全 文 ：收稿日期：!""#$"%$%& 接受日期：!""#$"’$!!
基金项目：国家烟草专卖局科技项目（%%"!""("%"%’）资助。
作者简介：谷海红（%)#!—），女，河北唐山人，硕士研究生，主要从事植物营养方面的研究。*+,："%"$(!%)!""%，-./01,：234014562""&7%(89 :5/
! 通讯作者 *+,："%"$(#)%#&(8，-./01,：4;,137 :00<= 0:= :6
本试验得到了云南省烟草科学研究所尚志强老师、邓云龙老师、晋燕老师和云南省玉溪市烟草红塔区分公司孙华老师、黄志鹏老师的热情指
导，并得到玉溪农业职业技术学院陶霞、冯勇、陈鑫、李文奎等同学和云南农业大学烟草学院吴涛、杨丽萍同学的大力帮助，在此深表感谢。
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
谷海红%，李志宏%，李天福!，王树会!，焦永鸽%，李 觅8，刘宏斌%!
（%中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，农业部植物营养与养分循环重点开放实验室，北京 %"""#%；
! 云南省烟草科学研究所，云南玉溪 (>8%""；8 云南农业大学，云南昆明 (>"!"%）
摘要：通过在云南省玉溪市赵桅村 (组烟田（?）和赵桅实验基地（@）进行的大田%>A示踪试验，研究了在不施氮和
施氮 )" B2 C 4/!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 )" B2 C 4/!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 ()D和 &’D。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。
关键词：烤烟；肥料氮；土壤氮；累积和分配；品质
中图分类号：E>&!9"(；E%!’F 9! 文献标识码：? 文章编号：%""#$>">G（!"")）"%$"%#8$"#
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植物营养与肥料学报 !"")，%>（%）：%#8$%)"
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我国是植烟大国，烟叶单价远低于美国、巴西、
津巴布韦等其他植烟国，在国际市场上竞争力较
弱［E］。主要是国产烟叶内在品质还有差距，除整体
香气量不足外，还存在烟碱含量、等级之间烟叶成熟
度、色度及烟气质量差异较大等问题［F］。为此，我国
烟草科技工作者从品种、生态环境、栽培措施（施肥、
栽培密度、灌水、采收方式、成熟度）、调制技术等方
面进行了大量研究［GH:］，但与先进烤烟生产国相比
仍有差距。氮素对烤烟产量和品质的影响最
大［IH9］。在烟草生产中，维持烟株生长发育和形成
优良品质的氮素来源，不仅仅是施入的肥料氮，土壤
氮在烤烟氮素营养中也占有重要地位［E6HEE］。但以
往关于不同来源氮素对烤烟氮素累积分配及烟叶品
质的影响研究的报道不多，且大多是盆栽试验的研
究结果，所得结果差别也较大［EFHEG］。本研究以云南
省玉溪市红塔区水稻土烤烟为研究对象，通过大田
EJK示踪试验，研究了烤烟干物质累积特征、肥料氮
和土壤氮在烤烟体内的累积分配及其对烟叶品质的
影响，以期为制定新的优质烟生产管理措施提供思
路。
) 材料与方法
)*) 试验地概况
试验于 F668 年在云南省玉溪市红塔区进行。
红塔区地处滇中，位于北纬 F;L6I’—F;LGF’，东经
E6FLE:’—E6FL;E’；海拔在 EJ6F—F8E; A，其中试验
点海拔高度为 E8G6 A；属中亚热带半湿润高原季风
气候，极端最低气温为 67FM，极端最高气温为
GE7GM，年均温为 E:M，全年日照 EI:I -，日照率为
;FN；年均降雨量 I9;7; AA。
为确保试验结果的可靠性，本试验在两块试验
田同时进行。试验田分别设在红塔区大营街镇赵桅
村 8组（=）和玉溪烟草红塔区分公司赵桅试验基地
（>），两块田相距约 E 2A。供试土壤均为水稻土，试
验田前茬为水稻。土壤质地 =田为壤质粘土、>田
砂质粘土。两试验田 6—G6 (A土壤基本理化性状
如表 E。
表 ) +田和 ,田土壤基本理化性状
-./0" ) 12#(34.0 .5’ 42"634.0 42.&.47"&3(734( %8 (%30 35 93"0’ + .5’ 93"0’ ,
试验田
O’"%!
有机质（. P 2.）
Q).*#’( A*$$")
全氮（. P 2.）
4/$*% K
碱解氮（A. P 2.）
=?*’%*C%" K
有效磷（A. P 2.）
Q%+"#BR
速效钾（A. P 2.）
KS;Q=(BT
0S
= F:7F; F7E: J67:F 8I7JJ E86 87F8
> FF7I9 E7I; ;;7E6 G:7;F I: 87:E
)*: 试验设计
试验采用随机区组设计，设：K6（不施氮肥）和
K96（施氮量为 K 96 2. P -AF）F个处理，G次重复。其
中，K96为当地推荐施氮量，KU RFQJ UTFQ V E U E U F，K6
处理的磷钾用量与 K96处理相同。供试的烤烟
（!"#$%"&’& %$(&#)*）品种均为 TGF8。氮肥用硝铵，磷
肥用普钙，钾肥用硫酸钾。磷肥全部作为基肥，氮肥
和钾肥的基肥和追肥比例为 : U G，基肥和追肥施用
时间分别为 ;月 F:日和 J月 EI日。基肥和追肥均
单株称肥；基肥采用环施法，在距烟株 E6 (A左右
环状施入，并覆土 E6 (A左右；追肥采用浇施法，将
称好的肥料溶于定量的水中浇施，并覆土 E6 (A左
右。小区面积为 86 AF，栽烟 E66株，分为采样区（;6
株）和收获区（86 株）两个部分。烟苗采用漂浮育
;IE 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 EJ卷
苗，移栽日期为 ! 月 "# 日，行株距为 $$% &’ 和 ((
&’。两田田间管理措施完全一致，均按优质烟生产
技术措施实施。烟株移栽后 )% * 打顶，留叶数 $+
!"%片，移栽后 $"% *采收完。
$(, 示踪试验设置在 ,-%小区内，同位素肥料
为$( ,.!$( ,/0（上海化工研究院生产），丰度为
(102。在 ,-%处理采样区，随机选取 $"株烟株进行
挂牌标记，标记株施用的氮肥全部为$(,.!$(,/0 肥
料。$(,用量、施肥方法及基追肥分配比例与普通硝
铵相同。$(,试验取样方法：移栽前采 "%株基础苗，
于移栽后第 $(、"-、!0、(#、#$、+(、--和 $"% *选有代
表性且长势一致的烟株作为采样株，每次采 "株（标
记株和非标记株各 $株）。移栽前及移栽后 $(和 "-
*以整株烟苗作为一个样品；!0 *后烟株分为上部
叶（3）、中部叶（4）、下部叶（5）、茎（6）和根（7）( 部
分，分别测定全氮含量，烟叶同时测定烟碱含量。成
熟期在各小区收获区烤后的烟叶中，选取 3"8、408
和 5"8的烟叶样品，分析全氮、烟碱、总糖、还原糖、
钾和氯。
!"# 测定项目与方法
烟株水分采用 94 : ; 0$<$--) 烘箱法，烟株总
氮、烟碱采用 94 : ; $)$<"%%" 连续流动法测定。总
糖和还原糖采用 94 : ; $(-<"%%"连续流动法，氯采
用 94 : ; $)"<"%%"连续流动法，钾采用 94 : ; $#0 <
"%%"火焰光度法测定。同位素标记株的$(,原子百
分超采用质谱法测定。
计算公式：
叶面积 = 叶长 >叶宽 > %1)0!(；
烟株吸氮量 = 采样时烟株总含氮量 <移栽前
烟苗含氮量；
烟株吸收的肥料氮占总吸氮量的比率（2 ,*??）
= 烟株的$(,原子百分超 :肥料的$(,原子百分超）
> $%%，,*??表示来自于肥料的氮，简称肥料氮；
,*?? = 2 ,*?? >烟株吸氮量；
,*?@ = 烟株吸氮量 < ,*??，,*?@ 表示来自于土
壤的氮，简称土壤氮。
试验数据采用 AB&CD 和 6E66 软件进行统计分
析，多重比较采用 FGH&IH法。
$ 结果与讨论
$"! 烟株干物质累积特征
烟株干物质积累量是反映烟株生长发育状况的
重要指标。图 $显示，不同处理对烟叶、烟根和整株
烟株干物质积累的影响较一致，均是 ,-%处理显著高
于 ,% 处理，3田高于 J田，而且随生育期推延差异
愈加明显。图 $I看出，烟叶干物重在移栽后 !% *左
右急剧增加，到移栽后 0个月左右进入缓慢增长阶
段，进入采收中期后基本停止增长。与烟叶不同，作
为烟碱主要合成器官的烟根，其干物质积累量在整
个生育时期不断增长，最大积累速率的出现时间比
烟叶约晚两周，在打顶后进入快速生长期（图 $K）。
烟根的这种生长发育特征，若在打顶后土壤养分供
给过强，很容易引起根系养分吸收过多，使地上部生
长过旺，烟叶不能正常成熟采收。优质烟干物质累
积曲线应呈“6”型，在移栽 ( 周后进入旺盛生长阶
段，$$周后走向平稳［$!］。而图 $&显示，烟株干物质
积累曲线 $$ 周后增长幅度仍较大。,% 和 ,-%处理
$$周后烟株干物重占全生育期总干重的比例，J田
为 ($2、!+2；3田为 ($2和 ($2。由此看出，打顶
后各处理烟株均没有完成营养生长向生殖生长的转
化，蛋白质代谢过程拖长，这必将不利于优质烟叶的
品质的形成。
图 ! 烟叶、烟根和整株烟株干物质积累曲线
%&’(! )*+ ,-. /+&’*0 122343510&67 23-8+9 6: 5+18+9，-6609 17, 0*+ /*65+ ;5170 6: :53+<23-+, 06=1226
(+$$期 谷海红，等：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
!"! 肥料氮和土壤氮在烤烟体内的累积和分配
!"!"# 烟株不同器官氮素累积特征 表 !显示，$%&
处理烟株各器官氮素累积量均显著高于 $&处理，采
收结束时，’田和 (田烟株氮素累积量 $%&处理分别
是 $& 处理的 #)!*和 #+)*，这说明施氮提高了烟
株氮素累积量。表 !还看出，尽管 (田 &—,& -.土
壤的有机质和碱解氮含量低于 ’田，但在相同施氮
水平下，(田烟株吸氮量却明显高于 ’田，且随生育
期推延差异逐步明显。这与烟株干物质积累特征表
现一致。出现这种现象可能是由于 ’ 田烟株根系
发育较 (田弱，养分吸收能力相对较差所致。如采
收结束时 ’田 $& 和 $%&处理、烟根干物重分别为 /0
和 )+ 1 2 34567，(田为 +8和 0! 1 2 34567；相同施氮水平
下，(田烟株根系干物重明显高于 ’田根系干物重
（图 #9）。导致 ’田烟株根系发育较弱的原因可能
是，在当地烟草生产管理中 +月中下旬正是蹲苗壮
根的阶段，而此时降雨较多，土壤湿度过大，再加上
’田土壤质地较 (田粘重，土壤排水通气性较差，不
利于烟株根系正常生长，影响了烟株后期生长及养
分吸收。
表 ! 烟株不同器官氮素累积特征（# $ %&’()）
*’+&, ! -.’/’0),/12)102 34 (1)/3#,( ’00565&’)13( 1( 7144,/,() 3/#’(2 34 4&5,805/,7 )3+’003
项目
:7;.<
处理
=>;57.;67<
移栽后天数（?）@5A< 5B7;> 7>56<34567C61
/, +0 0# 8+ %% #!&
下部叶氮素累积量
$C7>D1;6 5--E.E457CD6
DB 4DF;> 4;5G;<
’ $& &",# 5 &"!0 5 &",# 5 &"/0 5
$%& &"/, 59 &"+! 9- &")% 9 &"0! 9
( $& &",8 59 &",+ 59 &"/+ 5 &"+8 59
$%& &"+& 9 &")! - &"%/ - &"%8 -
中部叶氮素累积量
$C7>D1;6 5--E.E457CD6
DB .C??4; 4;5G;<
’ $& &",0 5 &"++ 5 &"+, 5 &")/ 5 &"0/ 5
$%& &",8 5 #",, 9- #"#/ 9 #"## 9- &"%8 9
( $& &"!# 5 #"&+ 9 &"8) 59 &"%& 59 &"%& 59
$%& &",0 5 #"+8 - #"+% - #",! - #",! -
上部叶氮素累积量
$C7>D1;6 5--E.E457CD6
DB E33;> 4;5G;<
’ $& &"#! 5 &"/) 5 &")& 5 &"8# 5 &"8/ 5 #"&0 5
$%& &"!! 5 &"+8 5 #"## 9 #"!% 9 #"!8 9- #"/& 59
( $& &",! 5 &"// 5 &"0% 5 &"%! 5 #"#/ 59 #"!! 5
$%& &"!) 5 &"0+ 9 #",! 9 #"/# 9 #"+/ - #"), 9
烟茎氮素累积量
$C7>D1;6 5--E.E457CD6
DB <7;.<
’ $& &"#) 9 &",% 5 &",% 5 #"/8 5 #"/0 5 #"++ 5
$%& &"#+ 59 &"0, 9 &"%) 9 !"&+ 9 !")& 9 !"%, 9
( $& &"#& 5 &"/, 5 &"+% 5 #"+/ 5 #"0! 5 #"%% 5
$%& &"#) 9 &"8/ 9 #"!0 - !"0! - ,"!% - ,"/) -
烟根氮素累积量
$C7>D1;6 5--E.E457CD6
DB >DD7<
’ $& &"&+ 5 &"#8 59 &"!8 5 &"// 5 &"+! 5 &"+! 5
$%& &"&/ 5 &"!+ 59 &"/+ 5 &"+% 5 &"0+ 9 &"8, 9
( $& &"&/ 5 &"#/ 5 &",& 5 &"++ 5 &")% 9 &"0+ 9
$%& &"&/ 5 &"!% 9 &"/8 5 &"8) 9 #"&# - #"#/ -
注：同一测试指标每一列数值后相同字母表示差异不显著（@E6-56，+*），下同。
$D7;：H54E;< BD44DF;? 9A 7I; <5.; 4;77;>< BD> 7I; <5.; 7;<7 C7;. C6 ;5-I -D4E.6 5>; 6D7
峰应在移栽后 ,+!+) ?，烟株吸收氮素总量的 %+*
在开始现蕾时完成，其后持续吸收的氮素一般在
+*左右，最多不能超过总吸氮量的 #&*［#+］。表 !
看出，打顶后 $& 和 $%&处理烟株氮素累积量占收获
时总累积量的比例，’田为 +0*、+#*，(田为 +)*
和 +!*，说明生育后期两试验田的烟株均存在氮素
累积过多的现象。
!"!"! 肥料氮和土壤氮在烟株不同器官的分配
施 $ %& K1 2 I.!，不同生育期烟株各器官对肥料氮和
土壤氮的吸收特征不同。移栽初期，烟株吸收的肥
料氮高于土壤氮；打顶期，’田和 (田烟株吸收的
土壤氮占总吸氮量的比例分别达到 +%*和 )#*，明
显多于肥料氮（图 !’L#、!(L#）。随后，尽管烟株吸
)8# 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 #+卷
收的肥料氮总量有所增加，但所占的比例一直呈下
降趋势，而吸收的土壤氮所占比例不断上升，到烟叶
采收结束时 !田和 "田分别达 #$%和 &’%。采收
结束时不同部位烟叶吸收的土壤氮占氮素总累积量
的比例不同，其顺序为：上部叶 (中部叶 (下部叶，
其中 !田和 "田烟株上部叶累积的土壤氮比例分
别达 &&%和 )*%（图 +!,+、+",+）。
从图 +还可看出，采收结束时，两田 -$.处理烟
株各器官吸收的肥料氮量相差不大，但吸收的土壤
氮及其占总吸氮量的比例 "田明显高于 !田，打顶
后差异尤为突出。打顶至采收结束，!田和 "田烟
株吸收的土壤氮量分别为 +/&.和 0/&# 1 2 34567，占同
期总吸氮量的比例分别为 &&%和 )*%。
本试验结果表明，-$.处理的烟株，整个生育期
的土壤氮仍是主要氮素来源，打顶后烟株吸收的土
壤氮占同期总吸氮量的比例更大。巨晓棠等人在贵
州黄壤上进行的试验也得到了类似的结论［*#］。说
明土壤供氮能力的大小是影响烟株氮素累积量，尤
其生育后期吸氮量的重要因素。由此推测，本试验
中打顶后烟株干物质累积量和氮素吸收量过多可能
主要是由于生育后期土壤供氮过多所导致。我国植
烟土壤理化性状复杂，).%以上土壤有机质含量高
于 *8 1 2 91［*&］。土壤有机质含量高，意味着土壤氮
素矿化的潜力大，在合适条件下，会释放大量氮素供
烟株吸收，尤其在烟株生育后期高温高湿的气候条
件下。有研究认为，在南方高温高湿的平原区，有机
质含量高于 *8 1 2 91 就有可能引起烤烟的“黑
暴”［**］。因此，选择有机质含量适宜的土壤，控制烟
株生育后期土壤供氮量，对提高我国烟叶整体质量
至关重要。
图 ! 土壤氮和肥料氮在烟株不同器官的分配状况
"#$%! &#’()#*+(#,- ,. ’,#/ 0 1-2 .3)(#/#43) 0 #- 2#..3)3-( ,)$1-’ ,. ./+356+)32 (,*166,
（!,*：!田打顶期 :;33<61 3=><;? <6 ! @<=4?；!,+：!田采收期 A5>B=C7 3=><;? <6 ! @<=4?；",*："田打顶期 :;33<61 3=><;? <6 " @<=4?；",+："田采收
期 A5>B=C7 3=><;? <6 " @<=4?D E：下部叶 F;G=> 4=5B=C；H：中部叶 H=67>= 4=5B=C；"：上部叶 I33=> 4=5B=C；J：根 J;;7C；K：茎 K7=LC；M：整株 NO;4=
34567 D）
!78 肥料氮和土壤氮对烟叶品质的影响
+/0/* 不同处理烟叶的品质特征 烟叶内在化学
成分含量适宜及各化学成分之间协调，是优质烟形
成的必要条件。优质烟化学成分指标一般为：总氮
浓度 */8%!0/.%，还原糖浓度 *#/.%!++/.%，总
糖浓度 +./.%!+’/.%，糖碱比 )/.!*./.，氮碱比
./)!*/.，烟碱含量 */8%!0/8%［*)］。
表 0显示，-.处理各部位烟叶总氮和烟碱含量
普遍偏低，尤其中部叶和下部叶，而总糖和还原糖含
量均超标；-$.处理各部位烟叶总氮含量均在适宜
范围内，但上部叶烟碱含量偏高。说明在本试验条
件下，施氮有利于提高烟叶总氮和烟碱累积量，改善
&)**期 谷海红，等：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
糖碱比；尽管施氮处理烟叶烟碱含量超过了优质烟
叶烟碱含量标准，但烟叶含氮量并未超标。可见，施
氮不是造成烟叶烟碱含量超标的主要原因。表 !还
看出，在相同施氮量条件下，"田烟叶烟碱含量高于
#田，这与烟株体内土壤氮累积特征一致。因此推
测，"田烟株吸收的土壤氮较 #田多，可能是导致 "
田烟叶烟碱合成量较 #田高的重要原因。
表 ! 不同处理烟叶品质特征（"）
#$%&’ ! #(’ )*$&+,- ./ ,.%$00. &’$1’2 +3 4+//’5’3, ,5’$,6’3,2
叶位
$%&’(
处理
)&*%’+*,’(
总氮
)-’%. /
烟碱
/01-’0,*
总糖
)-’%. (23%&
还原糖
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糖 7碱
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氮 7碱
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下部叶
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化趋势基本一致。最高峰都出现在移栽后 @个月左
右，然后迅速下降，在移栽后 !个月左右又呈现小幅
上升，之后至采收结束一直呈下降趋势。移栽后 !
个月前后，肥料氮和土壤氮的吸收都出现小幅增加
的现象可能是由于此阶段气温较高、降水量偏多，促
进了烟株对残留在土壤中的肥料氮和土壤氮的吸收
所致。图 !还显示，烟碱的合成与烤烟肥料氮和土
壤氮的吸收并不同步。当氮素吸收强度达到高峰
时，烟碱的合成才开始增加，在移栽后 !个月左右烟
碱合成强度达到高峰，然后逐渐降低。烟碱大量合
成的时间刚好出现在打顶之后，说明打顶可能是导
致烟碱含量增加的重要原因，已有研究也有类似报
道［;CH@;］。但目前关于打顶导致烟碱累积量增加的
机理尚不清楚［@@］。有报道认为，打顶一方面造成机
械损伤，另一方面打顶导致的内源生长素和茉莉酸
含量的改变可能有重要作用［@!H@=］。尽管烟碱合成
有自身的规律，但氮素是合成烟碱的原料元素（烟碱
含 / ;A过多，必然会增加烟碱累积量超标的风险。J0等［@D］
通过室内培养试验发现，养分供给适当条件下，烟株
图 ! 烟株吸收的肥料氮和土壤氮对烟叶烟碱合成的影响
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打顶前的吸氮量能够满足烟株整个生育期的氮素需
求，打顶后继续供给氮素容易导致烟碱浓度偏高。
由于雨水淋洗和烟株吸收，生育后期土壤中肥料氮
残留较少，烟株吸收的主要氮素来源为土壤氮。从
图 @可以看出，打顶至采收结束，#田和 "田烟株吸
收的土壤氮量占同期总吸氮量的比例分别达到
AAI和 B;I。而打顶后，烟株吸收土壤氮的强度远
高于吸收肥料氮的强度（图 !）。因此，控制打顶后
土壤氮的供应，对提高烟叶品质，降低上部烟叶烟碱
BB; 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ;D卷
含量有重要的现实意义。但目前关于肥料氮和土壤
氮对烟碱合成的贡献大小及肥料氮和土壤氮占烟株
总吸氮量的比例与烟碱氮中肥料氮和土壤氮所占的
比例的相关关系的研究尚较少，还有待于进一步研
究。
! 小结
在本试验中，施 ! "# $% & ’()能显著提高烟株干
物重和氮素累积量，但烟株整个生育期吸收的氮素
主要来自土壤氮，且随生育期延长和烟叶着生部位
的升高，吸收的土壤氮占总吸氮量的比例逐渐增大，
打顶后增大幅度尤为显著；打顶至采收结束 *组试
验田（+）和试验基地试验田（,）烟株吸收的土壤氮
量占同期总吸氮量的比例分别达 --.和 /0.。不
同施氮处理烟叶品质差异较大，不施氮处理各部位
烟总氮和烟碱含量均偏低，而总糖和还原糖含量均
超标；施氮处理提高了各部位烟叶总氮和烟碱含
量，且各部位烟叶总氮含量均达到了优质烟所要求
范围；但由于烟株生育后期土壤供氮过多，上部烟
叶存在烟碱含量偏高的问题。因此，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。
参 考 文 献：
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