有機肥配施對土壤養分及雪茄煙株的影響

摘 要 為了改善植煙土壤營養狀況、促進雪茄煙株的生長，找到一種最有利于土壤養分改善和煙株生長的有機肥配施方案，采用L9（34）正交試驗設計研究了咖啡渣有機肥（A）、酒糟有機肥（B）和菜籽粕有機肥（C）不同用量水平的配施組合對植煙土壤養分和雪茄煙生長的影響。結果表明：咖啡渣有機肥1 500 kg·hm-2+酒糟有機肥3 000 kg·hm-2+菜籽粕有機肥3 000 kg·hm-2的配方可以顯著提高土壤有機質、胡敏酸、富里酸、全氮、堿解氮、有效磷和速效鉀含量，促進煙株的生長，提升農藝性狀評分。

關鍵詞 有機肥；煙草；養分；農藝性狀

中圖分類號：S158；S572 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.15.004

有機肥含有植物需要的多種有機養分和礦質營養元素[1]，將其施入土壤后，可以改變土壤物理化學性質、增強土壤肥力。大量研究表明，施用不同有機質原料制成的有機肥能夠改善土壤環境，提高土壤的營養水平和肥力[2]。

土壤養分狀況是生產優質煙草的重要基礎，植煙土壤的理化性質將直接影響煙葉的產量和質量。在實際的煙草生產過程中，常有偏施化肥的做法，導致了肥料利用率低、生態環境惡化，破壞了植煙土壤營養，引起煙葉產質量下降。吳創等證明有機肥能夠協調煙葉內在化學成分，提高煙葉品質，還能明顯提高雪茄煙葉燃燒性，改善了煙葉的香吃味[3]。

酒糟和菜籽粕是常見的有機肥原料。肖謀良的研究認為酒糟有機肥能明顯提高土壤肥力、較好地改善土壤微生物群落結構[4]。王巖等[5]和李健銘等[6]發現菜籽粕有機肥在促進烤煙煙苗生長發育，提高烤煙產量和品質方面有獨特作用。咖啡是世界上消費最大量的飲料之一，由此產生的咖啡渣不僅來源豐富，還含有脂質[7]、多糖（半纖維素和纖維素）、蛋白質和植物所需的礦質營養。據Comino等的研究顯示，咖啡渣有機肥可提高土壤有機碳、全氮及有效鉀和磷的含量及其作用[8]。近年來隨著我國咖啡銷量的巨增，咖啡渣大量產生，有望成為新的大宗有機肥原料。

目前，咖啡渣有機肥在煙草生產的應用不多，咖啡渣與常規有機肥配施效果也鮮有研究。本研究采用正交試驗設計研究咖啡渣、酒糟和菜籽粕這3種發酵有機肥不同配施方式對土壤養分和雪茄煙生長的影響，以期獲得在雪茄原料生產中的最佳施用配方，為合理使用有機肥、改善土壤狀況、促進煙株生長提供參考。

1 "材料與方法

1.1 "試驗材料

1.1.1 "供試土壤

試驗于四川省德陽市什邡市師古鎮洛陽村進行，什邡海拔593 m，屬于亞熱帶濕潤氣候區，煙地年平均氣溫為15.9 ℃，植煙土壤為輕質黏性、水稻煙草輪作土，土壤肥力均勻，耕層土壤在20 cm以上，適宜雪茄煙生長。

1.1.2 "供試品種

試驗品種為雪茄煙品種德雪4號。

1.1.3 "供試有機肥

有機肥原料來源為：云南保山咖啡渣（經烘焙、提取后的咖啡豆粉殘渣），四川德陽綿竹酒糟（稻米谷粒經制酒后的糟渣），四川德陽什邡菜籽粕（經壓榨后的油菜籽粕）。經發酵腐熟后得到3種有機肥，用于有機肥混配施用的試驗中。各有機肥基本養分含量指標見表1。

供試化肥為雪茄煙專用復合肥，其中有N∶P2O5∶K2O = 10%∶10%∶20%。

1.2 "試驗設計

采用L9（34）正交試驗設計，每種有機肥均設置0、1 500 、3 000 kg·hm-2共3個水平，試驗處理見表2。

在煙草移栽大田以前結合土壤翻耕，條施煙草專用復合化肥作基肥，在煙草生長旺盛期施用該化肥作追肥，基追比為7∶3，總用量為750 kg·hm-2。雪茄煙種植行株距為1.1 m×0.4 m。采用隨機區組設計布置田間試驗，每個處理小區面積為60 m2，按表3中的9個處理分別穴施有機肥作基肥，試驗設區組重復3次，其他生產管理措施按照煙區雪茄種植技術執行。

1.3 "測定指標及方法

1.3.1 "土壤取樣方法

在煙田土地平整后、施肥前，以五點取樣法采集土壤進行風干，經過研磨和過篩后用于煙田土壤基礎養分的測定。

在煙苗移栽后的團棵期，隨機選取健壯無病煙株，去除其地表0～2 cm的表土，將整株煙圍繞主莖半徑10 cm、深20 cm的土壤柱體及煙株挖起，取根系附近土壤，經過研磨和過篩后測定土壤養分。

1.3.2 "土壤養分測定

測定土壤養分中有機質、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、胡敏酸和富里酸含量。土壤胡敏酸、富里酸的測定參考土壤腐殖質組成修正法[9]，土壤有機質含量的測定參考NY/T 1121.6—2006，土壤全氮含量的測定參考NY/T 1121.24—2012，土壤堿解氮含量的測定參考DB51/T 1975—2014，土壤有效磷含量的測定參考NY/T 1121.7—2014，土壤速效鉀含量的測定參考NY/T 889—2004。

1.3.3 "煙株農藝指標的測定

于煙株封頂期隨機選擇各處理中具有代表性的煙株，按照YC/T 142—2010《煙草行業標準-煙草農藝性狀調查方法》，調查葉片數、莖圍、腰葉長和腰葉寬等指標。

1.4 "數據分析

應用DPS、SPSS和EXCEL軟件對試驗數據進行處理、相關分析及主成分分析。

2 "結果與分析

2.1 "土壤有機養分含量分析

表3為各處理的土壤有機養分（有機質、胡敏酸、富里酸）含量極差分析結果。T1處理（CK）的有機質和富里酸都顯著低于其他處理，胡敏酸也顯著低于大部分處理，與T2、T8差異不顯著。T5處理的有機質和胡敏酸最高，T6處理的富里酸最高，同時T7和T3處理的有機質顯著高于除T5的其他處理，T4和T9的胡敏酸含量顯著高于除T5的其他處理，T3、T8的富里酸含量較剩余處理高。從極差上看，A、B、C這3個因素對有機質含量、胡敏酸含量和富里酸含量的重要性大小分別為：C＞A＞B、A＞C＞B和A=B＞C。對于有機養分的3個指標，最優組合均為A2B3C3，即施用咖啡渣有機肥1 500 kg·hm-2、酒糟有機肥3 000 kg·hm-2和菜籽粕有機肥3 000 kg·hm-2。

2.2 "土壤無機養分含量分析

表4中各處理土壤無機養分含量結果顯示，不同處理對全氮、堿解氮、有效磷和速效鉀含量的影響存在顯著差異。T1處理的各養分含量低于其他處理，而T3和T5處理的全氮、堿解氮和有效磷含量最高，T6和T8的速效鉀含量最高。

如表5所示，從極差結果中顯示，3個因素的影響力大小在土壤全氮含量指標中C＞A＞B，在堿解氮含量指標C＞B＞A，土壤全氮、堿解氮含量指標最優處理是A2B3C3。

從表6中可知，在極差結果顯示下，咖啡渣、酒糟和菜籽粕3種有機肥的影響力大小在有效磷含量指標中為C＞A＞B，在速效鉀含量指標中為B＞A＞C。土壤有效磷含量指標最優處理是A1B3C3，土壤速效鉀指標最優處理是A3B3C3。

分析結果說明酒糟、菜籽粕有機肥施用量對團棵期土壤全氮、堿解氮和有效磷含量影響較明顯，咖啡渣、酒糟有機肥使用量對團棵期土壤速效鉀含量的影響明顯。

2.3 "各處理煙株的田間農藝性狀分析

對打頂后的煙株進行農藝性狀的測定，測得莖圍、葉長、葉寬、葉面積和葉片數的數據見表7。增施有機肥以后的各處理農藝指標都優于T1處理。T4處理有最長的莖圍，較T1增加了11.3%；T3處理的葉長最長，較T1增加了10.1%；T6處理的葉寬和葉面積最大，分別較T1增加了9.3%、20.3%；T5的葉片數最多。由此可見有機肥配合施用能有效改善煙草農藝性狀。

上述農藝性狀指標從不同角度反映了各處理對煙株生長的影響，為綜合評價處理對煙株生長的影響，以主成分綜合評判法對多個農藝性狀數據進行綜合分析。將表7中數據進行標準化處理，結果見表8。

對農藝性狀指標標準化數據進行了KMO和巴特利特檢驗，KMO統計量為0.738，為0.7～0.8，說明本數據集適合做因子分析；巴特利特球形度檢驗的p＜0.05，表明變量之間存在的相關關系顯著，適合做主成分分析。經主成分分析，得各指標特征值、貢獻率及累計貢獻率見表9。

由表9可知，第一、二主成分的累計貢獻率達到93.2%，前2個主成分可以充分反映農藝指標的方差變異信息。方差貢獻率越大則該主成分的重要性越強，根據表10得到主成分一、二的權重分別為0.778、0.222， 由此可得到農藝性狀指標綜合評分表達式如下：農藝性狀指標綜合評分 = 0.778×F1+0.222×F2。 將各處理的數據代入到綜合評分公式中，得到表10。

將各處理的綜合得分數據進行極差分析，結果見表11。

可知T6處理得分最高，其次是T3處理，T1處理的得分低于其他處理。極差結果中顯示，3個因素的影響力大小為B＞A＞C，從數據結果來看，農藝性狀綜合得分最優處理是A2B3C3，即施用咖啡渣有機肥1 500 kg·hm-2、酒糟有機肥3 000kg·hm-2和菜籽粕有機肥3 000 kg·hm-2對雪茄煙株生長的促進作用最大。

3 "小結與討論

3.1 "對土壤養分的影響

煙草生長所必須的礦質營養元素主要來源于土壤，土壤養分的含量將直接影響烤煙的產量和品質。本研究試驗結果表明，施用有機肥后土壤的有機質、富里酸、全氮、堿解氮、有效磷和速效鉀含量得到顯著提高，這與Yamane等施用咖啡渣有機肥有助于提升土壤氮、磷、鉀含量結果相一致[10]。張瑞平等的研究中有機肥與化肥配施可提升植煙土壤有機質、有效磷、堿解氮和速效鉀含量，這與本研究結果一致[11]。曲成闖等研究發現有機肥處理可提高土壤的全氮、速效磷、有機質、銨態氮和硝態氮含量[12]。有機肥與化肥配合施用效果更好，可有效改善作物生長環境[13-15]，這與本研究結果一致。團棵期的煙株尚未大量吸收土壤肥料，而田間有機肥也已較充分地釋放了養分，此時最易反映出各處理對土壤養分的影響作用大小。此時的土壤樣品表明，施用咖啡渣有機肥1 500 kg·hm-2、酒糟有機肥3 000 kg·hm-2和菜籽粕有機肥3 000 kg·hm-2對土壤養分的影響最優。

3.2 "對雪茄煙株農藝性狀的影響

施用有機肥后煙株農藝性狀獲得提升，尤其是T6和T3處理在農藝性狀評判綜合得分上最高，它們的有機肥組合水平分別為A1B3C3（T3）和A2B3C1（T6）。陳雪等和余小芬等通過施用酒糟有機肥和油枯有機肥提升了煙株農藝性狀[16-17]。劉麗輝等、羅先學等、王瑛麗等研究表明，生物有機肥對煙草農藝性狀有較好影響[18-20]。本研究表明，咖啡渣有機肥、酒糟有機肥和菜籽粕有機肥搭配施用同樣有助于提升煙株農藝性狀，效果最優的配施方法是咖啡渣有機肥1 500 kg·hm-2、酒糟有機肥3 000 kg·hm-2和菜籽粕有機肥3 000 kg·hm-2。

一般來說，煙葉生產中更看重煙葉的優質適產。本文基于正交試驗分析方法，篩選出了3種有機肥混合施用時的最佳水平，當咖啡渣有機肥、酒糟有機肥和菜籽粕有機肥依次按照1 500、3 000、3 000 kg·hm-2的用量進行混合配施時，不僅能夠提高雪茄煙植煙土壤中的重要養分，還能夠有效促進雪茄煙株的生長。然而由此構成的優化配方并不存在于此次正交試驗的9個執行處理中。因此，它對雪茄煙葉品質的影響有待進一步試驗和分析。

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（責任編輯：易 "婧）

收稿日期：2023-09-24

基金項目：四川中煙工業有限責任公司技術開發項目[2020510682（2）340128]

作者簡介：劉路路（ 1986—） ， 工程師，主要從事雪茄煙創新研究。 E-mail：512709083@qq.com。

*為通信作者， E-mail：394086349@qq.com。