餅肥配施對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量與土壤改良的影響

王玉勝，管成偉，李旭華，張啟明，葉為民，張海偉

（1.廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，廣東 廣州 510385；2.江西省煙草科學(xué)研究所，江西 南昌 330025）

近年來(lái)，由于我國(guó)很多煙葉產(chǎn)區(qū)在煙葉生產(chǎn)中大量使用化肥，引起了煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量降低、土壤營(yíng)養(yǎng)失調(diào)、土壤板結(jié)、土壤酸化等一系列問(wèn)題［1-2］，進(jìn)而影響煙草正常的生長(zhǎng)發(fā)育，最終造成其產(chǎn)量和品質(zhì)的顯著降低等問(wèn)題［3］。

有機(jī)肥料施用可以改善土壤理化性狀，提高土壤的保水、保肥性能，調(diào)節(jié)土壤中有機(jī)營(yíng)養(yǎng)的含量，提高土壤肥力［4-8］，同時(shí)，合理施用有機(jī)肥料，可使煙葉的品質(zhì)得到明顯改善，煙葉香氣足，化學(xué)成分協(xié)調(diào)［9-15］。然而，在煙葉生產(chǎn)中，肥料種類較多，不同生物有機(jī)肥作用效果不一，不同種類生物有機(jī)肥在特定的生產(chǎn)環(huán)境下適宜的施用量也不一樣，需要進(jìn)一步開(kāi)展肥料配比和施用量研究。

江西是我國(guó)東南煙草種植區(qū)重要的烤煙產(chǎn)區(qū)，王能如等研究表明該省大多數(shù)土壤偏酸性［16］，為更好地滿足江西特色優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)用肥需求，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)應(yīng)該限制化肥的使用和可用肥源的挖掘。因此，我們研究了不同餅肥與商品有機(jī)肥配施比例對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量及土壤改良效果的影響，為優(yōu)質(zhì)餅肥的合理施用以及促進(jìn)江西烤煙生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2015年在江西省贛州市信豐縣西牛鎮(zhèn)陽(yáng)田村煙草試驗(yàn)基地進(jìn)行，供試土壤為水稻土，其基本理化性質(zhì)為：pH 7.6，有機(jī)質(zhì)含量9.0 g/kg，速效氮53.1 mg/kg，速效磷15.1 mg/kg，速效鉀325 g/kg，中等肥力土壤，供試品種為云煙87，移栽方式為小苗膜下移栽。試驗(yàn)地水肥灌溉設(shè)施完善，土壤肥力均衡。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在固定氮用量135 kg/hm2的前提下，根據(jù)餅肥用量設(shè)5個(gè)處理：CK：常規(guī)施肥；T1：純芝麻餅肥（有機(jī)氮占總施氮量的20%）；T2：純天德有機(jī)肥（有機(jī)氮占總施氮量的20%）；T3：芝麻餅肥（5%有機(jī)氮）+天德有機(jī)肥（15%有機(jī)氮）；T4：芝麻餅肥（10%有機(jī)氮）＋天德有機(jī)肥（10%有機(jī)氮）。每個(gè)處理4次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積40～50 m2，田間管理按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。

肥料由芝麻餅肥（6% N、3% P2O5、1.5%K2O）、煙草專用復(fù)合肥（10% N、8% P2O5、20%K2O）、硝酸鉀、硫酸鉀、過(guò)磷酸鈣組成。磷肥全部作基肥，商品有機(jī)肥條施，餅肥60%條施，40%穴施。鉀肥全部作追肥。基肥在移栽前7 d開(kāi)溝條施，開(kāi)溝深度15～20 cm。追肥穴施于煙株旁，穴深10～18 cm，在移栽后30～35 d內(nèi)分3次施入。

1.3 觀察記載項(xiàng)目

（1）生育期調(diào)查：按觀察記載標(biāo)準(zhǔn)記載各處理煙株的生育期，主要包括移栽期、團(tuán)棵期、現(xiàn)蕾期、打頂期、初烤采收期和終烤采收期等。

（2）煙株打頂后，選擇有代表性煙株10株，掛牌作觀察株，采收時(shí)考查葉長(zhǎng)、葉寬和單葉鮮重；采收完畢后，考查株高、莖圍和節(jié)距。

（3）烤煙干物質(zhì)積累及養(yǎng)分吸收動(dòng)態(tài)：分別在煙苗移栽后每隔10 d考查葉長(zhǎng)、寬，并取樣測(cè)定各處理煙株根莖葉干重、養(yǎng)分濃度以及淀粉、糖含量、蛋白質(zhì)含量、總氮、質(zhì)體色素含量。

（4）土壤微生物測(cè)定：在煙株關(guān)鍵生育期定期取根際土，主要用于土壤微生物和酶活性的測(cè)定。

（5）各小區(qū)取C3F、B2F各1 kg，分析化學(xué)成分、質(zhì)體色素。

2 結(jié)果與分析

2.1 餅肥配施對(duì)烤煙生育期的影響

不同比例生物有機(jī)肥與復(fù)合肥配施對(duì)初烤煙葉主要生育期的影響調(diào)查結(jié)果表明，在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中施用餅肥有利于促進(jìn)煙株更早進(jìn)入相應(yīng)生育期（提前1～3 d），且餅肥施用量越高，生育期提前更早。

2.2 不同肥料配施處理對(duì)農(nóng)藝性狀的影響

從表1可以看出，各處理株高和留葉數(shù)的差異不大，但處理T4株高最高，CK株高最低；處理T2有效留葉數(shù)最多，處理T4最少。不同餅肥用量對(duì)下部葉和中部葉的葉寬有較大影響，下部葉處理T3與其他處理差異顯著；中部葉各處理與CK差異顯著，且處理T4葉寬最大。不同部位處理葉長(zhǎng)之間的差異未達(dá)到顯著水平。

2.3 餅肥配施對(duì)煙株干物質(zhì)積累的影響

從表2可以看出，不同餅肥用量對(duì)煙株各個(gè)時(shí)期干物質(zhì)都有較明顯的影響，團(tuán)棵期處理T3各部位干物質(zhì)積累最高，與其他處理差異顯著，處理T4次之；旺長(zhǎng)期處理T1各部位干物質(zhì)積累較高，且達(dá)到顯著水平，T2最低；現(xiàn)蕾期和采烤前處理T1干物質(zhì)積累仍然最高。從餅肥量來(lái)看 ，T1為純餅肥處理，T4配施10%有機(jī)肥，餅肥比例其次。說(shuō)明餅肥用量越高，對(duì)于煙株干物質(zhì)積累越有利。結(jié)合2.2中煙葉葉面積的結(jié)果，處理T1和T4葉面積小于處理T2和T3，說(shuō)明餅肥施用比例越高，可能有利于提高煙葉葉片厚度。

表1 不同處理煙株農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

表2 不同處理對(duì)煙株干物質(zhì)積累的影響 （g）

2.4 餅肥配施對(duì)烤煙化學(xué)成分的影響

對(duì)于上部葉來(lái)說(shuō)，處理T1的煙堿含量最高（表3），且與其他處理差異顯著，而配施有機(jī)肥的T3和T4處理煙堿含量則低于T1和T2處理；中部葉與上部葉不同，處理T2煙堿最高，處理T4最低，高比例餅肥能夠提高上部葉的煙堿含量，但對(duì)中部葉煙堿含量有降低的影響。上部葉處理T1和T4的還原糖和總糖含量較高，中部葉處理T3和T2還原糖和總糖較高，高比例餅肥施用能夠明顯提高上部葉總糖和還原糖含量，卻降低在中部葉的含量。通過(guò)比較氮堿比，發(fā)現(xiàn)處理T1上部葉比例最高且與其他處理相比差異顯著，而處理T3中部葉比例最高。在上部葉和中部葉中，處理T4糖堿比均為最高，差異顯著。表明處理T4對(duì)煙堿降低和成分協(xié)調(diào)效果較好。

表3 不同處理烤煙化學(xué)成分含量

烤煙中微量元素含量測(cè)定結(jié)果（表4）表明，在上部葉和中部葉中，餅肥和有機(jī)肥配施的處理T3和T4有利于煙葉中硼和鋅元素的吸收和積累，處理T1的吸收和積累較差。處理T1的鐵、鈣和錳元素吸收和積累較高，可以看出隨著餅肥施用量的增加，能夠提升葉片中鐵、鈣和錳元素的含量。處理T4對(duì)于葉片中鉬元素的積累有較明顯的影響。

表4 不同處理烤煙中微量元素含量

2.5 餅肥配施對(duì)煙株質(zhì)體色素含量的影響

從表5可以看出，上部葉和中部葉處理T1和T4的質(zhì)體色素含量較高，且與其他處理相比差異顯著，所以餅肥含量較高的T1和T4處理能夠明顯提高葉片中葉黃素和β-胡蘿卜素的含量，且處理T3和T4烤后煙葉樣品中的葉綠素a含量要高于處理T1和T2，所以餅肥有利于提高色素含量的提高。葉黃素和β-胡蘿卜素是煙葉中香氣物質(zhì)的重要前體，本試驗(yàn)結(jié)果表明，餅肥的施用有利于提升色素中類胡蘿卜素的含量，對(duì)于提升煙葉香氣含量和煙葉品質(zhì)具有重要意義。

表5 不同處理下烤煙質(zhì)體色素含量（μg/g）

2.6 餅肥配施對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響

從表6可以看出，各個(gè)時(shí)期不同處理土壤微生物含量變化較大，處理T1細(xì)菌和放線菌含量高于其他處理且與其他處理差異顯著，其次是T4處理含量較高，表明較高比例餅肥處理有利于根際細(xì)菌和放線菌的增殖。在對(duì)真菌測(cè)定時(shí)發(fā)現(xiàn)，處理T1也能一定程度促進(jìn)真菌數(shù)量的提升，但常規(guī)施肥處理的真菌數(shù)量低于其他處理，說(shuō)明配施有機(jī)肥比單施化肥有利于改善土壤環(huán)境。

2.7 餅肥配施對(duì)土壤酶活性的影響

過(guò)氧化氫酶、多酚氧化酶、脲酶和轉(zhuǎn)化酶是反映土壤代謝活力的重要指標(biāo)。從表7可以看出，處理T2過(guò)氧化氫酶含量較高，且與其他處理差異顯著，其次是處理T4和T1，CK最低。在對(duì)多酚氧化酶和轉(zhuǎn)化酶測(cè)定中發(fā)現(xiàn)，處理T1和T4這兩種酶的活性均高于處理T2和T3，表明餅肥含量越高，有利于提升土壤中這兩種酶的活性。脲酶活性結(jié)果顯示 T1＞T2＞T4＞CK＞T3，處理T1與其他處理差異顯著。通過(guò)對(duì)酶活性的測(cè)定表明，總體上餅肥比例越高，有利于提升土壤酶的代謝活性，對(duì)于改善植煙土壤營(yíng)養(yǎng)狀況，促進(jìn)煙株生長(zhǎng)具有良好作用。

表6 不同處理土壤微生物數(shù)量（106 CFU）

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，餅肥的施用有利于提高煙株干物質(zhì)積累及化學(xué)成分的協(xié)調(diào)，這與前人的研究結(jié)果［17-18］一致，施用有機(jī)肥可改善土壤，促進(jìn)烤煙根系發(fā)育［19］，保障其正常生長(zhǎng)，并且能夠顯著提高煙葉的內(nèi)在品質(zhì)［20］。不同配施比例處理之間存在差異，但相對(duì)于純商品有機(jī)肥仍然表現(xiàn)較好，其中餅肥（10%有機(jī)氮）+天德有機(jī)肥（10%有機(jī)氮）處理總體上各項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)良好，若干指標(biāo)要優(yōu)于純餅肥處理。

表7 不同處理煙株根際土壤主要酶活性

土壤微生物以及酶活性變化直接反映土壤的代謝動(dòng)態(tài)［21］。餅肥施用有利于提高土壤微生物活性，提高土壤代謝強(qiáng)度。多酚氧化酶代表土壤腐殖化程度，脲酶衡量的是土壤的氮素情況，過(guò)氧化氫酶衡量的是土壤的生物代謝活性。餅肥的施用，能夠促進(jìn)土壤中營(yíng)養(yǎng)利用率，增加土壤微生物的代謝多樣性，使土壤保持微生物健康穩(wěn)定，餅肥（10%有機(jī)氮）+天德有機(jī)肥（10%有機(jī)氮）處理對(duì)土壤微生物及土壤酶活性也有較好作用。綜合本試驗(yàn)的結(jié)果，純餅肥對(duì)煙株生長(zhǎng)的促進(jìn)效果最佳，餅肥（10%有機(jī)氮）+天德有機(jī)肥（10%有機(jī)氮）其次，純天德有機(jī)肥最差。雖然純餅肥對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量的效果最好，但考慮到餅肥價(jià)格成本較高，而餅肥（10%有機(jī)氮）+天德有機(jī)肥（10%有機(jī)氮）總體上各項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)良好，若干指標(biāo)要優(yōu)于純餅肥處理。因此應(yīng)考慮在江西煙葉產(chǎn)區(qū)大力推廣有機(jī)肥的使用。

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