不同配比蚯蚓糞與酒糟對(duì)烤煙生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響

毛凱倫，鄭璞帆，李司童，趙鵬博，勾 薇，張 超，金保鋒， 扈 強(qiáng)，劉海輪，唐永紅，張立新

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，陜西 楊凌 712100； 3.廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，廣東 廣州 510385；4.陜西省煙草公司，陜西 西安 710000)

化肥的施用在一定程度上可以提高煙草等經(jīng)濟(jì)作物的產(chǎn)量。而長(zhǎng)期大量施用化肥會(huì)引發(fā)土壤板結(jié)、酸堿失調(diào)、有機(jī)質(zhì)含量下降等一系列土壤質(zhì)量惡化問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致烤煙產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降[1-2]。當(dāng)前，利用有機(jī)肥對(duì)土壤進(jìn)行改良，進(jìn)而提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)已經(jīng)成為一種重要且有效的措施[3]。

蚯蚓糞是一種呈黑色、均一細(xì)碎類物質(zhì)，通氣性、排水性好，具有良好的吸收和保持養(yǎng)分的能力，是一種優(yōu)質(zhì)高效的生物有機(jī)肥料[4]。蚯蚓糞中含有微生物菌群，可提高作物抗病能力；此外，還含有吲哚乙酸和赤霉素等激素，對(duì)植物生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。大量研究表明蚯蚓糞能顯著促進(jìn)作物生長(zhǎng)，增加作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)。張小良等[5]認(rèn)為施用蚯蚓糞可不同程度的增加煙葉最大葉葉面積，同時(shí)提高了上等煙葉產(chǎn)量與產(chǎn)值。李銳等[6]比較了蚯蚓糞肥和復(fù)合肥不同配比對(duì)烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，結(jié)果表明，配施蚯蚓糞肥顯著提高煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值和上等煙比例。酒糟為釀酒的副產(chǎn)物，以糧食為原料的酒糟含有較豐富營(yíng)養(yǎng)，并含有多種有機(jī)化合物如醇類、B族維生素和纖維素等，其化學(xué)作用往往由多種化感物質(zhì)協(xié)同作用于植物[7]。此外，酒糟能夠增加土壤有機(jī)質(zhì)，改善鹽堿土的理化性質(zhì)，是一種良好的土壤改良劑[8-9]。呂軍等[10]研究表明施用酒糟生物有機(jī)肥和微生物菌劑，土壤微生物數(shù)量和酶活性顯著增加，且隨酒糟生物有機(jī)肥施用量的增加而增大。朱紅梅等[11]對(duì)萵筍施用酒糟型生物有機(jī)肥后，萵筍產(chǎn)量、養(yǎng)分含量以及光合產(chǎn)物積累量均顯著提高。

目前，有關(guān)蚯蚓糞對(duì)烤煙種植栽培研究較少，而蚯蚓糞與酒糟配施對(duì)烤煙影響的相關(guān)研究更是鮮有報(bào)道。為此，本研究以陜西旬陽(yáng)縣生態(tài)條件為背景，通過(guò)施用不同配比的蚯蚓糞與酒糟，研究其對(duì)烤煙生長(zhǎng)、煙葉成熟度及產(chǎn)質(zhì)量的影響，同時(shí)尋求適宜的配比，為蚯蚓糞與酒糟在煙田的大面積推廣和應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2015年在陜西旬陽(yáng)縣構(gòu)遠(yuǎn)鄉(xiāng)林相村進(jìn)行，地處E109°21′36.15″、N32°50′9.89″，屬北亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，海拔920 m，氣溫15 ℃，降雨量800 mm。試驗(yàn)區(qū)土壤基本理化性狀為pH值7.06，有機(jī)質(zhì)20.18 g/kg，速效氮61.18 mg/kg，速效磷23.15 mg/kg，速效鉀123.40 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)品種與設(shè)計(jì)

供試品種為K326。試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理：CK(常規(guī)施肥)；T1(蚯蚓糞生物肥2 400 kg/hm2)；T2(蚯蚓糞生物肥1 800 kg/hm2+酒糟600 kg/hm2)；T3(蚯蚓糞生物肥1 200 kg/hm2+酒糟1 200 kg/hm2)；T4(蚯蚓糞生物肥600 kg/hm2+酒糟1 800 kg/hm2)；T5(酒糟2 400 kg/hm2)。小區(qū)隨機(jī)排列，設(shè)置3次重復(fù)，每個(gè)處理小區(qū)面積68.4 m2，株行距0.50 m ×1.20 m。其他施肥方式及管理按當(dāng)?shù)乜緹煼N植規(guī)范，移栽期為4月24日，頂葉成熟時(shí)間為8月22日。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

鮮樣105 ℃殺青15 min，65 ℃烘干至恒重，粉碎機(jī)磨成粉用于化學(xué)品質(zhì)測(cè)定。濃硫酸-雙氧水消煮，氮含量采用高分辨自動(dòng)化學(xué)分析儀(型號(hào)AA3)測(cè)定，鉀含量采用火焰光度計(jì)(型號(hào)M41)測(cè)定；蒽酮比色法測(cè)定可溶性總糖和淀粉含量；3，5-二硝基水楊酸比色法(DNS)測(cè)定還原糖含量[12]。煙堿采用比色法測(cè)定[13-14]?？竞鬅熑~化學(xué)品質(zhì)測(cè)定方法同上。

于每個(gè)小區(qū)選擇長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相均勻一致、能夠代表小區(qū)生長(zhǎng)狀況的煙株10株，參照YC/T 142-1998[15]煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法，調(diào)查每株煙株圓頂期農(nóng)藝性狀，包括株高、有效葉數(shù)、莖圍、節(jié)距及上部葉長(zhǎng)和寬。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010軟件進(jìn)行初步整理，采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蚯蚓糞和酒糟不同配比對(duì)烤煙煙葉氮的影響

由圖1可知，不同配比蚯蚓糞與酒糟均對(duì)煙葉圓頂期氮含量產(chǎn)生顯著影響，煙葉氮含量隨著生育期的推進(jìn)表現(xiàn)出逐漸降低的趨勢(shì)。圓頂期，各處理煙葉氮含量較常規(guī)施肥均有顯著提高，其中，T2較CK增加60.60%。成熟期，T2含量最高，T3次之，分別較CK(常規(guī)施肥)提高了14.86%，6.70%。綜合分析，T2處理效果較好。

同一生育期中標(biāo)不同字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。圖2-5同。Different letter in the same stage represent the significance among treatments at P<0.05. The same as Fig.2-5.

2.2 蚯蚓糞和酒糟不同配比對(duì)烤煙煙葉鉀的影響

由圖2可知，隨著生育期的推進(jìn)，煙葉鉀含量逐漸降低，各處理煙葉鉀含量均比CK有所提高。圓頂期，T1、T2、T3處理中煙葉鉀含量較高，其中T2處理最為顯著，比CK提高了46.37%。成熟期，T2處理煙葉鉀含量最高，與其他處理呈現(xiàn)顯著性差異，比CK提高了34.59%。

圖2 蚯蚓糞和酒糟不同配比對(duì)烤煙煙葉鉀的影響Fig.2 Effect of different ratio of vermicompost and vinasse ontotal potassium content of flue-cured tobacco leaves

2.3 蚯蚓糞和酒糟不同配比對(duì)烤煙煙葉還原糖的影響

由圖3可見(jiàn)，各處理還原糖含量較CK均有所提高，且圓頂期還原糖含量明顯高于成熟期。圓頂期T2、T4、T5處理還原糖含量較高，比CK分別提高了7.80%，26.10%，26.08%。成熟期，T2、T3、T4處理還原糖含量較高，比CK分別提高32.50%，93.07%，60.80%。綜合分析，T2、T4處理效果較好。

圖3 蚯蚓糞和酒糟不同配比對(duì)烤煙煙葉還原糖的影響Fig.3 Effect of different ratio of vermicompost and vinasse onreducing sugar content of flue-cured tobacco leaves

2.4 蚯蚓糞和酒糟不同配比對(duì)烤煙煙葉可溶性總糖的影響

由圖4可見(jiàn)，同一時(shí)期，各處理可溶性總糖含量比常規(guī)施肥有不同程度的增加，且圓頂期可溶性總糖大于成熟期。圓頂期，T2、T4處理總糖含量最高，相比CK分別提高了21.17%，22.30%。成熟期，T2、T3處理總糖含量較高，相比CK分別提高27.05%，27.85%。綜合分析，T2處理效果較好。

圖4 蚯蚓糞和酒糟不同配比對(duì)烤煙煙葉可溶性總糖的影響Fig.4 Effect of different ratio of vermicompost and vinasse ontotal soluble sugar content of flue-cured tobacco leaves

2.5 蚯蚓糞和酒糟不同配比對(duì)烤煙煙葉淀粉的影響

由圖5可見(jiàn)，隨生育期的發(fā)展煙葉中淀粉含量逐漸增加。圓頂期各處理淀粉含量均高于CK，其中，T2、T3、T4處理淀粉含量相比CK分別提高了23.88%，45.77%，22.39%。成熟期，T2、T3、T5處理淀粉含量較高，相比CK分別提高了21.74%，62.85%，39.13%。綜合分析，T3處理效果較好，其次為T2處理。

圖5 蚯蚓糞和酒糟不同配比對(duì)烤煙煙葉淀粉的影響Fig.5 Effect of different ratio of vermicompost and vinasseon starches content of flue-cured tobacco leaves

2.6 蚯蚓糞和酒糟不同配比對(duì)烤煙烤后化學(xué)成分的影響

參考王彥亭等[16]烤煙化學(xué)成分指標(biāo)賦值方法，煙堿含量最適范圍為2.20%～2.80%，還原糖含量最適范圍為18.00%～22.00%，總氮含量最適范圍為2.00%～2.50%，鉀含量最適范圍為≥2.50%，淀粉含量最適范圍為≤3.50，總糖含量最適范圍為27.16%～30.57%，糖堿比值最適范圍為8.50%～9.50%，氮堿比值最適范圍為0.95%～1.05%。由表1可見(jiàn)，試驗(yàn)各處理煙堿含量除CK與T4、T5，其他各處理含量均達(dá)100分。總氮含量T2、T3處理含量最好，較CK分別提高45.40%，56.60%；各處理中鉀含量差異不明顯，其中T2處理含量最高，較CK提高了14.90%；還原糖含量T1、T2、T5處理較好；淀粉含量除T1處理含量過(guò)高，其他各處理含量均適宜；總糖含量CK、T4、T5處理較適宜；氮堿比值T2、T3處理最好，其他各處理均低于最適比值。烤煙化學(xué)成分協(xié)調(diào)性各指標(biāo)中糖堿比值所占比例最大，根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，T2處理最好，其次是CK、T1。綜合各化學(xué)指標(biāo)，T2處理烤煙的化學(xué)成分最協(xié)調(diào)。

2.7 蚯蚓糞和酒糟不同配比對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響

從表2可見(jiàn)，施用不同配比的蚯蚓糞與酒糟均能改善烤煙農(nóng)藝性狀。其中，T1煙株株高最佳，相比CK增加了8.37%。各處理煙株莖圍相比CK均有所增大，但差異不顯著。與CK相比，上部葉面積增加效果較好的為T1處理，較CK增加了5.80%，其他農(nóng)藝性狀指標(biāo)差異不明顯。

表1 蚯蚓糞和酒糟不同配比對(duì)烤煙B2F烤后化學(xué)成分的影響Tab.1 Effect of different ratio of vermicompost and vinasse on chemical properties of flue-cured tobacco leaves %

注：表中不同字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。表2同。

Note：Different letter in the table represent the significance among treatments atP<0.05.The same as Tab.2.

表2 蚯蚓糞和酒糟不同配比對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響Tab.2 Effect of different ratio of vermicompost and vinasse on agronomic traits of flue-cured tobacco leaves

3 討論

氮是煙草營(yíng)養(yǎng)的三要素之一，在一定范圍內(nèi)增施氮肥可以提高煙葉中的煙堿濃度，進(jìn)而協(xié)調(diào)糖堿之比[17]。鉀是多種酶的活化劑，充足的鉀素供應(yīng)可保證煙株代謝正常進(jìn)行，有助于植株健壯生長(zhǎng)，此外，鉀素還能增強(qiáng)煙株的抗病性和抗旱性[18]。烤煙煙葉的含糖量一向被認(rèn)為是體現(xiàn)卷煙良好吃味的重要標(biāo)志[19]。一般含糖高的煙葉比較柔軟，富有彈性，色澤鮮亮，耐壓而不易碎，煙葉品質(zhì)較佳[20]，尤其是還原糖，在卷煙吸燃時(shí)能產(chǎn)生酸性反應(yīng)，抑制煙氣中堿性物質(zhì)的堿性，使煙氣的酸堿平衡適度，降低刺激性，產(chǎn)生令人滿意的吃味[21]。本試驗(yàn)中各處理煙葉氮、鉀含量，與CK相比含量均不同程度增加，各處理與CK相比還原糖、可溶性總糖及淀粉含量均有所提高，煙葉品質(zhì)均有不同程度的改善。

烤煙內(nèi)在質(zhì)量和香吃味質(zhì)量與烤煙化學(xué)成分有密切關(guān)系，只有各種化學(xué)成分含量適宜，相互之間的比例協(xié)調(diào)，煙葉才能具備良好的內(nèi)在質(zhì)量[22-24]。化肥配施有機(jī)肥能顯著改善土壤質(zhì)量，進(jìn)而提高煙葉品質(zhì)[25-27]，有研究表明蚯蚓糞生物有機(jī)肥具有明顯效果[28]。李銳等[6]研究表明，施用蚯蚓糞肥，可顯著提高煙葉中還原糖、鉀元素的含量，顯著降低煙葉中氮、煙堿、氯等化學(xué)指標(biāo)的含量，進(jìn)而改善煙葉品質(zhì)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，施用蚯蚓糞可提高烤煙煙葉氮元素、鉀元素、還原糖、可溶性總糖等化學(xué)成分含量。此外，本研究還表明，不同配比蚯蚓糞與酒糟對(duì)烤煙氮堿比值與糖堿比值2個(gè)重要化學(xué)成分指標(biāo)具有改善作用。

有研究表明[29-30]施用蚯蚓糞肥對(duì)作物的生長(zhǎng)、發(fā)育等農(nóng)藝性狀均有不同程度改善。黃德文等[31]研究表明，蚯蚓糞與基肥配施可促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育、提質(zhì)、增效。本試驗(yàn)結(jié)果也表明，蚯蚓糞與酒糟不同配比能夠有效改善烤煙農(nóng)藝性狀，提高煙株高度，增大莖圍及葉面積。

本研究表明，蚯蚓糞與酒糟不同配比能有效促進(jìn)煙葉生長(zhǎng)，改善煙葉化學(xué)品質(zhì)，提高煙葉質(zhì)量。綜合煙葉烘烤前后生理及化學(xué)指標(biāo)，可以得出以T2施用效果最好，適宜作為陜南煙區(qū)煙田施肥的推廣模式。