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提高肥料利用率，减少由于肥料损失带来的环境污染对我国农业可持续发展具有极其重要的意义[1]。我国南方烟区降雨量较多，烟叶生产上肥料用量较大，但肥料利用率较低[2-4]，适当增大追肥比例可以提高多雨地区烤烟氮肥利用率[5-6]。有研究表明[7-8]，追肥比例偏高条件下，应适度增加追肥量和追肥次数。水肥一体化滴灌通过增加追肥比例和次数从而减少施肥量，但其系统设备安装成本较高，适宜在降雨量较少的烟区应用[9-11]。常规肥料作为追肥兑水浇施，其追肥比例和次数的提高都将增加劳动强度和用工成本。水溶性肥料具有速溶性和高浓度的特点[12]，采用水溶性追肥替代常规追肥，并提高追肥比例，能够促进烤烟生长，提升烤烟产量和品质[13]。本试验为减少烤烟化肥用量，控制施肥用工成本，借助于专用施肥工具提高追肥作业效率，采用水溶性肥料追肥2次，在氮肥减少13%，磷肥、钾肥各减少30%的条件下，探索适宜的追肥比例，为减轻化肥损失对环境的污染提供一定的参考和借鉴。
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1 材料与方法
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1.1 试验材料
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试验于2018年在安徽省宣城市宣州区沪皖现代烟草农业高科技示范园（海拔64.0m，118.61°E， 30.77°N）进行。土壤为黄壤，质地为壤土，种植制度为一年两熟（烤烟-晚稻），基本理化性状见表1。供试烤烟品种为云烟97。供试常规化肥为烤烟专用复合肥、钙镁磷肥、硝酸钾、硫酸钾和磷酸二铵，水溶性肥料由贵州省烟草科学研究院提供。施肥枪型号为DSFQ1A-20-100ZL2015208983 74.X。
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1.2 试验设计
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试验设置6个处理，3次重复，按照随机区组进行排列。每个小区面积为44.4m2，各处理设计如表2所示。CK1为不施肥处理，CK2为常规对照处理，各处理基肥在烤烟移栽前1周进行条施。常规追肥在烤烟揭膜培土前用75kg/hm2 硝酸钾撒施。T1～T4处理氮肥减少13%、磷肥和钾肥各减少30%，采用水溶性根施肥料，分3次施用，第1次在烤烟移栽当天，施用量为37.5kg/hm2，稀释100倍后作为定根水施用，配方为22-14-10；第2次在烤烟移栽后20～25d，稀释5～10倍后采用施肥枪在距烟株10cm处定量35mL施入土壤； 第3次施肥在烤烟揭膜上厢时，稀释5～10倍后采用施肥枪在距烟株10cm处定量55mL施入土壤；第2次和第3次施肥T1～T4处理的配方分别为6.8-9.8-17.5、8.4-11.9-22.1、10-14-26.8、9.3-12.9-25.1，T1～T3每次施用量为300kg/hm2，T4为375kg/hm2。T1、T2、T3、T4追肥比例分别为50%、60%、70%、80%。烤烟种植密度为18000株/hm2。试验地的田间管理、采收、烘烤均同当地优质烤烟栽培管理措施。
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1.3 测定项目与方法
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在施肥前采集基础土壤样品；烤烟采烤结束后，按照五点取样法在两株烤烟中间垄上采集混合土样500g，用常规方法测定其养分[14]。烤烟成熟期农艺性状调查具体操作按照YC/T14-1998要求执行。烤烟移栽前，采集代表性移栽烟苗200株，烟株生长至成熟期（移栽后120d左右）时，选取代表各小区平均长势的烟株2棵，按照采烤进度采集相应叶位叶片，杀青烘干后称取并记录其质量，采烤结束后，一并采集根部和茎部样品，处理方式与叶部相同。采用常规方法测定各部位的全氮、全磷、全钾含量[14]。肥料利用率=（植株积累量-不施肥处理的植株积累量）/施用量。烤后烟叶分级按照GB 2635-1992的方法进行，并进行经济性状统计。常规化学成分用近红外光谱法，参照文献 [15]进行检测。感官质量评价由上海烟草集团有限责任公司技术中心评价，感官质量总分，参照文献[16]进行计算。
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1.4 统计方法
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采用Excel2013和SAS 9.1.2统计软件进行数据处理和统计分析。
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2 结果与分析
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2.1 不同处理对烤烟农艺性状的影响
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不同处理对烤烟成熟期农艺性状的影响如表3所示。T1～T4处理株高均显著高于对照处理，有效叶数与常规对照（CK2）均无显著差异，最大叶面积均显著低于CK2；随着追肥比例的提高，烤烟的最大叶面积均呈现“先升高，后降低”的变化趋势，T2追肥比例达到60%时具有较好的表现，与CK2处理间的差异最小，株高和茎围显著高于CK2，最大叶面积显著低于CK2。
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注：同列不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。下同。
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2.2 不同处理对烤烟干物质累积量的影响
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不同处理对烤烟各部位干物质累积量的影响如图1所示。根部干物质累积量以T2处理最优，显著高于CK2；T1、T3处理高于CK2，但差异不显著。随着追肥比例的增加，叶部干物质累积量略呈降低趋势，T1、T2、T4处理与CK2处理差异不显著，其中T1叶部干物质积累量高于CK2。随着追肥比例的增加，烤烟整株干物质累积量略呈降低趋势，T1处理和T2处理的整株干物质累积量显著高于CK2处理，T4处理整株干物质累积量显著低于CK2。说明在化肥减量条件下，追肥比例为50%左右时能够促进烤烟根系生长，维持烤烟叶部干物质累积量的稳定，促进烤烟的总干物质累积。
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图1 不同处理对烟株各部位干物质累积的影响
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注：不同小写字母表示同一部位处理间在0.05水平上差异显著。
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2.3 不同处理烤烟对氮磷钾吸收量的影响
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不同处理烤烟对氮素吸收量的影响如图2所示，随着追肥比例的增加烤烟氮素吸收量逐步降低；T1、T2、T3处理的氮素吸收量与CK2处理差异不显著；T2、T3处理根部的氮素吸收量较CK2高，茎部氮素吸收量较CK2降低。T4处理氮素吸收量显著低于CK2。
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图2 不同处理烤烟对氮素吸收的影响
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注：不同小写字母表示同一烟叶各部位之和在0.05水平上差异显著。下同。
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不同处理烤烟对磷素吸收量的影响如图3所示，T1、T2、T3、T4处理烤烟磷素吸收量与CK2处理均未呈现显著差异。
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不同处理烤烟对钾素吸收量的影响如图4所示，随着追肥比例的增加，烤烟钾素吸收量呈显著降低趋势；T1处理表现最好，与CK2处理差异不显著；T2、T3、T4显著低于CK2处理。上述分析表明，化肥减量条件下，追肥比例为50%～60%范围内，有利于保持烤烟对氮素养分正常吸收利用，促进根部对氮素的吸收利用；追肥比例为50%时，烤烟对钾素的正常吸收不受影响；追肥比例对烤烟钾素吸收量的影响不明显。
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图3 不同处理烤烟对磷素吸收的影响
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图4 不同处理烤烟对钾素吸收的影响
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2.4 不同处理烤烟对氮磷钾利用率的影响
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不同处理烤烟对氮磷钾利用率的影响如表4所示。T1、T2、T3、T4处理氮肥利用率与CK2处理差异均不显著，其中以T1处理表现相对较好；T1、 T2、T4处理磷肥利用率显著高于CK2处理，T3与CK2处理差异不显著；T1、T2、T3处理钾肥利用率显著高于CK2，T4处理与CK2差异不显著；随着追肥比例的提高，氮、钾的利用率呈降低趋势。综合分析，化肥减量条件下，追肥比例为50%时有利于提高烤烟的氮、磷、钾利用效率，氮、磷、钾利用效率比常规对照分别提高6.3、3.4、25.3个百分点。
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2.5 不同处理对烤烟经济性状的影响
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不同处理对烤烟经济性状影响如表5所示， T1～T4处理产量和产值与CK2差异不显著，T1和T4处理上等烟率和均价显著高于CK2，T2和T3处理上等烟率、中上等烟率、均价与CK2差异不显著。说明在化肥减量条件下，追肥比例为50%～80%，烤烟产量、产值等经济性状指标不受影响。
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2.6 不同处理对烟叶主要化学成分的影响
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不同处理对烤后烟叶化学成分的影响见表6。对于中部叶，T1和T4处理烟碱、总氮含量明显低于CK2，总糖和还原糖含量、糖碱比明显高于CK2；T2和T3处理各项化学成分与CK2差异不明显，说明追肥比例对中部烟叶化学成分影响规律不明显。对于上部叶，T2处理烟碱、总氮含量明显高于CK2，总糖、还原糖、糖碱比低于CK2；T1、 T3、T4处理烟叶化学成分与CK2差异不明显。水溶性肥料追肥处理中部烟叶钾含量略低于CK2，上部烟叶钾含量略高于CK2。总体上，化肥减量条件下，追肥比例对烟叶主要化学成分影响规律不明显。
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2.7 不同处理对烟叶感官质量的影响
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不同处理对中部叶感官质量的影响如表7所示，T1、T2、T3、T4处理中部烟叶感官质量均略高于CK2，其中T4和T1处理感官质量总分相对较高。说明在化肥减量条件下，追肥比例为50%～80%时，烟叶感官质量不受影响。
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3 结论与讨论
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本试验中水溶性肥料追肥处理烤烟农艺性状株高显著高于CK2，最大叶面积显著低于CK2，但T1、T2、T4处理叶部干物质累积量与CK2处理差异不显著，具体原因有待进一步研究。追肥比例为50%～70%烤烟根系干物质积累高于CK2，追肥比例为60%时与CK2差异达显著水平，说明适当减少基肥用量能够促进根系生长；追肥比例为50%～60%时显著促进烤烟干物质总量的积累。因此，对于皖南烤烟生长发育而言，水溶性肥料追肥的适宜比例为50%～60%，这与已有研究基本一致[17]。烤烟在伸根期和旺长期以吸收肥料氮为主[5]，多雨地区追肥比例偏高条件下，施氮量为108kg/hm2 时才能有效满足烤烟需求[7]。本试验水溶性肥料追肥处理施氮量较低，为97.5kg/hm2，当追肥比例大于70%后，基肥施用量过低，因而影响了烤烟的正常生长发育。多数研究表明，追肥比例为50%～60%时，肥料利用率最高[5，18-19]。本试验也表明，水溶肥追肥比例为50%时，氮、磷、钾的表观利用率较高。追肥比例在50%～80%范围内，氮、钾的表观利用率随追肥比例的提高呈降低趋势，原因可能是基肥比例过低，烟株正常生长受到影响后其生物量也较小，反过来又影响烟株对养分的吸收。
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本试验中追肥比例对烤后烟叶化学成分的影响总体上不明显。追肥比例为50%和80%时，中部烟叶烟碱、总氮含量低于CK2，总糖、还原糖含量高于CK2，其感官质量总分较高，这与马兴华等[20]研究结果较为接近。有研究表明在豫西烟区钾肥的追肥比例为70%时烟叶中的钾素含量最高[21]，本试验中烤烟追肥比例为50%时烟株钾素吸收量高于CK2，且随追肥比例提高钾素吸收量降低，但各处理烤后烟叶中，中部烟叶钾含量略低于CK2，上部烟叶钾含量略高于CK2，可能由于生态条件差异所致。此外，总体上水溶性肥料追肥处理烟叶感官质量与CK2无明显差异。
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有研究表明，通过硝酸钾滴灌，追肥比例为50%时，能够实现氮肥和钾肥施用量减少20%～40%，且有利于烤烟节肥提质增效[22]。本试验为控制用工成本，采用专用施肥工具提高追肥作业效率，烤烟生长期间设置追肥2次，总体表现结果与上述研究较为接近。总体上，本试验表明，在氮肥减少13%、磷肥、钾肥各减少30%条件下，水溶性肥料追肥比例为50%左右时，能够提高肥料利用率，促进根系生长和烟株干物质积累，且烟叶产量和品质不受影响。
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摘要
为提高烤烟肥料利用率，减少化肥施用，2018 年在安徽皖南进行小区试验，设置不施肥、常规施肥（对照）处理，在氮肥减少 13%，磷肥和钾肥各减少 30% 条件下水溶性肥料追肥比例分别为 50%、60%、70%、80%， 共 6 个处理，3 次重复，分析其对烤烟氮磷钾的吸收利用、生长发育及产量质量的影响。结果表明：（1）追肥比例为 50% ～ 60% 时总干物质积累量显著高于常规对照；随追肥比例的提高，叶部和总干物质积累量呈降低趋势。 （2）随追肥比例的提高，氮、钾的吸收量呈降低趋势。（3）追肥比例为 50% 时烟株的氮、磷、钾利用率比常规对照分别提高 6.3、3.4、25.3 个百分点；随着追肥比例的提高，氮、钾利用率呈降低趋势。（4）水溶性肥料追肥各处理烟叶的产量、产值和感官质量与常规对照相比总体无明显差异。氮肥、磷肥和钾肥适当减量的情况下，采用水溶性肥料追肥，追肥比例为 50% 左右时，能够提高肥料利用率，促进根系生长和烟株干物质积累，且烟叶产量和品质不受影响。
Abstract
In order to improve the fertilizer utilization efficiency and reduce the application of chemical fertilizers，a field experiment was conducted with three replications in six treatments in Anhui Wannan in 2018．Effects of different ratio of water soluble fertilizer topdressing 50%，60%，70%，80% on yield and quality of tobacco leaves under the conditions of reducing nitrogen fertilizer by 13% and phosphorus and potassium fertilizer by 30% were analyzed．The results showed that （1）When the topdressing ratio was 50% ～ 60%，the biomass accumulation of total plants of the treatment was significantly higher than the normal control．With the increase of the topdressing ratio，the biomass accumulation of leaves and total plants decreased．（2）With the increase of the topdressing ratio，the nitrogen and potassium accumulation of plants decreased． （3）When the topdressing ratio was 50%，the nitrogen，phosphorus，and potassium utilization efficiency increased by 6.3，3.4 and 25.3 percentage point，respectively，compared with the normal control．With the increase of the topdressing ratio，the nitrogen and potassium utilization efficiency decreased．（4）There were not significantly different between treatments and the normal control on yield，output value and sensory quality of tobacco leaves．When water-soluble fertilizer was applied， the topdressing ratio was about 50%，it could increase fertilizer utilization efficiency，promote root growth and biomass accumulation of plants，and yield and quality of tobacco leaves were unaffected．