高碳基土壤修復肥對煙株干物質積累及烤煙產質量的影響

舒勤靜 李嬌嬌 池國勝

摘 要：目的：減輕煙區連作造成的土壤問題，降低煙株發病率，提高煙區烤煙產質量。方法：2019年，在光澤煙區開展了高碳基土壤修復肥的不同施用量對煙株干物質積累及烤煙產質量的影響試驗。結果：不同高碳基修復肥的施用量均能促進煙株早生快發，對煙株生育期、農藝性狀、經濟性狀和化學成分均有一定的影響，其中對根部干物質積累的影響較大。結論：高碳基土壤修復肥對煙株根部干物質的影響顯著，對莖、葉干物質積累有促進作用，在試驗范圍內，農藝性狀、干物質積累、經濟性狀及化學成分協調性均以T4（減少常規施肥的15%，高碳基肥料6kg/hm2）處理效果最好。

關鍵詞：高碳基修復肥;烤煙;干物質;產質量

由于種植制度和過量的使用化學肥料，導致土壤碳庫退化，造成土壤板結、孔隙度降低、有機質含量減少，土壤肥力逐漸下降，生產能力降低，進而影響到作物的生長和產量提高[1]。目前，生物質碳作為土壤改良劑備受關注[2]。生物炭是動植物殘體在厭氧或者絕氧條件下進行熱解形成的含碳豐富的固體物質，具有高度羧酸酯化和芳香化的結構、較大的孔隙度和比表面積，具備較強的吸附力、抗氧化力和抗生物分解能力[3]。其成分不僅含有生物炭、植物油粕、有機質、腐殖酸、蛋白質等，還特別添加了煙葉所需的鈣、鎂、鋅、硼等微量元素及功能微生物等[4]。具有“固碳培肥”和調節煙株根部土壤C/N的功能[5]，能有效提高土壤團粒結構和肥料利用效率[6]，增強煙株抗病性和減少農藥施用量，改善煙株周圍土壤的保水保肥能力，提升煙葉耐熟性、成熟度和易烤性，提高煙葉香氣質量等特點，實現 “以炭控氮、以碳減氮”的生態[7]。

為進一步提高煙葉質量，加強煙區植煙土壤碳氮平衡、促進優質煙葉開發，本研究開展了不同高碳基肥料施用量對煙株產質量的影響試驗，篩選適合煙區煙株生長的高碳基肥料施用量。

1 材料與方法

1.1 供試材料 供試烤煙品種為當地常規烤煙品種K326。供試高碳基土壤修復肥由生物炭、植物油粕、腐殖酸、礦物肥、多種微量元素等組成，由河南惠農土質保育研發有限公司提供。修復肥總養分≥5%，有機質（以干基計）≥ 45%，生物炭含量≥ 20%，水分 ≤ 30%，氯離子含量 ≤ 1%，粗脂肪含量≥1%。

1.2 試驗地概況 試驗地點位于南平市光澤縣鸞鳳鄉饒坪村埑上組，海拔308m，地理坐標為東經117°23′，北緯27°34′。土壤質地為砂壤土，土壤肥力中等，土層厚度20cm左右，前作為水稻，田塊排灌方便，地勢平坦，無病蟲害史。土壤理化性狀如下：有機質33.91g/kg、堿解氮110.90mg/kg、速效磷22.53mg/kg、速效鉀102.17mg/kg、水溶性氯1.464mg/kg、pH5.35。

1.3 試驗設計 試驗設置6個處理，3次重復。隨機區組排列，每小區種植80～100株，株行距48cm×120cm，四周設3行保護行。高碳基肥料在移栽前隨基肥條施，其他田間管理措施均按當地煙葉生產技術方案操作。試驗處理設置如下：CK1（施常規基肥，不施高碳基肥料）;CK2（減少常規施肥的15%，不施高碳基肥料）;T1（減少常規施肥的15%，高碳基肥料1.33kg/hm2）;T2（減少常規施肥的15%，高碳基肥料2.66kg/hm2）;T3（減少常規施肥的15%，高碳基肥料4kg/hm2）;T4（減少常規施肥的15%，高碳基肥料6kg/hm2）。

1.4 測定項目及方法 （1）試驗田塊土壤調查，包括田塊積水情況、前茬作物、肥力情況等;移栽前用5點法取土樣1kg，標明地點、農戶、試驗名稱、GPS定位以及取樣人員。（2）觀察大田記載移栽期、團棵期、現蕾期、打頂日期、腳葉成熟期、腰葉成熟期、頂葉成熟期、大田生育期等各個時期的具體日期。（3）分別記錄各處理團棵期、旺長期、成熟期的株高、莖圍、節距、有效葉數、葉片數，每處理調查10株，取平均值;根莖葉干物質積累、根體積，每處理取3株，計算平均值。（4）調查各試驗小區的主要病蟲害發病率和病情指數。（5）煙葉初烤后，各處理取X2F、C3F、B2F烤后各1kg送樣評價。（6）記載各試驗處理的單葉重、產量、產值、上等煙比例、中等煙比例以及均價等。

1.5 數據處理 采用Excel 2010軟件和SPSS 19.0進行數據分析。采用Duncan新復極差法進行方差分析，其中小寫字母a、b、c等代表95%置信區間，5%顯著水平。

2 結果與分析

2.1 各處理煙葉的生育期 由表1可知，高碳基土壤修復肥不同施肥水平從團棵期開始各處理有所差異。具體表現為：施用高碳基土壤修復肥的處理較未施用高碳基處理較早進入團棵期2d。CK1（對照1）較其他處理遲進入現蕾期，分別比CK2和T1處理推遲9d，比T2處理推遲4d，比T3和T4處理推遲1d。CK2（對照2）和T1處理腳葉最先成熟，CK1和T1、T2、T3處理較遲成熟。CK1處理腰葉最遲成熟，其他處理均隨著施肥量的增加而推遲。大田生育期以CK1處理最長為140d，CK2和T1處理最短為132d，T2和T3、T4處理的差異不大，分別為136d、137d。

2.2 各處理煙葉的農藝性狀 由表2可知，高碳基土壤修復肥不同施肥水平處理下，團棵期的株高、莖圍、節距、最大葉面積和有效葉片數均不同程度地高于對照。具體表現為：（1）株高方面，各處理間差異顯著，表現為T1>T2>T3>T4>CK2>CK1;（2）莖圍方面，各處理差異不顯著，以T3處理最大，T4處理最小;（3）節距方面，各處理差異不顯著，以T1處理最大，CK1處理最小;（4）最大葉面積方面，各處理差異顯著，表現為T1>T2>CK2>T4>T3>CK1;（5）有效葉片數方面，CK2和T1處理最大為8.3片，T2、T3和T4處理差異不顯著，分別為8片、8.1片。從大田生長觀察來看，CK1和CK2處理團棵期大田長勢中等，T1、T2、T3和T4處理的長勢較強。

由表3可知，高碳基土壤修復肥不同施肥水平打頂后5d農藝性狀不同程度上存在一定的差異。（1）株高方面，各處理差異顯著，表現為T4>CK1>T2>T3>T1>CK2;（2）莖圍方面，各處理差異不大，T4處理最大為9.97cm，CK2最下為9.4cm;（3）節距方面，各處理差異不大，CK1和T2處理最大為5.4cm，CK2處理最小為4.7cm;（4）最大葉面積方面，各處理差異顯著，表現為T2>CK1>T3>T4>T1>CK2。從大田生長來看，現蕾期CK1處理大田生長較整齊，后期長勢較旺;CK2處理現蕾期生長不整齊，大田后勁不足，早衰現象明顯;T1處理現蕾期大田生長整齊，但后勁不足，早衰現象明顯;T2、T3和T4處理現蕾期生長整齊，大田長勢正常。

2.3 不同高碳基施用量對煙株干物質積累的影響 從表4可以看出，高碳基土壤修復肥不同施用量對煙株不同時期煙葉干物質積累均有影響。（1）團棵期：高碳基修復肥對根的生長有一定的促進作用，但要施用到一定的量后效果才較明顯，如T4處理;整體來看，T3與T4處理較優，其次為CK1處理。（2）旺長期：高碳基修復肥對煙株根干物質積累與莖干物質積累影響較大，施用高碳基修復處理的煙株根干物質積累與莖干物質積累明顯大于未施用處理;在葉干物質積累方面，施用高碳基修復肥處理未體現明顯優勢，葉干物質積累呈現隨施肥量的增加而增加的趨勢。（3）成熟期：高碳基修復肥對根干物質積累的影響顯著，施用高碳基肥處理明顯大于未施用處理，且在試驗范圍內根干物質積累呈現隨著施用量的增加而增加的趨勢;在莖干物質積累與葉干物質積累方面，CK2與T1處理表現較差，具體表現為T4>CK1>T3>T2>T1>CK2。（4）整個大田生育期：施用高碳基修復肥對煙株干物質積累有益，特別是對根干物質積累的影響較大;其次為莖干物質積累，對葉干物質積累有促進作用，但要施用到一定的量效果才明顯。

2.4 各處理的病害 由表5可知，高碳基土壤修復肥不同施肥水平均感染了花葉病，CK1、CK2和T1處理病情指數較T2、T3和T4處理嚴重;氣候性斑點病CK2和T2有輕微發生;其他根結線蟲病、黑脛病、青枯病和赤星病均未發現。總體看，除CK1、CK2和T1花葉病略重外，病害總體較輕。

2.5 各處理的經濟性狀 由表6可知，高碳基土壤修復肥不同施肥水平各處理間經濟性狀的差異較大。（1）產量方面，各處理差異顯著，表現為T3>T4>CK1>T2>CK2>T1;（2）產值方面，各處理差異顯著，表現為T4>T3>CK1>T2>CK2>T1;（3）上等煙比例方面，各處理差異顯著，表現為T4>T3>T2>T1>CK2>CK1;（4）均價方面，T4處理最高為30元/kg，CK2和T1處理最低為28.35元/kg。總體來看，高碳基土壤修復肥對上等煙的影響較大，上等煙比例在本試驗范圍內隨著施用量的增加而增加;產量在本試驗范圍內隨著高碳基土壤修復肥的增加呈上升趨勢，但施用2.66kg/hm2的高碳基土壤修復肥產量不如常規對照。從最終經濟效益產值、均價、上等煙比例來看，施用4kg/hm2（T3）和施用6kg/hm2（T4）效益最優。

2.6 各處理烤后煙樣化學成分 由表7可知，各處理的化學成分存在一定的差異。（1）煙堿方面，優質煙要求下、中、上部位分別為1.5%、2.5%、3.5%，各處理下、中、上部位分別在1.04%～1.23%、2.3%～2.75%、3.16%～3.37%，下部葉煙堿含量均偏低，從各處理對比來看，施用高碳基土壤修復肥在一定程度上有利于調節中上部位煙堿協調性;（2）總糖方面，下、中、上部位分別在34.83%～38.63%、28.97%～33.95%、22.24%～26.91%，各處理下部葉含量均偏高，中部葉除CK1處理外其他偏高，上部葉含量適宜;（3）鉀含量方面，除中部葉T3處理與上部葉CK2處理偏低外，其余處理均在適宜范圍;（4）氧化鉀含量方面，中部葉T3處理偏低;糖堿比優質煙葉下、中、上部位分別為13%、11%、8%，各處理下部葉22.78%～32.77%均明顯偏高，中部葉與上部葉含量均較適宜;（5）氮堿比方面，下部葉CK2、T1、T2略微偏高，其他處理均較適宜;（6）還原糖、總氮、兩糖比方面，各處理均表現較佳。總體來看，各處理下部葉總糖含量偏高，煙堿略微偏低，中上部位以T4處理化學成分最協調。

3 結論與討論

本研究通過高碳基土壤修復肥的不同施用量對煙株干物質積累及烤煙產質量的影響分析，初步得出以下結論：

（1）施用高碳基土壤修復肥有利于促進煙株早生快發，煙株較早進入團棵期與現蕾期;煙株生育期受高碳基土壤修復肥施用量的影響，施用高碳基土壤修復肥生育期較常規對照短，煙葉成熟落黃明顯。農藝性狀團棵期施用高碳基肥處理明顯優于常規對照，打頂后農藝性狀受施肥量的影響，表現為T4較優于其他處理，CK2和T1處理后勁不足，有早衰現象。

（2）施用高碳基土壤修復肥，無論是團棵期、旺長期還是煙葉成熟期根部干物質積累，都明顯大于未施用處理，并表現為隨著施用量的增加而增加。在莖干物質積累與葉干物質積累方面，表現為T4>CK1>T3>T2>T1>CK2，說高碳基土壤修復肥對煙葉根干物質積累的影響顯著，對葉與莖干物質積累有促進作用，但要施用到一定的量的效果才明顯。

（3）高碳基土壤修復肥不同施肥水平各處理經濟性狀差異較大，T3與T4處理產量、均價、產值、上等煙比例均較優。化學性狀方面，各處理下部葉總糖含量偏高，煙堿略微偏低，中上部位以T4處理化學成分最協調。

因此，施用高碳基土壤修復肥有利于煙葉早上快發、干物質積累、化學成分協調及經濟效益的提升，但受施肥量的影響，在本試驗范圍內以T4處理的各項指標最優。

參考文獻

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（責編：張宏民）