不同有機肥對烤煙云煙87生長發(fā)育及土壤肥力的影響

毛家偉，孫大為，張 翔，楊立均，李 亮，司賢宗，郭傳濱(.河南省農業(yè)科學院 植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所，河南 鄭州 45000； .駐馬店市煙草公司，河南 駐馬店 463000)

不同有機肥對烤煙云煙87生長發(fā)育及土壤肥力的影響

毛家偉1，孫大為2，張 翔1，楊立均2，李 亮1，司賢宗1，郭傳濱2
(1.河南省農業(yè)科學院 植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所，河南 鄭州 450002； 2.駐馬店市煙草公司，河南 駐馬店 463000)

為探討豫南煙區(qū)有機肥合理施用技術，利用田間試驗研究了不同有機肥對烤煙云煙87生長發(fā)育及土壤肥力的影響。結果表明，移栽后30 d，與對照(只施用化肥)相比，施用有機肥+化肥處理煙株的株高、莖圍、葉片數(shù)和葉面積均有一定提高；移栽后60 d，以芝麻餅肥+化肥處理各項農藝性狀指標最好。與對照相比，施用有機肥處理產量和產值均顯著增加，各施用有機肥+化肥處理間相比，以芝麻餅肥+化肥處理經濟性狀最佳，產量、產值、均價和上等煙比例分別為2 682 kg/hm2、69 677元/hm2、25.98元/kg和54.34%。施用有機肥+化肥處理煙葉的凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率均較對照顯著提高。施用有機肥+化肥處理土壤中有機質含量在整個生育期均高于對照；不同有機肥+化肥處理間相比，以芝麻餅肥+化肥處理土壤堿解氮含量在移栽后45 d后較高，60 d之后下降較快；另外，芝麻餅肥+化肥處理的土壤有效磷和速效鉀含量在整個生育期均較高。綜合分析，對于豫南煙區(qū)主栽品種云煙87來講，施用的有機肥以芝麻餅肥最佳。

有機肥種類； 烤煙； 云煙87； 土壤肥力； 光合特性； 經濟性狀

豫南煙區(qū)是河南省優(yōu)質煙葉產區(qū)之一，多年來，云煙87一直是該區(qū)的主要種植品種。近年來，由于在煙葉生產中片面追求產量，長期大量施用化肥，忽視有機肥的施用，造成煙田土壤板結，土壤中各種營養(yǎng)元素比例失調[1]，致使烤煙生長的土壤環(huán)境變差，限制了煙葉產量和品質的提高[2]。目前，有機肥越來越受到人們的重視并在生產上得到廣泛應用。大量研究結果表明，有機肥和無機肥配合施用，可以充分利用二者的優(yōu)點，提高土壤酶活性和供肥能力，增加土壤有機質積累，改善土壤團粒結構和土壤持水能力，進而提高作物的產量和品質[3-7]。在煙葉生產上，已有研究表明，合理施用有機肥，能更好地滿足煙株生長對養(yǎng)分的需要，促進生長發(fā)育[8]，提高煙葉中鉀含量，改善煙葉品質[9]。另外，不同種類的有機肥養(yǎng)分特別是N、P、K含量和C/N比值等不同，施入土壤的分解狀況和養(yǎng)分釋放也不同，因而對煙株生長和煙葉品質影響不同[10]。針對豫南煙區(qū)土壤存在的問題，利用當?shù)乜緹熒a上常用的幾種有機肥品種，從農藝性狀、光合特性、經濟性狀和土壤肥力幾個方面研究了不同種類有機肥對云煙87的影響，旨在篩選出適合云煙87品種的有機肥，提高當?shù)乜緹熒a技術水平。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗于2015年在河南省確山縣竹溝鎮(zhèn)大里河村進行，供試土壤耕層基礎理化性狀為：pH值7.3，有機質13.3 g/kg、堿解氮103.2 mg/kg、速效磷19.3 mg/kg、速效鉀155.2 mg/kg。試驗地肥力均勻一致，地勢平坦，排灌方便。試驗前茬為煙草，供試烤煙品種為云煙87。供試肥料種類有：一銨(N 10%、P2O545%)、硝銨磷(N 32%、P2O54%)、硫酸鉀(K2O 50%)、芝麻餅肥(N-P2O5-K2O≥5%、有機質≥45%、腐植酸≥10%)、餐廚生物有機肥(N-P2O5-K2O≥5%、有機質≥45%)、蓄禽生物有機肥(有效活菌數(shù)≥0.2億cfu/g，有機質≥45%)、竹炭生物有機肥(N-P2O5-K2O≥5%、有效活菌數(shù)≥0.2億 cfu/g、有機質≥40%、氨基酸≥5%、腐植酸≥10%)。

1.2 試驗設計

試驗設5個處理，即T1：對照，只施用化肥；T2：芝麻餅肥+化肥；T3：餐廚有機肥+化肥；T4：蓄禽生物有機肥+化肥；T5：竹炭生物有機肥+化肥。試驗3次重復，隨機排列，小區(qū)面積72 m2。試驗各處理氮、磷、鉀用量相同，均為N 67.5 kg/hm2、P2O5101.25 kg/hm2、K2O 236.25 kg/hm2。施用無機肥和有機肥的處理中無機氮和有機氮比例為3∶1，有機肥中磷、鉀含量忽略不計，氮含量均按5%計算，有機肥施用量均為337.5 kg/hm2。施肥方式：有機肥全部條施，無機氮肥70%條施、30%穴施，磷肥全部條施，鉀肥20%穴施、80%團棵期追施。試驗于8月13日采烤結束。其他各項田間生產管理措施統(tǒng)一按當?shù)匾?guī)范化措施進行。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 農藝性狀 每個處理選擇有代表性的煙株5株掛牌作標記，分別在移栽后30、60 d記錄株高、莖圍、葉片數(shù)、最大葉長及寬等農藝性狀，葉面積=葉片長×葉片寬×葉面積指數(shù)，葉面積指數(shù)按0.634 5計算。

1.3.2 光合特性 在移栽后50 d，選擇晴朗無風的天氣于9:30—11:00采用Li-6400光合儀測定凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率、胞間CO2濃度。

1.3.3 經濟性狀 各小區(qū)單獨計產、分級，計算產量和產值。

1.3.4 土壤肥力 分別在移栽后30、45、60 d和試驗結束后取各處理耕層土壤樣品，經風干、過篩、混勻后測定有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀含量，測定方法按文獻[11]分析。

1.4 數(shù)據處理與分析

采用Excel 2010和DPS軟件對試驗數(shù)據進行統(tǒng)計分析，并采用Duncan氏新復極差法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同處理對煙株農藝性狀的影響

由表1可以看出，在移栽后30 d，與T1處理相比，施用生物有機肥和化肥處理的煙株株高、莖圍、葉片數(shù)和葉面積分別提高2.7～9.7 cm、0.2～0.9 cm、1.0～1.5片和102.0～181.5 cm2；株高和葉面積以處理T2最高，分別為35.0 cm和716.9 cm2，莖圍以處理T3最高，達7.1 cm。在移栽后60 d，處理T2株高顯著高于其他處理；各處理葉片數(shù)差異不顯著；莖圍以處理T2和處理T5較高，分別為8.2 cm和8.1 cm；與處理T1相比，施用有機肥和化肥提高了葉面積，表現(xiàn)為T2>T3>T4>T5>T1，處理T2和處理T3差異不顯著，但均顯著高于其他處理。

表1 不同處理煙株的農藝性狀

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

2.2 不同處理對煙葉光合特性的影響

凈光合速率是植物體內光合速率和呼吸速率的差值[12]。由圖1A可見，與處理T1相比，施用有機肥和化肥處理凈光合速率均顯著提高，增幅為2.68～6.58 μmol/(m2·s)，說明施用有機肥和化肥提高了葉片對光的捕獲量及轉化。各施用有機肥和化肥處理間相比，以處理T3凈光合速率最高，達27.67 μmol/(m2·s)，顯著高于處理T4和處理T5，但與處理T2差異不顯著。

氣孔是植物與外界環(huán)境進行物質交換的主要通道，氣孔導度是決定植物光合強度和蒸騰強度的重要因素[13]。由圖1B可見，與處理T1相比，施用有機肥和化肥處理均顯著提高煙葉氣孔導度，但各施用有機肥和化肥處理間差異不顯著，以處理T2最高，達0.52 mol/(m2·s)。

由圖1C可見，以處理T1胞間CO2濃度最高，達326.5 μmol/mol，顯著高于處理T2、T3、T4，與處理T5差異不顯著，處理T2胞間CO2濃度最低。

由圖1D可見，不同處理蒸騰速率表現(xiàn)為：T2>T3>T4>T5>T1。處理T2、T3顯著高于處理T1、T5。

不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)圖1 不同處理煙葉的光合特性

2.3 不同處理對烤煙經濟性狀的影響

由表2可見，與處理T1相比，施用有機肥和化肥處理產量均有顯著增加，增幅為10.3%～29.0%；各施用生物有機肥和化肥處理間相比，以處理T2產量最高，達2 682 kg/hm2，處理T3、T2間產量差異不顯著，但二者均顯著高于處理T5。各處理產值表現(xiàn)為T2>T3>T4>T5>T1，處理T2、T3產值顯著高于處理T1、T5。各處理烤后煙葉均價和上等煙比例均以處理T2最高，分別為25.98元/kg和54.34%。

表2 不同處理烤煙的經濟性狀

2.4 不同處理對土壤肥力動態(tài)變化的影響

有機質含量是衡量土壤肥力高低的重要指標，它能促使土壤形成團粒結構，提高土壤的吸收性能和緩沖性能[14]。從圖2A可以看出，與處理T1相比，施用有機肥和化肥處理土壤中有機質含量在整個生育期均有提高。不同有機肥和化肥處理間相比，以處理T2在整個生育期有機質含量較低。

由圖2B可見，各處理土壤中堿解氮含量隨煙株生育進程推進呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。移栽后30 d，以處理T1土壤中堿解氮含量最高，達238.8 mg/kg，處理T4、T5堿解氮含量較低；移栽后45 d，處理T1、T2堿解氮含量明顯高于其他處理。在試驗結束后，以處理T2土壤堿解氮含量最低。從移栽后30 d到結束，以處理T1土壤堿解氮含量下降速度最快，說明只施無機氮肥的土壤中氮素流失或轉化最快。

由圖2C可見，處理T1有效磷含量在移栽后30 d達到最高之后迅速下降，到結束后降到最低。處理T2、T3土壤有效磷含量在移栽后60 d前一直呈上升趨勢，處理T4、T5土壤有效磷含量在整個生育期無顯著變化。

由圖2D可見，各處理速效鉀含量隨煙株生長呈先增加后下降的趨勢。移栽后30 d后處理T1下降最快。移栽后45～60 d，均以處理T2明顯高于其他處理。在結束后，各處理土壤速效鉀含量表現(xiàn)為T5≈T2>T4>T3>T1。

圖2 不同處理對土壤肥力的影響

3 結論與討論

已有研究表明，施用有機肥能顯著促進煙株生長發(fā)育，有利于提高煙株的抗病性，提高烤煙產量、質量和上中等煙比例[15-17]。本研究表明，在移栽后30 d，與處理T1相比，施用有機肥處理在株高、莖圍、葉片數(shù)和葉面積上均有一定程度提高；在移栽后60 d，以芝麻餅肥+化肥處理各項農藝性狀指標最好。施河麗等[18]研究表明，生長前期，施用生物有機肥的煙株生長發(fā)育慢于不施生物有機肥處理；生長后期，施用有機肥則促進了煙株生長發(fā)育，促進了中部葉和上部葉開片。本研究則顯示，生長前期，施用有機肥+化肥處理也促進了煙株生長發(fā)育，這可能是由于前期煙株對養(yǎng)分的需求較低，而各處理在前期土壤中的養(yǎng)分含量均比較充足，另外，有機肥增加了土壤的通透性，改善了土壤微生物的群體結構。從本試驗的產量和產值來看，與處理T1相比，施用有機肥+化肥處理產量均有顯著增加；各施用生物有機肥+化肥處理間相比，以芝麻餅肥+化肥處理產量最高，達2 682 kg/hm2，產值也以芝麻餅肥+化肥處理最高，與處理T3(餐廚有機肥+化肥)差異不顯著，但顯著高于其他處理。光合作用是作物生長發(fā)育和產量形成的基礎，提高作物產量和品質的根本途徑就是改善作物的光合性能[19]。本試驗結果表明，與處理T1相比，施用有機肥處理均顯著提高了煙葉的凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率，各有機肥+化肥處理間相比，以處理T2、T3表現(xiàn)最好，施用有機肥在一定程度上降低了胞間CO2濃度。王軍等[20]研究表明，施用有機肥可不同程度地提高煙株移栽后30～60 d土壤中有效氮、速效磷、速效鉀的含量，保持土壤肥力。本研究表明，與處理T1相比，施用有機肥+化肥處理在整個生育期均提高了土壤中有機質含量。處理T1土壤中堿解氮、有效磷和速效鉀含量均表現(xiàn)為在移栽后30 d迅速升高，之后又迅速降低的趨勢，說明不施有機肥處理土壤保肥性能較差。不同有機肥+化肥處理間相比，以芝麻餅肥+化肥處理土壤堿解氮含量在移栽45 d后保持在較高水平，60 d之后下降最快，更加符合烤煙云煙87對氮素“少時富，老來貧”的需求特性；另外，以芝麻餅肥+化肥處理有效磷和速效鉀含量在整個生育期維持在較高水平，促進了烤煙生長發(fā)育。很多研究都表明，施用餅肥特別是芝麻餅肥，能提高煙葉產量，明顯改善煙葉品質[21-23]。綜合本試驗分析，對于豫南煙區(qū)主栽品種云煙87來講，施用的有機肥以芝麻餅肥最佳。

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Effects of Application of Various Organic Fertilizers on Soil Fertility and Growth of Yunyan 87

MAO Jiawei1,SUN Dawei2,ZHANG Xiang1,YANG Lijun2,LI Liang1,SI Xianzong1,GUO Chuanbin2
(1.Institute of Plant Nutrient,Resources and Environment,Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002,China; 2.Tobacco Company of Zhumadian,Zhumadian 463000,China)

In order to discuss the rational application of organic fertilizer in south of Henan,the effects of the application of various organic fertilizers on soil fertility and growth of Yunyan 87 were studied.The results showed that compared with CK(only chemical fertilizer), the treatment with organic and chemical fertilizers increased the plant height,stem girth,leaf number and leaf area at 30 d after transplanting;the agronomic traits of the treatment with sesame seed cake and chemical fertilizer (SSC+F) were the best at 60 d after transplanting.Compared with CK,the application of organic fertilizers significantly increased the yield and output value.Among the different treatments with organic and chemical fertilizers,the application of SSC+F treatment gained the best economic characters,the yield,output value,average price and high grade leaf proportion were 2 682 kg/ha,6 9677 RMB/ha,25.98 RMB/kg and 54.34%.Compared with CK,the application of organic and chemical fertilizers significantly increased the net photosynthetic rate,stomatal conductance,transpiration rate and soil organic matter content in the whole growth period compared.Among different organic fertilizers treatments,the available N content of SSC+F treatment was higher at 45 d after transplanting,and rapidly decreased at 60 d after transplanting.The available P and K content of SSC+F treatment were the highest in the whole growth period. Comprehensively,for Yunyan 87,sesame seed cake fertilizer was suitable for use in the production of tobacco in tobacco-growing region in south of Henan.

organic fertilizer variety; flue-cured tobacco; Yunyan 87; soil fertility; photosynthetic characteristics; economic characters

2016-02-15

河南省煙草專賣局重點科技項目(HYKJ201303,HYKJ201403)；駐馬店市煙草公司科技項目(ZMD201501)

毛家偉(1981-)，男，湖北廣水人，助理研究員，碩士，主要從事植物營養(yǎng)與施肥方面的研究與技術推廣。 E-mail:maojw1981@126.com

S359.1; S572

A

1004-3268(2016)09-0041-05