高碳基土壤修復(fù)肥對煙株干物質(zhì)積累及烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響

舒勤靜 李嬌嬌 池國勝

摘 要：目的：減輕煙區(qū)連作造成的土壤問題，降低煙株發(fā)病率，提高煙區(qū)烤煙產(chǎn)質(zhì)量。方法：2019年，在光澤煙區(qū)開展了高碳基土壤修復(fù)肥的不同施用量對煙株干物質(zhì)積累及烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響試驗。結(jié)果：不同高碳基修復(fù)肥的施用量均能促進煙株早生快發(fā)，對煙株生育期、農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀和化學(xué)成分均有一定的影響，其中對根部干物質(zhì)積累的影響較大。結(jié)論：高碳基土壤修復(fù)肥對煙株根部干物質(zhì)的影響顯著，對莖、葉干物質(zhì)積累有促進作用，在試驗范圍內(nèi)，農(nóng)藝性狀、干物質(zhì)積累、經(jīng)濟性狀及化學(xué)成分協(xié)調(diào)性均以T4（減少常規(guī)施肥的15%，高碳基肥料6kg/hm2）處理效果最好。

關(guān)鍵詞：高碳基修復(fù)肥;烤煙;干物質(zhì);產(chǎn)質(zhì)量

由于種植制度和過量的使用化學(xué)肥料，導(dǎo)致土壤碳庫退化，造成土壤板結(jié)、孔隙度降低、有機質(zhì)含量減少，土壤肥力逐漸下降，生產(chǎn)能力降低，進而影響到作物的生長和產(chǎn)量提高[1]。目前，生物質(zhì)碳作為土壤改良劑備受關(guān)注[2]。生物炭是動植物殘體在厭氧或者絕氧條件下進行熱解形成的含碳豐富的固體物質(zhì)，具有高度羧酸酯化和芳香化的結(jié)構(gòu)、較大的孔隙度和比表面積，具備較強的吸附力、抗氧化力和抗生物分解能力[3]。其成分不僅含有生物炭、植物油粕、有機質(zhì)、腐殖酸、蛋白質(zhì)等，還特別添加了煙葉所需的鈣、鎂、鋅、硼等微量元素及功能微生物等[4]。具有“固碳培肥”和調(diào)節(jié)煙株根部土壤C/N的功能[5]，能有效提高土壤團粒結(jié)構(gòu)和肥料利用效率[6]，增強煙株抗病性和減少農(nóng)藥施用量，改善煙株周圍土壤的保水保肥能力，提升煙葉耐熟性、成熟度和易烤性，提高煙葉香氣質(zhì)量等特點，實現(xiàn) “以炭控氮、以碳減氮”的生態(tài)[7]。

為進一步提高煙葉質(zhì)量，加強煙區(qū)植煙土壤碳氮平衡、促進優(yōu)質(zhì)煙葉開發(fā)，本研究開展了不同高碳基肥料施用量對煙株產(chǎn)質(zhì)量的影響試驗，篩選適合煙區(qū)煙株生長的高碳基肥料施用量。

1 材料與方法

1.1 供試材料 供試烤煙品種為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)烤煙品種K326。供試高碳基土壤修復(fù)肥由生物炭、植物油粕、腐殖酸、礦物肥、多種微量元素等組成，由河南惠農(nóng)土質(zhì)保育研發(fā)有限公司提供。修復(fù)肥總養(yǎng)分≥5%，有機質(zhì)（以干基計）≥ 45%，生物炭含量≥ 20%，水分 ≤ 30%，氯離子含量 ≤ 1%，粗脂肪含量≥1%。

1.2 試驗地概況 試驗地點位于南平市光澤縣鸞鳳鄉(xiāng)饒坪村埑上組，海拔308m，地理坐標(biāo)為東經(jīng)117°23′，北緯27°34′。土壤質(zhì)地為砂壤土，土壤肥力中等，土層厚度20cm左右，前作為水稻，田塊排灌方便，地勢平坦，無病蟲害史。土壤理化性狀如下：有機質(zhì)33.91g/kg、堿解氮110.90mg/kg、速效磷22.53mg/kg、速效鉀102.17mg/kg、水溶性氯1.464mg/kg、pH5.35。

1.3 試驗設(shè)計 試驗設(shè)置6個處理，3次重復(fù)。隨機區(qū)組排列，每小區(qū)種植80～100株，株行距48cm×120cm，四周設(shè)3行保護行。高碳基肥料在移栽前隨基肥條施，其他田間管理措施均按當(dāng)?shù)責(zé)熑~生產(chǎn)技術(shù)方案操作。試驗處理設(shè)置如下：CK1（施常規(guī)基肥，不施高碳基肥料）;CK2（減少常規(guī)施肥的15%，不施高碳基肥料）;T1（減少常規(guī)施肥的15%，高碳基肥料1.33kg/hm2）;T2（減少常規(guī)施肥的15%，高碳基肥料2.66kg/hm2）;T3（減少常規(guī)施肥的15%，高碳基肥料4kg/hm2）;T4（減少常規(guī)施肥的15%，高碳基肥料6kg/hm2）。

1.4 測定項目及方法 （1）試驗田塊土壤調(diào)查，包括田塊積水情況、前茬作物、肥力情況等;移栽前用5點法取土樣1kg，標(biāo)明地點、農(nóng)戶、試驗名稱、GPS定位以及取樣人員。（2）觀察大田記載移栽期、團棵期、現(xiàn)蕾期、打頂日期、腳葉成熟期、腰葉成熟期、頂葉成熟期、大田生育期等各個時期的具體日期。（3）分別記錄各處理團棵期、旺長期、成熟期的株高、莖圍、節(jié)距、有效葉數(shù)、葉片數(shù)，每處理調(diào)查10株，取平均值;根莖葉干物質(zhì)積累、根體積，每處理取3株，計算平均值。（4）調(diào)查各試驗小區(qū)的主要病蟲害發(fā)病率和病情指數(shù)。（5）煙葉初烤后，各處理取X2F、C3F、B2F烤后各1kg送樣評價。（6）記載各試驗處理的單葉重、產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例、中等煙比例以及均價等。

1.5 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 2010軟件和SPSS 19.0進行數(shù)據(jù)分析。采用Duncan新復(fù)極差法進行方差分析，其中小寫字母a、b、c等代表95%置信區(qū)間，5%顯著水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理煙葉的生育期 由表1可知，高碳基土壤修復(fù)肥不同施肥水平從團棵期開始各處理有所差異。具體表現(xiàn)為：施用高碳基土壤修復(fù)肥的處理較未施用高碳基處理較早進入團棵期2d。CK1（對照1）較其他處理遲進入現(xiàn)蕾期，分別比CK2和T1處理推遲9d，比T2處理推遲4d，比T3和T4處理推遲1d。CK2（對照2）和T1處理腳葉最先成熟，CK1和T1、T2、T3處理較遲成熟。CK1處理腰葉最遲成熟，其他處理均隨著施肥量的增加而推遲。大田生育期以CK1處理最長為140d，CK2和T1處理最短為132d，T2和T3、T4處理的差異不大，分別為136d、137d。

2.2 各處理煙葉的農(nóng)藝性狀 由表2可知，高碳基土壤修復(fù)肥不同施肥水平處理下，團棵期的株高、莖圍、節(jié)距、最大葉面積和有效葉片數(shù)均不同程度地高于對照。具體表現(xiàn)為：（1）株高方面，各處理間差異顯著，表現(xiàn)為T1>T2>T3>T4>CK2>CK1;（2）莖圍方面，各處理差異不顯著，以T3處理最大，T4處理最小;（3）節(jié)距方面，各處理差異不顯著，以T1處理最大，CK1處理最小;（4）最大葉面積方面，各處理差異顯著，表現(xiàn)為T1>T2>CK2>T4>T3>CK1;（5）有效葉片數(shù)方面，CK2和T1處理最大為8.3片，T2、T3和T4處理差異不顯著，分別為8片、8.1片。從大田生長觀察來看，CK1和CK2處理團棵期大田長勢中等，T1、T2、T3和T4處理的長勢較強。

由表3可知，高碳基土壤修復(fù)肥不同施肥水平打頂后5d農(nóng)藝性狀不同程度上存在一定的差異。（1）株高方面，各處理差異顯著，表現(xiàn)為T4>CK1>T2>T3>T1>CK2;（2）莖圍方面，各處理差異不大，T4處理最大為9.97cm，CK2最下為9.4cm;（3）節(jié)距方面，各處理差異不大，CK1和T2處理最大為5.4cm，CK2處理最小為4.7cm;（4）最大葉面積方面，各處理差異顯著，表現(xiàn)為T2>CK1>T3>T4>T1>CK2。從大田生長來看，現(xiàn)蕾期CK1處理大田生長較整齊，后期長勢較旺;CK2處理現(xiàn)蕾期生長不整齊，大田后勁不足，早衰現(xiàn)象明顯;T1處理現(xiàn)蕾期大田生長整齊，但后勁不足，早衰現(xiàn)象明顯;T2、T3和T4處理現(xiàn)蕾期生長整齊，大田長勢正常。

2.3 不同高碳基施用量對煙株干物質(zhì)積累的影響 從表4可以看出，高碳基土壤修復(fù)肥不同施用量對煙株不同時期煙葉干物質(zhì)積累均有影響。（1）團棵期：高碳基修復(fù)肥對根的生長有一定的促進作用，但要施用到一定的量后效果才較明顯，如T4處理;整體來看，T3與T4處理較優(yōu)，其次為CK1處理。（2）旺長期：高碳基修復(fù)肥對煙株根干物質(zhì)積累與莖干物質(zhì)積累影響較大，施用高碳基修復(fù)處理的煙株根干物質(zhì)積累與莖干物質(zhì)積累明顯大于未施用處理;在葉干物質(zhì)積累方面，施用高碳基修復(fù)肥處理未體現(xiàn)明顯優(yōu)勢，葉干物質(zhì)積累呈現(xiàn)隨施肥量的增加而增加的趨勢。（3）成熟期：高碳基修復(fù)肥對根干物質(zhì)積累的影響顯著，施用高碳基肥處理明顯大于未施用處理，且在試驗范圍內(nèi)根干物質(zhì)積累呈現(xiàn)隨著施用量的增加而增加的趨勢;在莖干物質(zhì)積累與葉干物質(zhì)積累方面，CK2與T1處理表現(xiàn)較差，具體表現(xiàn)為T4>CK1>T3>T2>T1>CK2。（4）整個大田生育期：施用高碳基修復(fù)肥對煙株干物質(zhì)積累有益，特別是對根干物質(zhì)積累的影響較大;其次為莖干物質(zhì)積累，對葉干物質(zhì)積累有促進作用，但要施用到一定的量效果才明顯。

2.4 各處理的病害 由表5可知，高碳基土壤修復(fù)肥不同施肥水平均感染了花葉病，CK1、CK2和T1處理病情指數(shù)較T2、T3和T4處理嚴重;氣候性斑點病CK2和T2有輕微發(fā)生;其他根結(jié)線蟲病、黑脛病、青枯病和赤星病均未發(fā)現(xiàn)?？傮w看，除CK1、CK2和T1花葉病略重外，病害總體較輕。

2.5 各處理的經(jīng)濟性狀 由表6可知，高碳基土壤修復(fù)肥不同施肥水平各處理間經(jīng)濟性狀的差異較大。（1）產(chǎn)量方面，各處理差異顯著，表現(xiàn)為T3>T4>CK1>T2>CK2>T1;（2）產(chǎn)值方面，各處理差異顯著，表現(xiàn)為T4>T3>CK1>T2>CK2>T1;（3）上等煙比例方面，各處理差異顯著，表現(xiàn)為T4>T3>T2>T1>CK2>CK1;（4）均價方面，T4處理最高為30元/kg，CK2和T1處理最低為28.35元/kg?？傮w來看，高碳基土壤修復(fù)肥對上等煙的影響較大，上等煙比例在本試驗范圍內(nèi)隨著施用量的增加而增加;產(chǎn)量在本試驗范圍內(nèi)隨著高碳基土壤修復(fù)肥的增加呈上升趨勢，但施用2.66kg/hm2的高碳基土壤修復(fù)肥產(chǎn)量不如常規(guī)對照。從最終經(jīng)濟效益產(chǎn)值、均價、上等煙比例來看，施用4kg/hm2（T3）和施用6kg/hm2（T4）效益最優(yōu)。

2.6 各處理烤后煙樣化學(xué)成分 由表7可知，各處理的化學(xué)成分存在一定的差異。（1）煙堿方面，優(yōu)質(zhì)煙要求下、中、上部位分別為1.5%、2.5%、3.5%，各處理下、中、上部位分別在1.04%～1.23%、2.3%～2.75%、3.16%～3.37%，下部葉煙堿含量均偏低，從各處理對比來看，施用高碳基土壤修復(fù)肥在一定程度上有利于調(diào)節(jié)中上部位煙堿協(xié)調(diào)性;（2）總糖方面，下、中、上部位分別在34.83%～38.63%、28.97%～33.95%、22.24%～26.91%，各處理下部葉含量均偏高，中部葉除CK1處理外其他偏高，上部葉含量適宜;（3）鉀含量方面，除中部葉T3處理與上部葉CK2處理偏低外，其余處理均在適宜范圍;（4）氧化鉀含量方面，中部葉T3處理偏低;糖堿比優(yōu)質(zhì)煙葉下、中、上部位分別為13%、11%、8%，各處理下部葉22.78%～32.77%均明顯偏高，中部葉與上部葉含量均較適宜;（5）氮堿比方面，下部葉CK2、T1、T2略微偏高，其他處理均較適宜;（6）還原糖、總氮、兩糖比方面，各處理均表現(xiàn)較佳?？傮w來看，各處理下部葉總糖含量偏高，煙堿略微偏低，中上部位以T4處理化學(xué)成分最協(xié)調(diào)。

3 結(jié)論與討論

本研究通過高碳基土壤修復(fù)肥的不同施用量對煙株干物質(zhì)積累及烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響分析，初步得出以下結(jié)論：

（1）施用高碳基土壤修復(fù)肥有利于促進煙株早生快發(fā)，煙株較早進入團棵期與現(xiàn)蕾期;煙株生育期受高碳基土壤修復(fù)肥施用量的影響，施用高碳基土壤修復(fù)肥生育期較常規(guī)對照短，煙葉成熟落黃明顯。農(nóng)藝性狀團棵期施用高碳基肥處理明顯優(yōu)于常規(guī)對照，打頂后農(nóng)藝性狀受施肥量的影響，表現(xiàn)為T4較優(yōu)于其他處理，CK2和T1處理后勁不足，有早衰現(xiàn)象。

（2）施用高碳基土壤修復(fù)肥，無論是團棵期、旺長期還是煙葉成熟期根部干物質(zhì)積累，都明顯大于未施用處理，并表現(xiàn)為隨著施用量的增加而增加。在莖干物質(zhì)積累與葉干物質(zhì)積累方面，表現(xiàn)為T4>CK1>T3>T2>T1>CK2，說高碳基土壤修復(fù)肥對煙葉根干物質(zhì)積累的影響顯著，對葉與莖干物質(zhì)積累有促進作用，但要施用到一定的量的效果才明顯。

（3）高碳基土壤修復(fù)肥不同施肥水平各處理經(jīng)濟性狀差異較大，T3與T4處理產(chǎn)量、均價、產(chǎn)值、上等煙比例均較優(yōu)?；瘜W(xué)性狀方面，各處理下部葉總糖含量偏高，煙堿略微偏低，中上部位以T4處理化學(xué)成分最協(xié)調(diào)。

因此，施用高碳基土壤修復(fù)肥有利于煙葉早上快發(fā)、干物質(zhì)積累、化學(xué)成分協(xié)調(diào)及經(jīng)濟效益的提升，但受施肥量的影響，在本試驗范圍內(nèi)以T4處理的各項指標(biāo)最優(yōu)。

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（責(zé)編：張宏民）