不同生物質炭施用量及類型對漢中烤煙生長發育及產量·產值的影響

牛玉德，杜鴻波，李金峰，韓治建，楊宏星，王國良，梅運鵬，李先鋒，湯建華，葉協鋒，劉紅恩*(.陜西省煙草公司漢中市公司，陜西漢中7000;.河南農業大學資源與環境學院，河南鄭州5000;.商丘市質量技術監督檢驗測試中心，河南商丘76000;.河南農業大學煙草學院/國家煙草栽培生理生化研究基地，河南鄭州5000)

煙草是我國重要的經濟作物之一。煙草生產的經濟效益主要取決于煙葉的品質、產量和生產成本［1］。生物質炭是生物質在無氧或微氧條件下低溫熱轉化后的固體副產物，是一種有機碳含量高、多孔性、堿性、吸附能力強、多用途的生物質材料［2］。研究表明，生物質炭中含有 Na、K、Mg、Ca 等礦質元素，可以促進土壤養分循環和植物生長［3］，施加生物質炭可以明顯改善土壤質量、提高作物產量［4－11］。目前，有關生物質炭對黑麥草、菠菜、大豆、水稻、玉米等作物生長影響的研究較多［12－15］，而有關生物質炭對烤煙生長發育、品質及土壤理化性狀影響的研究則較少。因此，筆者在陜西省漢中市南鄭縣小南海鎮布置田間小區試驗，研究不同生物質炭施用量及類型對烤煙各時期農藝性狀、發病率以及產量、產值的影響，以期獲得漢中煙區最佳的生物質炭施用類型和用量，為漢中煙區土壤修復改良、煙葉品質改善提供一定的技術依據。

1 材料與方法

1.1 試驗點概況 試驗于2013年5月～9月在陜西省漢中市南鄭縣小南海鎮老龍池村進行。漢中市海拔1 000～1 500 m，屬于亞熱帶氣候區，北有秦嶺屏障，寒流不易侵入，氣候溫和濕潤。漢中地區地處北半球中緯度，來自西南、東南的暖濕氣流受巴山、秦嶺阻隔，使得區內雨量充沛。土壤為山地黃棕壤，質地壤土，基本理化性狀:有機質9.49 g/kg，pH 6.73，速效磷 49.98 mg/kg，速效鉀 331.73 mg/kg，堿解氮72.32 mg/kg。

1.2 試驗材料 試驗用煙草品種為云煙97。

1.3 試驗設計 試驗共設置6個處理，分別為T0(常規施肥)、T1(常規施肥+300 kg/hm2花生殼炭)、T2(常規施肥+600 kg/hm2花生殼炭)、T3(常規施肥+900 kg/hm2花生殼炭)、T4(常規施肥+600 kg/hm2稻殼炭)、T5(常規施肥+600 kg/hm2麥稈炭)。每個處理重復3次，隨機區組排列，共18個小區，小區面積50 m2。生物質炭采用穴施方式，在移栽前施入。

試驗地前茬煙草，產量2 490 kg/hm2，施用烤煙專用肥900 kg/hm2+硝酸鉀75 kg/hm2+硫酸鉀262.5 kg/hm2+高鈣磷150 kg/hm2+生物肥150 kg/hm2+油渣300 kg/hm2+磷酸二銨75 kg/hm2。常規施肥處理施肥量:煙草專用肥(12∶15∶18)1 050 kg/hm2、高鈣磷(44%)150 kg/hm2、硫酸鉀(＞51%)262.5 kg/hm2、生物肥 150 kg/hm2、有機肥300 kg/hm2，整體起壟后，條施。移栽后15 d左右，追肥硝酸鉀(9∶0∶35)75 kg/hm2。

植煙行距、株距分別為110、55 cm。試驗田塊起壟、施肥后，于5月11日進行打孔、穴施、移栽，各小區的大田管理參照當地優質煙葉生產技術規程進行。在煙草各生育期分別記錄農藝性狀及發病率，成熟后各小區單獨采收和掛桿烘烤，記錄其產量、等級和產值等經濟性狀，并采集X2F、C3F和B2F樣品各0.5 kg，粉碎過篩后測定其常規化學成分。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 煙株農藝性狀與發病率。在煙草團棵期、旺長期、現蕾期和成熟期分別記錄株高、莖圍、有效葉數、最大葉長和最大葉寬等農藝性狀，并按照漢中市煙草公司的行業標準對煙草花葉病的發病率進行分級統計。

1.4.2 經濟性狀。按照國標GB 2635－1992《烤煙》分級方法對煙葉進行分級，調查各小區烤后煙葉的產量、產值、上等煙比例、中上等煙比例、下等煙比例等經濟性狀。

1.5 數據處理 采用Excel 2003軟件對試驗數據進行統計處理。

2 結果與分析

2.1 不同生物質炭類型及施用量對煙草各生育時期農藝性狀的影響

2.1.1 不同生物質炭類型及施用量對煙葉團棵期生長發育的影響。由表1可知，與常規施肥處理T0相比，施用生物質炭后(處理T1～T5)均增加了團棵期煙葉的株高、莖圍和最大葉面積，有效促進團棵期煙葉早發快長。其中，隨著花生殼炭施用量(處理T1～T3)的增加，株高、莖圍、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積等指標也逐漸增加，并在施用900 kg/hm2花生殼時(處理T3)達到最大。

表1 施用生物質炭對團棵期煙葉農藝性狀的影響

對于生物質炭類型來說，團棵期株高表現為處理T5＞處理T2＞處理T4，莖圍表現為處理T5＞處理T4＞處理T2，最大葉長表現為處理T4＞處理T5＞處理T2，最大葉寬表現為處理T5＞處理T4＞處理T2，最大葉面積表現為處理T5＞處理T4＞處理T2，說明不同類型生物質炭對團棵期煙葉生長發育的影響并沒有明顯的差異。

2.1.2 不同生物質炭類型及施用量對煙葉旺長期生長發育的影響。由表2可知，煙草在旺長期時，各處理的株高和最大葉面積開始表現出明顯的差異。與常規施肥處理T0相比，施用一定數量的生物質炭后(處理T2～T5)均增加了旺長期煙葉的株高、莖圍和最大葉面積，有效促進旺長期煙葉的快速生長。其中，隨著花生殼炭施用量(處理T1～T3)的增加，莖圍、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積等指標也逐漸增加，并在施用900 kg/hm2花生殼時(處理T3)達到最大值。而對于株高和有效葉數來說，隨著花生殼炭施用量(處理T1～T3)的增加，則表現為先升高后降低的趨勢，在施用600 kg/hm2花生殼時(處理T2)達到最大值。說明在旺長期施用600～900 kg/hm2花生殼炭能夠有效促進煙株的生長發育。

對于生物質炭類型來說，旺長期株高表現為處理T5＞處理T4＞處理T2，莖圍表現為處理T4＞處理T5＞處理T2，最大葉長、最大葉寬和最大葉面積均表現為處理T4＞處理T5＞處理T2，稻殼炭和麥稈炭處理明顯優于花生殼炭處理，且稻殼炭處理更有利于促進旺長期煙葉葉片的發育，而麥稈炭更有利于提高株高和增加有效葉數。

表2 施用生物質炭對旺長期煙葉農藝性狀的影響

2.1.3 不同生物質炭類型及施用量對煙葉現蕾期生長發育的影響。由表3可知，與常規施肥處理T0相比，施用一定數量的生物炭(處理T3～T5)均增加了現蕾期煙葉的株高、莖圍和最大葉面積，有效促進了現蕾期煙葉生長發育。其中，隨著花生殼炭施用量(處理T1～T3)的增加，現蕾期煙葉的株高、有效葉數均逐漸增加，并在施用900 kg/hm2花生殼時(處理T3)達到最大值，且除了株高、有效葉數和莖圍外，施用300～600 kg/hm2花生殼炭時(處理T1～T2)的最大葉長、最大葉寬及最大葉面積則均小于常規施肥處理T0。說明施用花生殼炭時應保持足夠的數量，施用900 kg/hm2以上更有利于促進現蕾期煙株的生長發育。

對于生物質炭類型來說，現蕾期株高、有效葉數、莖圍表現為處理T4＞處理T5＞處理T2，最大葉長、最大葉寬和最大葉面積均表現為處理T5＞處理T4＞處理T2，稻殼炭和麥稈炭處理明顯優于花生殼炭處理，且稻殼炭處理更有利于促進現蕾期煙葉莖稈的發育，而麥稈炭更有利于現蕾期煙葉葉片的發育。

表3 施用生物質炭對現蕾期煙葉農藝性狀的影響

2.1.4 不同生物質炭類型及施用量對煙葉成熟期生長發育的影響。由表4可知，與常規施肥處理T0相比，施用一定數量的生物質炭(處理T1～T5)均增加了成熟期煙葉的株高和有效葉數，對莖圍、最大葉長、最大葉寬及最大葉面積則影響不大。其中，隨著花生殼炭施用量的增加(處理T1～T3)，成熟期煙葉的株高、有效葉數等均逐漸增加，并在施用900 kg/hm2花生殼時(處理T3)達到最大值。與常規施肥處理T0相比，除了施用300 kg/hm2花生殼炭(處理T1)的最大葉長、最大葉寬和最大葉面積有所增加外，施用600～900 kg/hm2花生殼炭處理均無明顯增加。說明施用花生殼炭后，對成熟期煙葉莖稈的縱向發育(株高)和有效葉數的增加仍然具有一定的作用，而對于煙葉莖稈的橫向發育(莖圍)以及葉片的發育則作用減弱。

對于生物質炭類型來說，成熟期株高、有效葉數表現為處理T5＞處理T4＞處理T2，莖圍表現為處理T5＞處理T4=處理T2，最大葉長表現為處理T2＞處理T5＞處理T4，最大葉寬表現為處理T2=處理T4＞處理T5，最大葉面積表現為處理T2＞處理T5＞處理T4，但是，花生殼炭、稻殼炭和麥稈炭3種生物質炭對成熟期煙株生長發育的影響差異并不大。

表4 施用生物質炭對成熟期煙葉農藝性狀的影響

2.2 不同生物質炭類型及施用量下烤煙經濟學性狀分析 由表5可知，與常規施肥處理T0相比，施用生物質炭(處理T1～T5)均增加了煙葉單葉重、產量、產值和中上等煙葉比例。其中，隨著花生殼炭施用量(處理T1～T3)的增加，煙葉的產量、產值和中上等煙葉比例均明顯增加，并在施用900 kg/hm2花生殼時(處理T3)達到最大值。就單葉重來說，施用花生殼炭的處理表現為處理T1＞處理T3＞處理T2，且施用600 kg/hm2花生殼炭處理的單葉重較常規施肥處理T0甚至有所下降，說明施用花生殼炭能夠提高煙葉的產量、產值及中上等煙葉比例，但在提高煙葉單葉重及促進葉片發育方面，其具體的施用量有待進一步探討。

對于生物質炭類型來說，產量表現為處理T4＞處理T5＞處理T2，產值則表現處理T4＞處理T2＞處理T5，單葉重表現為處理T5＞處理T4＞處理T2，但3種生物質炭類型對提高中上等煙葉比例方面則差異不大。說明，漢中煙區施用稻殼炭提高煙葉產量、產值的效果最好，而麥稈炭和花生殼炭則差異不大;施用3種類型的生物質炭均可以提高中上等煙比例，但三者之間的差異不大;施用麥稈炭對增加煙葉單葉重的效果更好，而施用稻殼炭和麥稈炭則差異不大。

表5 施用生物質炭對烤后煙葉經濟學性狀及產量、產值的影響

3 結論與討論

生物質炭具有疏松多孔、吸附能力強的特點［16］，其施入土壤后可以對肥料和養分起到吸附和緩釋的作用，可提高肥料利用率，促進煙葉生長發育，提高烤煙產量。該試驗獲得了較為相同的結果。試驗結果表明，施用生物質炭可以明顯增加煙葉生育中前期的株高、莖圍和葉片大小，有效促進了煙葉的早發快長，并增加了煙葉的產量、產值和中上等煙葉比例，增加了植煙經濟效益。漢中煙區由于地形和氣候因素，降雨量較大，肥料流失嚴重，肥料利用率低，煙葉產量和質量下降。建議漢中煙區施用生物質炭來進行土壤改良，以提高肥料利用率，增加煙葉產量和產值。

試驗中，隨著花生殼炭施用量的增加，各個生育時期的農藝性狀均顯著提高，產量、產值和中上等煙葉比例葉明顯增加，且在900 kg/hm2的施用量水平下達到最高。建議漢中煙區施用生物質炭時控制好用量，以600～900 kg/hm2為宜。

在生物質炭的施用類型方面，綜合各個時期煙葉的農藝性狀指標，稻殼炭和麥稈炭處理明顯優于花生殼炭處理，且稻殼炭處理更有利于促進旺長期煙葉葉片的發育和現蕾期煙葉莖稈的發育，而麥稈炭更有利于提高旺長期的株高和有效葉數以及現蕾期煙葉葉片的發育。而且，施用稻殼炭在提高煙葉產量和產值的效果最好，而麥稈炭和花生殼炭則差異不大;施用3種類型的生物質炭均可以提高中上等煙比例，但三者之間的差異不大;施用麥稈炭對增加煙葉單葉重的效果更好，而施用稻殼炭和麥稈炭則差異不大。因此，漢中煙區選擇稻殼炭作為土壤改良的材料之一效果較好。

綜上所述，漢中煙區施用生物質炭是一項土壤改良、促進煙葉生長發育的良好措施，生物質炭施用量宜控制在穴施600～900 kg/hm2左右，在生物質炭的種類上可選擇稻殼炭作為土壤改良材料。

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