楊雪彪, 楊世波, 李天福, 閆剛芳
(1.云南省煙草農業科學研究院,云南玉溪 653100;2.云南煙草保山香料煙有限責任公司,云南保山 678000)
?
殼寡糖(NPSAN)水溶性有機葉面肥在烤煙上的應用研究
楊雪彪1, 楊世波2, 李天福1, 閆剛芳2
(1.云南省煙草農業科學研究院,云南玉溪 653100;2.云南煙草保山香料煙有限責任公司,云南保山 678000)
[目的] 為在德宏烤煙生產上應用殼寡糖(NPSAN)水溶性有機肥提供可靠的依據。[方法] 2014年,在德宏芒市對烤煙品種KRK26施用常規化肥正常量的70%、60%、50%的情況下,分別噴施300倍和400倍稀釋濃度NPSAN水溶性有機肥。[結果] 當減少30%~40%化肥用量時,噴施4次400倍稀釋濃度NPSAN水溶性有機肥,煙葉產量與煙葉品質有明顯的提高,同時對一些大田期常見多發病害如炭疽病等有良好防效或抑制作用。[結論] 德宏KRK26施用殼寡糖水溶性有機肥,確實可以提高肥料利用率,促進煙株生長,并且有利于改善煙葉品質,對提高煙株抗旱、防病及抗病性能有積極作用。
殼寡糖;有機葉面肥;烤煙KRK26;抗病;產量;質量
肥料在現代農業中有著無可替代的重要性[1],然而大量化肥和農藥在農業中的不當使用[2]造成嚴重的環境問題、社會問題、生態問題[3-6]。為追求高產,人們仍不斷地使用更多化肥、更多農藥,形成惡性循環。烤煙是我國主要經濟作物之一,無論面積還是總產量,都居世界首位[7]。云南烤煙面積和產量均為全國第一。烤煙種植是全省大多數農村的主要經濟來源,因而如何安全、高效的使用化肥[8]、農藥[9],保護生態環境,促進烤煙可持續發展,成為急需解決的問題。前期研究表明,在減少30%化肥用量后噴施3次殼寡糖(NPSAN)水溶性有機肥,紅花大金元煙葉產量和品質均有很大提升,防病抗病效果明顯。然而,對于提高肥料利用率以及抗病、抗旱等機理以及在其他烤煙品種上的應用效果,目前還有爭議或尚無研究,因而有必要進一步探索在不同氣候環境下、不同烤煙品種上的性能表現及其作用機理、防病類型等,以便更好地服務于烤煙生產。為此,筆者在德宏芒市對主栽品種KRK26進行了試驗及一定面積的推廣應用示范,探索殼寡糖水溶性有機肥在烤煙生產中的使用方法,以期做到經濟、合理。
1.1 試驗地基本情況試驗地位于云南德宏州芒市遮放鎮壩托村,海拔840 m,前茬作物水稻,沙壤土,肥力中等,田塊平整,排灌方便。
1.2 供試材料供試品種為津巴布韋引進KRK26烤煙品種,采用一段式漂浮育苗煙苗。供試肥料有NPSAN殼寡糖有機水溶肥(昆明睿峰屹科技發展有限公司,密度1.42,殼聚糖≥40 g/L,pH 2.7,N2O、P2O5、K2O含量分別為61.9、433.3、64.3 g/L),復混肥1(楚雄仁恒化肥有限公司,N2O∶P2O5∶K2O為10∶10∶29,基追肥比例為50/50),復混肥2(楚雄仁恒化肥有限公司,N2O∶P2O5∶K2O為15∶0∶30,基追肥比例0/100),鈣鎂磷肥(云南昆陽磷肥廠有限公司,有效P2O5≥18.0%,基追肥比例100/0),農業用硫酸鉀(國資新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司,氧化鉀≥51.0%,氯離子≤1.5%,基追肥比例0/100)、優力硼鋅肥(美國硼砂集團,純鋅含量29%,純硼含量15%)。
1.3 試驗方法
1.3.1試驗設計。設6個處理,3次重復,隨機區組設計,每個小區植煙64株,株行距為50 cm×120 cm。處理①、②、③依次施入常規化肥用量的70%、60%、50%,同時噴施稀釋濃度400倍NPSAN水溶性有機肥;處理④、⑤、⑥依次施入常規化肥用量的70%、60%、50%,同時噴施300倍稀釋濃度NPSAN水溶性有機肥;處理⑦(CK)按優質煙葉生產程序模式栽培。各個處理在烤煙移栽還苗長出新葉后開始噴施,每隔15 d一次,直至煙株封頂,共4次。施肥方法及用量見表1。
1.3.2田間管理。采用拉線打孔定位移栽方式,膜上煙,1月4日統一移栽完畢,其他管理措施按當地優質煙生產技術操作規程統一執行。

表1 肥料施肥用量統計 kg/hm2
1.3.3田間調查方法。每區選取具有代表性的15株煙株,每次噴施后15 d測量株高、莖圍、葉數、葉長、葉寬等農藝性狀。同時,挖取3株具有代表性的煙株,調查地上、地下部分干重、鮮重、根長、根冠比、干鮮比,調查、記載主要生育時期、主要病蟲害發生情況和經濟學性狀。
1.3.4樣品采集與分析。每個處理取B2F、C3F、X2F三個級別的煙葉,每個級別取樣2 kg,送紅塔集團技術中心作主要化學成分分析、感官評吸。
2.1 不同處理對煙株生物性狀的影響
2.1.1株高。由表2可知,噴施殼寡糖葉面肥后,第1次噴施15 d后處理①表現最好,與其他處理均達到0.05顯著水平,明顯優于CK,均值為對照2倍;第2次噴施后15 d,處理④表現最佳,處理③最差,與處理①、④、⑤達到0.05顯著水平差異,其他處理差異不顯著;第3次噴施后15 d處理④最佳,與其他處理均達到差異顯著水平,其次為處理⑤,對照最差;第4次噴施葉面肥后,處理②煙株最高,平均為125.9 cm,與處理⑥差異在0.05水平顯著。封頂后,各處理煙株均高于對照。這表明在減少30%~50%化肥用量的情況下噴施NPSAN水溶性有機肥,不會影響烤煙植株的正常生長,甚至可以刺激其生長,改善葉間的透光性。

表2 煙株株高
注:表中不同小寫字母代表0.05水平上的差異顯著性。
2.1.2煙株莖圍。由表3可知,第1次噴施后,各處理煙株莖稈增長較快,以處理①、④表現最好,與對照達到0.05顯著水平差異;第2次噴施后15 d,處理④最好,其次為處理②,均與對照間差異達到0.05顯著水平;第3次噴施后15 d,處理⑤最佳,處理⑥、③最差,與處理⑤間差異在0.05水平顯著,各處理與對照差異不顯著;第4次噴施液肥后,各處理、對照莖圍差距不大,差異不顯著,處理④最粗壯,處理⑥相對較細。

表3 煙株莖圍
注:表中不同小寫字母代表0.05水平上的差異顯著性。
2.1.3葉片數。由表4可知,第1次噴施后15 d,處理①、④、②葉片數增加較快,平均達6片及以上,與對照間差異在0.05水平顯著;第2次噴施后15 d,各處理無明顯差異;第3次噴施后15 d,除處理②平均只達13片葉片外,其他處理差別不大;第4次噴施液肥后15 d(煙株封頂后),各處理與對照無明顯差異,處理②自然葉片數最多,達26片,與處理⑤、處理⑥間差異在0.05水平顯著。初步結果表明,在減少30%~50%化肥用量的情況下,噴施殼寡糖葉面肥可以刺激烤煙植株腋芽分化,自然葉片數均比100%施用烤煙專用化肥的處理增加1片以上。適當增加單株的葉片數有利于煙葉結構優化,保證單株有效留葉數。

表4 煙株葉片數 片
注:表中不同小寫字母代表0.05水平上的差異顯著性。
2.1.4單株總葉面積。由表5可知,第1次噴施后,以處理①單株總葉面積最大,其次為處理④,2個處理與對照間差異在0.05水平顯著,說明在煙株生長前期使用葉面肥葉片生長快,煙株葉面積增加較快,促進光合能力,有利于干物質積累,尤以300倍處理效果較好;第2次噴施后,400倍葉面肥處理表現最好,處理⑤、處理④與對照間差異在0.05水平顯著;第3次噴施后,以處理①表現最好,與對照間差異在0.05水平顯著,處理③和處理⑥因化肥用量太少,在這一時期供肥不足,從單株總葉面積這單一指標分析顯現微弱劣勢,但在旺長前與對照間差距不大;第4次噴施葉肥后,處理②與CK接近,其余各處理均小于對照,但各處理間沒有顯著差異。
2.2 各時期全株干物質積累量由圖1可知,第1次處理后,處理⑤干物質積累量最多,而處理③最少;第2次處理后,各處理干物質積累量與對照間差異逐漸增大,以處理①和處理④最優,并且干物質積累量與施肥量呈正相關關系,有隨著化肥用量的增加而增加的趨勢;第3次處理后,干物質積累量依然以對照組最差(均值52.30 g),以處理②和處理⑤的積累量最多,分別比對照高32、40 g,而且2種噴施濃度均以減少40%化肥用量的處理表現最優。

表5 單株總葉面積
注:表中不同小寫字母代表0.05水平上的差異顯著性。
2.3 病蟲害發生情況在整個大田生育期間,各個時期的病蟲害發生均不突出。由表6可知,團棵期各處理及對照炭疽病發病較重;旺長期處理⑤、處理⑥和對照的普通花葉病發病率較高;蚜蟲則在移栽至封頂各個時期均發生不同程度的危害。噴施NPSAN水溶性有機肥,可以提高煙株的抗病性,對炭疽病、普通花葉病有良好的防效或抑制作用,各處理炭疽病病情指數為2.22~4.00,明顯低于對照(7.55);對照普通花葉病病情指數為8,是處理②和處理③的8倍,是處理①和處理④的4倍,是處理⑤和處理⑥的2倍。

表6 大田期主要病蟲害調查統計
2.4 產量、產值調查由圖2、圖3、表7可知,處理①、處理②、處理③和處理④產量均高于對照,其中以處理①最高;產值以處理①和處理②最高,分別高于對照2 515.5、1 693.5元/hm2;處理①上等煙比例達68%,高于對照3個百分點,上等煙比對照增加222.0 kg/hm2。
2.5 投入產出分析根據芒市優質煙葉生產施肥量(復合肥1 050 kg/hm2、鈣鎂磷肥375 kg/hm2、硫酸鉀150 kg/hm2,按每公頃減少30%化肥用量,化肥3元/kg計算,可節約化肥成本1 500元/hm2左右。NPSAN水溶性有機肥對烤煙病害有卓越的防治效果,至少可節約一半以上農藥成本,按750元/hm2計。據產值調查,施用后產值增加2 665.5元/hm2。如NPSAN水溶性有機肥投入按1 500元/hm2計,則(簡單)成本測算如下:
1 500元(化肥節約成本)+750元(農藥節約成本)+2 665.5元(產值增加量)-1 500元(殼寡糖水溶性有機肥投入)=3 415.5元

表7 各處理上等煙數量、產指、級指等統計結果
2.6 煙葉內在化學成分由表8可知,糖含量適中;兩糖差小,除處理①外均在3%以內;總氮含量在2%以內;處理③、處理④煙堿含量偏低;含鉀量偏高,在2%以上;化學成分較協調的為處理②,其次為處理⑥。
NPSAN水溶性有機肥應用于云南德宏州芒市烤煙KRK26品種生產上,可減少30%~40%化肥用量,烤煙長勢旺盛,能有效地預防、減少病害發生,降低農藥使用,改善生態環境,增加煙葉產量,提升品質,上等煙比例增加,農民增收。研究表明,大田生育期各時期烤煙植株株高、莖圍、葉數、單株總葉面積及干物質積累量等農藝性狀仍優于100%化肥用量處理(對照);在烤煙大田生育期,施用NPSAN水溶性有機肥后,葉面積增大,葉數增多,光合作用增強,烤煙植株的生長茁壯,干物質積累多。甲殼素衍生物素來有植物疫苗之稱。NPSAN水溶性有機肥應用于烤煙上可減少炭疽病、黑脛病、普通花葉病等烤煙大田期多發病害,防治效果明顯。未噴施殼寡糖水溶肥烤煙普通花葉病、炭疽病等發病率是噴施處理的2~8倍,對烤煙病害防治效果卓越。與目前優質煙葉生產程序生產煙葉相比,減少了30%化肥用量后噴施400倍稀釋濃度NPSAN水溶性有機肥增產198.0 kg/hm2,上等煙比例增加3個百分點,上等煙葉增加217.5 kg/hm2,產值增加2 665.5元/hm2。簡單做投入產出計算,得出煙農至少可增收3 000元/hm2以上。所以,NPSAN水溶性有機肥應用于烤煙生產中可減少化肥使用量30%~40%,有效抑制病害發生,減少農藥用量,保護生態環境;烤煙生長旺盛,煙葉產量、品質有所提升,上等煙葉增加,產值提高;種煙成本降低,煙農收入增加,具有很好的推廣使用價值。

表8 不同濃度NPSAN有機肥試驗內在化學成分結果
研究中,共噴施4次NPSAN水溶性有機肥。與其他噴施3次處理(2012年大理彌渡、2012昆明宜良、2013普洱鎮沅、2013貴陽等)相比,施入常規化肥用量70%、60%、50%的前提下,噴施稀釋濃度400倍和300倍NPSAN水溶性有機肥處理對烤煙各個指標的影響差距不大,均以400倍稀釋濃度效果最佳。從德宏的試驗結果來看,隨著施肥量的減少,NPSAN水溶性有機肥400倍液的效果優于300倍液。因此,建議NPSAN水溶性有機肥在烤煙生產上應用以400倍液為宜,噴施間隔為每隔15~20 d一次,在整個大田生育期噴施3次即可。
甲殼素及其衍生物具有調節植物生長、誘導植物抗病性等功能,受到許多學者的高度重視。殼聚糖作為激發子(Elicitor),可啟動植物的防御系統,已在多種作物上得到驗證[10]。近年來,關于殼聚糖對煙草抗病的影響及作用機制相繼報道。用殼聚糖處理煙草幼苗,能抑制黑脛病的發生,而且能誘導煙草植株的系統抗病性。煙草植株對黑脛病的抗性主要是利用殼聚糖的直接抑菌作用及誘導抗病性[11]。同時,許萍等[12]指出殼聚糖對煙草中主要霉菌——黑曲霉有抑制作用,并且脫乙酰度越高,抑菌效果越好。林祥永等[13]提出,甲殼素衍生物應用于烤煙上,可提升煙葉產量及品質,同時甲殼素衍生物對烤煙普通花葉病、黃瓜花葉病等有很好的防治效果。
我國是化肥和農藥使用最多的國家。化肥農藥的濫用已成為農業污染的主要成因之一。該研究表明,NPSAN水溶性有機肥應用于烤煙生產中,可有效控制化肥農藥的使用,減少其對環境的污染,保護生態環境。為此,建議在不同煙區或品種上開展更深入的研究。
[1] 趙義濤. 土壤肥料學[M].北京:化學工業出版社,2009:170-196.
[2] 袁仲,楊繼遠.農藥化肥污染與食品安全[J].農產品加工·學刊,2009(7):67-68.
[3] 張穎,袁愛華.農藥環境污染及低毒農藥研究進展[J].安徽農業科學,2010,38(29):16284-16285.
[4] 鐘善錦,黃懂寧. 化學農藥對生態環境的影響及其控制對策[J].廣西科學院學報,1998(11):33-35.
[5] 王小藝,黃炳球. 農藥對農業生態系統的影響與生態學控制對策[J].農業環境保護,1997,16(6):279-282.
[6] 張北贏,陳天林,王兵.長期施用化肥對土壤質量的影響[J].中國農學通報,2010,26(11):182-187.
[7] 宋國菡, 楊獻營, 潘吉煥. 我國烤煙施肥現狀、存在問題及對策[J].中國煙草科學,1998(4):32-34.
[8] 王明明,王虎. 我國化肥產業發展趨勢[J].化工技術科技,2004(11):17-20.
[9] 華小梅,單正軍.我國農藥的生產、使用狀況及其污染環境因子分析[J].環境科學進展,1996,4(2):33-45.
[10] 葛少林,舒俊生,徐志強,等.殼聚糖及其衍生物在煙草上的應用研究進展[J].廣州化工,2009,37(6):30-32.
[11] 趙蕾,粱元存,劉延榮.殼聚糖對煙草抗黑脛病的作用[J].應用與環境生物學報,2000(6):436-439.
[12] 許萍,于麗莎,王曉葵,等.殼聚糖對煙草抗菌活性研究[J].化學工程師,2201(12):3-5.
[13] 林祥永,常鵬飛.殼聚糖對煙草病毒病的防效研究[J].現代農業科技,2010(3):167-169.
Aplication of PNSAN Sluble Oganic Fliar-fertilizer in Flue-cured Tobacco
YANG Xue-biao1, YANG Shi-bo2, LI Tian-fu1et al
(1. Yunnan Tobacco Agricultural Science Rresearch Institute, Yuxi, Yunnan 653100; 2. BOTC,Baoshan,Yunnan 678000)
[Objective] The research aimed to provide reliable basis for the application of PNSAN soluble organic foliar-fertilizer on the flue-cured tobacco. [Method] In 2004, an experiment which required spraying 300 times and 400 times dilutability PNSAN soluble organic foliar-fertilizer under three occasions such as applying 70%, 60% and 50% of routine chemical fertilizer on the flue-cured tobacco variety-KRK26 in Mangshi Dehong was carried out. [Result] Tobacco production and quality could be obviously increased according to lessening 30%-40% chemical fertilizer usage and spraying 400 times dilutability PNSAN soluble organic foliar-fertilizer, meanwhile some common multiple diseases such as anthrax could be prevented or restrained. [Conclusion] It could improve the fertilizer availability, growth-promoting, leaves quality by means of PNSAN soluble organic foliar-fertilizer application. At the same time, it could make positive effects on drought resistance, disease prevention and disease resistance.
PNSAN; Organic foliar-fertilizer; Flue-cured tobacco variety-KRK26; Disease resistance; Production; Quality
云南省煙草公司科技項目“烤煙減肥提質增效綜合技術試驗示范與推廣”(合同號:2012yn03)。
楊雪彪(1966- ),男,云南玉溪人,碩士,助研,從事煙草調制、栽培等方面的研究。
2014-11-19
S 572
A
0517-6611(2015)02-133-04