張通 張永輝 陳相君 夏春 雷曉 楊浩 劉雅潔 劉雷 曾淑華
摘要? [目的]探討適宜瀘州煙區的氯化鉀施用措施,進一步完善田間上部煙葉的調控技術。[方法]采用田間試驗,以“中川208”為試材,設施氯量30、60 、90 、0 kg/hm2 4個水平,基追比為5∶5,追施時期設移栽后30 和50 d,共7個氯化鉀施用處理。分析上部煙葉農藝性狀、SPAD值、經濟性狀、化學成分、物理性狀的變化。[結果]較不施用氯化鉀而言,施用氯化鉀使上部煙葉產量、產值、均價、中上等煙比例分別提高3.11%~9.17%、6.12%~19.29%、2.79%~12.92%、4.01%~18.25%;烤后煙葉顏色、成熟度、身份、油分、色度均得到提升,綜合得分提升1.15%~8.30%。[結論]以基肥施用氯化鉀30 kg/hm2,移栽50 d后追施30 kg/hm2的施肥措施經濟效益最高,烤后上部煙葉外觀質量、化學成分、物理性狀評分最高。
關鍵詞? 烤煙;氯化鉀;上部葉;質量
中圖分類號? S572? 文獻標識碼? A
文章編號? 0517-6611(2024)04-0139-05
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.04.031
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Effects of Different Potassium Chloride Application Measures on Upper Leaf Yield and Quality of Flue.cured Tobacco
ZHANG Tong1,ZHANG Yong.hui2,CHEN Xiang.jun1 et? al
(1.Sichuan Agricultural University,Chengdu,Sichuan 611130;2.Luzhou Branch of Sichuan Tobacco Corporation,Luzhou,Sichuan 646600)
Abstract? [Objective]To explore the potassium chloride application measures suitable for Luzhou tobacco planting area and further improve the regulation technology of upper tobacco leaves in the field.[Method]A field experiment was conducted with ‘Zhongchuan 208 as the test material.Four potassium chloride application rates of 30,60,90? and 0 kg/hm2 were set.The ratio of base fertilizer to topdressing was 5∶5.The topdressing period was set at 30 and 50 d after transplanting,with a total of seven potassium chloride application methods.The changes of agronomic characters,SPAD value,economic characters,chemical composition and physical characters of upper tobacco leaves were analyzed.[Result]Compared with no application of potassium chloride,the application of potassium chloride increased the yield,output value,average price and the proportion of medium and high.grade tobacco by 3.11%-9.17%,6.12%-19.29%,2.79%-12.92% and 4.01%-18.25% respectively.The color,maturity,body,oil content and chroma of flue.cured tobacco were improved,and the comprehensive score was increased by 1.15%-8.30%.[Conclusion]Applying 30 kg/hm2 potassium chloride as base fertilizer and applying 30 kg/hm2 after transplanting for 50 days has the highest economic benefit.The appearance quality,chemical composition and physical properties of the upper tobacco leaves after baking get the highest score.
Key words? Flue.cured tobacco;Potassium chloride;Upper leaves;Quality
基金項目? 四川省煙草公司科技項目“提高瀘州烤煙上部煙葉質量的關鍵技術研究與應用”(202051050024015)。
作者簡介? 張通(1999—),男,云南昆明人,碩士研究生,研究方向:煙草栽培。*通信作者,副教授,博士,碩士生導師,從事煙草栽培與生理生化研究。
收稿日期? 2023-03-09
氯素作為煙草必需微量營養元素,對烤煙的生長發育以及烤后煙葉的化學成分協調性、外觀質量以及感官質量有深刻的影響[1-5]。一般認為優質烤煙氯的最佳含量為0.3%~0.8%[6],過量的氯對烤煙葉綠素含量和根系活力會產生明顯的不良影響,致使煙株葉色濃綠,葉片厚而脆,生長點壞死,葉畸形,烤后煙葉易碎且容易發霉,烤后煙葉葉薄、潮濕、顏色暗淡,燃燒性降低[7-8],若含氯不足導致烤后煙葉氯含量偏低會降低香吃味,降低感官質量[9]。研究表明,適量的氯素營養可提高煙葉的葉綠素含量及根系活力,促進煙葉干物質的積累量,從而提高產質量[10-11]。適量的氯肥施用能夠增強烤后煙葉的彈性以及油潤性,提高烤后煙葉的外觀質量,增進香氣質與香氣量,改善煙葉內在品質[3,12]。據調查瀘州煙區土壤水溶性氯含量為10.11 mg/kg,處于低—中等水平,上部煙葉存在田間營養失衡、成熟度低的問題,影響烤后煙葉的化學成分協調性,降低了烤后煙葉的質量及其可用性。上部葉占整株煙產量的30%~45%,其質量對煙農收入以及工業可加工性影響深刻。為提高瀘州煙區上部葉化學成分協調性,增加其工業可用性,筆者于2021年在四川省瀘州市示范煙區古藺縣大寨煙區開展了7種不同氯化鉀施用措施對烤煙上部煙葉產量和質量的影響研究,旨在為合理確定該煙區烤煙的氯化鉀施用量提供科學依據和參考指標。
1? 材料與方法
1.1? 試驗地概況
試驗于2021年在四川省瀘州市古藺縣大寨苗族鄉進行。試驗地土壤為砂壤土,土壤pH為5.71,全氮3.69 g/kg,全磷1.45 g/kg,全鉀16.74 g/kg,堿解氮375.55 mg/kg,有效磷45.77 mg/kg,速效鉀1 076.79 mg/kg,交換性鈣4 947.27 mg/kg,交換性鎂149.50 mg/kg,有機質57.96 g/kg。
1.2? 試驗材料? 供試烤煙品種為中川208。
供試肥料為煙草專用復合肥(N 10%、P2O5 20%、K2O 20%)、氯化鉀(氯含量≥60%)。
1.3? 試驗設計
各處理N、P2O5、K2O施肥比例均為1∶2∶2,施氮量為120 kg/hm2,在此基礎上設施氯量30、60、90、0 kg/hm2 4個處理,追施時期設移栽后30 d、移栽后50 d 這2個水平,基追比為5∶5。所需氯肥由氯化鉀提供,施用水平見表1。各小區隨機區組排列,重復3次。小區面積為36 m2,各小區64株,株行距為120 cm×50 cm,種植密度為16 500株/hm2。根據當地氣候及栽培條件打頂留葉,按葉位掛牌,上部葉為從頂葉算起1~6片,田間管理按照當地常規措施進行。
1.4? 測定項目與方法
1.4.1? 農藝性狀。
于現蕾期、打頂后10 d、打頂后20 d測定各處理株高、上部最大葉長寬。
1.4.2? SPAD值。
于打頂后40 d、打頂后50 d使用葉綠素測定儀測定上部最大葉SPAD值并取打頂后40 d上部最大葉殺青烘干進行常規化驗。
1.4.3? 經濟性狀。
根據GB 2635─1992 對各小區烤后上部6片葉進行分級,統計記錄產量、產值,計算中上等煙比例、均價。
1.4.4? 外觀質量。
烤煙外觀質量的評價按照GB/T18771.4—2015從顏色、成熟度、結構、身份、油分 以及色度6項指標作為評價指標,根據各指標所占權重得出綜合得分。
1.4.5? 化學成分。
烘烤結束后,取各處理B2F各1 kg,各處理煙樣烘干、粉碎、過0.15 mm孔徑的網篩后進行常規化驗,采用SKALAR流動分析儀測定煙葉主要化學成分。
1.4.6? 物理性狀。
平衡含水率參照YC/T 31—1996測定,測定其平衡含水率后的煙葉葉重、含梗率;柔軟度測定參照付秋娟等[13]的方法,拉力參照GBT 12914—2008測定。
1.5? 數據處理? 數據處理與分析利用Excel、SPSS 23進行。
2? 結果與分析
2.1? 不同氯化鉀施用措施對烤煙農藝性狀的影響
由表2可知,2個時期的煙株上部最大葉長葉寬與CK相比均無顯著差異。相同氯肥總施用量的處理移栽后30 d和移栽后50 d 追肥,煙株上部最大葉長寬差異均不顯著。
2.2? 不同氯化鉀施用措施對烤煙SPAD值的影響
葉綠素儀SPAD讀數可快速直觀反映出煙葉的葉綠素含量[14],氯對煙葉葉綠素含量的影響與氯對煙株氮素代謝的調節密切相關,氯素影響煙株的氮代謝,從而影響煙葉葉綠素的合成和分解。由表3可知,各處理在2個時期的SPAD值差異不顯著,但隨著氯化鉀施用量的增加,上部最大葉的SPAD值隨之增加,表明氯化鉀的施用提高了上部煙葉的葉綠素含量。
2.3? 不同氯化鉀施用措施對烤煙經濟性狀的影響? 由表4可知,當氯化鉀施用量達60 kg/hm2及以上上部6片煙葉產量顯著高于CK,產值、均價、中上等煙比例均以基肥施用氯化鉀30 kg/hm2,移栽50 d后追施30 kg/hm2為最高(處理④),較CK分別提高5.66%、19.29%、12.92%、18.25%;對比相同氯化鉀施用量的處理,移栽后50 d追施的處理6片煙葉產量、產值、均價、中上等煙比例略優于移栽后30 d追施的處理。由此可見,增施氯化鉀可提高經濟效益,以移栽后50 d追施效果更好。
2.4? 不同氯化鉀施用措施對烤后煙葉外觀質量的影響
由表5可知,不同處理烤后上部煙葉的外觀質量各項指標有明顯差異,增施氯化鉀的處理外觀質量得分均優于CK,并以處理④的得分最高,較CK增幅為7.36%。對比相同氯化鉀施用量的處理,處理①、②間得分存在明顯差異,其余2組差異不明顯。說明施用氯化鉀可提高烤后上部葉的外觀質量,改善烤后煙葉的顏色、成熟度、結構、身份、油分以及色度,而不同的追施時期對外觀質量的影響較小。
2.5? 氯化鉀施用量與打頂40 d上部煙葉化學成分的相關性分析
相關性分析結果表明,0~90 kg/hm2氯化鉀施用量與上部葉的總糖、還原糖、氯含量呈極顯著正相關(0.964、0.965、0.939),與氮含量呈顯著正相關(0.761)。可見,增施氯化鉀可提高上部煙葉的總糖、還原糖、氮、氯含量。
2.6? 不同氯化鉀施用措施對烤后上部葉化學成分的影響
由表6可知,施用氯化鉀的各處理烤后上部煙葉鉀含量均顯著高于CK,總糖、還原糖、淀粉、氯、氮含量均隨著氯化鉀施用量的增加而增加。當氯化鉀總施用量達60 kg/hm2以上時,總糖、還原糖含量均顯著高于CK。鉀含量、鉀氯比均隨施用量增加呈先增加后降低的趨勢,這可能是鈣等陽離子與鉀離子發生拮抗作用所導致,其余各項指標與CK差異均不顯著。同一氯化鉀施用量的處理移栽后50 d追施較移栽后30 d追施總糖、還原糖、淀粉、氯、鉀含量均有提升。因此,可認為增施氯化鉀可有效提升烤后煙葉總糖、還原糖、淀粉、氯、氮含量以及鉀氯比,且移栽50 d后追施效果優于移栽后30 d追施。
根據四川省優質煙葉化學成分評價體系進行綜合評分以處理④(基肥施用氯化鉀30 kg/hm2,移栽50 d后追施30 kg/hm2)最高,表明基肥施用氯化鉀30 kg/hm2,移栽50 d后追施30 kg/hm2最有利于改善瀘州煙區上部煙葉的化學品質,提高上部煙葉的化學成分協調性。結合圖1可知,移栽后50 d烤后煙葉化學品質綜合得分較移栽后30 d追施更高。
52卷4期??????????????? 張 通等? 不同氯化鉀施用措施對烤煙上部葉產質量的影響
2.7? 氯化鉀施用量與烤后上部煙葉化學成分的相關性、線性和非線性回歸分析? 由表7可知,通過對氯化鉀施用量與烤后上部煙葉化學成分相關分析,對顯著性達顯著水平的化學指標利用線性函數Y=a+bx、冪函數Y=axb、二次函數Y=a+bx+cx2進行模型構建。可知氯化鉀的施用量與烤后上部煙葉的總糖、還原糖、淀粉、氯、氮含量之間呈極顯著正相關。說明烤后上部煙葉的化學成分受氯化鉀施用量的影響很大。
2.8? 不同氯化鉀施用措施對烤后上部葉物理性狀的影響? 由表8可知,增施氯化鉀的處理物理質量得分均優于CK,以處理④最高,較CK提升了10.18%。隨氯化鉀施用量增加,同等級烤后上部煙葉的單葉重增加,含梗率降低,柔軟度也隨之減小。相同氯化鉀施用量的處理間各項指標差異不明顯。增施氯化鉀促進了上部葉的干物質積累,增強了烤后煙葉的油潤性、吸濕性,改善了烤后煙葉的物理性狀,不同追施時期對烤后煙葉物理性狀影響不明顯。
2.9? 不同氯化鉀施用措施對綜合質量的影響? 對烤煙上部葉外觀質量、化學成分及物理性狀得分進行賦權,得到不同氯化鉀施用措施對烤后上部葉質量得分的影響。各處理得分均高于CK,綜合得分提升1.15%~8.30%,隨著氯化鉀施用量的增加,綜合得分呈先增加后降低的趨勢。氯化鉀施用量為60 kg/hm2以上時,移栽后50 d追施效果優于移栽后30 d追施。以基肥施用氯化鉀30 kg/hm2,移栽50 d后追施30 kg/hm2的施肥措施(處理④)得分最高(表9)。
3? 討論
通過不同氯化鉀施用量以及不同追施時期相結合的方式可準確地得出有效提升瀘州煙區上部煙葉質量、改善其上部煙葉化學成分協調性的施肥方案。該試驗結果表明,氯化鉀的施用對現蕾期、打頂10 d、打頂20 d時的上部最大葉長葉寬影響不顯著,其變化趨勢與余金龍等[4]的研究結果一致。研究表明施氯不僅影響葉綠素的合成,而且影響不同生育階段煙葉葉綠素含量變化[5],適量氯有利于煙草營養階段葉綠素的合成,而高氯處理的葉綠素含量在后期仍處于較高水平,不利于葉片的落黃成熟[15],與該試驗中打頂40 d、打頂50 d時的上部最大葉SPAD值變化趨勢隨著氯化鉀施用量的增加而增加,結合打頂40 d的上部葉化學成分分析可知,施用氯化鉀的處理氮含量顯著高于CK,且變化趨勢與SPAD值相同。
劉洪斌等[16]認為施氯能提高烤后煙葉的煙堿含量,這與施氯促進了煙葉對氮的吸收有關,田飛等[17]研究表明烤煙煙堿、總氮、總糖、還原糖和鉀含量隨著施氯量的增加而增加。在對烤后上部葉的化學成分分析中發現,氯與總糖、還原糖、煙堿、淀粉、鉀、磷、氮相關性均隨氯化鉀施用量的增加有所增加。化學成分的綜合評價得分表明,基肥施用氯化鉀30 kg/hm2,移栽50 d后追施30 kg/hm2(處理④)的氯化鉀施肥措施所得到的烤后上部煙葉化學品質較好,增施量比高華軍等[18](施氯化鉀22.5~67.5 kg/hm2)、徐茜等[19](施氯化鉀45 kg/hm2)、許永鋒等[20](24 kg/hm2)略高,這應該與不同地域氣候以及土壤條件有關。追施時期較田飛等[21](團棵期追施50%)、李文卿等[22](團棵期澆施)推遲,這可能與瀘州煙區在團棵期至旺長期的降雨有關。肖雅等[23]研究表明在大田生育期中,烤煙團棵期對煙葉氯含量影響較大的是降水量。
王冬等[24]研究表明煙葉氯含量與含梗率呈極顯著正相關,對單葉重和抗張強度的影響不顯著,該試驗中施用氯化鉀的處理含梗率均低于CK,單葉重、抗張強度均呈隨著氯化鉀施用量增加而增加的趨勢,這可能與氯化鉀促進上部煙葉干物質積累,提升烤后煙葉的油潤性有關。曾兆佳等[25]研究表明一定范圍內,隨著煙葉氯含量的增加,物理特性質量提高,超過或低于這個范圍對煙葉物理特性質量不利,與該試驗烤后煙葉的物理性狀綜合得分先提高后降低的變化趨勢一致。
煙草作為公認的“忌氯作物”,含氯肥料的輸入不僅只能考慮對煙葉產質量的增益,還需考慮到降水對土壤的淋溶作用,土壤氯離子隨水流向下沉積,致使土壤中氯素長年累積,破壞土壤原有的平衡,形成高氯土壤對作物栽培形成迫害。
4? 結論
該試驗中,6種不同的氯化鉀施用措施均不同程度地提高了上部煙葉的經濟性狀,改善了烤后煙葉的顏色、成熟度、結構、身份、油分以及色度,提升了煙葉總糖、還原糖、煙堿、淀粉、鉀、氮的含量,增強了烤后煙葉的吸濕性以及油潤性,使烤后上部煙葉化學成分更協調,可用性得到提升,且移栽后50 d追施效果更好。以處理④,即基肥施用氯化鉀30 kg/hm2,移栽50 d后追施30 kg/hm2經濟效益最高,烤后上部煙葉綜合質量最好。
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