施磷量对紫色土旱地烤烟养分吸收和利用的影响

施磷量对紫色土旱地烤烟养分吸收和利用的影响 竹胶板 摘要:采用随机区组试验研究了不同磷水平下烤烟对 氮、磷、钾肥的吸收和利用状况。结果明，增施磷肥能够提 高旺长期烤烟根、叶中氮、磷、钾的累积量;随磷肥用量的增 加，烤烟根、茎中的磷所占比例不断下降，叶片中磷的比例不 断升高;从根到叶片的磷转运系数整体随施磷量增加而增加， 而氮、钾转运系数先增加后减小;旺长期烤烟的氮肥和磷肥利 用率随施磷量先增加后降低，而钾肥利用率不断提高。本试验 条件下，综合考虑烟叶产质量和养分利用率，认为每公顷施用 P2O5 142.5 kg为适宜磷肥用量。 关键词:烤烟;施磷量;养分吸收;肥料利用率;紫色土旱地 Effects of Phosphorus Levels on Nutrient Uptake and Utilization of Flue-cured Tobacco in Dry-land Purple Soil ZHANG Hai-wei1，ZHAI Jing1，CHENG Xiao-qiang2，LIU Li-wen2 (1.Jiangxi Science Research Institute of Tobacco Leaf，Nanchang 330025，China;2.Ji′an City Tobacco Company，Ji′an 343009，Jiangxi，China) Abstract: Nitrogen， phosphorus and potassium uptake and the use of flue-cured tobacco were studied under different phosphorus levels through a random block experiment in dry-land purple soil. The results showed that the application of phosphorus fertilizer increased the accumulation amounts of nitrogen， phosphorus and potassium in roots and leaves at the vigorous growth stage. The phosphorus distribution proportion of roots and stem reduced when phosphorus fertilizer increased， but that of stem increased. The transfer coefficient of phosphorus from roots to leaves increased with the increase of rate of phosphorus fertilizer， while the transfer coefficients of nitrogen and potassium increased firstly and then decreased. The utilization ratio of nitrogen and phosphate fertilizers increased firstly and then decreased， while the utilization ratio of phosphorus fertilizer increased at all times. Comprehensivly considering the production value and the nutrient use efficiency， it was suggested that the optimal dosage of phosphate fertilizer was 142.5 kg/hm2 P2O5. Key words: flue-cured tobacco;phosphorus rate;nutrient uptake;utilization rate of fertilizer;dry-land purple soil 紫色土旱地烤烟是江西省浓香型特色优质烟叶开发的重点 区域，但有关旱地烤烟养分吸收规律方面的研究报道相对 较少。江西省紫色土磷素分布的不均衡性为科学施用磷肥带来 一定难度。研究表明，旺长期是烤烟干物质积累最多的时期， 也是烟株吸收磷素最快的时期[1]，适量的磷肥能使烟株生长 健壮，促进氮、钾的吸收利用，从而提高烤烟养分利用率。本 研究拟在紫色土旱地上开展磷肥施用量对比试验，研究不同施 磷量条件下烤烟旺长期氮、磷、钾的吸收和利用状况，探讨紫 色土旱地烤烟磷肥的适宜施用量，为建立江西旱地特色烟叶烤 烟平衡施肥技术体系提供依据。 1 材料与方法 1.1 供试材料 试验于江西省吉安市泰和县洲刘烟草现代农业示范点开展。供试烤烟品种为K326，包衣种湿润育苗移栽。供试土壤均为旱地紫色土，pH 7.5，有机质17.9 g/kg，全氮0.89 g/kg，全磷0.95 g/kg，全钾22.2 g/kg，速效氮52.5 mg/kg，速效磷18.9 mg/kg，速效钾322 mg/kg，氯离子0.139 mg/kg，阳离子交换量12.2 cmol/kg。试验田总面积为667 m2，前茬一致，土壤肥力中等、均匀，地面平整，靠近水源，灌溉和排水较方便，近2年未做过农作物肥料试验，较少病虫害发生。 1.2 试验与方法 采用随机区组设计，按照施磷量不同设5个处理，分别为P0(不施磷，CK)、P97.5(施P2O5 97.5 kg/hm2)、P120.0(施P2O5 120.0 kg/hm2)、P142.5(施P2O5 142.5 kg/hm2)和P165.0(施P2O5 165.0 kg/hm2)。每个处理设3次重复，区组内各小区完全随机排列，小区面积为30.6 m2，烟株种植行距为120 cm，株距为50 cm。各小区氮(纯N)、钾肥(K2O)施用量分别为142.5、427.5 kg/hm2。2009年12月5日播种，2010年3月2日整地起垄，基肥条施后覆盖地膜，3月17日移栽。供试肥料包括大丰有机肥(由赣州大丰肥业有限公司生产，有效养分N 2.0%、P2O5 2.0%、K2O 2.5%)、烟草专用复合肥(NO3-N 2.5%、NH4+-N 7.5%、P2O5 8.0%、K2O 20.0%)、硝酸钾(N 13.5%、K2O 44.5%)、硫酸钾(K2O 50%)、过磷酸钙(P2O5 12%)。基肥在移栽前7,10 d开沟条施，肥沟深度15,20 cm。磷肥全部基施(除作为追肥的复合肥中的一部分磷)，钾肥按基追比3?2施入。追肥穴施于烟株旁(按根系伸展范围由近到远)，穴深10,18 cm，在移栽后7 d、15,18 d、25,30 d分3次施入。除施肥外，其他田间管理与一般旱地植烟相同。试验小区同一农事操作在同一天内完成。不同处理的烟株在5月中旬打顶，根据烟株长势确定留叶数。 1.3 测定指标与方法 在旺长期每个小区分别采集3株烟株分根、茎、叶在60 ?烘干，测定各部位干物质量及N、P、K养分含量，养分测定方法按照《土壤农化分析》[2]执行，其中全氮含量采用过氧化氢-浓硫酸消化法测定，全磷含量采用钼锑抗比色法测定，全钾含量采用火焰光度法测定。成熟期以小区为单位单独采收烘烤、分级计产。养分转运系数计算参照文献[3]，肥料利用率和农学利用率的计算参照文献[4]。 1.4 数据统计分析 试验数据采用DPS 5.0软件进行方差分析。 2 结果与分析 2.1 施磷量对旺长期烤烟各器官干物质量的影响 由表1可知，随施磷量的增加，烤烟根干重、叶干重及总干重均逐渐增加，但茎干重呈先增加后减小趋势。由地上部干重比CK增长率可知，随施磷量的增加，增施相同磷肥所产生的地上部干重逐渐减小，即增施磷肥所产生的肥效不断降低。磷肥用量对烤烟根冠比的影响较小。 2.2 施磷量对旺长期烤烟各器官养分含量和累积量的影响 由表2可知，与不施磷对照相比，除上部叶和中部叶的K含量外，增施磷肥不同程度地提高了旺长期烤烟各器官中N、P、K含量;施磷各处理中，在相同磷水平下，烤烟各器官中N、P、K含量差异较大，N含量表现为上部叶>中部叶>下部叶>根>茎，P含量表现为上部叶>中部叶>根>下部叶>茎，K含量表现为下部叶>中部叶>上部叶>茎>根。旺长期烤烟各器官中K累积量高于N、P累积量，其中P累积量最小。随施磷量的增加，茎的N、K累积量呈先增加后下降的趋势，其他各器官的N、P、K累积量均呈不断增加的趋势。 2.3 施磷量对旺长期烤烟养分在各器官中分配比例的影响 由表3可知，旺长期磷在叶片中的分布最多，茎和根中磷的分配相对较少。随施磷量的增加，根和茎的磷累积量占烟株总磷累积量的比例下降，叶片中磷累积量所占比例不断升高。 不同叶位中，以中部叶磷累积最多，下部叶次之，上部叶最少。 2.4 施磷量对旺长期烤烟养分根系转运系数的影响 由表4可知，各施磷处理的N、P、K从根系到叶片的转运系数均高于不施磷对照，其中，P转运系数整体随施磷量增加而增加，N、K转运系数随施磷量的增加先增加后减小。各施磷处理的P从根到茎的转运系数随施磷量的增加略有降低，N、K从根到茎的转运系数在施磷量从97.5 kg/hm2增加到142.5 kg/hm2时变化不大，再增加施磷量转运系数降低。N、P、K从根系到叶片的转运系数均高于从根系到茎的转运系数。 2.5 施磷量对旺长期烤烟肥料利用率的影响 由表5可知，旺长期烤烟的N肥利用率最高，P肥利用率最低。在施磷量低于142.5 kg/hm2时，烤烟N、P肥利用率随施磷量的增加而提高;施磷量高于142.5 kg/hm2时，N、P肥利用率开始下降。烤烟K肥利用率随施磷量的增加一直提高。 2.6 施磷量对烤烟产量和产值的影响 由表6可知，随施磷量的增加，烟叶产量不断增加，各施磷处理的烟叶产量均显著高于不施磷的对照，增产幅度为59.0%,88.5%。P165.0处理的烟叶产量与P142.5处理无显著差异，显著高于其他处理。烟叶产值随施磷量的增加显著增加，各处理烟叶产值差异均达到显著水平。 2.7 施磷量对烤烟磷肥农学利用率的影响 P97.5、P120.0、P142.5、P165.0处理的烤烟磷肥农学利用率分别为7.49、7.67、7.35、6.65 kg/kg，磷肥农学利用率随施磷量的增加先升高后降低，其中，磷肥用量为120.0 kg/hm2处理烤烟的磷肥农学利用率最高，磷肥用量为165.0 kg/hm2处理烤烟的磷肥农学利用率最低。 3 结论与讨论 3.1 施磷量对土壤磷素吸收及磷肥利用率的影响 磷对烟草生长的效应主要表现在促进根系发育和烟苗早发[5]，因此，烟株早期生长对磷较为敏感。研究表明，烤烟根系吸磷高峰出现在50,60 d，而叶片吸磷高峰出现在30,40 d[6]。因此，磷肥不足会明显阻碍烟叶磷的吸收和早期干物质积累，增施磷肥能够促进烟株中前期发育，积累较多的干物质，对于烤后烟叶的产量和产值具有重要意义。本研究中，随施磷量的增加，旺长期烤烟根系中磷所占比例不断减小，而叶片中磷所占比例逐渐增加，表明在低磷条件下，烤烟为了保证自身生长发育，会优先满足根系磷的供应，而高磷则会促进磷向叶片的转运。 当紫色土旱地植烟土壤施磷量低于142.5 kg/hm2时，随施磷量增加，根系向叶片的磷转运系数和烤烟各器官中的磷累积量均不断增加，磷肥利用率也不断提高，表明适当增施磷肥能提高土壤磷的吸收。然而，当施磷量达到165.0 kg/hm2时，叶片干物质及烤后烟叶产量的增加幅度均有所减小，且磷肥利用率开始下降，表明在本试验土壤条件下，施磷能明显促进烟叶田间生长，但磷用量过高也会导致烤烟对磷的奢侈吸收、增产幅度下降、磷肥利用率降低等一系列问题[7-11]。因此，在施用磷肥时，必须根据土壤供磷状况制定不同的施肥对策，找到磷肥的最佳施用量，达到烟叶产投的最佳平衡点，才能最大程度地发挥磷肥的效率，同时还能在一定程度上带来经济效益。 研究还发现，不同施磷量下，烤烟磷肥农学利用率有较大差异，施磷量为120.0 kg/hm2时，烤烟的磷肥农学利用率最高，然后随磷肥用量增加，磷肥农学利用率降低，即施磷量高于120.0 kg/hm2时，每增施22.5 kg/hm2 P2O5并不能显著增加烟叶的产量，这符合肥料的效益递减规律。因此，紫色土旱地植烟土壤上如何提高磷肥利用率是值得进一步探讨的问题。 3.2 施磷量对N、K吸收利用的影响 研究表明，土壤磷被作物吸收时与其他养分存在相互促进或拮抗作用[12]。氮、磷、钾肥优化配施能够不同程度地促进烟株生长发育和提高烟叶产质量[13，14]。本研究结果表明， 随磷肥用量增加，除茎以外，其他各器官中N、K累积量均不断增加，表明施磷促进了烟株对氮、钾肥的吸收。旺长期养分根系转运系数的结果表明，施磷处理下N、K素从根系到叶片转运系数均高于不施磷对照，但随施磷量增加，N、K的转运系数随施磷量增加先增加后减小，表明低磷不利于氮和钾向叶片中转运，但磷水平过高也会降低氮和钾向叶片的转运，本试验中施磷量为142.5 kg/hm2时，对氮、钾从根部向叶片转运的效果最佳。 作物的肥料利用率是作物对该养分吸收和利用效率的综合体现。本研究条件下，在施磷量低于142.5 kg/hm2时，旺长期烤烟N、K肥利用率均随施磷量增加而提高，当施磷量高于142.5 kg/hm2时，N肥利用率开始下降，但K肥利用率仍有提高。同时研究还发现，当施磷量从142.5 kg/hm2增加到 160.0 kg/hm2时，烟叶的产量未显著增加，表明适宜的磷肥用量能够促进烟株对氮、钾的吸收，有利于提高氮、钾肥的利用率，但过高或过低的磷肥施用量可能会降低氮、钾肥的吸收或者造成肥料浪费，导致肥料利用率降低。