶生产中存在氮肥用量偏
高、氮肥利用率低和肥料损失严重等问题[15] .为此,
本文针对南雄烟区特有的生态条件,采用田间原位
培养方法和15N同位素示踪技术研究了南雄烟区土
壤氮素矿化特征、烤烟氮素累积规律以及当季施入
肥料氮的利用、残留和损失情况,旨在为该区合理施
用氮肥提供科学依据和理论支撑.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 试验点基本情况
广东省南雄市位于广东省东北部大余岭南麓
(25毅—35毅 N,114毅—114毅45忆 E),属中亚热带季风
湿润区,具大陆性气候特征,四季分明,年平均气温
19郾 6 益, 年 降 雨 量 1530郾 6 mm, 年 日 照 时 数
1654郾 7 h,全年无霜期 273 d,2—6 月逸10 益的有效
积温在 2100 益以上.烤烟生育期大田主要气象资料
如表 1 所示.
供试烟田土壤类型为紫色土,前作为水稻,土壤
pH 7郾 47,全氮 0郾 86 g·kg-1,全钾 27郾 5 g·kg-1,全磷
0郾 45 g·kg-1,有机质 8郾 8 g·kg-1,碱解氮57 mg·kg-1,
速效钾 126 mg·kg-1,速效磷 8郾 0 mg·kg-1 .
表 1摇 南雄烟区烤烟生长期间气象资料
Table 1摇 Meteorological data during the flue鄄cured tobacco
growing period in Nanxiong tobacco鄄growing area
月份
Month
总日照
Total sunshine
(h)
月降雨量
Monthly rainfall
(mm)
平均气温
Average temperature
(益)
2 50郾 5 98郾 4 18郾 5
3 68郾 4 174郾 5 22郾 4
4 76郾 8 235郾 4 27郾 7
5 89郾 3 166郾 8 29郾 6
6 135郾 2 154郾 7 34郾 3
1郾 2摇 试验设计
1郾 2郾 1植烟土壤氮素矿化特征试验摇 采用田间原位培
养法.试验设不施氮肥(N0)和施氮量为 150 kg·hm-2
(N150)两个处理,采用随机区组排列.其中,N150为当
地推荐施氮量,其与磷肥和钾肥的比例为 N 颐 P2O5 颐
K2O=1 颐 0郾 8 颐 2,N0 处理的磷肥和钾肥施用量与
N150相同.氮、磷、钾肥分别采用硝酸铵、钙镁磷肥和
硫酸钾.磷肥全部作为基肥,70%的氮肥和钾肥在移
栽时基施,剩余 30%的氮肥和钾肥在烤烟移栽后
25 d追施,基肥和追肥均单株称量施肥.基肥采用环
施法,在距烟株 10 cm左右环状施入,并覆土 10 cm;
追肥采用淋施法,即将称好的肥料溶解于定量的水
中,浇施在距烟株 10 cm左右处,覆土 10 cm.供试烤
烟品种为 K326,行距 110 cm,株距 50 cm,田间管理
按照优质烟叶生产技术措施进行.
1郾 2郾 2 烤烟氮素积累规律和氮肥利用率试验 摇 15N
示踪微区试验设置在 1郾 2郾 1 中的 N150小区内. 用 60
目的尼龙筛网制成直径 50 cm、高 45 cm 的网袋,每
袋装土 25 kg,每袋植烟一株,埋入垄间,共植烟 12
株.每株氮肥用量为 10 g (折合 150 kg·hm-2). 供
试氮肥为双标记的15NH4 15NO3,丰度为 5郾 28% ,购自
上海化工研究院.磷肥和钾肥分别采用化学分析纯
磷酸二氢钾和硫酸钾. 施肥方法和田间管理同
1郾 2郾 1 中一致.
1郾 2郾 3 土壤氮素矿化试验 摇 参照晁逢春[7]的方法,
采用田间埋袋培养法进行. 在烤烟移栽时及移栽后
第 15、30、45、60、75、90 和 105 天进行取样,每次分
别在 N0 和 N150处理的垄上随机选取 3 个点进行采
样.取样点设在垄的一侧靠近烟株主根的位置(取
样时应注意减少对烟根的伤害),每次随机选择采
样点,但采样点距烟株主根的距离保持相对一致.将
3 个点 0 ~ 20 cm深的土壤充分混合后(土壤含有施
入的肥料)分为 2 份,一份用来测定土壤中的铵态
15416 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 杨志晓等: 广东南雄烟区烤烟氮素累积分配及利用特征摇 摇 摇 摇 摇 摇
氮和硝态氮含量;把余下的土样装入自封袋中后封
口,用塑料软管保持封口袋与外界通气,选择取过土
样的位置将自封袋垂直埋于 0 ~ 20 cm 取过土样的
土层中,封口朝上,塑料通气管露出地面约 5 cm.培
养 2 周后取出自封袋,置于冰盒中,将样品带回实验
室进行分析,同时采样并进行下一轮的培养,直至烟
叶采收结束.培养前后无机氮的差值即为土壤氮矿
化量.土壤中铵态氮和硝态氮参照鲍士旦[16]的方法
进行测定,铵态氮采用 2 mmol·L-1KCl 浸提鄄蒸馏
法,硝态氮采用酚二磺酸比色法测定.
1郾 2郾 4 15N微区试验摇 于烤烟团棵期(移栽后 30 d)
在15N微区内取 4 株烟株,每株分根、茎、叶 3 部分;
打顶期(移栽后 55 d)每株留叶数 18 片,取烟株 4
株,每株分根、茎、上部叶、中部叶和下部叶 5 部分
(上部叶、中部叶和下部叶 3 个部位各为 6 片叶);
剩余 4 株在叶片成熟时进行分次采收,然后按照上
部、中部、下部 3 个叶位合并,采收结束后收获茎和
根.各时期取样的同时在距烟株茎基部 10 cm 处取
0 ~ 20 cm和 20 ~ 40 cm 土层的土样.所取根、茎、叶
先称鲜质量,然后在 105 益杀青 15 min,75 益烘干
至恒量,粉碎后过 60 目网筛. 由河北农林科学院遗
传生理研究所采用半微量凯氏定氮法和同位素质谱
法分别测定烟株各器官和土壤中总氮及15N丰度.
1郾 3摇 数据处理
采用 Microsoft Excel 2003 软件和 SPSS 16郾 0 数
据处理系统对数据进行统计分析. 相关指标计算公
式:土壤无机氮含量=土壤硝态氮含量+土壤铵态氮
含量;土壤氮素矿化量=培养后无机氮含量-培养前
无机氮含量;烟株吸收的总氮量=烟株干物质量伊烟
株含氮量;烟株吸收肥料氮的比例=烟株15N原子百
分超 /肥料15N原子百分超伊100% ;烟株吸收的肥料
氮=烟株吸收的总氮量伊烟株吸收肥料氮的比例;烟
株吸收的土壤氮 =烟株吸收的总氮量-烟株吸收
的肥料氮;氮肥利用率 =烟株吸收的肥料氮 /施氮
量伊100% ;肥料氮在土壤中的残留率=土壤15N原子
百分超 /肥料15N原子百分超伊100% ;肥料氮在土壤
中的残留量 =土壤全氮含量伊土壤容重伊土层厚度伊
肥料氮在土壤中的残留率;肥料氮损失量=施氮量-
烟株吸收的肥料氮-肥料氮在土壤中的残留量;肥
料氮损失率=肥料氮损失量 /施氮量伊100% .
2摇 结果与分析
2郾 1摇 南雄烟区土壤氮素矿化规律
由图 1 可以看出,在烤烟全生育期内,N0 和
N150两个处理土壤氮素矿化特性相似,表现为:在烤
烟移栽后 30 d 内土壤氮素矿化量较低,此后,矿化
量上升较快,在移栽后 75 d 时达到高峰,之后随生
育期推移呈下降趋势. N0 处理的土壤氮素矿化量在
各生育期均高于 N150处理,差异达到显著水平.在移
栽后 60 ~ 105 d 这一时期内,N0 和 N150处理土壤氮
素矿化量分别为 160郾 25 和 141郾 3 kg·hm-2,分别占
全生育期的 56郾 9%和 57郾 5% .表明在烤烟成熟期土
壤氮素矿化量较大,具有较强的矿化能力.
2郾 2摇 烤烟氮素累积特征
氮素对烤烟器官形成有重要影响.从表 2 可以
看出,全生育期烟株各器官氮素积累量均表现为叶
片>茎>根的规律,烟株上部叶片、茎、根及整株的氮
图 1摇 土壤氮素矿化特性
Fig. 1摇 Characteristic of soil nitrogen mineralization.
表 2摇 不同生育期烤烟各器官及整株氮素积累的动态变化
Table 2摇 Dynamics of nitrogen accumulation in organs and whole plant of flue鄄cured tobacco at different growth stages
(g·plant-1)
生育期
Growth stage
上部叶
Upper leaf
中部叶
Middle leaf
下部叶
Lower leaf
茎
Stalk
根
Root
全株
Whole plant
团棵期 Rosette stage 0郾 93 0郾 13 0郾 08 1郾 14
打顶期 Topping stage 0郾 91 1郾 07 0郾 78 0郾 54 0郾 41 3郾 70
成熟期 Mature stage 1郾 39 1郾 02 0郾 68 2郾 82 0郾 84 6郾 74
2541 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
素积累量随着生育期推进呈增加趋势,而中部和下
部叶片在打顶期前氮素积累量增加,成熟期则出现
明显的氮素转移现象.打顶期时,烤烟叶片各部位氮
素积累量表现为:中部叶>上部叶>下部叶,成熟期
则表现为:上部叶>中部叶>下部叶. 成熟期烟株吸
收的氮素占全生育期氮素积累量的 44郾 3% ,打顶后
烟株仍吸收大量氮素,这表明南雄烟区烤烟在成熟
期存在氮素积累过多的现象.
2郾 3摇 烤烟对不同来源氮素的吸收积累规律
烤烟生长发育所需要的氮素不仅来源于肥料
氮,而且更多来源于土壤中可利用的氮素.由表 3 可
以看出,肥料氮在烤烟各器官中的分布在各个生育
期均以叶片最多,茎次之,根最少.团棵期时,烟株地
上部对肥料氮的吸收积累量较少,至打顶期达到高
峰,成熟期呈下降趋势.成熟期时,中、下部叶片中的
肥料氮明显减少,有可能向根、茎和上部叶片转移.
烤烟根、茎、叶各器官及整株中肥料氮占总氮的
比例在团棵期达到最大,然后随生育期推移显著下
降(表 4).打顶期肥料氮占总氮的比例在烤烟上部、
中部和下部叶片中分别为 54郾 5% 、 57郾 3% 和
58郾 5% ,表现为下部叶>中部叶>上部叶;而土壤氮
则表现为上部叶>中部叶>下部叶,这表明肥料氮占
总氮的比例随叶位上升而减少,土壤氮占总氮的比
例则随叶位上升而增加. 不同生育期烤烟对肥料氮
和土壤氮的吸收比例不同,团棵期和打顶期时,烟株
根、茎、叶各器官对肥料氮的吸收比例均超过 50% ,
高于土壤氮;此后,尽管烟株吸收的肥料氮总量有所
增加, 但其占总氮的比例一直呈下降趋势, 而吸收
的土壤氮比例不断上升,成熟期时烟株根、茎、叶各
器官吸收的肥料氮占总氮的比例均低于 50% .这说
明烤烟打顶之前以吸收肥料氮为主,而成熟期则以
吸收土壤氮为主.总体来看,烟株整个生育期中吸收
的氮素主要来自于土壤氮. 同时成熟期上部烟叶中
土壤氮积累量高于中部和下部烟叶,这说明上部烟
表 3摇 不同生育期烤烟各器官对肥料氮和土壤氮积累的动态变化
Table 3摇 Dynamics of fertilizer nitrogen and soil nitrogen accumulation in organs of flue鄄cured tobacco at different growth
stages (g·plant-1)
生育期
Growth stage
肥料氮积累量
Fertilizer nitrogen accumulation
根
Root
茎
Stalk
上部叶
Upper
leaf
中部叶
Middle
leaf
下部叶
Lower
leaf
土壤氮积累量
Soil nitrogen accumulation
根
Root
茎
Stalk
上部叶
Upper
leaf
中部叶
Middle
leaf
下部叶
Lower
leaf
团棵期 Rosette stage 0郾 05 0郾 08 0郾 55 0郾 04 0郾 05 0郾 38
打顶期 Topping stage 0郾 21 0郾 27 0郾 49 0郾 61 0郾 45 0郾 21 0郾 26 0郾 41 0郾 46 0郾 32
成熟期 Mature stage 0郾 23 1郾 08 0郾 33 0郾 39 0郾 22 0郾 62 1郾 73 1郾 06 0郾 64 0郾 46
表 4摇 不同生育期烤烟各器官肥料氮占总氮比例的动态变化
Table 4摇 Dynamics of ratio of fertilizer nitrogen to total nitrogen in organs of flue鄄cured tobacco at different growth stages
(%)
生育期
Growth stage
根
Root
茎
Stalk
上部叶
Upper leaf
中部叶
Middle leaf
下部叶
Lower leaf
团棵期 Rosette stage 56郾 8 64郾 6 58郾 8
打顶期 Topping stage 50郾 2 51郾 0 54郾 5 57郾 3 58郾 5
成熟期 Mature stage 41郾 2 44郾 9 44郾 7 47郾 5 49郾 1
表 5摇 烤烟不同生育期肥料氮的去向
Table 5摇 Fate of fertilizer nitrogen at different growth stages of flue鄄cured tobacco
生育期
Growth stage
烤烟吸收
Tobacco absorption
吸收量
Absorption
amount
(kg·hm-2)
氮肥利用率
Nitrogen use
efficiency
(% )
肥料氮土壤残留
Fertilizer nitrogen residue in soil
0 ~ 20 cm
残留量
Residue
amount in
0-20 cm
(kg·hm-2)
0 ~ 20 cm
残留率
Residue
rate in
0-20 cm
(% )
20 ~ 40 cm
残留量
Residue
amount in
20-40 cm
(kg·hm-2)
20 ~ 40 cm
残留率
Residue
rate in
20-40 cm
(% )
肥料氮损失
Fertilizer nitrogen loss
损失量
Loss
amount
(kg·hm-2)
损失率
Loss rate
(% )
团棵期 Rosette stage 9郾 11 6郾 1 102郾 58 68郾 4 9郾 90 6郾 6 28郾 41 18郾 9
打顶期 Topping stage 42郾 54 28郾 4 48郾 72 32郾 5 9郾 58 6郾 4 49郾 16 32郾 8
成熟期 Mature stage 46郾 13 30郾 8 41郾 48 27郾 7 7郾 04 4郾 7 55郾 35 36郾 9
35416 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 杨志晓等: 广东南雄烟区烤烟氮素累积分配及利用特征摇 摇 摇 摇 摇 摇
叶中氮素积累量受土壤氮的影响较明显.
2郾 4摇 烤烟当季施入肥料氮的去向
由表 5 可知,烤烟当季氮肥利用率在团棵期、打
顶期和成熟期分别为 6郾 1% 、28郾 4%和 30郾 8% ,在整
个生育期呈增加趋势. 肥料氮在土壤中的残留量随
生育期推进逐渐减少,成熟期肥料氮土壤残留率为
32郾 3% ,其中,肥料氮主要残留在 0 ~ 20 cm土层中,
残留在 0 ~ 20 cm 土层的肥料氮占总残留量的
85郾 5% .团棵期、打顶期和成熟期肥料氮损失率分别
为 18郾 9% 、32郾 8%和 36郾 9% ,肥料氮损失主要发生
在烤烟生长前期.这可能是由于南雄烟区烤烟生长
前期雨水较多,造成肥料氮流失和发生反硝化作用,
导致肥料氮损失量较大.
3摇 讨摇 摇 论
3郾 1摇 南雄烟区土壤氮素矿化特征
在烟叶生产中,氮素是维持烟株生长发育和形
成优良品质的主要肥料因子,其不仅来源于当季施
入的肥料氮,土壤氮在烤烟氮素营养中也占有重要
地位,其中植株打顶后土壤供氮量对烟叶品质的影
响尤为显著.巨晓棠等[17]研究发现,中国烤烟与国
外优质烤烟的吸氮曲线有较大差距,打顶之后仍有
大量氮素吸收,并且这部分氮素主要来自土壤氮,这
可能是中国烟叶整体质量不高的重要原因之一.
土壤氮素矿化量与土壤有机氮含量、生物分解
特性以及矿化的水热条件和时间有关[18-19] .本试验
结果表明,在烤烟移栽后 75 d 内,土壤氮素矿化量
不断增加,呈上升趋势.这是由于在本试验气候条件
下(表 1),烤烟全生育期内降雨量和积温主要集中
在这一时期,而且此时期烟垄覆盖地膜提高了土壤
温度并对土壤水分进行了有效控制,这种高温、高湿
的环境状况非常有利于土壤微生物的活动,从而促
进土壤氮素矿化,使烤烟生长季内的土壤氮素矿化
量主要集中在烤烟移栽后 75 d内这一阶段.而 75 d
以后, 由于南雄烟区具有高温强光照的气候特
征[20],并且降雨较少,不利于土壤氮素矿化,导致土
壤氮素矿化量下降. 尽管成熟期土壤氮素矿化能力
下降,但仍能矿化出大量氮素;不施氮、施氮两个处
理成熟期土壤氮素矿化积累量占全生育期氮素矿化
总量的比例均超过 50% ,表明南雄烟区植烟土壤在
成熟期仍具有较强的供氮能力,这种供氮特征易导
致烟株后期吸收氮素过多,烟碱含量偏高,品质下
降.南雄烟区植烟土壤质地黏重的理化性质可能是
产生这种现象的重要原因.本研究同时发现,施氮处
理土壤氮素矿化变化趋势与不施氮处理相似,仅表
现为土壤氮素矿化量不同,这表明施用氮肥只能减
少土壤氮素矿化量,而不能从根本上改变土壤氮素
矿化特性,这与谷海红等[9]和焦永鸽[21]的研究结果
相一致.已有研究把这种现象称为“氮素矿化的反
馈作用冶,即较高的矿质氮初始值限制了土壤氮素
矿化[22] . 万大娟等[23]对湖南省代表性旱耕地土壤
固定态铵的研究指出,在作物生长前、中期,由于氮
肥的施入和土壤有机氮的矿化,土壤固定态铵含量
上升.宇万太等[24]认为,施用氮肥可使作物减少对
土壤氮的利用.这可能是导致不施氮处理土壤氮素
矿化量高于施氮处理的重要原因,但对土壤氮素矿
化的影响因素还需进行深入研究,从而对土壤氮素
释放进行合理调控.
3郾 2摇 南雄烤烟氮素累积规律及对不同来源氮素的
吸收、利用
在南雄烟区,烟株上部叶片、茎、根及整株的氮
素积累量均随生育期推进呈增加趋势,而中部叶片
和下部叶片在打顶前氮素积累量增加,成熟期则出
现明显的氮素转移现象.在烤烟全生育期,烟株各器
官氮素积累量均呈现出叶片>茎>根的规律.在打顶
期,烤烟各部位叶片氮素积累量表现为中部叶>下
部叶>上部叶,成熟期则表现为上部叶>中部叶>下
部叶,这可能是由于氮素在烟株体内移动性较强,
烟株吸收的氮素优先分配到生长旺盛的部位. 团棵
期至打顶期中部叶片处于生命活动活跃期,生长发
育迅速,而此时上部叶片尚未发育完全,使打顶期中
部叶片氮素积累量高于上部叶片.进入成熟期,中部
叶片和下部叶片进入衰老成熟阶段,而上部叶片对
氮素需求量增大,导致中部和下部烟叶中的氮素向
上部叶片转移.同时,由于施氮量过高,打顶后根系
的“二次发育冶对氮素的大量需求导致中、下部叶片
氮素输出[25] . 这与习向银等[8]和王世济等[26]的研
究结果相一致.
本研究表明,烟株吸收的肥料氮积累量随着叶
位升高而下降,打顶后上部、中部、下部 3 个部位烟
叶和根、茎中肥料氮占总氮的比例均随生育时期推
进显著下降;而土壤氮积累量则随叶位上升而上升,
且打顶后 3 个叶位中土壤氮占总氮的比例随生育时
期推进显著增加. 这与谢志坚等[27]和马兴华等[28]
的研究结论相一致. 采收结束时烤烟根、茎、叶片及
整株中土壤氮占总氮的比例均超过 50% ,积累量高
于肥料氮.这说明烟株全生育期吸收的氮素主要来
源于土壤,打顶后土壤氮对烤烟各器官氮素积累的
4541 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
贡献率高于肥料氮.
3郾 3摇 南雄烟区当季施入肥料氮的去向
氮肥施入大田后,一部分肥料氮被植株吸收,这
是植物当季利用的一部分;一部分肥料氮被土壤或
微生物等固持和吸收,仍保存在土壤中,是土壤固定
的部分;另外还有一部分损失掉[29] .本试验表明,在
南雄生态条件下,烟株当季氮肥利用率为 30郾 8% ,
与前人对烤烟氮肥利用率的研究结果基本一致[30] .
从移栽至团棵期烤烟氮肥利用率较低,这是因为此
时烟株已经揭膜,雨水较多,肥料氮通过淋洗、下渗
等途径损失,导致氮肥利用率低.随着烤烟生育期推
移,氮肥利用率逐渐提高,成熟期达到高峰. 这表明
烤烟对氮素吸收高峰滞后,不符合优质烟“少时富,
老来贫,烟株长成肥退劲冶的需肥特征[31] . 同时,本
试验在施氮量 150 kg·hm-2条件下,成熟期肥料氮
土壤残留率和损失率分别达到 32郾 3%和 36郾 9% ,肥
料氮残留率和损失率均较高,表明该地区氮肥用量
偏高,导致肥料氮在土壤中的残留量和损失量均较
高.这可能是由于南雄烟区在移栽至打顶这一时期
内降雨量和降雨强度较大,通过挥发、硝化、反硝化
和淋失等途径损失的肥料氮较多,同时也与烟株打
顶抹杈造成氮素损失有关[32] . 因此,从提高氮肥利
用率和烟叶质量的目标出发,应根据烟株需氮特点、
土壤氮素供应规律对烤烟氮肥供应进行合理调控.
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作者简介摇 杨志晓,男,1981 年生,博士研究生.主要从事烟
草遗传育种与生理生态研究. E鄄mail: linyingxian2006@ 126.
com
责任编辑摇 张凤丽
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