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本研究根据烤烟大田生育期内水肥需求规律和特点,改变传统的沟灌施肥方式,采用水肥精益管理系统对烤烟进行施肥和灌溉。探讨了水肥精益管理对赣州烟区烤烟生长发育、烤后烟叶产质量和烤烟种植经济效益的影响,旨在为研究水肥精益管理对烤烟种植的影响及机制,为提高赣州烟区烟叶生产的质量水平提供相关理论参考和借鉴。主要试验结果如下:(1)水肥精益管理下烤烟进入团棵期、脚叶成熟期和顶叶成熟期提前,烟叶后期成熟落黄更好。对提高烤烟节距和有效叶数效果不明显,株高、茎围和最大叶面积显著增加了10.50%、3.79%和10.32%;烤烟根长、根体积和根系分指数显著增加了5.16%、24.38%和21.52%。烤烟根系总吸收面积、活跃吸收面积、比表面积、根系活力和ATP酶活性较常规沟灌施肥处理均显著提高了21.02%、18.54%、16.67%、37.56%和25.43%,烤烟根系生理活性和代谢能力较强;烤烟地上部鲜重、根系鲜重、地上部干重和根系干重等烤烟干物质指标提高了13.05%、25.86%、19.60%和23.36%,而根冠比则降低了9.58%,且水肥精益管理与常规沟灌施肥处理相比各干物质积累指标间差异均显著。(2)水肥精益管理下烤烟叶片Pn、Gs、Tr和WUE等光合作用参数较常规沟灌施肥处理均显著提高了20.84%、71.42%、47.21%和80.04%,而烤烟叶片Ci则显著降低19.44%。水肥精益管理下叶绿素快速荧光动力学曲线变化平缓,△Wk显著降低,能够有效疏通能量传递链,提高PSⅡ电子供体侧放氧复合体OEC的活性,使能量传递顺畅。烤烟ABS/CSo、TRo/CSo和ETo/CSo均显著升高,而DIo/CSo则显著降低。同时Vj和φDo显著降低,而Ψo和φEo均显著升高,PIABS和PItotal及Fv/Fm均显著提高,水肥精益管理提高了光化学效率和较强的调节能力。(3)水肥精益管理下烤烟黑胫病、赤星病和花叶病的发病率降低了39.19%、20.67%和20.71%,病情指数降低了20.62%、22.98%和24.82%,且两处理间病害发生情况各指标差异均显著。(4)水肥精益管理下烤后烟叶颜色、叶片结构、身分、油份、色度、叶面组织、柔软性和光泽等指标均有不同程度改善。烤后烟叶厚度、叶质重和含梗率等物理特性指标较常规沟灌施肥显著降低了12.32%、21.49%和13.03%,而叶片拉力和平衡含水率显著增加26.47%和47.84%。烤后烟叶蛋白质、总氮、烟碱和钾含量等指标均有显著提高14.36%、40.44%、45.28%和23.31%,同时烤烟氯含量较常规沟灌施肥处理更是显著降低。(7)水肥精益管理下烤烟叶片栅栏组织厚度、海绵组织厚度、气孔长度、气孔宽度、气孔密度和腺毛密度等解剖结构指标均有不同程度升高,而上表皮厚度和下表皮厚度则有所降低23.48%和12.28%。烤烟叶片栅栏组织、海绵组织和气孔密度增加,有利于烤烟叶片光合作用和气体交换的顺利进行;同时腺毛密度增加,腺毛分泌能力增强。烤烟叶片二萜化合物、烷烃类和蔗糖类化合物均显著提高,有利于提高烤烟香气物质含量和内在品质增加。(8)与常规沟灌施肥处理相比,水肥精益管理下烤后烟叶苯丙氨酸类降解产物总量、棕色化产物总量、胡萝卜素类降解产物总量、茄酮、新植二烯、香气总量(不含新植二烯)和香气总量(含新植二烯)均有显著提高。烤后烟叶香型彰显度、香气质、香气量、浓度、柔细度、余味、杂气、劲头、燃烧性和灰色等指标均有不同程度增加,而刺激性得分则有所降低。(9)与常规沟灌施肥相比,水肥精益管理下烤烟产量、产值、均价和上等烟比例等指标分别提高了26.55%、29.85%、9.69%和36.68%;水肥精益管理下烤烟种植经济投入中燃料和设备投入较高,农药和地膜投入与常规沟灌施肥处理相当,而化肥、水电费、人工和总成本降低。水肥精益管理具有降本增收的优势,对解决目前烤烟种植中普遍存在的投入大、效益低等问题具有重要意义。