增施生物炭基肥對烤煙生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

潘鋒華 周興華 楊承 文赟 方正華 袁修堂 李彥輝

摘 要 為探究生物炭在德江煙區(qū)煙葉生產(chǎn)上的應用效果，以云煙87為試驗材料，采用大區(qū)處理方式，設置當?shù)爻Ｒ?guī)施肥（CK）和生物炭施肥2組試驗，觀察生物炭對烤煙生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，增施適量生物炭處理的煙株農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀均高于常規(guī)施肥處理的煙株，并且施用生物炭可顯著降低烤煙的發(fā)病率及病害指數(shù)，提高烤煙的抗病能力。

關(guān)鍵詞 煙葉;生物炭基肥;生長發(fā)育;產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號：S572 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.13.029

德江縣是銅仁市最大的優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)基地，烤煙已成為當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展不可替代的重要支柱產(chǎn)業(yè)，也是煙農(nóng)增加收入的主要途徑。近年來，由于烤煙地連續(xù)種植及化肥農(nóng)藥的長期施用，德江煙區(qū)土壤有機質(zhì)含量降低，土壤團粒穩(wěn)定性和保水保肥能力變差[1]。如何進一步實現(xiàn)煙葉生產(chǎn)提質(zhì)增效及綠色清潔生產(chǎn)已成為煙草行業(yè)關(guān)注的焦點，生物炭的研究越來越受到人們的重視。

生物炭是生物質(zhì)在完全或部分缺氧的情況下，經(jīng)熱解炭化產(chǎn)生的一類高度芳香化的難溶性固態(tài)物質(zhì)[2]。生物炭保留有原料的孔隙結(jié)構(gòu)，具有較大的比表面積和較強的吸附能力，可起到吸附養(yǎng)分、蓄養(yǎng)水分的作用，并且為微生物的棲息提供場所[3]。再加上其特有的理化特性，生物炭常被作為土壤改良劑、化學肥料緩釋劑、微生物肥料載體及碳封存劑等廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中[4]。相關(guān)研究表明，生物炭對土壤具有改良作用[5-6]，施用適量的生物炭可以促進烤煙、玉米、甘薯等作物的生長，提高作物產(chǎn)量[7-9]，但同時存在一些潛在風險。李彩斌等研究表明，在某些條件下，生物炭可能會帶來重金屬、有機物污染等方面的問題，也可能會造成作物對養(yǎng)分的吸收不平衡等負面效果[10]。生物炭對作物生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響取決于生物炭自身的性質(zhì)，也受到特定土壤的理化性質(zhì)、作物生物學特征等諸多方面的影響[4]。因此，煙農(nóng)應根據(jù)煙區(qū)土壤性質(zhì)等特性因地制宜地施用生物炭。為探究生物炭在德江煙區(qū)煙葉生產(chǎn)上的應用效果，筆者在德江煙區(qū)進行生物炭試驗，對比分析了施用生物炭對當?shù)乜緹熮r(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀和病蟲害的影響。

1? 材料與方法

1.1? 試驗地點及材料

試驗在德江縣復興鎮(zhèn)煙葉科技成果轉(zhuǎn)化園堰盆村洋南壩組進行，供試煙草品種為云煙87。試驗煙區(qū)屬于緩坡地塊，海拔663 m，位于東經(jīng)107°54′27″、北緯28°05′14″。土壤質(zhì)地為砂壤土，含全氮0.169%、水解氮160.28 mg·kg-1、全磷0.109%、有效磷39.68 mg·kg-1、全鉀1.500%、速效鉀85.99 mg·kg-1、有機質(zhì)28.66 g·kg-1，pH值為5.6。

生物炭基肥由煙草行業(yè)生物炭基肥工程研究中心與貴州時科金年生物科技有限公司聯(lián)合研制，其有機碳含量不低于50%，灰分含量不高于20%，水分含量不高于15%，pH值為8～10。

1.2? 試驗設計

采取大區(qū)對比，共設2個處理，處理1面積為687 m2、處理2面積為680 m2。1）處理1（CK）。以當?shù)爻Ｒ?guī)栽培方式作為對照，每667 m2移栽1 100株，行距1.10 m，株距0.60 m;每1 100株施用一套專用肥，含專用基肥（9-12-25）50 kg、專用追肥（15-0-30）15 kg、專用提苗肥（22-14-10）2.5 kg。2）處理2（生物炭處理）。在處理1的基礎上，移栽前每667 m2增施生物炭基肥40 kg。其他栽培管理技術(shù)均按當?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉栽培技術(shù)管理方案執(zhí)行。

1.3? 測定項目及方法

1.3.1? 大田生育期記載

記錄不同處理烤煙移栽期、團棵期、現(xiàn)蕾期、打頂期、腳葉成熟、腰葉成熟期及頂葉成熟期時間。

1.3.2? 農(nóng)藝性狀調(diào)查

于烤煙打頂后5 d調(diào)查煙株的農(nóng)藝性狀，每處理選取有代表性的煙株5株，測定并記錄莖高、莖圍、葉片數(shù)、最大葉長寬、倒三葉長寬等。莖高是自地表莖基處至莖部頂端的高度;莖圍是自根部量在莖高1/3處節(jié)間測量莖的圓周長。煙株農(nóng)藝性狀測量方法參考煙草行業(yè)標準《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》（YC/T 142—2010）[11]。

1.3.3? 病害調(diào)查

在煙株成熟期（7月1日），調(diào)查各小區(qū)（或處理）煙株的病害情況。主要對青枯病、黑脛病、赤星病、氣候斑及花葉病等的發(fā)病株數(shù)進行統(tǒng)計。各試驗點根據(jù)田間出現(xiàn)病害的情況，確定調(diào)查病害種類。

發(fā)病率=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%

1.3.4? 經(jīng)濟性狀調(diào)查

煙葉在烘烤調(diào)制后，各處理分炕次按國家標準定級，分級扎把、出售，計算出煙葉的產(chǎn)量、均價、667 m2產(chǎn)值、上等煙率和中上等煙率。

1.4? 數(shù)據(jù)處理

運用Excel對調(diào)查數(shù)據(jù)進行錄入與整理;利用Excel方差分析中的無重復雙因素分析進行顯著性差異檢驗。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 烤煙施用生物炭基肥試驗生育期

觀察記載烤煙施用生物炭基肥試驗大田生育期，結(jié)果見表1。由表可知，在相同條件下，兩個處理的移栽期為4月18日，移栽后22 d進入團棵期，52 d進入煙株現(xiàn)蕾期，63 d進入煙株打頂期，74 d進入腳葉成熟期，101 d進入腰葉成熟期，132 d進入頂葉成熟期，整個大田生育期為132 d。田間調(diào)查表明，施用生物炭對生育期的進程沒有影響，與對照一致。

2.2? 烤煙施用生物炭基肥試驗農(nóng)藝性狀

6月20日煙株進入打頂期時，選擇各處理具有代表性煙株5株進行農(nóng)藝性狀調(diào)查記載、整理，結(jié)果見表2。由表可知，生物炭處理的平均莖高、莖圍、葉片數(shù)、最大葉長寬及倒三葉長寬較對照分別增加5.6 cm、0.5 cm、1.8片、1.6 cm、4.2 cm、3.4 cm和1.0 cm，其中莖高、葉片數(shù)、最大葉長、最大葉寬、倒三葉長達到顯著差異水平。煙草作為經(jīng)濟作物，其收獲對象是葉片，葉片發(fā)育良好且無較大病斑才具有采烤價值。結(jié)果表明，施用生物炭處理較對照綜合農(nóng)藝性狀表現(xiàn)更優(yōu)，生物炭能促進煙株早生快發(fā)，生長勢強，葉片開張良好。

2.3? 烤煙施用生物炭基肥試驗田間病害

煙株成熟期，對烤煙施用生物炭基肥試驗大田煙株病害進行調(diào)查統(tǒng)計、整理，結(jié)果見表3。由表可知，施用生物炭處理的青枯病發(fā)生率比對照低2.12個百分點，黑脛病發(fā)生率比對照低1.47個百分點，赤星病、氣候斑點病、花葉病均未發(fā)生。結(jié)果表明，施用生物炭處理能降低青枯病、黑脛病和赤星病的發(fā)病率，提高煙株抗病能力。張廣雨等研究表明，生物炭對青枯菌具有吸附作用，可抑制青枯菌的生長及運動[12]。劉卉等發(fā)現(xiàn)，連續(xù)施用生物炭有利于烤煙根系的干物質(zhì)的積累，能夠降低烤煙黑脛病的發(fā)病率[13]。

2.4? 烤煙施用生物炭基肥試驗經(jīng)濟性狀

對烤煙施用生物炭基肥試驗的經(jīng)濟性狀進行統(tǒng)計整理，結(jié)果見表4。由表可知，在面積相當情況下，生物炭處理的均價、每667 m2產(chǎn)量、每667 m2產(chǎn)值、上等煙率和中部上等煙率分別較對照增加2.07元、3.93 kg、342.76元、7.06個百分點和6.07個百分點。結(jié)果表明，施用生物炭處理的經(jīng)濟綜合指標明顯優(yōu)于對照。

3? 小結(jié)

基于自身的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，生物炭在土壤改良和植煙生長方面具有較為明顯的作用。在德江煙區(qū)的試驗表明，適量的生物炭可以促進烤煙的生長發(fā)育，提升煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)?？蓪κ┯蒙锾窟M行進一步試驗示范，適當提升推廣應用比例。

值得注意的是，煙葉成熟采烤期，田間青枯病、黑脛病混合發(fā)生嚴重，生物炭基肥處理后雖然一定程度降低了青枯病及黑脛病的發(fā)生比例，但效果并不明顯，可通過試驗進一步驗證生物炭對田間病害的影響。

由于各煙區(qū)氣候、土壤存在差異，因此可以根據(jù)各自的生態(tài)條件探索生物炭和煙草肥料的最佳配比，為煙葉生產(chǎn)發(fā)展提供更可靠的理論依據(jù)。

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收稿日期：2022-03-21

基金項目：福建中煙貴州基地單元高品質(zhì)上部煙葉開發(fā)技術(shù)集成研究與應用（2021350000340504）;貴州省微生物與健康院士工作站（黔科合平臺人才〔2020〕4004）。

作者簡介：潘鋒華（1979—），男，貴州江口人，本科，助理農(nóng)藝師，主要從事煙葉生產(chǎn)技術(shù)研究。

*為通信作者，E-mail：786026142@qq.com。