納米碳增效肥料對(duì)煙草農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響①

李小龍，孫占偉，過偉民，郭建華，劉 陽，翁章友，王愛國(guó)，鄧家禮，王建偉，梁太波，曾 強(qiáng)*，張仕祥*（ 南平市煙草公司邵武分公司，福建邵武 54000； 河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司原料部，鄭州 450000； 中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州 45000）

納米碳增效肥料對(duì)煙草農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響①

李小龍1，孫占偉2，過偉民3，郭建華3，劉 陽3，翁章友1，王愛國(guó)3，鄧家禮1，王建偉3，梁太波3，曾 強(qiáng)1*，張仕祥3*
（1 南平市煙草公司邵武分公司，福建邵武 354000；2 河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司原料部，鄭州 450000；3 中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州 450001）

為了明確納米碳增效肥料對(duì)煙草農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響，評(píng)估其在我國(guó)東南烤煙種植區(qū)生產(chǎn)中的應(yīng)用前景，2014年選用烤煙品種K326開展田間小區(qū)試驗(yàn)，設(shè)置了常規(guī)肥料經(jīng)驗(yàn)用量（CK）、等量納米碳增效肥料用量（T1）和減量納米碳增效肥料用量（T2）3個(gè)處理，調(diào)查了煙草團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期和圓頂期的田間農(nóng)藝性狀，分析了烤后煙葉的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。結(jié)果表明，與CK相比，T1處理可優(yōu)化煙草田間農(nóng)藝性狀，合理增加煙葉單葉重和產(chǎn)量，提高中上等和上等煙比例，提高煙葉均價(jià)，增加產(chǎn)值約3 300 元/hm2，納米碳增效肥料在我國(guó)東南煙區(qū)具有良好的應(yīng)用前景。

納米碳增效肥料；農(nóng)藝性狀；經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；烤煙

納米材料具有小尺寸效應(yīng)、表面界面效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng)等許多傳統(tǒng)材料不具備的奇異特性［1-2］。納米增效肥料是一種新型的含納米碳肥料，是充分利用納米材料的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和量子尺度效應(yīng)，與植物所需的大量和微量營(yíng)養(yǎng)元素結(jié)合而成［3］。納米增效肥料一方面能增強(qiáng)植物對(duì)肥料的吸附，減少土壤中肥料的流失和固定，提高肥料利用率，另一方面能夠刺激作物生長(zhǎng)，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育和提高產(chǎn)量［4］。近年來，納米碳材料在煙草生產(chǎn)中逐步得到研究和應(yīng)用，相關(guān)結(jié)果表明，納米碳材料能夠促進(jìn)烤煙植株的生長(zhǎng)發(fā)育，促進(jìn)烤煙對(duì)氮、鉀、鈣、鎂的吸收，增加其在地上部的含量，相對(duì)提高烤后煙葉的產(chǎn)量和產(chǎn)值［5-7］。我國(guó)東南煙草種植區(qū)的降水量充沛，肥料流失相對(duì)嚴(yán)重。本研究在前期研究的基礎(chǔ)上，在南平邵武利用田間小區(qū)試驗(yàn)，研究納米增效肥料對(duì)烤煙田間農(nóng)藝性狀和烤后煙葉經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響，以期為納米碳增效肥料在東南煙區(qū)烤煙高效生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)安排在邵武市沿山鎮(zhèn)境內(nèi)的邵武煙草科研所試驗(yàn)場(chǎng)（27°18′ N，117°22′ E）進(jìn)行，邵武全境是我國(guó)最適宜種植煙草的地區(qū)之一［8］。該地屬中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，全年溫暖濕潤(rùn)，光、熱和水資源豐富，年平均氣溫18℃，無霜期 280 天，年平均降雨量1 600 mm。試驗(yàn)地土壤類型為水稻土，質(zhì)地為砂質(zhì)土，土壤pH 6.46，有機(jī)質(zhì)含量31.99 g/kg，堿解氮含量322.65 mg/kg，速效磷含量53.79 mg/kg，速效鉀含量202.09 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理。常規(guī)肥料處理作為對(duì)照，將牛糞和菜籽餅肥中的氮磷鉀含量計(jì)算在內(nèi)，施純氮量（N）為143.4 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O為1.0∶0.78∶3.0，基肥中純氮占總氮量的67.5%，記為CK；等量納米碳增效肥料，肥料用量同CK，記為T1；減量納米碳增效肥料，肥料用量為CK處理的80%，記為T2。每處理重復(fù)3次，小區(qū)隨機(jī)排列。

將納米碳粉劑按照 3 g/kg比例摻入煙草專用肥中并充分混勻，作為納米碳增效肥料。納米碳增效肥料全部作為基肥施用。各處理的肥料施用情況詳見表1。

1.3 田間管理

采用漂浮育苗方式培育移栽用煙苗，品種為K326。采用起壟覆膜方式進(jìn)行煙苗移栽，株行距為0.5 m ×1.2 m。2014年3月13日移栽，4月20日揭膜培土，5月16日進(jìn)行煙株打頂，7月2日完成煙葉采收，煙草大田生育期為110天。

表1 試驗(yàn)各處理的肥料施用量（kg/hm2）

煙草田間水肥管理、病蟲害防治以及煙葉采烤等環(huán)節(jié)均嚴(yán)格按照邵武煙葉生產(chǎn)技術(shù)方案進(jìn)行。

1.4 農(nóng)藝性狀與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)調(diào)查

農(nóng)藝性狀調(diào)查按照《YC/T 142-2010 煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測(cè)量方法》執(zhí)行［9］；經(jīng)濟(jì)指標(biāo)調(diào)查在烘烤結(jié)束后對(duì)烤后煙葉按照《GB 2635-1992 烤煙》規(guī)定進(jìn)行分級(jí)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)［10］。

2 結(jié)果與分析

2.1 納米碳增效氮肥對(duì)煙草農(nóng)藝性狀的影響

為考察納米碳增效肥料對(duì)煙草農(nóng)藝性狀的影響，分別在團(tuán)棵期（2014年4月20日）、旺長(zhǎng)期（2014年5 月5日）和圓頂期（2014年5月20日）進(jìn)行了煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查。

2.1.1 團(tuán)棵期農(nóng)藝性狀 由表2可知，團(tuán)棵期的煙草株高、有效葉數(shù)和莖圍均未受到肥料用量和類型的影響，處理間無顯著差異。但與CK和T1處理相比，T2處理最大葉面積顯著降低。

2.1.2 旺長(zhǎng)期農(nóng)藝性狀 由表3可知，3個(gè)處理間的有效葉數(shù)和煙株莖圍沒有差異，未受基肥用量和納米碳的影響；而株高和最大葉面積受到了影響，T1處理與CK、T2處理的株高具有顯著差異，CK與T2處理的最大葉面積具有顯著差異，且 4個(gè)指標(biāo)均以T2處理最小，表明隨著煙草的生長(zhǎng)，T2處理表現(xiàn)出較為明顯的養(yǎng)分供應(yīng)不足。T1處理的煙株株高、有效葉數(shù)和莖圍均最大，為后續(xù)的煙株發(fā)育奠定了較好的基礎(chǔ)。

表2 團(tuán)棵期農(nóng)藝性狀調(diào)查

表3 旺長(zhǎng)期農(nóng)藝性狀調(diào)查

2.1.3 圓頂期農(nóng)藝性狀 由表4可知，CK處理的各調(diào)查指標(biāo)處于3處理的中間；T1處理的煙株，除莖圍外其他調(diào)查指標(biāo)均為3個(gè)處理的最大值，CK與T1處理的株高間有顯著性差異，其他指標(biāo)間無顯著性差異；T2處理的煙株所有調(diào)查指標(biāo)均為3處理中的最小值。T1處理增加株高，使節(jié)距可以增大，改善田間的通風(fēng)透光條件，利于煙葉的光合作用。但養(yǎng)分水平對(duì)煙株的農(nóng)藝性狀的影響要強(qiáng)于納米碳材料的影響。

表4 圓頂期農(nóng)藝性狀調(diào)查

2.2 納米碳增效氮肥對(duì)煙草經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響

由表5可知，T1處理較CK、T2處理增加了煙葉的平均單葉重量，增加了煙葉的產(chǎn)量，同時(shí)較 CK提高了煙葉的中上等和上等煙葉比例，使得煙葉的均價(jià)和產(chǎn)值均有提高，產(chǎn)值較CK增加3 316.50 元/hm2，納米碳處理肥料表現(xiàn)出明顯的增產(chǎn)增收的效果。T2處理使中上等煙和上等煙比例較CK和T1處理均有所提高，但因養(yǎng)分供應(yīng)不足導(dǎo)致單葉重與產(chǎn)量的下降，在不計(jì)算處理間納米碳投入成本差值的條件下，使得產(chǎn)值較CK減少1 167.90 元/hm2，較T1處理減少4 484.40 元/hm2，未表現(xiàn)出增產(chǎn)增收的效果。

表5 烤后煙葉主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

3 討論與結(jié)論

煙草農(nóng)藝性狀受到栽培品種、水肥管理等農(nóng)藝措施、土壤理化性質(zhì)以及降水等多因素的影響［11-13］，同時(shí)施入土壤中的肥料的利用率受到土壤質(zhì)地和含水率、肥料種類、施肥方式等多種因素的綜合影響［14-15］。2014年3—6月份煙草的大田階段降水量較多年平均明顯偏多［16-19］。煙草大田期間因降雨集中，造成試驗(yàn)地多次長(zhǎng)時(shí)間漬水受淹，不可避免地造成了肥料的大量流失。研究表明降雨量越大，氮磷的流失越嚴(yán)重，特別是暴雨時(shí)，全氮流失嚴(yán)重，NO3--N的淋洗大量增加，NH4+-N含量相對(duì)較低［11］。加之試驗(yàn)地為砂質(zhì)土壤，保肥性能不強(qiáng)，使CK和T2處理，尤其是T2處理在旺長(zhǎng)后期就表現(xiàn)出缺肥癥狀。連續(xù)陰雨天氣，降低了煙草光合作用，造成煙葉內(nèi)含物缺乏，單葉重偏小，產(chǎn)量低于當(dāng)?shù)囟嗄陜?yōu)質(zhì)煙平均產(chǎn)量（1 750 ～1 900 kg/hm2），2014年因天氣異常一定程度上造成了試驗(yàn)結(jié)果偏差，2015年將繼續(xù)開展田間試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

通過農(nóng)藝性狀調(diào)查和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析表明，T1處理優(yōu)于CK和T2處理。T1處理可優(yōu)化煙草田間農(nóng)藝性狀，增加煙葉單葉重和產(chǎn)量，提高中上等和上等煙比例，提高煙葉均價(jià)，增加煙葉產(chǎn)值。納米碳增效肥料在東南煙區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有較好的應(yīng)用前景。

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［17］ 南平市農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站.南平市2014年4月農(nóng)業(yè)氣象情報(bào)［EB/OL］. （2014-5-1）. http：//www.npqx.gov.cn/qxyw/nyqx/ 5016717.shtml

［18］ 南平市農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站.南平市2014年5月農(nóng)業(yè)氣象情報(bào)［EB/OL］. （2014-6-1）. http：//www.npqx.gov.cn/qxyw/nyqx/ 5020152.shtml

［19］ 南平市農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站.南平市2014年6月農(nóng)業(yè)氣象情報(bào)［EB/OL］. （2014-7-1）. http：//www.npqx.gov.cn/qxyw/nyqx/ 5022984.shtml

Effects of Nano-carbon Synergistic Fertilizer on Agronomical Characters and Economic Indices of Flue-cured Tobacco

LI Xiaolong1， SUN Zhanwei2， GUO Weimin3， GUO Jianhua3， LIU Yang3， WENG Zhangyou1，WANG Aiguo3， DENG Jiali1， WANG Jianwei3， LIANG Taibo3， ZENG Qiang1*， ZHANG Shixiang3*
（1 Shaowu Branch of Nanping Tobacco Company， Shaowu， Fujian 354000， China；2 Department of Raw Materials， China Tobacco Henan Industrial Co.， Ltd.， Zhengzhou 450000， China；3 Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC， Zhengzhou 450001， China）

In order to disclose the effects of nano-carbon synergistic fertilizer （NCSF） on agronomical characters and economic indices of flue-cured tobacco， and to assess the application prospect of NCSF in flue-cured tobacco production of southeastern China， a field plot experiment was conducted on K326 cultivar in 2014 with three treatments， i.e.， experienced dosage of normal fertilizer （CK）， equivalent experienced dosage of NCSF （T1） and reduced 20% experienced dosage of NCSF （T2）. The tobacco agronomical character indices were surveyed during the rosette stage， fast growing stage and round top stage and the economic indices were assessed after grading the flue-cured tobacco leaves. It was showed that compared to CK， T1 could optimize the field agronomical characters， raise reasonably the single leaf weight and the yield of leaves， increase the proportions of medium and high class leaves and average price of leaves， and could increase the output value by 3 300 yuan/hm2. The above results proves the good application prospect of the nano-carbon in tobacco production in southeastern China.

Nano-carbon synergism fertilizer； Agronomical characters； Economic indices； Flue-cured tobacco

S143.91；S572

10.13758/j.cnki.tr.2016.04.030

中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院科技項(xiàng)目（112013CZ0580）和福建省煙草公司南平市公司科技項(xiàng)目（NYK2014-10-3）資助。

（zq10777@sina.com；xuyizhangshix@163.com）

李小龍（1980—），男，福建長(zhǎng)汀人，學(xué)士，農(nóng)藝師，主要從事煙葉生產(chǎn)技術(shù)研究與推廣。E-mail： LXL_6764910@163.com