增施生物有機肥對云煙87生長發育與產質量的影響

肖 飛， 王東飛， 王 偉， 張 波， 鄭 嬌， 段 麗， 王春萍*

(1.云南瑞升煙草技術(集團)有限公司， 云南 昆明 650106； 2.貴州中煙工業有限責任公司技術中心， 貴州 貴陽 550009； 3.云南省煙草煙葉公司， 云南 昆明 650218)

0 引言

【研究意義】隨著社會經濟發展，人們對煙草品質的要求越來越高。烤煙作為卷煙工業的主要原料，研究其不降產的同時提升品質是煙草行業的重要課題。施肥措施是調控煙葉產量和品質的核心技術[1]，與其他作物相比，煙草對施肥條件要求更為嚴苛，如施肥量過大，則導致烤煙貪青晚熟，產出黑爆煙；施肥量不足，則影響烤煙生長，產質量降低[2]。不同地區的土壤類型及生態環境存在差異，在特定的品種和生態環境條件下，不同用量的生物有機肥與無機肥配施效應與煙葉產質量有密切聯系。因此，研究生物有機肥與無機肥配施對烤煙產質量的影響具有現實意義。【前人研究進展】有研究表明，采用有機肥與無機肥配施能有效提高煙葉的產質量[3]，規避由于長期單一施用化肥造成的土壤板結、肥力下降、土壤微生物群落結構遭破壞等問題。施有機肥可改良土壤、培肥地力，從而增加作物產量和改善品質[4-5]，在有機肥的基礎上添加一定量的功能微生物形成生物有機肥[6]，可充分發揮微生物、有機物和無機物的互補作用，不僅能有效解決化學肥料養分單一、營養元素不平衡的問題，還有利于土壤中難溶營養元素的溶解釋放，促進土壤養分被植物吸收利用，從而達烤煙優質高產的目的[7-8]。誠胡等[9-11]研究表明，通過生物有機肥與復合肥配施，可有效改良土壤，長期施用可降低鹽堿土pH，提高酸性植煙土壤pH，增強土壤酶活性，達到培肥地力的效果。劉麗輝等[12]研究表明，生物有機肥與復合肥配施可顯著提高煙草的株高、莖圍、葉長和葉面積，提高煙草質體色素含量和代謝酶活性，進而不同程度地提高上等煙葉比例、產量和產值。彭華偉等[13-15]研究表明，施用生物有機肥可提升烤后煙葉品質，通過提高或降低煙葉中某些化學元素含量，使化學成分趨于協調，從而改善煙葉香氣質量和余味，降低刺激性，顯著提高煙葉的感官質量。【研究切入點】目前，針對生物有機肥在烤煙生產上的研究報道主要集中在氮磷鉀相同劑量下，生物有機肥與化肥的配施比例對烤煙生長發育與產質量的影響，針對在常規施肥基礎上增施不同用量的生物有機肥對烤煙的影響鮮有報道?！緮M解決關鍵問題】探究常規施肥基礎上增施不同用量生物有機肥對烤煙生長發育與產質量的影響，以期為昆明祿勸煙區綠色生態煙葉生產應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

1.2 試驗材料

1.2.1 烤煙 供試烤煙品種為云煙87，由昆明市煙草公司提供。

1.2.2 肥料 生物有機肥由玉米秸稈加微生物秸稈腐解劑堆制而成(有機質≥40%，有效活菌數≥0.2億/g)，加入的菌種為枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計 試驗共設4個處理(表1)，以常規施肥方法為對照(CK)，不設重復，各小區栽煙500株。施肥處理均在移栽前一次性施用，田間管理按當地煙葉生產規范化要求進行。

表1 生物有機肥與無機肥配施試驗設計方案

1.3.2 調查項目及方法

1) 農藝性狀調查。每處理分別選取10株具有代表性的煙株，掛牌標記。參照《煙草農藝性狀調查測量方法》(YC/T 142—2010)[16]調查打頂后7 d的農藝性狀，測量各處理株高、莖圍、有效葉數和上部葉、中部葉及下部葉最大葉的長和寬[17]。

2) 采烤后土壤養分測定。根據《農田土壤環境質量監測技術規范》(NY/T 395—2012)[18]，于采收完成后進行土壤取樣。采用五點取樣法取0～20 cm混合土樣，每個樣品由5個分樣捏碎并混合均勻，留土2 kg，測定土壤常規8項(全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效鉀、速效磷、pH、土壤有機質)。

3) 經濟性狀調查。各處理嚴格掛牌烘烤，確保從采收、編煙和分級全過程跟蹤，保證樣品對應精準?？竞鬅熑~按照《烤煙》(GB 2635—1992)[19]分級標準國家煙葉收購價格進行初烤煙葉分級、計產，并統計煙葉產量、產值、均價、上等煙比例和中上等煙比例。

3.2 化學防治 梨樹芽萌動時，全樹噴1次具有鏟除作用的10～20倍液尿素，殺死在芽鱗內越冬的菌絲，對減少初侵染源有明顯效果。

4) 煙葉品質測定。分別采集各處理烤后煙葉B2F、C3F和X2F 2 kg，測定其物理性狀、外觀質量和常規化學成分，所有檢測指標均送云南同創檢測技術股份有限公司測定；煙葉感官質量由云南瑞升煙草技術(集團)有限公司5位評吸專家參照《卷煙感官技術要求》(GB 5606.4—2005)[20]進行評審，并采用九分制標準打分，香氣質、香氣量、刺激性、余味、雜氣、濃度、燃燒性和灰色的滿分均為9分，勁頭以文字描述，不計得分。

1.4 數據統計與分析

采用Excel 2021和SPSS 26.0對試驗數據進行統計分析與繪圖。采用指數和法計算煙葉綜合得分，綜合得分越高，煙葉各指標質量越好[21]。

2 結果與分析

2.1 不同處理烤煙的主要農藝性狀

由表2可知，4個處理成熟期烤煙的農藝性狀存在差異。株高為122.87～129.85 cm，以T3最大，顯著高于其他處理；莖圍為9.90～10.69 cm，以T3最大，顯著高于CK；有效葉數為20.80～21.90片，各處理間差異均不顯著；上部葉長和寬分別為57.13～59.89 cm和18.10～20.09 cm，中部葉長和寬分別為77.74～85.87 cm和30.24～34.77 cm，下部葉長和寬分別為69.11～72.75 cm和29.86～34.54 cm，其中，除上部葉長外，T3均顯著高于CK。綜合看，T3處理的煙株長勢最好。

表2 不同處理成熟期烤煙的農藝性狀

2.2 不同處理煙葉采烤后土壤的養分含量

從表3看出，增施生物有機肥均能不同程度地提高土壤養分含量。土壤pH為6.20～7.00，依次為T2>T1>T3>CK；有機質為26.50～30.30 g/kg，依次為T3>T2>T1>CK；全氮為1.52～1.81 g/kg，依次為T3>T2>T1>CK；全磷為2.32～2.60 g/kg，依次為T1>T2>T3>CK；全鉀為18.54～21.78 g/kg，依次為T2>T3>T1>CK；堿解氮為112.21～125.00 mg/kg，依次為T3>T1>T2>CK；速效磷為56.02～76.86 mg/kg，依次為T1>T2>CK>T3；速效鉀為607.56～711.00 mg/kg，依次為T1>T2>T3>CK。綜合看，有機質、全氮的含量隨生物有機肥用量增大而增加。

表3 不同處理煙葉采烤后土壤的養分含量

2.3 不同處理烤煙的經濟性狀

由表4可知，4個處理上等煙比例為58.23%～68.23%，表現為T3>T1>T2>CK；中等煙比例為12.50%～23.90%，表現為T3=T2>T1>CK；產量為2 352.32～2 464.04 kg/hm2，表現為T3>T1>T2>CK，T3產量分別較T1、T2和CK提高1.31%、3.08%和4.75%；產值和均價以T3最高，分別為67 598.34元/hm2和27.43元/hm2，其產值較T2、T1和CK分別提高4.89%、6.04%和9.77%，各處理均價依次為T3>T2>T1>CK。

表4 不同處理烤煙的經濟性狀

2.4 不同處理煙葉的品質特征

2.4.1 化學成分 一般認為，優質烤煙總糖含量為18%～22%，還原糖含量為16%～20%，總氮含量為1.5%～3.5%，鉀含量2%以上，氯含量1%以下，總植物堿為1.5%～3.5%，糖堿比在8～10，氮堿比在1附近，鉀氯比應大于4[2]。從表5看出，不同處理煙葉的常規化學成分。

1) B2F。各處理的總植物堿、氯含量和總氮分別為2.44%～2.67%、0.50%～0.57%和1.50%～1.86%，均在優質煙葉標準范圍內；總糖和還原糖含量偏高，分別為37.50%～43.10%和23.90%～27.00%；鉀含量偏低，為1.05%～1.28%。從化學成分協調性看，各處理糖堿比均在適宜區間范圍內；T1的氮堿比和T3的鉀氯比更接近優質煙葉標準。

2) C3F。各處理的總植物堿、氯含量含量分別為1.73%～2.20%、0.21%～0.48%，均在優質煙葉標準范圍內；總糖和還原糖含量偏高，分別為40.10%～44.30%和28.20%～28.80%；鉀含量偏低，為1.22%～1.34%；總氮含量僅T1在優質煙葉標準范圍，為1.71%，其他處理偏低，均在1.5%以下。從化學成分協調性看，各處理糖堿比均偏高，氮堿比以T3最接近1，CK和T3鉀氯比在優質煙葉標準范圍內。

3) X2F。各處理僅氯含量在優質煙葉標準范圍，為0.33%～0.74%；總糖和還原糖含量偏高，分別為36.10%～46.30%和24.20%～28.00%；鉀含量和總氮含量偏低，分別為1.53%～1.76%和1.21%～1.41%；總植物堿僅T1在優質煙葉標準范圍內，為1.56%。從化學成分協調性看，各處理糖堿比均偏高，為15.96～22.76；氮堿比為0.90～1.02，均在優質煙葉標準范圍內，CK和T3鉀氯比在優質煙葉標準范圍內。

表5 不同處理煙葉的常規化學成分

2.4.2 物理特性 從表6看出，各處理烤后煙葉的物理特性存在差異。

1) B2F。各處理煙葉的物理特性指數和為25.28～26.60，表現為T1>T3>T2>CK。其中，T3的抗張力(2.94 N)、平衡含水率(14.17%)和抗張強度(0.20 kN/m)均最大，葉面密度(92.81 g/m2)、厚度(0.086 mm)和填充物(3.08 cm3/g)最小；T1的含梗率最大，為25.30%。

2) C3F。各處理煙葉物理特性指數和為25.53～26.07，表現為T3>T2>T1>CK。其中，T3的抗張力(2.51 N)、抗張強度(0.17 kN/m)、填充值(3.14 cm3/g)、含梗率(26.15%)最大； T2的葉面密度(91.90 g/m2)最大；T1的平衡含水率(14.27%)最大；CK的厚度(0.099 mm)最大。

3) X2F。各處理煙葉物理特性指數和為20.50～22.75，表現為T1>T3>T2>CK。其中，T3的葉片密度(58.63 g/m2)最大；T2的抗張力(2.38 N)和抗張強度(0.16 kN/m)最大；T1的含梗率(31.99%)、平衡含水率(13.78%)、厚度(0.056 mm)和填充值(3.76 cm/g)最大。

表6 不同處理煙葉的物理特性

2.4.3 烤煙外觀質量 從表7看出，不同處理各等級煙葉的外觀質量存在差異，但差異不大。

1) B2F。各處理煙葉的顏色和成熟度表現較好，得分為8.0～9.0分，殘傷為2.0%～4.0%；綜合得分為7.30～8.03分，表現為T3>T2>T1>CK，變幅為5.89%～10.00%。其中，T3煙葉呈桔黃色，成熟度好，葉片結構疏松，身份適中，油分較足，其顏色、色度和傷殘均優于CK。

2) C2F。各處理煙葉的顏色和身份表現一致，均為9.0分；殘傷為2.0%～3.0%；綜合得分為8.19～8.44，表現為T3=T2>T1>CK，3個增施生物有機肥處理的綜合得分均高于CK，變幅為2.44%～3.05%，以T3和T2綜合得分最高。

3) X2F。各處理煙葉的成熟度、身份和色度表現一致，分別均為9.0分、6.5分和4.5分；殘傷為1.0%～4.0%；綜合得分為7.27～7.94分，表現為T3=T2>T1>CK，3個增施生物有機肥處理的綜合得分均高于CK，變幅為7.57%～9.22%，以T3和T2綜合得分最高。

表7 不同處理煙葉的外觀質量

2.4.4 烤煙感官質量 由表8可知，各處理不同部位煙葉的感官質量存在差異。香氣質除B2F的T2、T3和C3F的T3外均為7.0分；香氣量以B2F的T3最高(8.0分)，X2F的CK和T1最低(6.5分)；刺激性和余味得分分別為6.5～7.5分和6.0～7.5分；雜氣除B2F的CK和X2F的T1外均為7.0分；濃度得分除B2F的T3和X2F的T1、T2為8.0分和6.5分外，其余處理均為7.0～7.5分；燃燒性均為8.0分；灰色均為7.5～8.0分；B2F的勁頭以中偏大為主，C3F以中為主，X2F的勁頭較小。B2F、C3F和X2F各處理綜合得分分別為6.64～7.45分、6.81～7.42分和6.78～7.04分。綜合看，各部位的綜合評分均以T3最大，具有較好的香氣量和香氣質，濃度高，燃燒性好，勁頭足。

表8 不同處理烤后煙葉的感官質量

3 討論

3.1 不同施肥效應對煙草生長的影響

從農藝性狀調查結果看，CK的長勢最弱，而配施生物有機肥的烤煙表現出良好的長勢，與張煥菊等[22-23]的研究結果一致。生物有機肥的有機質含量高，可調節土壤養分含量，且經過微生物分解后形成腐殖酸，有利于截獲土壤中的水分和礦質元素，改善根基營養作用[8]；其次，生物有機肥中含有一定量的功能微生物菌類，其養分需要通過有益微生物的分解才能釋放，養分釋放速度慢，能夠滿足煙株后期生長對養分的需要，分泌的各種代謝產物能夠增加根系活性，促進養分吸收和煙葉開片[24-25]。

3.2 不同施肥效應對土壤化學成分的影響

周應康等[26]研究表明，生物有機肥施入土壤后，其腐殖質基團具有良好的離子交換能力，可吸附土壤溶液中游離的鉀、鈉等金屬離子，從而改善土壤酸堿緩沖能力，調節土壤pH，使其趨向有利于作物生長的pH范圍。一般來說，施用生物有機肥前期土壤pH較施用化肥低，但當施肥量較高且經過一段時間的吸收利用，土壤pH升高且高于施加單一化肥[9-11]。研究表明，配施生物有機肥，土壤pH升高，且不同處理隨生物有機肥的增多，有機質和全氮含量增加，與劉國順等[2，27]的研究結果相似。施用生物有機肥可有效提高土壤有機質含量，而有機質含量與土壤供肥能力呈正相關關系，有機質含量越高，土壤對作物養分的供應越充足[28]。董萬軍等[29]研究發現，生物有機肥和常規化肥等量施用能增加土壤有機質含量和提高植煙土壤各類元素的綜合利用率。氮素是植物營養生長過程中需求量最大的元素，農業生產中需添加大量氮肥以滿足植物生長發育的需求。有機肥與無機肥的配施，可有效增加土壤氮素總量，增強相關氮素轉化酶活性，同時改良土壤結構，緩解連作障礙，并提高烤煙的產質量[30]。

3.3 不同施肥量對烤煙經濟性狀和品質的影響

生物有機肥和無機肥配施能有效促進成熟期烤煙的生長發育，顯著增加烤煙株高、莖圍，促進烤煙葉片開片，通過增大煙株葉面積及干物質積累以增加產量和產值，且提高上等煙和中等煙比例，有助于優化煙葉等級結構，提高均價和單位面積收益[12,14]。研究表明，與CK相比，加入生物有機肥后，上等煙和中等煙比例增高，產量和產值增收明顯，與楊云高等[8]的研究結果一致。

有研究發現，生物有機肥可促進土壤養分平衡吸收，且含有微量元素，可滿足烤煙對微量元素的需求，使其化學成分更加協調，進而改善煙葉品質，提高煙葉的香氣質和香氣量，減少雜氣的產生[15,31]。研究結果顯示，隨生物有機肥施用量增加，煙葉外觀質量好，感官綜合得分較高；B2F的總糖、還原糖和鉀含量增高，氯含量減少?？赡苁怯捎谟袡C質含量增加，其分解后產生的氮素以氨基酸或NH4+形式進入植物細胞，無需再消耗大量能量和糖分等光合作用產物，直接參與細胞物質的合成[32]，故植物生長快，積累糖分等物質多，最終使葉片內含物變得充實，葉肉細胞密度增加，厚度降低，增加煙葉光澤、彈性、油分，其外觀質量得到明顯改善。通過增施生物有機肥，提高煙葉的鉀含量，燃燒性增強，還原糖和總糖含量高有助于消除蛋白質燃燒產生的不良氣味，提高煙葉香氣質，減少雜氣，與彭華偉等[13,33]的研究結果一致。

4 結論

合理配施生物有機肥能通過提高土壤pH，增加有機質與全氮含量，促進株煙生長發育，從而影響烤煙的經濟性狀。綜合烤煙農藝性狀、煙葉化學成分、物理特性和外觀品質等方面看，施用有機肥3 000 kg/hm2+農家肥7 500 kg/hm2+煙草專用復合肥600 kg/hm2+K2SO4150 kg/hm2，烤煙生長較優，煙葉化學成分更協調，感官質量更佳，是煙草經濟有效的施肥方式。