全 文 ： * ? 福建省烟草公司项目和福建省教育厅项目 ( JB06211)资助
* * ?通讯作者
收稿日期 : 2004-11-29 改回日期 : 2004-12-31
氮肥用量与留叶数对烤烟氮吸收及烟碱含量的影响研究 *
刘 泓 熊德中 ** 许 茜
(福建农林大学资源与环境学院 福州 350002) (南平市烟草公司 南平 353000)
摘 要 利用15 N 示踪技术 ,试验研究了 N 肥不同用量和留叶数对烤烟烟叶 N 吸收、分布及烟碱含量的影响。结
果表明 , 不同施 N 量及留叶数对烤烟生长发育、干物质累积、N 素吸收利用分布及烟碱含量均有明显影响 , N 素吸
收分布很大程度影响烟碱含量 ,烤烟吸收的肥料 N 约 1/ 2分布于烟叶部分 ,且上部叶含量最高 ,烤烟 N 素营养对上
部叶烟碱的形成及含量有很大影响 , 控制施 N量及留叶数可一定程度降低上部叶 N 含量 ,进而影响烟碱含量。
关键词 烤烟 N 肥用量 留叶数 烟碱
Effects of nitrogen application and remained leaves on the N uptake and nicotinc content of flue-cured tobacco .L IU
Hong, XIONG De-Zhong ( College of Resources and Environment, Fujian Agricultural and Forestry University, Fuzhou
350002,China) ,XU Qian( Nanping Tobacco Company, Nanping 353000, China) , CJEA ,2006,14(2) : 85～87
Abstract By usingthe15 N technique, theeffectsof nitrogenapplication and remained leaves on the N uptakeand nicotine
content of flue-cured tobacco werestudied .The resultsshow that thereareobservable effects of different nitrogen applica-
tions and remained leaves on thetobacco’s growth,dry matter accumulation, N uptakeanddistribution,nicotinecontent .N
uptake and distribution affect thenicotinecontent of tobacco, about half of thefertilizer nitrogen is distributed in the leaves
of tobacco and mainly in higher position leaves of tobacco plant .Nitrogen nutrition affects the nicotine content of higher
position leaves of tobacco, the control of the nitrogen application and remained leaves can decrease the nitrogen content of
the higher position leaves, thus decreasing their nicotine content .
Key words Flue-cured tobacco, Nitrogen application, Remained leaves, Nicotine
(Received Nov .29,2004;revised Dec .31,2004)
N 是影响烤烟生长发育和烟叶质量的最重要营养元素[ 1] , 烟叶中烟碱和全 N 量随供 N 水平的提高而增
加[ 2 ,3] 。目前我国烤烟生产因烟株上部叶烟碱含量偏高而造成工业可用性差 , 如何降低烟株上部叶烟碱含
量是烤烟生产中急需解决的重要问题。减少 N 肥用量是否可降低烟株上部叶烟碱含量以及通过增加烟株
留叶数提高烟叶生物量是否可降低烟株上部叶烟碱含量尚待研究。本试验利用15 N 示踪技术 , 探讨了 N 肥
不同用量和留叶数对烟株不同部位叶片烟碱含量的影响 ,为提高烟株上部叶的工业可用性提供科学依据。
1 试验材料与方法
试验地土壤类型为灰泥田 ,前作种植水稻 , 排灌方便 , 地势较平坦 , 土壤 pH 为 6.7, < 0.01mm粘粒占
34.0% , 有机质 7.9g/ kg, 全 N 0. 8g/ kg,碱解氮 68.9mg/ kg, 全 P 0. 6g/ kg, 速效磷 45.0mg/ kg,全 K4.9g/ kg,
速效钾 60.9mg/ kg, 缓效钾 90.0mg/ kg。供试烤烟品种为“K326”。大田试验设处理?施 N135kg/ hm2、留叶
数 18片/ 株 ,处理?施 N135kg/ hm2、留叶数 20 片/ 株 , 处理?施 N108kg/ hm2、留叶数 18片/ 株和处理?施
N108kg/ hm2、留叶数 20 片/ 株 , P、K 肥按常规施肥量 , 每处理 3 次重复。田间15 N 微区试验设处理?施
N135kg/ hm2 (折 N8.182g/ 株 )和处理?施 N108kg/ hm2 ( 折 N6.545g/ 株 ) 2 处理 , 每处理 10 株 , N 肥用15 N
( NH4 NO3 ) , 15 N 丰度为 10. 4% , P 肥 (钙镁磷肥及过磷酸钙 ) 和 K 肥 ( 硫酸钾 )按常规施肥量 , N、P、K 肥中基
肥占 80% , 追肥占 20% , 移栽后 25d 1次追施。微区试验定期观察每株烤烟生物学特性 , 分别于打顶前 7d
及打顶后 7d每处理各采烤烟 2株 ( 包括根、茎、叶 ) 烘干、称重 ; 另 6 株烤烟中 3株留叶数为 20片 , 3株留叶
数为 18片 ,并将每株打顶及抹杈的花蕾、烟叶等烘干保存 ;烟叶成熟后采集烘烤。分别于烤烟打顶前及烤烟
采收后采集土壤样品 ,按常规方法测定土壤及烟株 N、P、K 含量[ 4] , 用 5%醋酸浸提-SKALAR 自动分析仪测
第 14 ?卷第 2期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .14 No .2
2 0 0 6 ?年 4 月 Chinese Journal of Eco-Agriculture April, 2006
定烤烟烟碱和还原糖含量 ,以质谱仪分析测定15N。
2 结果与分析
2 . 1 不同施 N 量及留叶数对烟株生长发育的影响
烟株生长势 (见表 1)反映不同施 N 量间烟株茎围和最大叶面积均有一定规律 , 烤烟团棵期不同处理间
烟株生长势无明显差异 ; 但烟株团棵旺长后施 N135kg/ hm2 处理烟株生长势均明显高于施 N108kg/ hm2 处
理 ,且差异显著 ,说明前者处理的土壤后期仍有一定供 N 能力 , 烤烟干物质可进一步累积 , 但不同留叶数处
理间烟株生长势差异却不明显。表 2表明不同施 N 量间烟株干物质累积达显著差异 , 施 N135kg/ hm2 处理
烟株烟叶干物质累积量均大于施 N108kg/ hm2 处理 ,不同留叶数处理间烟叶干物质累积量亦有一定差异 , 其
中施 N108kg/ hm2 处理不同留叶数间差异显著 ,留叶数 18片处理烟叶干物质累积量大于留叶数 20片处理。
表 1 不同处理烟株生长势 ( X± S,样本数 20) *
Tab.1 Comparison of agronomic characteristics of tobacco( X± S,sample number 20)
处 理 株高/ cm 茎围/ cm 有效叶片数/ 片·株 - 1 }最大叶面积/ cm2 ?
Treatments Plant height Stem girth Leaves number M ax . leaf area
团棵期 成熟期 团棵期 成熟期 团棵期 成熟期 团棵期 成熟期
Tuanke Ripe Tuanke Ripe Tuanke Ripe Tuanke Ripe period
period period period period period period period
? 39 ?. 7±2. 9 84. 0±1 . 0 7 . 0±0. 1 9 . 8±0 f. 2a 13 :18 &964. 0±117. 8 2172 .7±244. 5a
? 39 ?. 7±4. 7 87. 7±1 . 2 7 . 0±0. 2 9 . 8±0 f. 2a 12 :20 &850. 7±175. 0 2079 .0±216. 4a
? 37 ?. 7±2. 5 87. 3±3 . 8 6 . 7±0. 1 9. 3±0 c. 1b 12 :18 &943. 0±39. 8 1680 . 7±140 . 0b
? 40 ?. 0±3. 0 88. 0±2 . 0 6 . 8±0. 2 9. 1±0 c. 7b 12 :20 &898. 7±51. 4 1698 . 3±277 . 5b
* 数字后不同字母表示差异达 5%显著水平 , 下同。
表 2 不同处理烟株烟叶干物质累积量( X± S, 样本数 20)
Tab.2 Thedry matter accumulation of tobaccoleaves ( X± S,samplenumber 20)
项 目 处 理 Treatments
I tems ? ? ? ?
上部叶/ g·株 - 1 ?80 u. 01±7 k. 02 72 ?. 06±6. 34 59. 65±5. 11 49 .88±3 . 47
中部叶/ g·株 - 1 ?56 u. 15±6 k. 34 73 ?. 14±8. 26 56. 26±4. 77 63 .28±6 . 36
下部叶/ g·株 - 1 ?35 u. 54±1 k. 61 27 ?. 25±1. 57 34. 84±2. 79 27 .04±1 . 49
叶 / g · 株 - 1 ?171 d.70±14 ?.38a 172 . 45±18 ?.91a 150 . 75±11 . 26c 140 .20±9 . 53b
2 . 2 w不同施 N 量及留叶数对烤烟
N 吸收利用及其分布的影响
烤烟 N 吸收动态及特点。由图 1
可知不同施 N 处理烤烟不同生育期
吸收肥料 N 及土壤 N 均有明显差异 ,
打顶前 2处理肥料 N 和土壤 N 均表
现其吸收速率最快时期为移栽后 7d
至打顶前 , 打顶前7d施 N135kg/ hm2
图 1 施 N135kg/ hm2 (a)与 108kg/ hm2 (b)处理烤烟吸收肥料 N及土壤 N动态变化
Fig.1 Changes of fertilizer nitrogen and soil nitrogen of tobacco
in 135kgN/ hm2 treatment (a) and 108kgN/ hm2 treatment ( b)
处理烤烟烟叶吸收肥料 N 及土壤 N分
别为 1695.35mg/ 株和 827.49 mg/ 株;
施 N108kg/ hm2 处理烤烟烟叶则分别
为 1961.35mg/ 株和1313.36mg/ 株 , 且
施 N108kg/ hm2 处理烤烟吸 N 量高
于施 N135kg/ hm2 处理。打顶后施
N135kg/ hm2 处理烤烟烟叶吸收肥
料 N 量继续上升但速率变慢 , 至脚
叶成熟期吸收肥料 N 量达最高值
1937.20mg/ 株 , 而此期烟叶吸收土
壤 N 量变化不明显。随烟叶的成熟
表 3 1 5N 微区试验不同施 N量、留叶数对烤烟 N吸收的影响
Tab.3 EffectofnitrogenapplicationandremainedleavesontheN-uptakeoftobaccoin
15
Nexperiment
处 理 肥料 N/ mg·株 - 1 (占总 N/ % 土壤 N/ mg·株 - 1 =占总 N/ % 肥料利用率/ %
Treatments Fertilizer N Percent Soil N Percent Fertilizer utiliza-
tion ratio
?20 l3095 ?. 06 52. 40 2808 $. 87 47 ?. 60 36 %. 39
?18 l3124 ?. 72 56. 30 2429 $. 26 43 ?. 70 38 %. 19
?20 l2175 ?. 77 54. 00 1850 $. 30 46 ?. 00 26 %. 59
?18 l2213 ?. 43 54. 20 1874 $. 13 45 ?. 80 27 %. 05
采收其吸收肥料 N 量呈下降趋势。施
N108kg/ hm2 处理烤烟烟叶打顶后其吸收
N量明显下降 ,至顶叶成熟期其吸收肥料
N及土壤 N 量分别达 1042.57 mg/ 株和
890.21mg/ 株 ,说明不同 N肥施用量对烤烟
全生 育 期 的 N 吸 收 有 较 大 影 响 , 施
N135kg/ hm2 处理烤烟打顶后其吸 N 速
率变慢 , 其中吸收肥料 N 的能力更强 ,而
86 中 国 生 态 农 业 学 报 第 14 ?卷
施 N108kg/ hm2 处理烤烟打顶后其吸 N 量则开始下降 ,土壤及肥料供 N 能力变弱。15 N 微区试验研究表明
不同施 N 处理烤烟吸收肥料 N 和土壤 N 及肥料利用率亦表现出一定差异 (见表 3) , 施 N135kg/ hm2 处理烤
烟吸收肥料 N 及土壤 N 明显高于施 N108kg/ hm2 处理 , 且烤烟吸收肥料 N 占总 N 的 52.40%～56. 30% ,而
吸收土壤 N 占总 N 的 43. 70%～47.60% ,肥料 N 对烤烟 N 营养的贡献相对大于土壤 N , 而土壤 N 也是烤
烟 N 营养不可忽略的重要因素 , 有机质含量高、保肥性好的土壤供 N 能力则强。施 N135kg/ hm2、108kg/ hm2
处理烤烟肥料利用率分别为 37.29%及 26. 82% , 前者肥料利用率相对较高 ,留叶数 18片处理烤烟肥料利用
率略高于留叶数 20片处理 , 说明不同施 N 量及留叶数处理能影响烤烟对 N 的吸收 , 特别是不同施 N 量的
控制能明显影响烤烟对 N 的吸收 , 从而达到降低烤烟上部叶烟碱含量的目的。
烤烟土壤 N 及肥料 N 分布状况。表 4表明15N 微区试验不同处理烤烟成熟采收后其吸收肥料 N 平均
约 50.76%分布在烤烟烟叶中 ,其中占叶吸收肥料 N 40. 95% 的肥料 N 分布在上部叶 , 35. 99% 的肥料 N 分
布在中部叶 ,23. 06%的肥料 N 分布在下部叶 , 表现出上部叶 > 中部叶 > 下部叶趋势。其余约 49. 24% 的肥
料 N 分布在花蕾脚叶、茎及根部。全生育期中烤烟吸收肥料 N 为吸收土壤 N 的 1.5～2. 0倍 , 所吸收的土
壤 N 亦表现出与肥料 N 相似规律 , 47.76%的土壤 N 集中分布在叶部 ,其余 52.24%的土壤氮分布在花蕾脚
叶、茎和根部 , 说明烤烟吸收的 N 约 1/ 2分布在烟叶部分 , 且上部叶含量最高。研究表明烟叶中 N 含量与烟
碱含量呈极显著正相关[ 1 ,5 ,6] , 故可推断烤烟的 N 素营养对上部叶烟碱形成及其含量水平具有一定影响。
表 4 1 5N 微区试验烤烟不同叶位 N 分布状况( X± S, 样本数 12)
Tab.4 Nitrogen distribution statesindifferent position leavesin
15
N experiment( X±S,samplenumber 12)
项 目 上部叶/ % 中部叶/ % 下部叶/ % 叶/ % 花蕾脚叶/ % 茎/ % 根/ %
I tems Upper Middle Lower Leaves Flower and Stem Root
leaves leaves leaves bottom leaves
肥料 N 40 #.95±4 ?. 75 35 . 99±3 . 73 23 C. 06±5 9. 02 50 . 76±9. 77 16 c. 75±4 Y. 67 17. 71±7. 78 14 G. 79±4 =. 04
土壤 N 47 #.96±2 ?. 70 32 . 84±5 . 14 19 C. 28±3 9. 79 47 . 76±8. 01 11 c. 24±3 Y. 19 20. 55±6. 05 20 G. 45±7 =. 93
2 . 3 不同施 N 量与留叶数对烤烟烟碱及品质的影响
由表 5可知同等施 N 水平留叶数 20片处理烟叶烟碱含量明显低于留叶数 18片处理 , ?20处理上、中、
下部叶烟碱分别比?18 处理下降 9.8%、11.8%和 9.2% , ?20处理上、中、下部叶烟碱分别比?18处理下降
4. 9%、4. 1%和 3.4%。且留叶数 18片施纯 N108kg/ hm2 处理烟叶烟碱含量低于施纯 N135kg/ hm2 处 理 ,
?18处理上、中、下部叶烟碱分别比?18处理下降 3.5%、9.2%
和 7.4% ,而留叶数 20片处理间差异不明显 ,说明一定条件下
留叶数及施肥量均能影响烟叶烟碱含量 ,且留叶数越多烟叶
烟碱含量越低 ,不同施 N 量处理对上、中、下部烟叶烟碱含量
均有一定影响。施 N135kg/ hm2、留叶数 20 片处理产值相对
较高 (为 187.78元/ 小区 ) , 差异达显著水平。而不同施肥量
及留叶数处理间糖碱比、上等烟比例等品质指标无明显差异。
表 5 15 N微区试验不同处理烤烟烟碱含量比较
Tab.5 Changeof nicotinecontent of tobacco leaves
in 15 N experiment of different treatments
项 目 烟碱含量/ % Nicotine content
I tems 处 理 Treatment
?20 ??18 ??20 ?18 s
上部叶 2 3. 31 2 ?. 56 2 g. 35 2 ?. 47
中部叶 1 3. 72 1 ?. 95 1 g. 70 1 ?. 77
下部叶 1 3. 48 1 ?. 63 1 g. 46 1 ?. 51
3 小 结
不同施肥量及留叶数对烤烟生长、干物质累积和 N 素吸收利用及分布均有明显影响 , N 素的吸收分布
很大程度影响烟叶中烟碱含量 ,烤烟吸收的肥料 N 约 1/ 2分布在烟叶部分 ,且上部叶含量最高 , 烤烟 N 素营
养对上部叶烟碱的形成及含量有很大影响 ,控制施 N 量及留叶数可一定程度降低上部叶 N 含量 , 进而影响
烟碱含量 ,但对烟叶品质无明显影响。
参 考 文 献 h
1 胡国松 . 烤烟营养原理 . 北京 : 科学出版社 , 2000 . 84～86
2 韩锦峰 , 史宏志 ,官春云等 . 不同施氮水平和氮素来源与烟叶碳氮比及其碳氮代谢的关系 . 中国烟草学报 , 1996 , 3( 1) : 19～25
3 曹志洪 . 优质烤烟生产的土壤与施肥 . 南京 : 江苏科学技术出版社 , 1991 . 26～27
4 李酉开 . 土壤农业化学常规分析方法 . 北京 : 科学出版社 , 1983 . 15～219
5 曹志洪 . 烤烟干物质积累及土壤环境对烟碱含量的影响 . 烟草科技 , 1989 (5) : 29～33
6 韩锦峰 . 烟草栽培生理 . 北京 : 中国农业出版社 , 1986 . 27～28
第 2 ?期 刘 泓等 : 氮肥用量与留叶数对烤烟氮吸收及烟碱含量的影响研究 87