统计分析在烤烟营养评价和推荐施肥中的应用_直线回归

第32卷增刊河南农业大学学报Vol.32Supp.1998年9月ActaAgriculturaeUniversitatisHenanensisSep.1998统计分析在烤烟营养评价和推荐施肥中的应用直线回归胡国松1包勤2陈江华2赵兴2赵元宽2刘国顺1(1河南农业大学国家烟草栽培生理生化基地,郑州450002;2中国烟叶生产购销公司,北京100052)摘要通过对半叶法得到的有关烤烟烟叶评吸质量和营养元素含量的线性相关分析,发现烟叶烟碱含量太低是导致1996年利川烟叶氮碱比和糖碱比严重失调、香吃味较差的主要原因。烟碱含量过低的原因主要同N和Cu含量过低,P和Fe含量过高有显著线性相关关系,评吸总分与N和Cu呈正相关,与烤烟P和Fe含量呈负相关。因此,在今后的烤烟生产中,利川应适当增加N和Cu的施用,降低P的施用,采取措施例如适量施用石灰等降低烤烟对铁的吸收。关键词烤烟;营养;施肥;香吃味;线性回归中图分类号S572在一个通过区试选定品种的特定烟区,营养是影响烤烟品质的最主要因子之一[1]。从一定程度上讲,营养是否恰当甚至比成熟度和烘烤更加重要,因为如果营养不协调必然导致烤烟内在化学组分的不协调,这种烟叶即使充分成熟,烘烤工艺完美,品质也会大打折扣。所以施肥对烤烟生产显得尤其重要。传统上的推荐施肥方式最常见的有两种,即测土施肥和植物营养诊断施肥。前者主要是根据土壤中养分的含量多少来决定施肥量,后者是根据植物中养分含量的多少来决定施肥量。但在确定烤烟施肥时,笔者发现这两种方式都有其局限性。以K为例,如果使用测土施肥来确定施K量,土壤速效K含量相近的南方黄壤与北方潮土在同一地点进行盆栽时,尽管黄壤缓效K和全K含量均远低于潮土,但植烟后黄壤土收获的烟株K含量却远高于潮土。当使用营养诊断施肥时,却发现南方福建和贵州等烟区,烤烟烟叶K含量高达15%以上时,仍会出现较明显的缺钾症状,而在黄淮烟区,烟叶K含量达到1%时,就绝不会出现缺K症状。更重要的是,测土施肥和营养诊断施肥所考虑的仅是植物外部长势长相。但对于烤烟而言,更重要的是内在化学组成和香吃味,这用传统的测土施肥和营养诊断施肥很难达到。而对于烟厂而言,香吃味远比烤烟长势长相更重要。为此,笔者尝试用统计学方法建立烟草品质,特别是香吃味与营养元素施用之间的关系,进而根据这种关系提出以改善烤烟品质为目标的平衡施肥方案。本文将报道利用直线回归方法所得到的一些结果。1材料与方法1996年在湖北利川分别选取土壤肥力大致相同、施肥量相当的烟田,统一按中国烟草总第一作者,男,35岁,博士,副研究员,从事烟草栽培生理生化研究。10河南农业大学学报第32卷公司的三化方针进行管理,待烟叶成熟采收后,按一定的控制区域分农户采取C3F烟样,每样1kg,然后沿主脉将烟叶分开,一半进行营养元素含量和烤烟内在化学组分的化验分析,另一半由武汉卷烟厂进行评吸分析。烟叶养分具体测定方法是:氮采用湿消化凯氏定氮法,钾采用025molL-1盐酸浸提火焰光度计法[2],其余营养元素采用干灰化盐酸溶解ICP法测定[3]。烟叶评吸项目为烟叶香气质、香气量、杂气、余味、刺激性等,将结果进行数值化得到评吸总分,并以其代表香吃味。最后对上述结果进行考察,探讨营养元素含量与烤烟香吃味之间的关系。然后,对评吸总分和各种养分含量进行直线回归分析,找出各自烟区影响烤烟香吃味的主要营养元素,并根据影响程度对施肥提出改进意见。2结果与分析21利川基地烤烟营养元素含量1996年利川烟叶C3F样各种营养元素和烟碱、还原糖的含量如表1。由表1可见,利川烤烟烟叶N含量并不高,平均只有1403gkg-1,低于我国烟叶的平均含N量[1]。P的平均含量为441gkg-1,整体处于正常范围内[4],但却明显高于全国和云南平均水平[5],且有85%的烟样超过50gkg-1。利川烟叶K平均含量为3247gkg-1,较全国及云南的平均值高许多[1]。利川烟叶Ca平均含量为1673gkg-1,较全国及云南水平低,但这对烤烟内在品质协调有好处[1]。Mg在烤烟烟叶内的含量范围一般为30~12gkg-1,当烟叶Mg含量低于15gkg-1时,烟叶会出现明显的缺Mg症状,而含量达到25gkg-1,一般不会出现缺Mg症状[6]。利川烤烟有64%的烟样镁含量低于15gkg-1,有213%的烟样在15~2.5gkg-1之间,对于生长这些烟样的地块和烟田,应考虑适当补充含Mg肥料,例如钙镁磷肥等。利川烟叶S含量平均值为412gkg-1,处于合理范围内。对于微量元素,利川烟叶铁平均含量为207mgkg-1,略低于云南和全国平均水平。利川烟叶Mn平均含量为1629mgkg-1,高于报道的烤烟缺Mn临界浓度[7],也远高于云南和全国平均水平[1],但没有含量特别高的烟样,最高含量为383mgkg-1,不可能出现因Mn过高引起的黑烟草[8]。烟叶Cu平均含量为117mgkg-1,低于正常值,有21%的烟样Cu含量低于10mgkg-1,因此,利川烟叶生产中应考虑Cu肥的施用。缺Cu时,Cu的施用对烤烟产量和品质均有改善[9]。利川烟叶Zn平均含量高于全国平均水平[1],且最低含量为192mgkg-1,因此,基本上不需要补锌。B肥施用是否有效实际也同土壤B含量有关[10,11]。顶芽B含量低于15~16mgkg-1时,烟叶就可能缺B[10]。利川烟样平均B含量为121mgkg-1,较全国和云南平均值都低得多[1],且有276%的烟样B含量低于10mgkg-1,应考虑补充B22烟碱和还原糖含量与营养元素含量间的关系利川烟碱含量太低,平均只有108gkg-1,远低于美国烟草界认为的最佳含量25gkg-1,但还原糖含量平均为166gkg-1,与美国烟草界认为的最佳还原糖含量150gkg-1非常接近,处于较好的位置[5]。氮碱比和糖碱比是最常用来衡量烟叶化学品质是否协调的重要指标之一,同其它地方的烟叶相比,利川烟叶氮碱比和糖碱比失调,有74%的烟增刊胡国松等:统计分析在烤烟营养评价和推荐施肥中的应用11样氮碱比大于1,277%的烟样氮碱比大于2,处于很不协调的位置,87%的烟样糖碱比大于10,53%烟样糖碱比大于15,277%的烟样糖碱比大于20,有的甚至高达50以上,也处于很不协调的位置。尽管全氮含量较低是一个重要因素,但最根本的问题是烟碱含量过低。烟碱含量过低的原因主要同N含量过低有关。由表2可见,利川烟碱含量与氮含量呈显著正相关。对于植物而言,吸收的N最先用于合成植物生长发育最必需的物质例如核蛋白、核酸、蛋白质、叶绿素、各种酶等,因此,当烤烟吸收的N较少时,N首先用于合成上述物质,而用于合成烟碱的氮减少,结果造成烟碱含量较低,N碱比过大。N含量升高可以明显降低烟叶糖碱比,其相关方程为Y=621.5-31058X,相关系数0503(r0.01=0.372),每增加1%烟叶氮含量,糖碱比下降31058表11996年利川烟叶各种养分及烟碱、还原糖含量样号NPK2OCaMgSBFeMnCuZn烟碱还原糖糖碱比氮碱比评吸总分115.33.744.315.81.24.217022014310.94614.4147.610.251.0659213.23.624.316.87.72.213.614514310.319.2110194.517.681.2062311.23.835.915.62.93.315.516815511.651011.4180.615.840.9857416.63.841.617.63.94.116.52563468.422.415.911407.171.0463513.83.735.115.63.33.712.210285.211.638.610.6174.316.441.306661503.641.41702.44.312.299.728310.23315.5179.211.560.976271303.429.715.44.13.38.981541677.9920.513.3185.613.950.9864815.73.940.916.32.24.512.314924511.834.714.5142.59.831.0957916.13.532.316.3204.59.9417918612.938.512.7192.715.171.27621213.73.731.414.11.73.59.1813018113.340.8130210016.151.05531314.53.823.815.74.53.310.815612013.830.217.8201.311.310.81601413.23.830.116.61.45.59.981623839.4741.410.3183.117.781.28591518.14.923.616.65.14.213021020913.944.415.1185.112.261.2062161604.341.61603.84.812.421717311.733.24.6144.831.483.47591710.74.930013.75.54.110.511878.813.224.94.0181.245.32.67551813.94.422.716.86.44.19.043682667.422204.4186.242.323.1656191405025.317.65.34.516.610121211.639.66.6185.628.122.13562014.24.526.517.47.13.712.929215510.422.95.6175.131.272.5352211603.839.417.83.15.11903093127.6630060117.619.62.67532213.44.235.717.84.33.613029613710.22506.8150.122.071.97552315.53.426.117.74.22.78.8620114012.935.713.8175.312.731.12602412.93.925.118.810.62.611.221484.58.5721.313.1147.111.230.9859251103.527.117.71.23.716.33846209.622.95.7184.632.391.93532615.63.438.715.9204.99.141014514.333012.8175.313.701.22622713.75.530.616.22.94.111.713312714.545.513.5167.512.411.02632914.75.734.418.15.63.516.420610412.833.67.2140.219.472.04593012.83.233.816.73.64.610.518118510.726.37.5160.421.391.71653115.65.335.118.24.14012.418674.611.831.260151.325.222.61563313.84.831.117.58.24.912.71791168.7952.35.8132.722.882.39543415.54.234.51603.74.513.811514014.957.714.2164.711.601.09663515.64.632.516.54.44.211.811812014.522.911.4158.713.921.36513614.54.532.817.28.85.213.714011410.541.55.8135.623.382.50543813.14.133.318.42.65011.534422612.253050172.234.442.61584012.64.630.215.61.93.512.320065.216.835.410.5177.716.921.20524213.43.831.51601.8607.6217518512.728.218.4172.59.380.73644312.