滴灌條件下腐植酸復合肥對山地烤煙生長和產質量的影響

帥京彤 陳 初 姜 浩 施美君 張一揚*

1 湖南農業(yè)大學農學院 長沙 410128

2 紅云紅河煙草（集團）有限責任公司 昆明 650231

百色市是我國廣西省第一大烤煙產區(qū)[1]。統(tǒng)計調查表明，干旱是農作物生產過程中發(fā)生頻率最高、影響范圍和危害程度最大的一種自然災害[2～4]。在水資源有限的條件下，通過合理的措施提高作物抗旱性以及水資源的高效利用，已成為百色煙區(qū)農業(yè)發(fā)展的突出特點之一[5]。實踐證明，滴灌技術比噴灌技術節(jié)約水資源35%～75%[6]，具有提高肥效、增加產量的作用[7]。相關研究發(fā)現(xiàn)，腐植酸肥料在干旱條件下能抑制作物氣孔開度，增加氣孔阻力，減少蒸騰作用，增強抗旱能力，提高產量[8]。還可協(xié)調煙葉化學成分、提高煙葉的致香物質含量，使煙葉內外品質協(xié)調一致[9]。但目前關于滴灌條件下配合施用腐植酸復合肥對烤煙生長發(fā)育的調控作用鮮見報道。本研究以“云煙87”為材料，分析了不同用量腐植酸復合肥與滴灌技術相結合對烤煙生育期、農藝性狀、主要化學成分及產值的影響，以期為煙草節(jié)水抗旱栽培提供理論依據(jù)和技術支持。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

供試土壤采自廣西百色市隆林縣蛇場鄉(xiāng)（地理坐標為東經105°05′～105°56′，北緯24°34′～25°11′），土壤為壤質黃壤土，偏酸性，土壤肥力均勻，其基本化學性質見下表1。

表1 試驗田土壤基本化學性質Tab.1 Basic chemical properties of test fields soil

1.2 供試作物

供試作物為烤煙，品種為“云煙87”。前茬作物為玉米。

1.3 供試材料

試驗用常規(guī)肥料為煙草專用復合肥（N ∶P2O5∶K2O =13 ∶8 ∶20，總養(yǎng)分含量≥41%），由云南云葉化肥股份有限公司提供。腐植酸復合肥由湖南農業(yè)大學農學院提供，其養(yǎng)分含量如下：總腐植酸≥3.0%，N ∶P2O5∶K2O=13 ∶8 ∶20，總養(yǎng)分含量≥20%。

1.4 試驗設計

試驗開始于2017 年，包括5 個追肥處理：T0，不滴灌+不施腐植酸復合肥（常規(guī)對照，煙草專用復合肥追肥450 kg/hm2）；T1，滴灌+不施腐植酸復合肥（煙草專用復合肥追肥450 kg/hm2）；T2，滴灌+腐植酸復合肥150 kg/hm2（煙草專用復合肥追肥375 kg/hm2）；T3，滴灌+腐植酸復合肥200 kg/hm2（煙草專用復合肥追肥350 kg/hm2）；T4，滴灌+腐植酸復合肥250 kg/hm2（煙草專用復合肥追肥325 kg/hm2），保證各處理總養(yǎng)分含量一致。每個處理共0.067 hm2，設3 次重復。每個小區(qū)約450 株，15 壟，每壟30 株，株行距統(tǒng)一為120 cm×50 cm，其余作保護行。各處理采用穴施基肥（煙草專用復合肥基肥750 kg/hm2），除對照外，其他處理采用滴灌方式施入追肥。追肥在烤煙移栽15 天后追施，追施3 次，每次按每株烤煙2 kg 水溶解后滴灌，12 h 內滴完。其他栽培和管理措施均按照當?shù)貎?yōu)質煙葉生產標準進行。

1.5 測定項目與方法

1.5.1 烤煙農藝性狀

根據(jù)《煙草栽培學》[10]對烤煙各生育期進行劃分，分別為移栽期、團棵期、旺長期、現(xiàn)蕾期、打頂期、成熟期。記載田間煙株生育進程，并測定烤煙移栽后各個處理不同時期的農藝性狀。各處理隨機選取長勢一致且有代表性的煙株10 株，按照國家行業(yè)標準《煙草農藝性狀調查測量方法》（YC/T 142-2010）測定農藝性狀指標，測量烤煙主要生育期（團棵期、旺長期、成熟期）株高、最大葉長、最大葉寬、葉數(shù)、莖圍。

1.5.2 常規(guī)化學成分

每個處理選取B2F（上橘二）、C3F（中橘三）和X2F（下橘二）煙葉各2 kg，樣品統(tǒng)一送至湖南農業(yè)大學煙草重點實驗室，按照王瑞新[11]的方法進行煙葉常規(guī)化學成分的分析和品質測定。

1.5.3 烤煙經濟性狀

各處理煙葉烘烤后，按照國家烤煙分級標準《烤煙》（GB 2635-92）進行分級，統(tǒng)計煙葉產量、產值、均價、上等煙比例和中上等煙比例，并計算成本和純收入。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Microsoft Excel 2013 軟件進行數(shù)據(jù)處理及圖表制作，并通過IBM SPSS Statistics 22.0 軟件對數(shù)據(jù)進行均值比較、單因素分析、方差分析等統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對烤煙大田生育期的影響

由表2 可知，煙株采用漂浮育苗，于2017 年3 月24 日前后移栽。在日照時數(shù)、降雨等條件均相同的生長環(huán)境下，不同處理的生育期出現(xiàn)一定差異。不施腐植酸復合肥情況下，T0、T1 處理烤煙大田生育期前期基本一致，但隨著烤煙生長發(fā)育，滴灌處理煙株長勢較好，成熟期延長5 天左右。在滴灌條件下，施用腐植酸復合肥處理的煙株提前進入團棵期，烤煙生長發(fā)育正常，其中T3 處理率先進入團棵期和旺長期，為后期煙葉成熟落黃提供了物質基礎和充足的時間。由于施用腐植酸復合肥處理煙葉成熟基本一致，采收較為統(tǒng)一，大田生育期與T0 相比無明顯差異?？傮w而言，采用滴灌技術結合200 kg/hm2腐植酸復合肥處理能在煙株正常生長的情況下，提前進入烤煙成熟期。

表2 不同處理烤煙大田生育期Tab.2 The field growth period of flue-cured tobacco under different treatments

2.2 不同處理對烤煙農藝性狀的影響

由表3 可知，在應用滴灌技術下，隨施用腐植酸復合肥量的增加，煙株各農藝性狀數(shù)值普遍有不同程度的增加；相比于T1 處理，各施用腐植酸復合肥處理的株高增加明顯；最大葉長、葉寬以T3處理表現(xiàn)最優(yōu)，說明適當增施腐植酸復合肥有利于改善葉片葉面積。在不施腐植酸復合肥的情況下，T1 處理煙株長勢優(yōu)于T0 處理，旺長期、成熟期的株高、最大葉長、葉寬和莖圍顯著提高，說明滴灌技術有利于煙株的生長及煙葉的開片。

2.3 不同處理對烤煙主要化學成分的影響

根據(jù)煙葉化學成分適宜性標準，不同處理對烤煙各個部位煙葉的主要化學成分有影響。由表4 可知，在還原糖和總糖含量方面，T0 處理各部位煙葉均顯著低于其他處理，可能與干旱制約煙株生長發(fā)育，影響光合產物合成有關。在煙堿及總氮含量方面，除B2F 的T3 處理的煙堿含量略高外，其他處理都處于適宜范圍內（煙堿1.5%～3.5%，總氮1.4%～4%），T0 處理煙葉總氮含量高于其他處理，煙堿含量各處理間無顯著差異，但滴灌+腐植酸復合肥處理（T2 ～T4）均表現(xiàn)出煙葉煙堿含量增加的趨勢。這與滴灌和腐植酸復合肥增加根系體積，增強根系煙堿合成能力有關[12，13]。各處理各部位鉀含量均大于2.00%，鉀含量在各處理的分布比較合理。T0 處理煙葉鉀含量均高于其他處理，其中X2F 煙葉鉀含量最高，為3.62%。滴灌和腐植酸復合肥處理促進烤煙根系生長，反而在煙葉成熟期加速了鉀素外泌，進而降低了煙葉鉀含量。同樣，未施用腐植酸復合肥的T1 處理煙葉鉀含量也高于施用腐植酸復合肥的其他處理。不同腐植酸復合肥施用量處理之間煙葉鉀含量無顯著差異。從糖堿比看，除了T0 下部葉的比值稍低（小于3），其他各處理的煙葉糖堿比均大于3；從氮堿比看，各處理比值較為接近，處理間差異不顯著。腐植酸復合肥總體上使烤煙還原糖、可溶性總糖含量提高，其可能原因是腐植酸使土壤磷酸酶活性提高，促進土壤磷的礦化釋放，由于煙葉還原糖含量與土壤有效磷呈正相關[14]，因此添加腐植酸復合肥處理可間接提高煙葉中還原糖含量。腐植酸復合肥總體上使烤煙煙堿含量提高，有研究表明烤煙株高越高、葉片長寬比越小，煙葉煙堿含量越高[15]，而如前所述，腐植酸復合肥處理可顯著促進烤煙株高的生長，這可能是其導致煙葉煙堿含量提高的原因之一。

綜上，采用滴灌技術及配施腐植酸復合肥優(yōu)于傳統(tǒng)施肥方式，施用腐植酸復合肥150 kg/hm2和200 kg/hm2處理的煙葉大部分化學成分指標處于適宜性范圍內，煙葉品質有一定的提高。

表3 不同處理烤煙農藝性狀Tab.3 The agronomic characters of flue-cured tobacco under different treatments

表4 不同處理烤煙主要化學成分Tab.4 The main chemical components of flue-cured tobacco under different treatments

表4 續(xù)

2.4 不同處理對烤煙經濟性狀的影響

從表5 可以看出，滴灌+腐植酸復合肥處理的烤煙產量、產值、均價、純收入均高于傳統(tǒng)未滴灌處理，且存在顯著差異。其中T3 處理表現(xiàn)最優(yōu)，煙葉產量、產值最高，上等煙比例高達41.3%，純收入相對T0 處理增加58.4%。中上等煙比例表現(xiàn)為T3 ＞T4 ＞T2 ＞T1 ＞T0。結果表明，滴灌配合施用腐植酸復合肥均能明顯提高烤煙經濟效益。

表5 不同處理烤煙經濟性狀Tab.5 The economic characters of flue-cured tobacco under different treatments

3 結論與討論

采用滴灌配施腐植酸復合肥的處理對烤煙農藝性狀均有不同程度的提高，與劉鹍鵬等[16]研究結果一致，滴灌施肥處理烤煙的株高、莖圍、葉片長度和寬度、葉片數(shù)均優(yōu)于常規(guī)施肥處理，水肥同施的T2、T3、T4 處理表現(xiàn)出水肥耦合效應，對促進烤煙農藝性狀具有明顯的互作效應。同時，相關研究[17，18]發(fā)現(xiàn)，在烤煙生長前期降雨量較少的情況下，滴灌施肥技術會明顯促進煙株的生長發(fā)育，與本研究結論一致。薛如君等[19]指出，在水肥一體化的條件下，滴灌促進了烤煙對氮磷鉀的吸收利用，有利于烤煙產質量的形成和農田養(yǎng)分投入的減控，是一種科學合理的抗旱水肥一體化方式。從煙株長勢方面來看，滴灌技術能為煙株生長提供水分補償，對于煙草植株而言，必然促進煙草生長，從而使得煙草植株莖桿增粗增高，煙草植株葉面增寬增大。還有研究表明[20～24]，施用適量腐植酸復合肥，能降低作物根系的滲透系數(shù)，促進作物根系生長，增強其抗干旱能力，從而緩解干旱對作物生長發(fā)育的影響，提高作物產量。另一方面，根系發(fā)達有利于促進煙株早生快發(fā)，為植株的生長發(fā)育和煙葉化學物質積累供給養(yǎng)分。本研究中，滴灌+腐植酸復合肥200 kg/hm2處理煙葉產量和產值高達2408.3 kg/hm2、42658.9 元/公頃，均優(yōu)于其他處理，主要化學成分指標處在優(yōu)質烤煙適宜值的范圍內。

綜上所述，在百色煙區(qū)，不同用量腐植酸復合肥與滴灌技術相結合對煙株的生長發(fā)育及煙葉化學成分的積累均有一定的影響。滴灌+腐植酸復合肥200 kg/hm2處理有利于改善烤煙大田農藝性狀，在煙株生長正常的情況下，促進煙株的生長，縮短烤煙的大田生育期，提前烤煙的采收期，使主要煙葉化學成分指標處在優(yōu)質煙葉質量范圍內，煙葉經濟性狀表現(xiàn)最優(yōu)，同時有利于增加煙葉生產純收入。