¹江西农业大学农学院，作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室，江西 南昌

²江西省烟草公司吉安市公司，江西 吉安

³吉安市烟草公司安福分公司，江西 吉安

收稿日期：2020年9月1日；录用日期：2020年9月18日；发布日期：2020年9月25日

摘要

为探究增施锌肥对烤烟生长发育及品质的影响，以云烟87为试验材料，按锌肥施用量及施肥方法不同设7个处理，T1(CK)-T5为小培土时分别施硫酸锌：0、7.5、15.0、22.5、30.0 kg/hm²；T6：移栽后15天喷施一次硫酸锌(按3 kg/hm²用量配制0.2%的浓度的硫酸锌)；T7：移栽后15天、30天各喷施一次硫酸锌(按3 kg/hm²用量配制0.2%的浓度的硫酸锌)7种不同的处理。研究不同处理对烟草农艺性状、光合速率、SPAD值、烟叶产质量和产值的差异。结果表明：(1) T4处理在叶面积、株高、茎围和节距较对照分别增加了15.83%、6.75%、2.61%和1.81%；移栽至团棵期T5、T6处理有效叶片数显著增长，较对照增加14.62%和10.6%，最大叶长和最大叶宽无显著差异；团棵期至现蕾期，T2处理有效叶片数比T1显著增长5.97%；现蕾期至打顶期，T2、T3、T4、T5、T6、T7处理均显著高于T1 (p < 0.05)，最大叶长和叶宽也均高于T1。(2) 增施锌肥能够有效提高光合能力，增加质体色素的含量，T4和T7处理的光合能力显著增强(p < 0.05)，SPAD值显著增加。(3) 与T1相比，T7和T4处理的产量较对照分别增加7.55%和6.46%，T7和T4处理的产值较对照增收3328.65元/hm²和3298.92元/hm²。结果表明增施锌肥能够有效促进烟叶的生长发育，增强烟叶的光合能力并提高烟叶的产值。

关键词

烟草，锌肥，农艺性状，产值

Effects of Adding Zinc Fertilizer on Agronomic Characteristics, Photosynthetic Characteristics and Yield of Flue-Cured Tobacco

Jun Wang^1*, Ronghua Hu², Jinyu Ni¹, Xueting Shen³, Ruipeng Pan², Yachun Li³, Zixuan Wang¹, Yun Zheng¹, Xiangfei Yang¹, Jiuzhou Zheng¹, Xiaowen Zhu¹, Qiyuan Liu^1#

¹Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology and Genetic Breeding, Ministry of Education, College of Agriculture, Jiangxi Agricultural University, Nanchang Jiangxi

²Ji’an City Branch of Jiangxi Tobacco Company, Ji’an Jiangxi

³Anfu Branch of Ji’an Tobacco Company, Ji’an Jiangxi

Received: Sep. 1^st, 2020; accepted: Sep. 18^th, 2020; published: Sep. 25^th, 2020

ABSTRACT

In order to explore the effect of increasing zinc fertilizer on the growth, development and quality of flue-cured tobacco, Yunyan 87 was used as the test material to set up 7 treatments according to the amount of zinc fertilizer and the method of fertilization. T1(CK)-T5 is small soil cultivation when the application of zinc sulphate is: 0, 7.5, 15.0, 22.5, 30.0 kg/hm²; T6: spray zinc sulfate once 15 days after transplanting (prepared with a concentration of 0.2% zinc sulfate at a dosage of 3 kg/hm²); T7: 15 days and 30 days after transplanting, zinc sulfate (zinc sulfate with a concentration of 0.2% at a dosage of 3 kg/hm²) was sprayed once for 7 different treatments. To study the differences of different treatments on tobacco agronomic characteristics, photosynthetic rate, SPAD value, tobacco leaf quality and output value, the results showed that: (1) Compared with the control, the leaf area, plant height, stem circumference and pitch of T4 treatment increased by 15.83%, 6.75%, 2.61% and 1.81% respectively; in transplanting to the group stage, the effective leaf number of T5 and T6 treatments increased by 14.62% and 10.6% compared with the control, and they increased significantly, and there was no significant difference in the maximum leaf length and maximum leaf width. The maximum leaf length and maximum leaf width were not significantly different; the effective leaf number of T2 treatment from the group stage to the budding stage increased by 5.97% compared with T1; the budding stage to the topping stage T2 , T3, T4, T5, T6, T7 treatments are significantly higher than T1 (p < 0.05); the maximum leaf length and leaf width are also higher than T1. (2) Increased application of zinc fertilizer can effectively increase photosynthetic capacity and increase the content of plastid pigment; the photosynthetic capacity of T4 and T7 was significantly enhanced (p < 0.05), and the SPAD value was significantly increased. (3) Compared with T1, the yield of T7 and T4 treatments increased by 7.55% and 6.46%, respectively, and the yield of T7 and T4 treatments increased by 3328.65 yuan/hm² and 3298.92 yuan/hm² compared with the control. The results showed that increased application of zinc fertilizer can effectively promote the growth and development of tobacco leaves, enhance the photosynthetic capacity of tobacco leaves and increase the output value of tobacco leaves.

Keywords:Tobacco, Zinc Fertilizer, Agronomic Traits, Output Value

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1. 引言

烟草的生长需要多种营养元素，合理的营养元素配比对烤烟生长发育及产质量有十分重要的影响 [1] [2]。适当增施锌肥可以促进烟叶的生长发育，改善烟株的农艺性状，促进光合产物的累积，提高烟叶的产量和产值 [3] [4]。一直以来烟农过分重视N、P、K等大量元素的施用比例，从而忽略微量元素的供给，造成肥料配比不均衡，这也导致土壤养分矛盾日益加重。研究表明 [5] [6]，当烟株大田生长期矿物质元素供应不足时，会引起植株根系生长不良，生育期延迟和生长势较差等情况，从而引起烟叶生长发育迟缓产量降低和品质变差。烟株在生长发育过程中，需要全面合理的营养物质，才能获得产量和品质俱佳的烟叶 [7] [8]。锌肥对烟叶的生命活动具有重要的意义，其含量的多少在一定程度上影响烤烟品质的好坏 [9] [10]。因此，本实验以锌肥为试验材料，研究增施锌肥对烤烟生长发育、光合特征和产量产值的影响，以期为促进烟叶生长、提高烟叶产量产值提供合理的施肥依据。

2. 材料与方法

2.1. 试验概况

试验地在安福县寮塘乡思塘村烟田(E114˚59'5'', N 27˚231332)进行。该地区年平均温度为17.7℃，年降水量为1553毫米，平均降雨日166天，平均日照时数1649小时，年无霜期279天。试验田土壤类型为白泥田，土壤肥力中等，肥力均匀，地势平坦，排灌方便，无病虫害，前茬作物为水稻，前茬未使用高残留除草剂。土壤理化性状为：pH 6.79，有机质24.6 g/kg，水解性氮131 mg/kg，有效磷12.7 mg/kg，速效钾184 mg/kg，交换性镁0.95 cmol/kg，交换性钙4.81 cmol/kg，有效硼0.32 mg/kg，有效硫4.76 mg/kg，有效铜1.88 mg/kg，有效锌1.63 mg/kg，有效铁213 mg/kg，有效锰6.88 mg/kg，水溶性氯34.6 mg/kg。

2.2. 试验设计

试验品种为当地主栽品种云烟87，种植密度为16500株/hm²，按锌肥施用量及施肥方法不同设7个处理，T1(CK)-T5分别为小培土时施硫酸锌：0、7.5、15.0、22.5、30.0 kg/hm²；T6：移栽后15天喷施一次硫酸锌(按3 kg/hm²用量配制0.2%的浓度的硫酸锌)；T7：移栽后15天、30天各喷施一次硫酸锌(按3 kg/hm²用量配制0.2%的浓度的硫酸锌) 7种不同的处理。2019年3月14日对烟苗进行移栽，小区面积50 m²，随机区组排列，3次重复。各处理操作方法分别为：T2、T3、T4、T5分别于小培土时，用细土10~15 kg拌匀后结合小培土环施。T6、T7叶面喷施处理，按设计时间用0.2%硫酸锌溶液对叶片正反面喷施，喷施时在晴天下午四时后进行。其它栽烟密度、施肥及其他大田管理均按当地生产技术方案操作，所有农事操作均在同一天进行。

2.3. 试验测定项目及方法

2.3.1. 农艺性状的调查方法

按照中华人民共和国烟草行业标准YC/T142-2010烟草农艺性状调查方法对烤烟进行农艺性状测定和记载，分别在烟草生长的团棵期(此时叶片达到12~13片，叶片横向生长的宽度与纵向生长的高度比例约为2:1形似半球状时为团棵期)、现蕾期(植株的花蕾完全露出的时间)、打顶期(植株可以打顶的时期)测量烟株的最大叶长、最大叶宽和有效绿叶数，测定各处理烟株最大叶长和叶宽，烤烟叶面积采用矫正叶面积系数法(叶面积 = 叶长 × 叶宽 × 0.6345) [11]，于收后测定其株高、茎围和节距等农艺性状。

2.3.2. SPAD值的测定

分别在烟草生长的团棵期、现蕾期、打顶期在每个小区定点选取5株烟叶进行测定取其平均值进行分析。

2.3.3. 光合指标测定

于烟叶打顶期，在光照条件充足的早上9:00~12:00，每个小区选择5株生长一致的烟株的中部叶进行光合指标的测定，使用CI-340便携式光合作用测定仪测定。

2.3.4. 产量的测定

经济性状在烟叶成熟期以小区为单位单独采收烘烤、分级计产。统计各小区烟叶产量、上中等烟比例、计算平均均价和单位面积产值。

2.4. 数据处理与分析

试验数据采用SPSS24.0、Excel2016进行统计分析，origin2018进行绘图。

3. 结果与分析

3.1. 增施锌肥对烤烟不同时期农艺性状的影响

由表1可知，团棵期，T2、T3、T7叶面积显著大于T1(CK)，T4、T5、T6叶面积则与T1无显著差异，除对照外，其它6个处理的叶面积不存在显著差异；现蕾期，T2、T3、T6、T7叶面积也显著大于T1，T4、T5叶面积则与T1无显著差异，除对照外，其它6个处理的叶面积不存在显著差异；打顶期，T2、T3、T6、T7叶面积也显著大于T1，T4、T5叶面积则与T1无显著差异，除对照外，T4处理的叶面积显著大于其它处理的叶面积。烤烟采收后，各个处理的茎围和节距不存在显著差异；T2、T3、T4、T5、T6采收后的株高显著大于T1，但其6个处理间无显著差异。

表1. 不同处理在不同时期对烤烟叶面积及采收后株高、茎围和节距的影响

注：不同小写字母表示差异达到0.05显著水平。

由表2可知，团棵期，T5、T6有效叶片数显著大于T1(CK)，T2、T3、T4、T7与T1无显著差异，除对照外其余6个处理无显著差异；T2、T3、T4、T5、T6、T7最大叶宽显著大于T1，但T2、T3、T4、T5、T6、T7之间无差异，各处理中最大叶长和最大叶宽无显著差异。现蕾期，T2、T3、T4、T5有效叶片数显著大于T1，T7与T1无显著差异，除对照外其余6个处理无显著差异，T2最大叶长显著大于T1，除对照外其余6个各处理间无显著差异；打顶期，T2、T3、T4、T5、T6、T7有效叶片数显著大于对照，除对照外其余6个处理间无显著差异；T2和T5最大叶长显著大于T1，T2、T3、T4、T6、T7最大叶宽显著大于T1，其中T4处理的最大叶宽显著大于T5。

表2. 不同处理对烤烟不同时期叶长、叶宽和叶片数的影响

注：不同小写字母表示差异达到0.05显著水平。

3.2. 不同处理对烟叶光合指标的影响

烟株的光合作用指标能反映出生长期间光合作用的情况，净光合速率是反映烟叶光合能力强弱的参数，气孔导度与蒸腾速率密切相关，而蒸腾速率是反映单位时间内单位面积蒸发的水分含量，胞间二氧化碳浓度的高低则能反映为叶片光合反映提供原料能力的强弱。在打顶期测定挂牌的每株烟苗上倒6、8、10叶位的光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度、蒸腾速率。从图1(A)中可以看出，在打顶期T3、T5、T6、T7净光合速率显著大于T1(CK)，除对照外其余6个处理间无明显差异；从图1(B)中可以看出T3、T6胞间二氧化碳显著高于T1，除对照外其它6个处理间无显著差异；从图1(C)中可以看出T3、T6、T7显著大于T1，但除对照外其它6个处理无显著差异；从图1(D)中可以看出T3、T5处理的蒸腾速率显著大于T1，除对照外T3、T5显著大于T2；由图1(A)、图1(B)、图1(C)、图1(D)中可以看出T3净光合速率、胞间二氧化碳、气孔导度显著高于对照，表明增施锌肥可以起到补充烟叶养分提高光合能力的作用。

图1. 不同处理对烟叶打顶期光合作用的影响

3.3. 不同处理烟株SPAD值比较

叶绿素含量是植物生理活性的重要指标，便携式叶绿素测定仪能够在田间准确、直观、无损、快速的测出SPAD值，从而反映出植物叶片的叶绿素含量。团棵期，T3、T5、T7处理的SPAD显著高于T1(CK)，除对照外的6个处理中T3、T5显著高于T2；现蕾期T2、T6处理的SPAD值显著高于T1，剩余4个与对照间无显著差异；打顶期，T2、T3、T4、T5、T6、T7处理的SPAD值显著高于T1，且T6显著高于T2、T3、T4、T5、T7处理(表3)。

表3. 不同处理烟株SPAD值比较

注：不同小写字母表示差异达到0.05显著水平。

从表3可以看出，增施锌肥的处理SPAD值与净光合速率测定值的趋势基本一致。在烤烟生长后期，增施锌肥的各个处理较不施锌肥处理表现出显著的差异性。缺锌会导致烟叶叶绿素合成不足。

3.4. 不同处理对烟叶经济性状的比较

从表4可以看出，就产量而言T4、T7处理产量达到1218.74 kg/hm²和1231.32 kg/hm²，较对照增加6.46%和7.55%，T2、T3、T4、T5、T6、T7均高于T1但无显著差异；在产值中，与对照相比所以处理均有所提高，其中T7表现最好，较对照提高了10.56%，T4表现次之，较对照提高了10.48%，各处理产值大小依次是T7 > T4 > T5 > T3 > T2 > T6 > CK；与T1(CK)相比各处理烟叶均价都有不同程度提高，但各处理间无显著差异；T2、T3、T4、T5、T6、T7上等烟比例均高于T1，其中T4处理较对照差异性达到显著，其余各处理与对照差异性不显著，各处理上等烟比例大小依次是：T4 > T7 > T5 > T3 > T6 > T2 > T1；各处理上中等烟比例较对照之间未达到显著差异性水平，其中增施锌肥的各个处理(T2、T3、T4、T5、T6、T7)均高于T1，各处理上中等烟比例大小依次是T4 > T7 > T3 > T5 > T2 > T6 > T1。可见无论是基施还是喷施锌肥都能提高烤烟的经济性状。

表4. 不同处理烟叶经济性状

注：不同小写字母表示差异达到0.05显著水平。

4. 讨论

4.1. 增施锌肥对烤烟农艺性状的影响

锌是烟叶的生长发育不可或缺的微量元素，充足的锌肥供应是烟叶优质高产的重要条件，据杨波等 [12] [13] [14] 研究显示当植烟土壤含锌量在1.96 mg/kg左右时有利于烟苗的生长和发育。本试验从团棵期、现蕾期和打顶期中的叶面积、最大叶长、最大叶宽和有效叶片数来看都表现出增长的趋势。根据各处理不同生育期的农艺性状来看，T7综合表现最好。随着锌肥施用量的增加，叶面积、最大叶宽和最大叶长都有增长，但有效叶片数增长不太明显，这与锌肥能否促进叶片的产生和田间管理选留叶片有一定的关系。增施锌肥的处理与对照相比较在叶面积、最大叶长、最大叶宽和有效叶片数均有不同程度的增加，说明增施锌肥对烟叶农艺性状具有一定的促进作用，就不同施肥方式来说喷施效果较好 [15] [16]。

4.2. 增施锌肥对烤烟光合特性的影响

烟叶的光合产物决定着烟叶的产量的多少和质量的好坏。有研究表明 [17] [18] [19]，锌作为碳酸酐酶的辅助因子可以调节酶的活性，能够有效的促进光合反应。本试验发现，在净光合速率方面，T3、T5、T6、T7显著大于T1，说明锌肥在一定程度上能够促进烟株的净光合速率。在胞间二氧化碳方面，T3、T6显著高于T1，T2、T4、T5、T7较T1无显著性差异，表明锌肥对叶片光合反应提供二氧化碳的效果并不明显。气孔导度和蒸腾速率方面两者指标是相互关联的，在气孔导度中，T3、T6、T7显著大于T1，在蒸腾速率方面T3、T5显著高于T1，说明锌肥对提高光合反应具有一定的促进作用，这与邓小鹏等人 [20] [21] [22] 研究结果相一致。烟叶中叶绿素对烤烟的产质量及生长发育进程都有重要的影响。本研究发现，在各个生育时期中，SPAD值呈现出增长的趋势，说明适当增施锌肥能较大提高烟叶中质体色素的含量，可以提高光合能力，这与前人 [23] [24] [25] [26] 研究结果基本一致。

4.3. 增施锌肥对烤烟经济性状的影响

试验结果表明，增施锌肥的处理(T2、T3、T4、T5、T6、T7)在产量、产值、均价、上等烟比例和中上等烟比例均高于未增施锌肥的处理(T1)。与T1相比，T4处理分别使产量、产值、均价、上等烟比例和中上等烟比例提高6.46%、10.48%、3.81%、12.14%和1.35%，T7处理较T1分别使产量、产值、均价、上等烟比例和中上等烟比例提高7.55%、10.56%、2.8%、11.8%和1.3%，就施肥量和施肥方式来看T4处理要优于T7，T4处理对均价、上等烟比例和中上等烟比例提高幅度较大，T7处理对产量和产值提高幅度较大效果较好，这与前人 [27] [28] [29] 的研究结果基本一致。

5. 结论

增施锌肥在烟草生长前期(团棵期)的促进效果并不明显，在进入旺长期后，对促进烟株生长效果显著，增施锌肥对烟草的株高和叶面积具有积极的影响 [30] [31]。就整个生育期而言，增施锌肥能够增强烟叶的光合能力，增加光合产物，提高烟叶内质体色素的含量，增施锌肥对提高烤烟产量、产值和均价在上中等烟比例上的效果不明显，但能显著促进烟株的生长发育，至于能否提高烟叶品质将是下一步的研究重点。

基金项目

国家自然科学基金项目(编号：31260350)；江西省吉安市烟草专卖局科技项目(吉烟科[2018] 4号)；江西农业大学研究生创新专项资金项目(编号：NDYC2019-S012)。

文章引用

王 俊,胡蓉花,尼金玉,沈雪婷,潘瑞朋,李亚纯,王子璇,郑 云,杨祥飞,郑九洲,朱肖文,刘齐元. 增施锌肥对烤烟农艺性状、光合特性及产量的影响
Effects of Adding Zinc Fertilizer on Agronomic Characteristics, Photosynthetic Characteristics and Yield of Flue-Cured Tobacco[J]. 植物学研究, 2020, 09(05): 502-510. https://doi.org/10.12677/BR.2020.95063

参考文献