CN102986355A - 一种针对烤烟的精准施氮方法 - Google Patents

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陈建军
吕永华
贺广生
谢晋
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Abstract

本发明公开了一种针对烤烟的精准施氮方法，该方法是在烤烟生长的还苗期，当SPAD值小于38时，氮肥使用量为25-30kg/hm2；在烤烟生长的伸根期，当SPAD值小于42.5时，氮肥使用量为30-35kg/hm2；在烤烟生长的团棵期，当SPAD值小于44时，氮肥使用量为25-30kg/hm2；在烤烟生长的旺长期，当SPAD值小于46.5时，氮肥使用量为25-30kg/hm2；大于或等于SPAD阈值时不施氮；整个生育期的施氮量总和在110kg/hm2以下。本发明的方法将最佳施肥阈值细化至每个需肥生育期，通过把每个需肥生育期的SPAD值大小与该生育期最佳施肥SPAD值进行比较，进而判断是否需要施肥。本发明使得烤烟施氮的精准度得到了进一步的提高，从而能够大幅提高氮肥利用率及烤烟的产质量水平。

Description

一种针对烤烟的精准施氮方法
技术领域
本发明属于烟草种植技术领域，具体涉及一种针对烤烟的精准施氮方法。
背景技术
在中国的烤烟生产中，存在着过量施氮和过迟追氮的现象，这不仅增加生产成本，而且造成烟叶质量下降，同时由于肥料利用效率低还引起环境污染等系列问题。发展于上个世纪的烟叶平衡施肥技术，对推动中国烟叶生产起到了积极作用，但平衡施肥技术由于缺乏与烟叶生长状况匹配的矿质营养实时实地快捷、无损伤诊断技术，难以有效地对烟株营养与生长情况进行有效监测，从而带来施肥上的盲目性。
在中国南方烟区高温多雨条件下，氮素利用率只有39.6%，且过多氮肥施用对烟叶质量产生极大的负面影响。因此，实时快速地监测田间烟株的氮素营养状况，进而根据氮素丰缺状况来指导田间烤烟实地追施氮肥，对于提高氮肥利用效率和烟叶的产量与质量意义重大。
诊断烤烟氮素营养状况或丰缺状况的方法很多，其中通过测定烤烟叶片或植株全氮含量被认为是比较准确的方法，但这种方法需要破坏性取样，要进行实验室分析，并具有明显的滞后性。
叶绿素仪（soil plant analysis development，SPAD仪）用来诊断烤烟氮素营养状况或丰缺状况具有快速、简便和无损的特点，近年来在作物营养诊断上得到了广泛关注。在水稻、小麦、棉花、油菜等作物上对应用SPAD仪诊断氮素营养状况及指导氮肥施用做了大量研究，并取得了较好的效果。
在烟草上，虽然前人对烤烟叶片SPAD值与叶绿素含量、总氮含量的关系开展了一些前期工作，并建立了基于SPAD仪的田间施肥方法，但是其只根据单一的SPAD阈值判断烤烟氮素含量的盈缺，虽较于传统的农家施肥方式取得了较好的产质量，但还有较大的提高潜力。
发明内容
为了克服现有的根据单一SPAD阈值判断烤烟氮素含量以确定施氮量的方法的局限，本发明的目的在于研究不同氮素水平下烤烟不同生育期叶片SPAD值与烤烟产质量的相互关系，以期确立不同生育期最适施氮阈值，最终提供一种针对烤烟的精准施氮方法，从而进一步提高烤烟产质量。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种针对烤烟的精准施氮方法，包括以下步骤：
在烤烟生长的还苗期，当SPAD值小于38时，氮肥使用量为25-30kg/hm2，大于或等于38不施氮；
在烤烟生长的伸根期，当SPAD值小于42.5时，氮肥使用量为30-35kg/hm2，大于或等于42.5不施氮；
在烤烟生长的团棵期，当SPAD值小于44时，氮肥使用量为25-30kg/hm2，大于或等于44不施氮；
在烤烟生长的旺长期，当SPAD值小于46.5时，氮肥使用量为25-30kg/hm2，大于或等于46.5不施氮；
整个生育期的施氮量总和在110kg/hm2以下。
肥料施用量视所测SPAD值而定，当所测SPAD值较为接近适宜阈值时，施肥可以减少，当所测SPAD值较为远离适宜阈值时，需要增加施肥。如：还苗期，所测SPAD值为37，那么可将选择范围中较小的施用量25kg/hm2，若所测SPAD值为30，那么将要选择范围中较大的施用量30kg/hm2。
具体地，烟苗从移栽到成活为还苗期；根系恢复生长，叶色转绿、不凋萎、心叶开始生长，烟苗即为成活；
烟苗从成活到团棵称为伸根期；
植株达到团棵标准，此时叶片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；
植株从团棵到现蕾称为旺长期。
SPAD值的测定：于移栽后分别在烟株的还苗期、伸根期、团棵期及旺长期，选择长势一致的烟株，用去离子水洗净第三片完全展开的功能叶中部，用棉布拭干，SPAD-502测定其SPAD值，测定部位为完全展开叶的中部的SPAD值，每片叶测定4次。每个小区测定10株，取其平均值作为该小区的SPAD值。取样时间为上午9时。
上述方法中，SPAD阈值的确定是有根据的。烤烟施肥关键期为还苗期、伸根期、团棵期和旺长期。在文献（王维，陈建军，吕永华，等.烤烟氮素营养诊断及精准施肥模式研究[J].农业工程学报，2012，28(9)：77-84.）中，通过对不同施氮量下施肥关键期顶部第三叶SPAD值的平均值与烟叶产值的回归分析表明，各生育时期的叶片SPAD平均值与产值呈明显的二次曲线关系，且在第28d（还苗期）,最高产值对应的施氮量为110kg/hm2，SPAD值为38；第35d（深根期），最高产值对应的施氮量为110kg/hm2，SPAD值为42；第42d（团棵期）,最高产值对应的施氮量为110kg/hm2，SPAD值为44；第49d（旺长期）,最高产值对应的施氮量为110kg/hm2，SPAD值为46.5。因此，还苗期最适施氮SPAD阈值为38，伸根期最适施氮SPAD阈值为42.5，团棵期最适施氮SPAD阈值为44，旺长期最适施氮SPAD阈值为46.5，且整个生育期的最大施氮量不超过110kg/hm2。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
本发明的方法克服了现有的根据单一SPAD阈值判断烤烟氮素含量以确定施氮量的方法的局限，将最佳施肥阈值细化至每个需肥生育期，通过把每个需肥生育期的SPAD值大小与该生育期最佳施肥SPAD值进行比较，进而判断是否需要施肥。本发明使得烤烟施氮的精准度得到了进一步的提高，从而能够大幅提高氮肥利用率及烤烟的产质量水平。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
1、试验设计
试验于2012年在广东省梅州市大浦县西河村进行了本发明的推广示范试验，试验设置了3个施氮方法：分别为当地传统农家施氮方式（NH），S=43的单一性阈值SPAD仪指导施氮方式（SZ-1）以及本发明施氮方式（SZ-2），各处理试验均为3次重复，随机区组排列，共18个小区，每个小区种植60株，四周设保护行，其它管理措施按优质烤烟规范化生产要求进行。试验地土壤基本理化性质见表1。
表1试验地土壤基本理化性质
Figure BDA00002562091200031
2、SPAD值测定
于还苗期，伸根期，团棵期及旺长期，分别选择长势一致的烟株，用去离子水洗净从上向下数第三片完全展开的功能叶中部，用棉布拭干，SPAD-502测定其SPAD值，每片叶测定4次，取平均作为该叶片的SPAD值，每个小区测定10株，取其平均值作为该小区的SPAD值。取样时间亦为上午9时。
3、施肥方法
三种施氮方法的氮肥施用量及施用时期见表2，其中，P2O5、K2O的用量固定。肥源为烟草专用复合肥（N-P2O5-K2O：13-9-14）、过磷酸钙（P2O5：12%）、硫酸钾（K2O：50%）、硝酸钾（N-K2O：13.5-44.5）、碳酸氢铵（N：17.7%）、油菜麸（N-P2O5-K2O：5.2-1.4-1.3）。
（1）NH组的施肥：基肥施氮量为110kg/hm2；后分别在移栽后20d、40d、80d追施氮18kg/hm2。
（2）SZ-1的施肥：基于SPAD仪精量施氮模式（SPAD阈值为43），于移栽后17-52d，每7d用SPAD-502测定一次处理烟株的SPAD值，当SPAD测定平均值小于阈值43时，追施氮肥（移栽后52d前，追施纯氮30kg/hm2；52d后，追施纯氮20kg/hm2），大于或等于阈值不施氮，最终最大施氮量需控制在110kg/hm2。
（3）SZ-2的施肥：基于SPAD仪精量施氮模式，于移栽后烟苗进入还苗期、伸根期、团棵期及旺长期（施肥生育期由当地烟苗实际长势而定），用SPAD-502测定一次处理烟株的SPAD值。在还苗期当SPAD值小于38时，氮肥使用量为30-35kg/hm2，大于或等于38不施氮；在伸根期当SPAD值小于42.5时，氮肥使用量为30-35kg/hm2，大于或等于42.5不施氮；在团棵期当SPAD值小于44时，氮肥使用量为25-30kg/hm2，大于或等于44不施氮；在旺长期当SPAD值小于46.5时，氮肥使用量为25-30kg/hm2，大于或等于46.5不施氮；肥料施用量视所测SPAD值而定，当所测SPAD值较为接近适宜阈值时，施肥可以减少，当所测SPAD值较为远离适宜阈值时，需要增加施肥。如：还苗期，所测SPAD值为37，那么可将选择范围中较小的施用量25kg/hm2，若所测SPAD值为30，那么将要选择范围中较大的施用量30kg/hm2。但最终整个生育期总施氮量需控制在110kg/hm2。
表2氮肥施用量及施用时期（梅州大埔地区）
Figure BDA00002562091200041
4、试验结果
试验结果见表3。从表3可以看出，烟叶的产量和产值在不同施氮方式下呈现出较大差异：产量和产值的大小均为SZ-2最大，SZ-1其次，最小为NH。各处理之间在产量和产值上差异均显著，且SZ-2产量和产值分别比当地生产水平增加约28.32%和37.60%，比SZ-1增加了约20.9%和17.9%。以上数据可以明显看出，本发明的方法能够在烤烟产质量上带来较的提高。
表3基于SPAD仪烤烟氮素营养实时诊断及精准施肥模式的试验产量产值
Figure BDA00002562091200051
注：本方差分析采用Duncan新复极法，“NH”代表当地生产水平，“SZ-1”为根据单一的SPAD阈值S=43的旧施肥方法、”SZ-2”为本发明的新施肥方法。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种针对烤烟的精准施氮方法，其特征在于包括以下步骤：
在烤烟生长的还苗期，当SPAD值小于38时，氮肥使用量为25-30kg/hm2，大于或等于38不施氮；
在烤烟生长的伸根期，当SPAD值小于42.5时，氮肥使用量为30-35kg/hm2，大于或等于42.5不施氮；
在烤烟生长的团棵期，当SPAD值小于44时，氮肥使用量为25-30kg/hm2，大于或等于44不施氮；
在烤烟生长的旺长期，当SPAD值小于46.5时，氮肥使用量为25-30kg/hm2，大于或等于46.5不施氮；
整个生育期的施氮量总和在110kg/hm2以下。
2.根据权利要求1所述的针对烤烟的精准施氮方法，其特征在于：烤烟的SPAD值是这样测定的：于移栽后分别在烟株的还苗期、伸根期、团棵期及旺长期，选择长势一致的烟株，用去离子水洗净第三片完全展开的功能叶中部，用棉布拭干，SPAD-502测定其SPAD值，测定部位为完全展开叶的中部的SPAD值，每片叶测定4次；每个小区测定10株，取其平均值作为该小区的SPAD值；取样时间为上午9时。
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