有機(jī)無機(jī)肥配施對(duì)烤煙品種云煙105產(chǎn)質(zhì)量的影響

楊祖恒，潘義宏，馬顯弘，龍維英，朱洪寶，高 利，雷福厚，張加研

(1.云南省煙草公司 曲靖市公司，云南 曲靖 655000；2.西南林業(yè)大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院，云南 昆明 650224；3.云南五佳生物科技有限公司，云南 昆明 650106；4.廣西林產(chǎn)化學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530006)

烤煙是我國主要的經(jīng)濟(jì)作物，種植面積及總產(chǎn)量穩(wěn)居世界首位。優(yōu)質(zhì)煙葉的形成受環(huán)境、烤煙品種、管理技術(shù)以及施肥技術(shù)等因素的影響，其中施肥技術(shù)是最重要的因素之一[1-2]。研究表明，施肥對(duì)煙葉產(chǎn)值和產(chǎn)量的影響率分別為47.28%和39.19%，對(duì)煙葉評(píng)吸質(zhì)量的貢獻(xiàn)率為24.8%[3]。宣威植煙區(qū)作為云南最大的縣級(jí)煙區(qū)，在優(yōu)質(zhì)煙葉原料保障方面發(fā)揮著重要作用?？緹熎贩N云煙105適宜在該煙區(qū)種植，從2014年開始在煙區(qū)進(jìn)行了大面積的推廣應(yīng)用。近年來，長期單一施用化學(xué)肥料造成植煙土壤板結(jié)、營養(yǎng)失衡，在一定程度上影響了該品種煙葉產(chǎn)值以及品質(zhì)的提升。研究表明，菜籽餅有機(jī)肥與煙草專用復(fù)合肥按一定比例配施對(duì)改善土壤營養(yǎng)結(jié)構(gòu)以及煙葉產(chǎn)質(zhì)量等具有正向積極作用[1，4-6]。但有機(jī)肥的施用量并不是越多越好，不同的植煙環(huán)境、烤煙品種、土壤營養(yǎng)條件等因素對(duì)有機(jī)無機(jī)肥施用比例的需求是不同的。因此，針對(duì)宣威煙區(qū)云煙105烤煙品種，開展不同比例腐熟菜籽餅有機(jī)肥與無機(jī)肥配施對(duì)植煙土壤營養(yǎng)、煙葉品質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)效益的影響研究，對(duì)優(yōu)化宣威煙葉施肥技術(shù)、提升煙葉產(chǎn)質(zhì)量具有重要意義。為此，以宣威云煙105品種為研究對(duì)象，采用田間小區(qū)試驗(yàn)的研究方法，開展了不同比例菜籽餅有機(jī)肥與無機(jī)肥配施對(duì)煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響研究，篩選并確定了適合煙葉生產(chǎn)的最佳有機(jī)無機(jī)肥施用比例，為宣威植煙土壤改良以及云煙105品種配套施肥技術(shù)提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2017年在宣威熱水鎮(zhèn)營溝村開展，試驗(yàn)地海拔1987 m，供試土壤pH值為5.53，養(yǎng)分含量：有機(jī)質(zhì)34.79 g/kg、全氮1.93 g/kg、全磷2.14 g/kg、全鉀16.68 g/kg、堿解氮183.72 mg/kg、速效磷14.41 mg/kg、速效鉀193.07 mg/kg。有機(jī)肥為全油枯菜籽餅有機(jī)肥(含氮5%，總養(yǎng)分≥8%，有機(jī)質(zhì)≥80%)；烤煙專用基肥養(yǎng)分配比N∶P2O5∶K2O=14∶10∶24，烤煙專用追肥養(yǎng)分配比N∶P2O5∶K2O=13.5∶0∶44.5；硫酸鉀含50% K2O，過磷酸鈣含16% P2O5。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法

試驗(yàn)在純氮用量90 kg/hm2的標(biāo)準(zhǔn)下分別設(shè)置3個(gè)不同的有機(jī)肥和無機(jī)肥配比處理以及1個(gè)對(duì)照，詳見表1。各處理移栽后，在25 d內(nèi)按基肥∶追肥=70%∶30%的比例完成追肥，磷鉀不足部分以硫酸鉀和過磷酸鈣肥補(bǔ)齊。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。試驗(yàn)于2017年4月17日以膜下小苗方式統(tǒng)一移栽，種植密度為0.6 m×1.2 m，烤煙田間管理按云南省煙草公司曲靖市公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/QYC 1.52—2009進(jìn)行。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3 取樣與分析

煙葉采烤結(jié)束后分小區(qū)按照S形采集壟體表土混合樣，依據(jù)NY/T 1121.6—2006、NY/T 88—1988、LY/T 1229—1999、NY/T 1121.7—2014、NY/T 1377—2007、NY/T 87—1988、NY/T 53—1987、NY/T 889—2004等標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行土壤常規(guī)養(yǎng)分測定。參照駱伯勝等[7]、李衛(wèi)等[8]的方法計(jì)算出各項(xiàng)肥力指標(biāo)的權(quán)重，并參考馬強(qiáng)等[9]以及呂曉男等[10]的方法計(jì)算出土壤肥力綜合指標(biāo)值(Integrated Fertility Index，IFI)。

依據(jù)YC/T 142—2010標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查并記載各處理煙株旺長期、打頂后1周的農(nóng)藝性狀。各處理初烤煙葉經(jīng)回潮按照GB 2635—1992進(jìn)行分級(jí)測產(chǎn)，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例及中上等煙比例。分別于烤煙移栽后15、30、45、60 d調(diào)查各處理主要煙草病害的發(fā)病情況，調(diào)查方法參照煙草病蟲害分級(jí)及調(diào)查方法GB/T 23222—2008，并計(jì)算平均值。

分別選取C3F、B2F煙葉各3.0 kg用于分析檢測，依據(jù)YC/T 159—2002、YC/T 160—2002、YC/T 161—2002、YC/T 162—2011、YC/T 217—2007方法進(jìn)行常規(guī)化學(xué)成分檢測；依據(jù)YC/T 138—1998標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行煙葉評(píng)吸；煙葉外觀質(zhì)量參照蔡憲杰[11]的方法進(jìn)行評(píng)分；煙葉物理特性依據(jù)YC/T 142—2010、GB/T 12914—2008、YC/T 31—1996、YC/T 152—2001、GB/T 451.3—2002等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定。參考潘義宏等[12]的方法對(duì)煙葉化學(xué)成分指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，參照《中國煙草種植區(qū)劃》[13]對(duì)煙葉外觀質(zhì)量、物理特性、感官質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并以評(píng)價(jià)結(jié)果為準(zhǔn)。參照《中國煙草種植區(qū)劃》[13]規(guī)定的各類指標(biāo)權(quán)重，計(jì)算出煙葉綜合品質(zhì)得分。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析和多重比較，顯著性水平P取0.05。煙葉常規(guī)化學(xué)成分、土壤肥力綜合指標(biāo)值采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)，煙葉外觀質(zhì)量、物理特性和感官評(píng)吸質(zhì)量采用賦值權(quán)重指數(shù)和法進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 植煙土壤肥力評(píng)價(jià)

各處理植煙土壤綜合肥力指標(biāo)值(IFI)詳見表2。從表2中可看出，3個(gè)處理的植煙土壤綜合肥力IFI值均優(yōu)于CK，說明使用10%～30%菜籽餅有機(jī)肥等氮替代煙草專用肥能在一定程度上提高植煙土壤的綜合肥力，其中30%替代的效果最好，其次是20%替代，IFI值分別比CK提高21.05%、15.79%。

表2 各處理植煙土壤綜合肥力指標(biāo)值

2.2 烤煙生育期

各處理對(duì)烤煙生育期的影響見表3。從表3可知，與對(duì)照相比，T1處理能使煙葉提前2 d成熟，而T2和T3處理能使煙葉提前6 d成熟，生育期縮短6 d。

表3 各處理烤煙生育期記載表

2.3 田間農(nóng)藝性狀

各處理烤煙農(nóng)藝性狀見表4。從表4可以看出，在旺長期， CK、T1、T2、T3之間的平均單葉面積和平均株高均無顯著性差異(P>0.05)。打頂1周后，各處理間烤煙的上部葉和下部葉的平均單葉面積無顯著差異(P>0.05)；T1、T2、T3處理中部葉的平均單葉面積顯著高于對(duì)照(P<0.05)，株高無顯著差異(P>0.05)。說明腐熟菜籽餅有機(jī)肥不同比例替代化學(xué)肥料處理對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀有一定的正面影響，但效果不明顯。

2.4 田間主要病害發(fā)生情況

由表5可以看出，與對(duì)照相比，3個(gè)處理能使烤煙黑脛病、根黑腐病以及根結(jié)線蟲病的發(fā)病率得到一定程度的抑制，其中T2和T3處理能顯著減少黑脛病、根黑腐病和根結(jié)線蟲病的發(fā)病率(P<0.05)。而不同處理對(duì)烤煙TMV、氣候斑點(diǎn)病以及赤星病的發(fā)病率無顯著影響(P>0.05)。

2.5 煙葉綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)

對(duì)煙葉化學(xué)成分、感官質(zhì)量、外觀質(zhì)量以及物理特性等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)(表6)，從表6中可看出，中部煙葉和上部葉綜合質(zhì)量得分均以T2處理最高，分別較對(duì)照提高10.69%和6.42%；T1和T3處理煙葉綜合質(zhì)量得分較對(duì)照均有所提高，但提升率均低于T2處理。

表4 各處理烤煙的農(nóng)藝性狀

2.6 煙葉經(jīng)濟(jì)性狀

不同處理煙葉經(jīng)濟(jì)性狀見表7。從表7中可看出，除各處理的煙葉產(chǎn)量和單葉重稍比CK低以外，煙葉上等煙比例、中上等煙比例、均價(jià)和產(chǎn)值均優(yōu)于對(duì)照。其中，T2處理的這幾項(xiàng)指標(biāo)最優(yōu)，分別比CK高出6.51%、5.23%、8.57%和5.38%。

表5 各處理烤煙主要病害發(fā)生情況

表6 煙葉綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)

3 結(jié)論與討論

對(duì)曲靖宣威煙區(qū)烤煙品種云煙105在總施用純氮量為90 kg/hm2的條件下，采用30%腐熟菜籽餅有機(jī)肥(540 kg/hm2)等氮替代煙草復(fù)合肥對(duì)植煙土壤綜合肥力的改善效果最佳，較對(duì)照提升21.05%。與對(duì)照相比，20%腐熟菜籽餅有機(jī)肥(360 kg/hm2)等氮替代煙草復(fù)合肥處理能使烤煙生育期縮短6 d，顯著提高中部煙葉單葉面積(P<0.05)，顯著減少烤煙黑脛病、根黑腐病和根結(jié)線蟲病的發(fā)病率(P<0.05)，并能使煙葉綜合品質(zhì)平均提升8.56%。該配比處理的烤后煙葉中上等煙比例、均價(jià)和產(chǎn)值較對(duì)照分別提高5.23%、8.57%和5.38%，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

表7 煙葉經(jīng)濟(jì)性狀

根據(jù)烤煙品種、環(huán)境條件、植煙土壤肥力等因素合理施肥是優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的基礎(chǔ)[14]。腐熟菜籽餅有機(jī)肥由油料作物籽實(shí)榨油后剩余的殘?jiān)l(fā)酵制成，含有烤煙生長過程中所需的各種大量元素和微量元素，有機(jī)質(zhì)含量高，按一定比例持續(xù)施用能協(xié)調(diào)土壤營養(yǎng)，提高綜合肥力[4]。本研究中3個(gè)不同比例腐熟菜籽餅肥與復(fù)合肥的配比處理均能提高植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量以及綜合肥力，其中，30%菜籽餅肥+70%復(fù)合肥的處理對(duì)協(xié)調(diào)土壤養(yǎng)分效果最優(yōu)，土壤綜合肥力指標(biāo)值較對(duì)照提升21.05%。20%菜籽餅肥+80%復(fù)合肥以及30%菜籽餅肥+70%復(fù)合肥的處理均能使烤煙生育期較對(duì)照縮短6 d，這是由于腐熟菜籽餅肥中氮營養(yǎng)在土壤中的釋放規(guī)律與烤煙對(duì)氮營養(yǎng)的需求規(guī)律基本一致，能促進(jìn)煙葉成熟落黃，縮短生育周期[15]。這兩個(gè)處理還能顯著降低烤煙生育期主要土傳病害(黑脛病、根黑腐病和根結(jié)線蟲病)的發(fā)病率。這與李姣等[16]和羅世瓊等[17]的研究結(jié)果一致，這可能是由于菜籽餅有機(jī)肥能增加土壤中有益微生物的數(shù)量，微生物中的放線菌產(chǎn)生的抗生素能有效減少病原微生物的繁殖，提高煙株抗病性[18-19〗，進(jìn)而顯著降低土傳病害的發(fā)病率[20-21]。付立波等[22]的研究結(jié)果表明，當(dāng)菜籽餅肥與復(fù)合肥的比例為25%∶75%時(shí)，煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值以及質(zhì)量最佳，當(dāng)超過這一比例，隨著菜籽餅肥的增加，烤煙產(chǎn)質(zhì)量逐漸下降。劉宇[23]的研究表明，有機(jī)肥料比例在10%～20%范圍，煙葉的產(chǎn)質(zhì)量最優(yōu)，當(dāng)超過40%，煙葉產(chǎn)質(zhì)量下降。本研究20%菜籽餅肥+80%復(fù)合肥處理，煙葉綜合品質(zhì)最優(yōu)，這可能是由于菜籽餅肥能提高烤煙根系酶活性，提高土壤有機(jī)營養(yǎng)的轉(zhuǎn)化，協(xié)調(diào)土壤碳氮代謝，促進(jìn)煙葉各物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化，進(jìn)而提高煙葉品質(zhì)。因此，有機(jī)肥的施用有一個(gè)適宜的比例，以煙區(qū)生態(tài)環(huán)境、土壤營養(yǎng)條件以及烤煙品種為基礎(chǔ)，選擇適合的有機(jī)肥種類和施用配比對(duì)提高不同煙葉產(chǎn)區(qū)煙葉產(chǎn)質(zhì)量具有指導(dǎo)意義。通過研究，宣威煙區(qū)云煙105的有機(jī)無機(jī)肥最佳施用方法為：20%腐熟菜籽餅肥(360 kg/hm2)等氮替代復(fù)合肥于烤煙移栽時(shí)基施。