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《河南农业大学》 2008年
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氮磷钾肥对烤烟内在品质的影响及其施肥模型

陈义强  
【摘要】: 氮磷钾是烟草栽培中的三大营养元素。如何进行合理施氮、有效施磷、高效施钾以实现烟叶生产的最佳品质一直是烟草栽培的关键。自80年代以来,我国烟草工作者重视烤烟施肥技术的研究,开展了大量有针对性的工作,取得了重要研究成果,但是,由于受多种因素的影响,目前我国烤烟施肥技术还存在许多问题和不足。如以烟叶的外观质量和产值为标准作为判断施肥效果好坏的依据;还未实现烟草需肥与土壤供肥的动态平衡;以经验施肥为主,缺乏科学可靠的量化施肥依据等等。随着烟草农业现代化的发展和精准农业的兴起,传统农业生产中的粗放施肥方式已无法满足优质烟叶生产的需要,以烟叶的综合品质为判断施肥效果的标准并依此建立烟草施肥模型已是当前烟草生产中急需解决的问题。 本研究以经典统计学和地统计学为研究方法,在土壤养分空间变异性研究的基础上选择试验地,进行两年的盆栽及大田正交回归试验,对氮、磷、钾肥三因子间的双因素、三因素交互作用进行分析,对烟草栽培中的氮磷钾肥这三因子与烟草产值、品质的关系进行研究,在此基础上建立二者之间的经验模型及施肥模型。本研究主要结论如下: (1)建立了基于地统计学的土壤养分空间变异性的评价方法。根据所建立的评价方法对试验地土壤碱解氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾、有机质含量和pH值的空间变异性进行评价。结果表明,2006年试验地中碱解氮、全氮、全磷、全钾、有机质含量和pH值的空间变异程度都小于20%,相对均匀面积比都为100%,速效磷和速效钾的空间变异程度大于20%,但相对均匀面积比分别为82.18%和94.99%,都大于80%。2007年试验地中碱解氮、速效钾、全氮、全磷、全钾含量和pH值的空间变异程度都小于20%,相对均匀面积比都为100%,速效磷和有机质的空间变异程度大于20%,但相对均匀面积比分别为91.34%和95.70%,都大于80%。可见,2006年和2007年的试验地土壤养分的空间分布虽存在差异,但空间变异性不明显,都属于肥力较为均匀的烟田。在此基础上进行了氮磷钾肥的正交回归试验,两年的试验结果都较为理想,说明所建立的基于地统计学肥力均匀的试验地的选择方法及其评价方法较为合理。 (2)在盆栽条件下0~10 g pot-1纯氮,大田条件下0~105 kg hm-2纯氮的施氮范围内,随氮用量的增加,产值呈现先增加而后降低的趋势,烤后烟叶中总氮、烟碱含量都相应提高,而总糖、还原糖含量都降低,钾离子、氯离子含量的变化规律不明显。在盆栽条件下0~20 g pot-1 P2O5,大田条件下0~210 kg hm-2 P2O5的施磷范围内,随着磷肥施用量的增加,产值呈现先增加而后缓慢降低的趋势,烤后烟叶中总氮、烟碱、总糖、还原糖、钾、氯含量的变化规律都不明显。在盆栽条件下0~50 g pot-1 K2O,大田条件下0~525 kg hm-2 K2O的施钾范围内,随着钾肥施用量的增加,烤后烟叶的钾、总糖和还原糖含量都相应提高,烟碱、总氮则相应减少,氯含量变化规律不明显,产值呈现先明显增加而后缓慢降低的趋势。因此,虽然烟草是喜钾作物,在烟叶生产中还是要掌握好钾肥的施用量。 (3)烤后烟叶中的类胡萝卜素基本上只剩下叶黄素和β-胡萝卜素,其含量分布区间为70~130μg g-1,叶黄素含量略高于β-胡萝卜素含量。各处理新黄质、叶黄素和β-胡萝卜素三者含量相加后的类胡萝卜素总量都小于250μg g-1。较高的氮肥施用量(盆栽条件下每株施氮量大于或等于6 g纯氮,大田条件下每公顷施氮量大于或等于67.5 kg纯氮),较高的钾肥施用量(盆栽条件下每株施钾量大于或等于18 g K2O,大田条件下每公顷施钾量大于或等于202.5 kg K2O)和中等磷肥施用量以及氮磷钾合理配施(1∶1.3∶3.0)明显促进了类胡萝卜素的积累。 (4)在试验施肥范围内,随着氮、磷肥施用量的增加,类胡萝卜素类中性致香物、新植二烯含量增加,棕色化产物类、类西柏烷类中性致香物含量降低,苯丙氨酸类中性致香物的变化不明显;随着钾肥施用量的增加,类胡萝卜素类中性致香物、新植二烯含量增加,棕色化产物类、苯丙氨酸类、西柏烷类中性致香物含量降低。 (5)当施肥区间足够大时,氮磷肥、氮钾肥、磷钾肥间互作中都存在一个阀值,低于这个阀值时氮磷钾肥间都表现为协同促进作用,高于这个阀值时则都表现为拮抗作用。 (6)可溶性总糖与总氮、烟碱含量呈极显著负相关,与还原糖含量呈极显著正相关。总氮与还原糖含量呈极显著负相关,与烟碱含量呈极显著正相关。钾含量与可溶性总糖和还原糖呈极显著正相关,与总氮、烟碱呈极显著负相关。烟叶磷含量与总氮、烟碱呈显著正相关。叶黄素含量和β-胡萝卜素含量呈极显著正相关。叶黄素、β-胡萝卜素含量都与烟叶钾含量呈极显著正相关,都与烟叶氯含量呈显著负相关。叶黄素含量与烟叶总氮含量呈显著正相关。烤后烟叶钾含量与棕色化产物类、苯丙氨酸类中性致香物呈极显著负相关,与类胡萝卜素类中性致香物、新植二烯呈极显著正相关。 (7)对各处理烤后烟叶的内在品质进行模糊综合评价,采用层次分析法(AHP)确定了各指标的权重,并建立了烟叶品质的隶属函数。以模糊综合评价的总得分为品质指数,建立氮、磷、钾施肥量与品质指数的回归方程,并对回归方程进行优化。结果表明,盆栽试验适宜的氮肥施用量为每株4.66~5.84 g纯氮,施磷量为每株8.03~10.47 g P2O5,施钾量为每株22.79~28.46 g K2O。在回归方程优化的基础上以两年盆栽试验结果建立了包含土壤基础肥力贡献率和烟草品种需肥量等参数的烟草氮磷钾的施肥模型,并以两年大田试验的结果对施肥模型进行了验证。 本研究的主要创新点如下: (1)提出并建立了基于地统计学的农业田间试验地选择及评价的新方法; (2)建立了基于频次分析的三因素交互作用的分析方法,并用该方法分析了氮磷钾肥对烟草类胡萝卜素的交互作用; (3)建立了烟草氮磷钾肥与综合品质指数的经验模型,并在此基础上建立了包含土壤基础肥力贡献率和烟草品种需肥量等参数的施肥模型。
【学位授予单位】:河南农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:S572

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7 曹爱华;徐光军;刘保安;;固相萃取技术在烟草残留分析中的应用[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
8 汤家耀;;澳门2000年青少年与烟草调查主要结果及对反烟工作的提示[A];新世纪预防医学面临的挑战——中华预防医学会首届学术年会论文摘要集[C];2002年
9 边有伦;;论烟草物资采购方法[A];中国烟草学会第四届理事会第三次会议暨2002年学术年会会刊[C];2002年
10 郭玉奇;李金湖;;中国烟草产业发展分析及对策思考[A];中国烟草学会“2020年的烟草科学与技术”发展研究学术交流会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张四代 实习记者 周俊;加钾收购事件好戏迭出[N];农资导报;2010年
2 李冬;国际钾肥氮肥需求刺激价格上涨[N];中国贸易报;2004年
3 中化化肥高级顾问、中国农业大学教授 王兴仁;中化化肥免费电话解答集锦[N];农资导报;2009年
4 梁久梅;冬季怎样保管化肥[N];临汾日报;2009年
5 柯文;寒冷季节怎样保管化肥[N];农民日报;2009年
6 本报记者 张桂敏;加拿大钾肥公司第二季度业绩披露[N];农资导报;2006年
7 本报记者 白舒婕;八成农民不再“路边购肥”[N];新农村商报;2010年
8 中国农业大学教授 曹一平;小满时节咋施肥[N];人民日报;2009年
9 宗禾;钾肥:国际卖家力图统一全球价格[N];中华合作时报;2009年
10 记者 张桂敏;钾肥:卖家力图统一全球价格[N];农资导报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈义强;氮磷钾肥对烤烟内在品质的影响及其施肥模型[D];河南农业大学;2008年
2 王英娟;褪黑素合成酶基因对烟草和贯叶连翘的转化及转基因植株抗氧化能力的增强[D];西北大学;2008年
3 徐洁;两个真菌菌株对烤烟诱香机理的初步研究[D];山东农业大学;2006年
4 李明;寒地高产玉米产量及品质形成与调控规律研究[D];东北农业大学;2002年
5 高文霞;烤烟增香微生物优异菌株的研究及其对烟叶品质的影响[D];福建农林大学;2010年
6 刘永安;在不同氮、钾施用量和遮阴条件下麻疯树幼苗对干旱的生理生态响应[D];四川农业大学;2011年
7 晁逢春;氮对烤烟生长及烟叶品质的影响[D];中国农业大学;2003年
8 江厚龙;基于GIS小尺度下豫中烟田管理分区与推荐施肥研究[D];河南农业大学;2011年
9 王启现;夏玉米氮肥高效利用机制研究及周年氮素分析[D];中国农业大学;2004年
10 许衡;有机物料和氮素化肥对平邑甜茶实生苗生物学效应的研究[D];山东农业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李毅;转基因抗虫杂交棉高产高效栽培模型的研究[D];湖南农业大学;2005年
2 刘杏认;化肥及有机肥对叶菜产量和硝酸盐含量影响研究[D];河北农业大学;2003年
3 俄胜哲;攀西地区稻米中微量元素含量变异及影响因素初探[D];四川农业大学;2005年
4 韦杰楠;越橘氮磷钾的施肥效应及配方施肥的研究[D];吉林农业大学;2007年
5 窦春英;施肥对东南景天吸收积累锌和镉的影响[D];浙江林学院;2009年
6 储大燕;烟草中类胡萝卜素及其异构体的分析研究[D];中国科学技术大学;2009年
7 周建军;海拔高度对烟叶产质量的影响研究[D];湖南农业大学;2007年
8 赵继献;施肥对优质杂交油菜品质性状影响的研究[D];贵州大学;2005年
9 林昌华;平衡施肥对大葱、甘蓝产量及其商品性状的影响[D];华南热带农业大学;2006年
10 于琳;氮磷钾肥对亚麻纤维产量及品质的影响[D];东北农业大学;2007年
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