營養(yǎng)土配方對烤煙生長發(fā)育、產(chǎn)量和質(zhì)量的影響

李建平，孫敬國，譚本奎，孫光偉，上官力，陳振國，馮 吉，常怡飛，張鵬龍

（1.湖北省煙草科學研究院，武漢 430030；2.湖北省煙草公司宜昌市公司，湖北宜昌 443000；3.湖北省煙草公司恩施州公司，湖北恩施 445000；4.華中農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，武漢 430070）

煙草苗期營養(yǎng)土是為了滿足幼苗生長發(fā)育而專門配制的含有多種礦質(zhì)營養(yǎng)，具有疏松通氣、保水肥能力強、無病蟲害特性的床土［1，2］?？緹煚I養(yǎng)土可分為火土灰類型營養(yǎng)土和有機質(zhì)類型營養(yǎng)土?？緹熁鹜粱翌愋蜖I養(yǎng)土一般以火土灰或粉煤灰為主要配方，但大部分粉煤灰都含有重金屬，因此未能大面積推廣應用?？緹熡袡C質(zhì)類型營養(yǎng)土是以打碎過篩后的大田本土與復合肥、商品有機肥、腐熟廄肥、鈣鎂磷肥、餅肥等原料中的一種或多種混合均勻而成，大幅提高和增加了營養(yǎng)土中有機質(zhì)含量，符合煙草行業(yè)煙葉生產(chǎn)綠色和環(huán)保的要求，使其在大田烤煙生產(chǎn)中得到大面積推廣和應用［1］。

在中國，應用營養(yǎng)土育苗是傳統(tǒng)的作物栽培技術(shù)方法，20 世紀90 年代在假植二段育苗中營養(yǎng)土育苗被大面積推廣和應用。21 世紀初烤煙普遍實行漂浮育苗，并在移栽期將煙苗移栽到大田［3-5］，然而煙苗需在大田中緩慢由水生轉(zhuǎn)變?yōu)橥辽?，煙苗前期生長發(fā)育和根系發(fā)育會滯緩，影響了烤煙的正常生長發(fā)育，致使煙葉的成熟期滯后，阻礙了上部煙葉質(zhì)量的提升［6-8］。因此，在移栽時使用營養(yǎng)土對煙苗進行圍蔸，可以提高煙苗成活率，促進煙苗早生快發(fā)［9-12］。2012 年重慶市萬州區(qū)引進了井窖式移栽后，同時在移栽時配備營養(yǎng)土對煙苗進行圍蔸。結(jié)果表明，配合施用營養(yǎng)土后，能夠顯著提高煙苗根系長勢、煙苗的還苗率、煙葉產(chǎn)值效益和煙農(nóng)直接經(jīng)濟效益［13］。Huang 等［14］在湖南省煙區(qū)研究了不同營養(yǎng)土對烤煙根系和地上部生長及干物質(zhì)積累的影響。結(jié)果表明，移栽營養(yǎng)土處理均優(yōu)于對照，其中以草炭+菇渣+鋸木屑+秸稈粉+生物炭+火土灰+促根營養(yǎng)液處理效果最佳，說明營養(yǎng)土移栽能有效促進煙株地下部和地上部的生長及干物質(zhì)積累。

本研究為了篩選出適宜湖北省煙區(qū)的烤煙苗期營養(yǎng)土配方，在湖北省利川市柏楊鎮(zhèn)試驗基地設(shè)置6種不同營養(yǎng)土配方，研究不同營養(yǎng)土配方對烤煙農(nóng)藝性狀、根系指標、經(jīng)濟性狀及化學品質(zhì)的影響，以期為湖北省煙區(qū)烤煙早生快發(fā)、減肥提質(zhì)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

試驗于2021 年2—10 月在湖北省利川市柏楊鎮(zhèn)烤煙試驗基地附近相鄰的響水村和八臺村進行（海拔1 180 m）。烤煙品種為云煙87。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)置6 個不同處理和1個對照。試驗處理設(shè)置分別為PJ1，常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭；PJ2，常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%磷酸二氫鉀+0.1%硼肥+0.1%鎂肥；PJ3，常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%復硝酚鈉+0.1%硼肥+0.1%鎂肥；PJ4，常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%硼肥+0.1%鎂肥；PJ5，常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%磷酸二氫鉀+0.1%硫酸鋅；PJ6，常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%復硝酚鈉+0.1%硫酸鋅；PJ7（CK），田間本土。

隨機區(qū)組排列，每個處理3 次重復，每個重復3行區(qū)，響水村每個小區(qū)植煙51 株，八臺村每個小區(qū)植煙36 株。株行距55 cm×120 cm，每公頃施純氮90.0 kg，N∶P2O5∶K2O 為1.0∶1.5∶3.0。試驗地土壤有機質(zhì)2.93%，堿解氮100.84 mg/kg，速效磷3.79 mg/kg，速效鉀90.74 mg/kg，pH 6.45，氯離子0.024%，其他栽培措施均按當?shù)乜緹熒a(chǎn)技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。

常規(guī)營養(yǎng)土配置方法：營養(yǎng)土在移栽前20 d 進行配置，配置比例按煙草專用肥∶鈣鎂磷肥∶細土=1∶4∶220（質(zhì)量比）進行配置，配置后混勻成堆并覆蓋薄膜（或裝袋），防止淋雨。營養(yǎng)土配制后用生石灰調(diào)節(jié)pH，保持在5.5～6.5。

1.3 測定項目

農(nóng)藝性狀測定：在打頂后測定全部試驗處理及對照，包括株高、莖圍、葉片數(shù)、最大葉長、最大葉寬等。

根系指標測定：在旺長期對全部試驗處理及對照進行取樣，每個處理隨機選取3 株煙草植株根部，用清水洗干凈后，使用WINRHIZO 根系分析儀和軟件進行檢測和分析。

經(jīng)濟性狀測定：每個處理單采、單烤，按照GB2635—1992 的標準，測定各小區(qū)產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上中等煙率等。

化學成分測定：各處理取烤后上部、中部煙葉各1 kg 進行化學成分分析，包括總糖、還原糖、總氮、煙堿、氯等。

1.4 數(shù)據(jù)處理

參考王彥亭等［15］的烤煙化學成分指標賦值法（表1），對烤后煙葉進行化學品質(zhì)評定。如總氮分值100～90 分對應含量為2.50%～2.60%，則總氮含量為2.50%、2.52%、2.54%、2.56%、2.58%和2.60%時，所對應分值為100、98、96、94、92、90 分。再依照權(quán)重計算各成分綜合分值，以此來評價烤煙內(nèi)在化學成分協(xié)調(diào)性綜合情況。

表1 烤煙化學成分指標賦值方法

2 結(jié)果與分析

2.1 不同營養(yǎng)土配方對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

通過分析不同營養(yǎng)土配方對烤煙農(nóng)藝性狀的影響（表2）發(fā)現(xiàn)，在煙株打頂后2 個試驗點各處理的農(nóng)藝性狀差異不顯著。對于響水村試驗點，以處理PJ5（常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%磷酸二氫鉀+0.1%硫酸鋅）的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)最優(yōu)，PJ2（常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%磷酸二氫鉀+0.1%硼肥+0.1%鎂肥）次之，對照PJ7（田間本土）最差；對于八臺村試驗點，以處理PJ2（常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%磷酸二氫鉀+0.1%硼肥+0.1%鎂肥）的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)最優(yōu)，PJ5（常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%磷酸二氫鉀+0.1%硫酸鋅）次之，對照PJ7（田間本土）最差。根據(jù)2 個試驗點的試驗數(shù)據(jù)，處理PJ2（常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%磷酸二氫鉀+0.1%硼肥+0.1%鎂肥）和PJ5（常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%磷酸二氫鉀+0.1%硫酸鋅）的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)優(yōu)于其他處理。

表2 不同營養(yǎng)土配方對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

2.2 不同營養(yǎng)土配方對烤煙根系指標的影響

對各處理的煙株根系指標數(shù)據(jù)進行分析，由表3 可知，2 個試驗點均以處理PJ2（常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%磷酸二氫鉀+0.1%硼肥+0.1%鎂肥）的根系綜合指標優(yōu)于其他處理，處理PJ5（常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%磷酸二氫鉀+0.1%硫酸鋅）次之，其他各處理之間差異不明顯。

表3 不同營養(yǎng)土配方對烤煙根系指標的影響

2.3 不同營養(yǎng)土配方對烤后煙葉經(jīng)濟性狀的影響

對各處理的煙葉經(jīng)濟性狀數(shù)據(jù)進行分析，由表4 可知，2 個試驗點均以處理PJ2（常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%磷酸二氫鉀+0.1%硼肥+0.1%鎂肥）的產(chǎn)量、產(chǎn)值優(yōu)于其他各處理，在響水村試驗點煙葉產(chǎn)量為2 778.45 kg/hm2，產(chǎn)值為74 851.50 元/hm2，在八臺村試驗點產(chǎn)量為2 637.90 kg/hm2，產(chǎn)值為68 774.10 元/hm2；處理PJ3（常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%復硝酚鈉+0.1%硼肥+0.1%鎂肥）的產(chǎn)量、產(chǎn)值次之，所有處理均優(yōu)于對照處理PJ7（田間本土）。

表4 不同營養(yǎng)土配方對烤后煙葉經(jīng)濟性狀的影響

2.4 不同營養(yǎng)土配方對煙葉化學成分的影響

對處理的中部和上部煙葉樣品化學成分數(shù)據(jù)進行分析，由表5 可知，響水村試驗點各處理的中上部煙葉化學成分較為協(xié)調(diào)，各成分均較適宜；八臺村試驗點各處理的中上部煙葉化學成分基本協(xié)調(diào)，糖含量基本適宜，煙堿、總氮、鉀、氯含量略偏低，整體低于響水村。

表5 不同營養(yǎng)土配方對煙葉化學成分的影響（單位：%）

參考王彥亭等［15］的化學成分指標賦值法（表1），對烤后中部和上部煙葉化學成分協(xié)調(diào)性進行了綜合評價，結(jié)果見表6。從綜合評分總體來看，以處理PJ2（常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%磷酸二氫鉀+0.1%硼肥+0.1%鎂肥）的中上部煙葉化學成分更為協(xié)調(diào)，優(yōu)于其他處理。

表6 不同營養(yǎng)土配方處理的煙葉化學品質(zhì)評分（單位：分）

3 小結(jié)與討論

盡管苗期營養(yǎng)土在烤煙大田移栽圍蔸中作用效果顯著，但使用不同質(zhì)量營養(yǎng)土或不同配方的營養(yǎng)土時，會產(chǎn)生不同的效果［1，9］。許威等［2］研究了烤煙移栽不同材料配制的營養(yǎng)土對烤煙田間生物學性狀，烤后煙葉外觀質(zhì)量、化學成分協(xié)調(diào)性等的影響。研究表明，使用煤渣+草木灰處理配制的營養(yǎng)土最有利于煙株早生快發(fā)、化學成分協(xié)調(diào)性、外觀質(zhì)量較好，建議采用蜂窩煤煤渣+有機肥配制營養(yǎng)土來代替火土灰配制營養(yǎng)土。李建勇等［16］為適應煙葉生產(chǎn)綠色和環(huán)保的要求，以餅肥、菌渣、牛糞、鈣鎂磷肥等為主要成分的有機質(zhì)營養(yǎng)土代替?zhèn)鹘y(tǒng)烤煙火土灰營養(yǎng)土。結(jié)果表明，有機質(zhì)營養(yǎng)土代替?zhèn)鹘y(tǒng)火土灰營養(yǎng)土后，顯著降低了營養(yǎng)土的成本，提高了營養(yǎng)土制作效率和烤煙營養(yǎng)土圍蔸技術(shù)執(zhí)行率，避免了對煙區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞。因此，研究不同配方苗期營養(yǎng)土對烤煙生長發(fā)育和產(chǎn)量質(zhì)量的影響，以期篩選出適宜湖北省煙區(qū)的烤煙營養(yǎng)土配方。

從農(nóng)藝性狀和根系指標方面，2 個試驗點均以處理PJ2（常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%磷酸二氫鉀+0.1%硼肥+0.1%鎂肥）優(yōu)于其他處理；PJ5（常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%磷酸二氫鉀+0.1%硫酸鋅）次之，其他各處理之間差異不顯著。本研究結(jié)果表明，處理PJ2 和處理PJ5 能夠明顯促進煙株前期早生快發(fā)，煙株農(nóng)藝性狀明顯優(yōu)于其他處理，根系發(fā)育更好。湯宏等［17］為探明不同施磷量對煙草云煙87生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響，采用田間小區(qū)試驗，設(shè)置CK、M、P0、P1、P2 和P3 6 個施肥處理。研究結(jié)果表明，與CK 處理相比，P3 處理（施P2O5112.5 kg/hm2）煙株的株高、最大葉面積、葉片數(shù)、莖圍、節(jié)間距和根體積顯著增加。賈志紅等［18］研究表明，施磷量為157.5 kg/hm2的高磷處理煙株的株高、莖圍、最大葉面積、單葉質(zhì)量和根質(zhì)量等農(nóng)藝性狀明顯優(yōu)于對照。因此，營養(yǎng)土中加入磷酸二氫鉀對煙株早期發(fā)育，特別是根系的發(fā)育有較好的效果。

綜合各經(jīng)濟性狀指標和化學成分，2 個試驗點均以處理PJ2（常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%磷酸二氫鉀+0.1%硼肥+0.1%鎂肥）的產(chǎn)量、產(chǎn)值優(yōu)于其他各處理，中上部煙葉化學成分較為協(xié)調(diào)；處理PJ3（常規(guī)營養(yǎng)土+10%生物炭+0.1%復硝酚鈉+0.1%硼肥+0.1%鎂肥）次之。結(jié)果表明，處理PJ2 和處理PJ3能夠提高煙葉產(chǎn)量、中上等煙比例、均價和產(chǎn)值，改善煙葉化學成分。周芳芳等［19］在楚雄煙區(qū)開展增施不同濃度鎂肥技術(shù)研究，結(jié)果表明增施60 kg/hm2硫酸鎂有助于提升烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)。呂世保等［20］在不同地區(qū)進行施鎂效應研究，結(jié)果顯示施用適量鎂肥能夠有效地提升烤煙產(chǎn)量產(chǎn)值和中上等煙的比例。陳相君等［21］研究顯示，在缺硼植煙土壤上，施用硼肥可以有效提升烤煙的外觀、氣味和綜合品質(zhì)。李嬌嬌等［22］研究不同施硼量對烤煙中部煙葉內(nèi)在化學成分和評吸質(zhì)量的影響，結(jié)果表明少量硼肥可提高煙株經(jīng)濟性狀和化學成分。所以，營養(yǎng)土中加入硼肥和鎂肥對提高烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)有較好的效果［23，24］。

綜合各方面因素，常規(guī)營養(yǎng)土中加入適量磷酸二氫鉀［17］、硼肥［23］和鎂肥［24］等物質(zhì)后能夠提高烤后煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值和上等煙比例，促進前期煙株的根系發(fā)育，提高中上部煙葉干物質(zhì)積累，改善煙葉品質(zhì)。