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(1湖南農業大學,長沙410128;2中國煙草中南農業試驗站,湖南長沙410128)
施用有機無機復合肥對烤煙產質量的影響
蔣南1,陳一凡1,龔湛武1,李迪秦1*,蘇煜1,靳志麗2,劉正日2,李玉輝2,彭曙光2
(1湖南農業大學,長沙410128;2中國煙草中南農業試驗站,湖南長沙410128)
為探討有機無機復合肥對烤煙產質量的影響,采用常規肥料干施和有機無機復合肥大穴環施,以‘K326’為材料,2015年在湖南省瀏陽市淳口鎮進行了對比試驗。結果表明,有機無機復合肥大穴環施,對烤煙生長發育及其生理生化特性指標、煙葉經濟性狀和產質量有明顯促進和提高作用;正常用量有機無機復合肥,移栽30、45、60、75和90 d后根系活力和硝酸還原酶活性最大,移栽60、75和90 d后煙葉凈光合速率最大,產量產值最高,分別為2066.15 kg/hm2和51 393.68元/hm2。有機無機復合肥大穴環施,有利于促進烤煙生長發育和煙葉經濟性狀及產質量提高。
烤煙;施肥;大穴環施;產質量
我國植煙土壤肥料養分利用效率較低,化肥養 分平均利用率僅 25% ~35%,遠低于發達國家[1~3]。在煙草生產過程中,過量施用化肥,不僅使土壤肥力迅速下降,嚴重影響作物品質,還會對土壤、水體及生態造成一定影響[3,4]。為了解決化學肥料在生產上帶來的這一系列問題,探索一種具有強針對性、高效利用性、功能性、保健性、適用性和經濟性,兼顧“施肥平衡”原則的新型肥料,并配套相應施用技術,來取代傳統化肥,就成了必然[4]。新型肥料是順應農業生產發展產生的,其主要包括生物有機—無機復混肥、緩/控釋長效肥、生物有機肥等[4,5]。目前,生產上推廣的超級水稻專用肥、納米高效緩釋肥、控釋肥、穩定肥、特種肥、專用性復混肥及生物有機肥等,尤其是生物有機—無機復混肥以其取材廣、速效與緩效結合、肥效持久及利用率高、改土效果佳,在生產上迅速得以推廣應用[4,5]。
生物有機肥是采用秸稈、畜禽糞便、餅粕、農副產品和食品加工產生的固體廢物,經生物肥菌種發酵、除臭和完全腐熟后加工而成的有機肥料。研究表明,施用生物有機肥能調理土壤[11],活化土壤微生物[12],克服土壤板結、增加土壤空氣通透性[4~6],提高土壤肥力[6,7],促進煙葉生長發育[8],改良煙葉理化性狀指標[7~10],提高煙葉產量和品質[11~14]。
施肥方案與施肥技術,直接影響烤煙生長發育和煙葉產質量[12~14]。目前烤煙生產主要使用無機化學肥料,施肥方法主要是撒施、穴施、條施和雙條施等,生產上常常存在肥效利用率不高、效果欠佳、土壤地力下降等問題[15,16]。
本試驗施用的有機無機復合肥料,由中國煙草中南農業試驗站和湖南金葉肥料有限公司,采用有機與無機肥料結合,在綜合現有煙葉生產普遍使用的化學配方肥基礎上,經過優化配方試制而成(其中有機質含量12%,N8.4%,P2O516.6%,K2O25%)。本試驗旨在為烤煙大田生產提供新的配方肥及配套的施用技術,促進煙葉生產的可持續。
1.1 試驗地點與材料
2015年在湖南省瀏陽市淳口鎮,選擇近3年沒有進行過肥料試驗、田間肥力水平一致、地勢平坦的丘塊作為試驗田。供試土壤pH6.2,有機質24.5 g/kg,全氮2.4 g/kg,堿解氮146 mg/kg,有效磷10.3 mg/kg,速效鉀14 mg/kg。供試品種為當地主栽烤煙品種K326,2014年12月22日播種,2015年3月 16日移栽,種植密度為1.2 m×0.5 m。全部供試肥料由湖南金葉肥料有限公司提供。
1.2 試驗方法
試驗設5個處理,3次重復,隨機區組排列,每小區80株煙,上部5~6片葉一次性采烤,其余大田管理技術措施按照當地優質煙葉生產技術進行。
處理T1:當地常規施肥方法、施用常規肥料,其中專用基肥1050 kg/hm2,提苗肥75 kg/hm2,專用追肥450 kg/hm2+硫酸鉀225 kg/hm2;處理T2:大穴環施所有常規肥料,其中專用基肥1050 kg/hm2,提苗肥75 kg/hm2,專用追肥450 kg/hm2+硫酸鉀225 kg/hm2;處理T3:大穴環施有機無機復合肥料(正常用量),其中有機無機復合肥料1725 kg/hm2,提苗肥75 kg/hm2;處理T4:大穴環施有機無機復合肥料(比T3用量減5%),其中有機無機復合肥料1638.75 kg/hm2,提苗肥75 kg/hm2;處理T5:大穴環施有機無機復合肥料(比T3用量減少10%),其中有機無機復合肥料1545 kg/hm2,提苗肥75 kg/hm2。各處理具體施肥方法與施用量見表1。
1.3 測定項目
(1)生理指標測定。移栽后30、45、60、75 d,每小區選擇長勢長相一致煙株2株,使用LI6400便攜式光合作用測定儀(美國LI-COR)測定其最大葉距葉尖5 cm處的凈光合速率,并計算平均值;然后采用國產試劑盒,再分別測定其硝酸還原酶活性;同時取測定葉片植株的側根和不定根系約10 g,采用α-萘胺法測定根系活力。
(2)農藝性狀調查。在各小區中間行選取有代表性的煙株20株作為定點株,移栽后45、60、75 d分別調查記載株高、葉數、莖圍、田間整齊度、最大葉面積(葉面積=長×寬×0.6345)。
(3)煙葉外觀質量、經濟性狀及主要化學成分指標。煙葉成熟采收時各小區分開掛牌編竿,統一條件下烘烤,考察烤后各小區產量、上等煙比例。按照當年的收購均價計算產值;同時隨機抽取100片中部與上部煙葉稱其總重量,計算其單葉重。取C3F和B2F各2 kg作為樣品煙,采用SEAL-AA3(英國)流動分析儀測定煙葉主要化學成分。單料煙感官質量評價,由項目組組織評吸專家,參照《YC/T138-1998煙草及煙草制品感觀評吸方法》標準進行評吸,感官質量指標含香氣量、香氣質、雜氣、刺激性、余味、勁頭等,各指標按照評吸質量檔次分別給予不同分值,滿分依次為16、18、16、20、22、8,然后計算總分,總分越高表明煙葉質量越好。所有數據采用Statistics軟件處理分析。

表1 各處理施肥量及施用方法Tab le 1 Fertilizer app lied rate and app lication process
2.1 主要農藝性狀指標
從表2可知,株高、葉片數、莖圍及最大葉葉面積等農藝性狀指標,移栽后45~60 d,T1均大于其余處理;到移栽后70 d,株高、葉片數、莖圍表現出T3>T4>T1>T5>T2,最大葉葉面積T3>T4>T2>T1>T5。初步表明,在生長前期化學肥料對煙葉的生長發育效果最佳,但后勁略顯不足,有機無機復合肥料可能因為其速效性稍遜于化學肥料,煙葉前期生長稍差,但中后期采用大穴施肥對促進煙葉生長發育的效果漸漸體現出來。

表2 不同處理移栽后主要農藝性狀指標Table 2 Agronom ic traits of different treatments after transp lanted
2.2 不同處理煙葉的生理生化指標及光合特性
2.2.1 根系活力和硝酸還原酶活性
從表3可知,根系活力(RA)在移栽后30 d和45 d,處理T3>T4>T2>T5>T1;栽后60 d,處理T3>T1>T2>T4>T5;栽后90 d,處理T3>T4>T2> T5>T1;且移栽后不同處理間根系活力均無顯著差異。初步表明,生長前期大穴施肥對根系影響作用優于常規施肥,不同施用量大穴施肥對前期根系活力影響不明顯,但中期開始,大穴施肥及施用有機無機復合肥對根系活力作用效果漸漸顯現出來。

表3 不同處理移栽后大田根系活力(RA)和硝酸還原酶活性(NR,μg/g·h)Table 3 Root activity and nitrate reductase activity of different treatments after transplanted
硝酸還原酶活性(NR),栽后30~75 d,處理T3>T4>T2>T5>T1;栽后90 d,處理T3>T2>T4>T5>T1。且栽后30 d各處理NR無顯著差異;栽后45 d,T3顯著高于T1、T2、T4和T5;栽后60和75 d,T3和T4顯著高于其余處理;栽后90 d,T3顯著高于其余處理。初步表明,采取大穴施肥的NR比常規施肥要高;有機無機復合肥大穴施肥NR與施肥量有關,正常施用量的NR高于施用量少的。
2.2.2 不同處理煙葉的光合特性指標
從表4可知,煙葉凈光合速率(Pn)栽后30、45、60和75 d,采用相同施肥量,大穴環施T2的Pn均高于T1,但無顯著差異;Pn隨著有機無機復合肥施用量遞減而遞減,栽后75 d,T3顯著高于T4和T5。初步表明,相同施肥量水平下采用不同施肥法,以及同種肥料和施用法下的不同施用量,對煙葉光合作用影響效果不同;采用大穴施肥和施用有機無機復合肥有利于提高煙葉光合作用,尤其是烤煙生長中后期。

表4 不同處理煙葉凈光合速率(μmol/m2·s)Table 4 Net photosynthetic rate of different treatments after transp lanted
2.3 主要經濟性狀指標
從表5可知,煙葉產量、產值、均價及上等煙比例都以T3處理最好;上、中部葉單葉重T3最大,T1最小。初步表明,在當年異常氣候環境條件下,優化煙葉結構后,施用同等量有機無機復合肥料比常規肥料產量、產值顯著增加;同等量不同類型肥料,采用大穴施肥技術有利于煙葉產量和產值的提高;產值的提高主要是由于產量、均價及上等煙葉比例共同提高的結果。

表5 不同處理產量、產值及單葉重Table 5 Yield,yield value and single leaf weight of different treatments
2.4 主要化學成分
從表6可知,B2F煙葉,還原糖含量T3顯著高于其余處理;煙堿含量T1和T5超過4%,顯著高于其余處理,T3最低;總氮含量T5最高,T3最低;氯含量T4顯著高于其余處理,T1和T3最低;鉀含量T3顯著高于其余處理,T1最低;鉀氯比T3顯著高于其余處理,T4最??;糖堿比T3顯著高于其余處理,T5最低;氮堿比T2最高,T1最低。
C3F煙葉,還原糖含量T3最高,T5最低;煙堿和總氮含量T5顯著高于其余處理;氯含量T5最大,T2最低;鉀含量T3最高,T1最低;鉀氯比T3顯著高于其余處理,T4最小;糖堿比T1最高,T5最低;氮堿比T4最大,T3最小。
綜合考慮,B2F煙葉以T2、T3、T4處理主要化學成分指標較為協調;C3F主要化學成分指標中除還原糖含量超過優質煙葉適宜指標值外,其余指標均合符優質煙葉相關的指標范圍。

表6 不同處理B2F和C3F煙葉主要化學成分指標Table 6 Chem ical com ponent indicator of B2F and C3F of different treatm ents
2.5 煙葉感觀質量評價
從表7可知,C3F與B2F煙葉感官質量評價指標總分值,均表現為T3>T2>T1>T4>T5的規律。初步表明,同等施用量水平下,施用常規量有機無機復合肥,并采用大穴環施煙葉質量最好。

表7 不同處理煙葉感觀質量評價結果Table 7 Score of flue-cured tobacco appearance quality evaluation of different treatments
3.1 大穴環施對烤煙生長發育的影響
已有研究表明,穴施與目前煙葉生產上常見的撒施、條施和雙條施等傳統施肥模式相比,對煙葉生長發育及其生理生化特性指標有著明顯影響效果,既能促進煙葉生長發育,縮短生育進程,同時也能提高煙葉根系活力、硝酸還原酶活性及凈光合速率[6,15,16],這可能是大穴環施與傳統施肥技術相比,更能使肥料與煙株根系分布保持一致、緊密接觸,提高了煙株根系對養分的吸收,從而促進了煙葉地上與地下部分的生長發育。本研究也表明,采用大穴環施,提高了煙株根系活力和硝酸還原酶活力,進而提高了煙葉的凈光合速率,能促進煙葉的生長發育,有利于提早采收,與前人研究基本一致。
3.2 大穴環施對煙葉主要化學成分、經濟性狀及感官質量影響
前人的研究表明,與傳統細單條溝施、雙條溝施肥和寬單條溝施肥相比,穴施由于有利于煙葉生長發育和光合產物的積累,及主要化學成分含量的協調性,進而可有效提高煙葉經濟性狀、感觀質量及煙葉等級質量,從而實現了增產和提質[6,15,16]。本研究結果同樣表明,同種肥料在相同施肥量水平下,采用大穴環施,煙葉主要化學成分指標的協調性、感觀質量及產量產值等,均有不同程度的提高。
3.3 新型全營養專用肥不同施用量水平對煙葉產量產值影響
已有研究表明,不同強度碳氮代謝會導致煙葉內部有機化合物含量不同,影響煙葉質量和可用性,有機肥與化肥配施影響烤煙一系列生理代謝過程,可促進碳氮代謝協調,保證煙株營養體充分發育,有利于煙葉產質量提高[9,11]。本研究也表明,有機無機復合肥大穴環施對提高煙葉產質量有良好效果。
相同有機無機復合肥和施用量,采用大穴環施對煙葉生長發育、根系活力、硝酸還原酶活性、光合速率、煙葉外觀質量、經濟性狀,以及煙葉產質量有不同程度的促進作用和提高效果。
不同施用量條件下,正常用量有機無機復合肥對煙葉生長發育、根系活力、硝酸還原酶活性,及煙葉經濟性狀和產質量的效果最佳。
與對照(T1)比較;移栽后30、45、60、75、90 d,其硝酸還原酶活性分別高0.00~9.00、0.10~3.20、0.30~5.80、0.80~6.10、0.30~3.50μg/h· g;根系活力分別高2.10~6.30、1.20~3.80、-17.4~0.50、-8.60~20.2、2.60~12.1μg/h·g;光合速率分別高-0.26~0.24、-0.44~14.8、-1.24~2.88、-0.94~1.33μmol/m2·s;產量與產值分別高108.00~325.45 kg/hm2、4446.41~12374.10元/hm2。
以上僅為一年的試驗結果,對有機無機復合肥施用量及大穴環施技術在生產上的應用效果,還需要開展進一步研究與驗證。
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Effects of Organic-inorganic Com pound Fertilizer on the Yield and Quality of Flue-cured Tobacco
JIANG Nan1,CHEN Yifan1,GONG Zhanwu1,LIDiqin1*,JIN Zhili2,LIU Zhengri2,LIYuhui2,PENG Shuguang2
(1 Hunan Agricultural University,Changsha,Hunan 410128,China;2 China Central South Tobacco Experiment Station,Changsha,Hunan 410128,China)
In order to study the effects of organic-inorganic compound fertilizer on the yield and quality of flue-cured tobacco,experimentwas carried outwith the treatments of traditional fertilizer under dry application and organic-inorganic compound fertilizer under the big hole circulating application,K326 was used asmaterial.The resultwas showed as fellow:the treatment of big hole circulating application of the organic-inorganic compound fertilizer obviously promoted tobacco growth and development,increased tobacco physiological and biochemical characters indexes,improved its economic traits and its yield and quality.Themax rootactivity and NR activity of tobacco occurred at30 to 90 days after transplanted with the treatment of application normal rate of the organic-inorganic compound fertilizer,and the biggest Pn value of tobacco occurred at60 to 90 days after transplanted,and the highest yield and yield value reached at 2066.15 kg/hm2and 51 393.68 yuan/hm2respectively.Themethod of organic-inorganic compound fertilizer under the big hole circulation is favor of the flue-cured tobacco growth and development,increasing its economic traits,yield and yield value.
flue-cured tobacco;fertilizer application;application with big hole circulation applying;yield and quality
S572.062
A
1001-5280(2017)02-0160-06
10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2017.02.13
2016 12 28
蔣 南(1993-),男,碩士研究生,Email:929688183@qq.com。*通信作者:李迪秦,教授,博士,主要從事煙草栽培研究,Email:ldqhnnd2009@163.com。
湖南省煙草公司項目(14-16ZDAa03)。