黑麥草翻壓對烤煙農(nóng)藝性狀、光合生理特性以及經(jīng)濟性狀的影響

李恒全　李金秋　馬銘鴻　張雪迎　楊新宇　王晶英

摘要：以烤煙品種龍江911為試材，通過田間試驗，研究了黑麥草翻壓對烤煙農(nóng)藝性狀、葉綠素含量、光合生理特性以及經(jīng)濟性狀的影響。研究結(jié)果表明，黑麥草翻壓能夠促進煙株株高提高，株高比不翻壓黑麥草+常規(guī)施肥（CK2）提高了21.89%、14.75%、10.85%;改善農(nóng)藝性狀和光合生理特性，增加產(chǎn)量和產(chǎn)值，產(chǎn)值比對照（CK2）提高了5.27%、24.89%和2.13%，進而提升了烤煙的經(jīng)濟性狀。黑麥草翻壓第二批烤煙的農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟性狀相對較好。光合生理特性則是翻壓第一批配施常規(guī)施肥較好。常規(guī)施肥和減量施肥多個指標差異不大，說明黑麥草作為綠肥可部分替代化肥。

關(guān)鍵詞：烤煙;黑麥草;翻壓;施肥;性狀比較

中圖分類號：S572 ? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）05-0092-04

Abstract： Tobacco variety of 'Longjiang 911' was used as experimental materials， a field experiment was conducted to study the effect of returning ryegrass on agronomic trait， chlorophyll content， photosynthetic characteristics and economic character of flue-cured tobacco. The results showed that the overturning pressure of ryegrass could promote the growth of plant height. The plant height was increased by 21.89%， 14.75% and 10.85% compared with the control（CK2）. The agronomic character and photosynthetic characters were improved， and increased the yield and output value. The output value increased by 5.27%， 24.89% and 2.13% compared with the control （CK2）， thereby improved the economic character of flue-cured tobacco. The agronomic character and economic character of the second batch of flue-cured tobacco were relatively good. Photosynthetic characters are the best for the first batch of conventional fertilization（T1）. There were no significant differences in conventional fertilizers （T1） and reduced fertilizers （T2）， indicating that ryegrass as a green manure may partially replace chemical fertilizers.

Key words： flue-cured tobacco; ryegrass; overturning; fertilization; character comparison

土壤環(huán)境是烤煙生長的基礎(chǔ)，常年連作、過量施用化肥會致使煙田土壤板結(jié)退化，土壤肥力降低，烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量下降，從而提高了生產(chǎn)成本[1，2]。本著高效綠色可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)理念，種植綠肥可以有效改善土壤環(huán)境問題。綠肥可以提高土壤養(yǎng)分含量[3]，改良土壤環(huán)境，增加作物產(chǎn)量和質(zhì)量[4，5]，為減輕植煙土壤的連作障礙[6]，增加土壤有機質(zhì)含量[7]和培肥地力[8]是提高烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵。翻壓黑麥草能夠改善烤煙的品質(zhì)[9，10]，是一項有效的農(nóng)藝措施。在東北高寒地區(qū)黑麥草翻壓還田對烤煙農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和質(zhì)量影響的研究較少。試驗研究了不同翻壓批次和配施化肥對烤煙生長的影響，以期制定較完善的綠肥施用模式，為黑龍江地區(qū)烤煙種植的施肥方式提供參考。

1 ?材料與方法

1.1 ?試驗處理

試驗地設(shè)在黑龍江省牡丹江市寧安范家鄉(xiāng)牡丹江煙草科學研究所試驗基地內(nèi)。試驗田地處寒帶東部，屬于高緯度大陸季風氣候，氣候寒冷，雨熱同季。土壤質(zhì)地為黏壤土，土壤類型為河淤土。供試土壤基本理化性質(zhì)見表1。

試驗地前茬作物為烤煙，綠肥為黑麥草（Lolium perenne L.），烤煙品種為龍江911。2016年6月24日將黑麥草播種，播種量為37.20 kg/hm2，分3批翻壓，2017年4月起壟，并設(shè)置施肥處理（表2），包括翻壓時間、翻壓生物量和肥料處理。常規(guī)施肥用純氮45 kg/hm2、純磷58.50 kg/hm2、純鉀144 kg/hm2;減量施肥，氮磷鉀含量均減少30%;設(shè)兩個對照，CK1（不翻壓黑麥草、不施化肥），CK2（不翻壓黑麥草、常規(guī)施肥），3個批次共用1個。

每個處理3次重復，每個小區(qū)面積為50 m2。5月12日烤煙移栽。煙株行距1.10 m，株距0.50 m，密度18 180株/hm2。

1.2 ?性狀測定

1.2.1 ?烤煙農(nóng)藝性狀的測定 ?測定時期為烤煙生長平頂期（2017年7月15—16日），依照YC/T 142-1998煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法進行。每小區(qū)選取長勢均勻一致有代表性的煙株6株，測定烤煙的葉片數(shù)、株高、株高1/3處莖粗、最大葉片的長度和寬度計算葉面積，葉面積計算方法為葉長×葉寬×0.634 5。

1.2.2 ?烤煙葉綠素含量的測定 ?測定時期為烤煙生長團棵期（2017年7月5日），選取田間長勢均勻一致有代表性的煙株10株，用柯尼卡美能達（Konica Minolta）公司生產(chǎn)的便攜式SPAD-502 Plus型葉綠素儀測量主葉脈兩側(cè)居中位置。

1.2.3 ?烤煙光合參數(shù)的測定 ?測定時期為烤煙生長團棵期（測定時間2017年7月4日），采用美國CID公司生產(chǎn)的CI-340型便攜式光合儀，在晴天上午9：00—11：00，有效光合輻射值1 500～2 200 μmol/（m2·s），每小區(qū)選取長勢均勻一致有代表性的煙株3株進行指標測定，避開主葉脈測定葉片的光合氣體交換參數(shù)，讀數(shù)1 min，得到自然光照下的凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導度（Gs）、細胞間隙CO2濃度（Ci）等。

1.2.4 ?烤煙經(jīng)濟性狀的測定 ?依照GB2635-92按小區(qū)分級測產(chǎn)記值，包括單葉重、上等煙產(chǎn)量、產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價。

1.3 ?統(tǒng)計方法

試驗采用Microsoft Excel 2010和DPS 7.50進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?黑麥草翻壓對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

從不同處理對烤煙農(nóng)藝性狀（表3）可以看出，不同配施處理的烤煙葉片數(shù)差異不顯著。對于烤煙最大葉面積，T1與CK1、CK2、T2、T3差異顯著，3個翻壓批次T1較CK2分別提高了48.11%，46.50%和44.72%。表明黑麥草翻壓還田能夠顯著提高烤煙最大葉面積的生長，其中翻壓第二批烤煙農(nóng)藝性狀的效果較好。對于株高而言，翻壓黑麥草配施化肥（T1，T2）處理的株高明顯比對照高，較CK2分別提高了 21.89%、14.75%、10.85%。翻壓第一批烤煙的株高最高，第二批次之。T1處理的株高1/3處莖粗效果好，與其余4個配施處理差異顯著，與CK2相比提高了16.31%、20.60%、14.59%。從翻壓批次之間看，翻壓第二批的效果較好。由此可見，翻壓黑麥草配施化肥處理能夠顯著提高烤煙的株高和莖粗，有利于烤煙的生長。

2.2 ?黑麥草翻壓對烤煙葉綠素的相對含量（SPAD）的影響

對于葉綠素的相對含量（表4），3個翻壓批次均是CK2處理的烤煙SPAD最大，T3處理的最小。各翻壓批次間無明顯變化規(guī)律。以上表明，對于烤煙的SPAD，翻壓黑麥草處理的SPAD顯著低于CK2，不翻壓綠肥，不翻壓黑麥草+常規(guī)施用化肥（CK2）處理更有利于烤煙葉綠素的相對含量。

2.3 ?黑麥草翻壓對烤煙光合生理特性的影響

從烤煙光合生理特性（表5）可見，T1處理烤煙凈光合速率最大，排序是T1>T2>T3>CK2>CK1，黑麥草翻壓第一、二批的凈光合速率較第三批效果好。對于蒸騰速率，T1處理的蒸騰速率最大，T1、T2、T3與CK1、CK2差異顯著，但T1、T2、T3差異不顯著，黑麥草翻壓第三批較其余兩批次效果明顯。對于胞間CO2濃度，CK2與CK1、T1、T2、T3間差異顯著，CK1處理的效果明顯，黑麥草翻壓第一批最好。

2.4 ?黑麥草翻壓對烤煙經(jīng)濟性狀的影響

從烤煙經(jīng)濟性狀（表6）可見，不同處理烤煙的單葉重存在顯著差異，不同翻壓批次均是T1處理的效果最好，較對照CK1提高了54.34%、60.55%和70.07%。對于上等煙產(chǎn)量，T3處理的產(chǎn)量最高，翻壓第二批的效果較好。均價順序是T3>T2>CK1>T1>CK2，T3處理烤煙的均價高于其他施肥的處理，但差異不顯著。T1處理有利于產(chǎn)量，三個翻壓批次T2處理的產(chǎn)值最高，分別比CK2提高5.27%、24.89%、2.13%，但是較其他處理差異不顯著?？梢?，黑麥草翻壓第二批上等煙產(chǎn)量、產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價較其他翻壓批次好。

3 ?小結(jié)與討論

黑麥草不同批次翻壓還田對烤煙的農(nóng)藝性狀、光合生理特性及經(jīng)濟性狀均產(chǎn)生一定的影響。黑麥草翻壓第二批的農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟性狀較其他翻壓批次好，翻壓第二批的生物量為22 820 kg/hm2，反映了黑麥草翻壓還田要適量。翻壓量過多，不利于烤煙的農(nóng)藝和經(jīng)濟性狀，這與覃勇等[11]研究的結(jié)論相一致。此外，烤煙的株高是在黑麥草翻壓第一批時最高，翻壓第三批時最矮，可能翻壓第一批的還田量適合烤煙株高的生長，黑麥草的部分殘茬仍在生長，與煙株株高生長所需的養(yǎng)分形成競爭趨勢，從而影響了烤煙株高的生長。黑麥草翻壓第一批還田生物量為14 120 kg/hm2時，烤煙的凈光合速率較好。翻壓第三批還田生物量為31 320 kg/hm2時，蒸騰速率和氣孔導度指標較好，可能原因是土壤的黑麥草腐解程度較其余兩批完全，提升了土壤肥力，改善了烤煙的光合生理特性。

黑麥草翻壓不同還田處理對于烤煙的生長也具有顯著的影響。根據(jù)試驗結(jié)果可知，翻壓黑麥草不施化肥（T3）處理對于提高上等煙的產(chǎn)量和均價具有明顯效果。扈強等[12]研究表明，綠肥翻壓可以顯著提高烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值。Travlos等[13]研究表明與未經(jīng)處理的地塊相比，加入豆類綠肥能夠增加烤煙的產(chǎn)量，同時也增加了尼古丁含量。翻壓黑麥草配施常規(guī)化肥（T1）能夠增加株高、莖粗、葉面積、凈光合速率、蒸騰速率、單葉重和產(chǎn)量。儲劉專等[14]研究表明與單施化肥相比，綠肥與化肥配施可以明顯提高烤煙株高、最大葉長、最大葉寬和莖粗，各部位生物量、產(chǎn)量和產(chǎn)值也明顯較高。鄧小華等[15]研究表明翻壓黑麥草綠肥能增加煙株的生物量，改善烤煙的農(nóng)藝性狀和光合特性，提高產(chǎn)量和質(zhì)量。翻壓黑麥草化肥減量30%（T2）處理的農(nóng)藝性狀、光合特性以及經(jīng)濟性狀的多個指標效果不顯著。陳蕾等[16]研究表明翻壓箭舌豌豆綠肥可減施氮肥9 kg/hm2，翻壓黑麥草則不可減施氮肥。在5個還田處理中，以黑麥草配施常規(guī)化肥的處理效果最好。這可能是因為無論是黑麥草還是化肥都能為烤煙的生長提供營養(yǎng)物質(zhì)，下層烤煙，中層黑麥草，上層化肥，三者相輔相成，有機與無機相結(jié)合[2]，協(xié)調(diào)平衡土壤養(yǎng)分，有利于烤煙穩(wěn)健的生長，提高品質(zhì)，改善烤煙的性狀。

黑麥草翻壓還田促進了煙株株高的生長，株高比對照（CK2）提高了21.89%、14.75%、10.85%，改善了農(nóng)藝性狀和光合生理特性，增加了產(chǎn)量和產(chǎn)值，產(chǎn)值比對照（CK2）提高了5.27%、24.89%和2.13%，進而提升了經(jīng)濟性狀。黑麥草翻壓第二批（翻壓時間2016年8月18日翻壓生物量22 820 kg/hm2）烤煙的農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟性狀相對較好，增加了上等煙的產(chǎn)量和產(chǎn)值。烤煙的光合生理特性則是翻壓第一批（翻壓時間2016年8月3日，翻壓生物量14 120 kg/hm2）配施常規(guī)施肥（T1）最好，第二批次之;減量施肥翻壓第二批和第三批（翻壓時間2016年9月18日翻壓生物量31 320 kg/hm2）差異不大，好于第一批。T1處理對于烤煙的生長效果較好，CK2與 T1、T2多個指標差異不大，說明黑麥草作為綠肥可部分替代化肥。

參考文獻：

[1] 郭云周，尹小懷，王勁松，等.翻壓等量綠肥和化肥減量對紅壤旱地烤煙產(chǎn)量產(chǎn)值的影響[J].云南農(nóng)業(yè)大學學報，2010，25（6）：811-816.

[2] 陳治鋒，鄧小華，周米良，等.秸稈和綠肥還田對烤煙光合生理指標及經(jīng)濟性狀的影響[J].核農(nóng)學報，2017，31（2）：410-415.

[3] YANG Z P，ZHENG S X，NIE J，et al. Effects of long-term winter planted green manure on distribution and storage of organic carbon and nitrogen in water-stable aggregates of reddish paddy soil under a double-rice cropping system[J].Journal of integrative agriculture，2014，13（8）：1772-1781.

[4] KARKANIS A，BILALIS D J，EFTHIMIADOU A，et al. Effects of cultural practices on weed flora in Virginia （flue-cured） organic tobacco （Nicotiana tabacum L.）：Green manure and irrigation systems.[J].Turkish journal of agriculture and forestry，2014，34（6）：487-496.

[5] ZHANG J G，ZHANG YZ，ZHENG L L，et al. Effects of tobacco planting systems on rates of soil N transformation and soil microbial community[J].International journal of agriculture and biology，2017，19（5）：992-998.

[6] 袁家富，徐祥玉，趙書軍，等.綠肥翻壓和減氮對烤煙養(yǎng)分累積、產(chǎn)量及質(zhì)量的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2009，48（9）：2106-2109.

[7] 鄧小華，羅 ?偉，周米良，等.綠肥在湘西煙田中的腐解和養(yǎng)分釋放動態(tài)[J].煙草科技，2015，48（6）：13-18.

[8] XIE F Y，HONG E L，ZHENG L，et al. Effects of green manure continuous application on soil microbial biomass and enzyme activity[J].Journal of plant nutrition，2014，37（4）：498-508.

[9] 田 峰，陸中山，鄧小華，等.湘西煙區(qū)翻壓不同綠肥品種的生態(tài)和烤煙效應[J].中國煙草學報，2015，21（4）：56-62.

[10] CHEN Z F，DENG X H，ZHOU M L，et al. Effects of green manure mixed cropping patterns on physical and chemical properties of soil and economic characters of flue-cured tobacco[J].Agricultural science and technology，2015，16（8）：1723-1727.

[11] 覃 ?勇，楊麗麗，鄧小華，等.綠肥還田量對烤煙生長發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].天津農(nóng)業(yè)科學，2015，21（2）：119-122.

[12] 扈 ?強，石錦輝，王 ?寒，等.不同綠肥翻壓對陜南烤煙土壤和煙葉鉀營養(yǎng)、農(nóng)藝性狀及經(jīng)濟性狀的影響[J].安徽農(nóng)學通報，2015，21（10）：58-61.

[13] TRAVLOS I S， KANATAS P J，TSIOROS S，et al. Green manure and pendimethalin Impact on oriental sun-cured tobacco[J].Agronomy journal，2014，106（4）：1225-1230.

[14] 儲劉專，黃樹立，孔 ?偉，等.綠肥翻壓利用對干早年份烤煙生長發(fā)育的促進作用[J].華中農(nóng)業(yè)大學學報，2011，30（3）：337-341.

[15] 鄧小華，楊麗麗，陸中山，等.黑麥草綠肥翻壓下烤煙減施氮量研究[J].中國煙草學報，2016，22（6）：70-77.

[16] 陳 ?蕾，鄧小華，李海林.綠肥還田與減施氮肥對煙葉SPAD值的影響[J].作物研究，2015，29（4）：386-389.