施用不同复合有机肥对烤烟光合特性及品质的影响

2011-01-26曾祥难王学杰刘树海沈方科

湖南农业科学 2011年1期

曾祥难，王学杰，刘树海，沈方科

（1.广西大学，广西南宁 530001；2.广西中烟工业有限责任公司，广西南宁 530001）

近年来，我国政府签署了《烟草控制框架条约》，传统的烟草农业也正在向现代农业转变，人们对烟草及烟草制品的安全性也提出了更高的要求。广西烟叶生产中存在烟草与粮食作物及其他经济作物争地的状况，造成了烟田复种指数提高、土壤腐殖质含量降低、生物活性差、土壤贫瘠化等问题。加上烟农连年施用化肥致使烟田土壤退化现象日益严重，生产的烟叶香气量不足、油分不足、色度不强，影响了烟叶质量，制约了卷烟工业对广西烟叶的使用。有机肥的施用可以促进烟株根系的生长，提高根系的活力，有利于烟株吸收更多的养分[1]；提高烟叶产量和上等烟比例等[2-7]；提高土壤肥力，有利于烟草的稳产高产[8-9]。许多研究者针对烤烟营养特点和烟草生产实际情况进行了新型复合生物有机肥的研制，并应用于烤烟生产。为探讨有机肥对烤烟光合特性的影响以及改善品质方面的作用，进行了几种复合有机肥肥料试验，旨在为有机肥在烤烟生产中合理施用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验于2008年2月至8月在广西大学农学院科研教学基地试验田（以下简称西大）进行，试验土壤为水稻土，pH值6.68，有机质15.85 g/kg。

1.2 供试品种

供试验的品种为云烟87。

1.3 试验设计

田间试验设5个处理：T1，化肥；T2，烟草专用复合肥；T3，饼肥（沤制完全腐熟）40 kg/667m2+化肥；T4，生物有机肥 50 kg/667m2+化肥；T5，复合微生物肥50 kg/667m2+化肥。各处理总氮用量折合纯N 6.5 kg/667m2，氮磷钾比例为 N∶P2O5∶K2O=1∶2∶3，养分总量保持一致，不足部分氮、磷、钾用硝酸钾、过磷酸钙、硫酸钾补齐。每个处理3次重复，采用随机区组设计。试验点小区面积为30 m2，烟株行距为120 cm，株距为50 cm，四周设保护行。采用漂浮育苗技术育苗，真叶为5叶一心时进行小苗膜下移栽，按优质烟栽培模式管理。

1.4 分析项目与方法

1.4.1 取样时间及方法分别在移栽后40、50、60、70、80 d采收功能叶（自下而上 10～12叶位）。取样时间为晴天上午9∶00～10∶30。测定烟株自上而下第5～6片完全展开叶（功能叶）的光合特性，取有效叶第10～12叶位样进行生理生化测定分析。每待测烟叶，一半作为鲜样测定，一半用于杀青烘干进行化学成分分析。每小区其余烟株成熟采收，三段式烘烤工艺烘烤，42级国标分级，计产计质（以1 000株/667m2植烟密度折算计产）后各小区取C3F进行常规化学成分化验。数据用Excel和SPSS16.0进行统计分析。

1.4.2 光合速率的测定用LI-6400便携式光合作用测定系统（美国LI-COR公司）在晴天上午9∶00～11∶00测定功能叶的光合速率，各处理均测定第7张叶（自上而下）。每小区每次随机测定3株，每株重复测定3次。

1.4.3 叶绿素含量和类胡萝卜素的测定采用萃取，比色法[10]测定叶绿素含量和类胡萝卜素的含量。

2 结果与分析

2.1 施用不同复合有机肥对叶片叶绿素含量的影响

叶绿素（chlorophyll，Chl）含量是衡量叶片衰老程度的重要标志之一，是作物有机营养的基础，直接关系着作物的光合同化过程[11]。叶片的光合性能与叶绿素含量关系密切[12]，因此烟株叶片叶绿素含量反映了烟草叶片光合过程中对光能的转化能力。提高叶绿素的含量能促进光合产物的合成与同化以及干物质的积累，提高烟叶产量、改善烟叶品质[13]。

大田生长期间叶绿素含量的变化如图1。移栽后40 d叶绿素含量以处理T1、T2的最高，处理T4居中，处理T3、T5含量较低。50 d时，处理T2、T3、T4、T5的叶绿素含量在此时期达到高峰，而处理T1在此时期叶绿素含量却已经开始下降。成熟期，处理 T3、T4、T5的叶绿素含量比处理 T1、T2高，但烟叶成熟期叶绿素降解正常，表现为正常落黄成熟，。以上结果表明，适宜比例的有机肥配施，能够提高烤烟生长前期烟叶的叶绿素含量，从而增强光合作用强度，加速光合作用产物的合成与积累，提高烟叶干物质含量。

2.2 施用不同复合有机肥对叶片类胡萝卜素含量的影响

类胡萝卜素是影响烤烟香气质量重要的潜香型萜烯类化合物，类胡萝卜素的降解和热裂解产物可生成近百种香气化合物[14-16]，这些化合物是形成烤烟细腻、高雅和清新香气的主要成分。

由图2可以看出，移栽后叶片类胡萝卜素不断积累，在50 d达到最高峰，而后随着时间的推移都呈下降趋势。处理T1、T2的含量在45 d之前高于其他3个处理，50 d后处理T3、T4、T5的含量都高于处理T1，且T1的类胡萝卜含量明显下降，其他处理的类胡萝卜素降解速度较慢，表明施用有机肥对类胡萝卜素的降解速度有延缓的作用，这有助于类胡萝卜素的积累。因此，在烟叶生长和成熟期采用适宜的调控技术，促进类胡萝卜素的积累，减少烟叶在调制过程中类胡卜素的降解，将有利于烤烟香气质和香气量的改善和提高[16]。

2.3 施用不同复合有机肥对叶片光合速率的影响

光合速率是表示叶片中光合作用强弱的最直接的指标，是衡量叶片光合能力强弱的重要指标之一。光合速率测定结果（图3）表明，叶片光合速率在烤烟生长过程中表现出与叶绿素含量相似的变化趋势，在50 d时各处理的光合速率达到最高值。随后T1下降的速度最快，经计算，从50 d到80 d降幅达98%，表现出一定程度的早衰，而T2、T3、T4、T5降幅没有那么大，分别为57.8%，47.6%，49.7%，50%。后期T3、T4、T5的光合速率保持在一个较稳定水平，有利于提高烟草叶片光合速率，积累更多的碳水化合物。这表明，合理配施复合有机肥在一定程度上有利于促进烤烟生长的光合速率，并在生长后期仍能保持一定的生理代谢强度，持续地增加合成光合产物，这对于进一步提高烤烟干物质的积累有重要意义。

2.4 施用不同复合有机肥对烤烟品质的影响

烟叶品质的好坏不仅取决于某种成分的绝对含量的多少，还决定于各成分的比例是否协调[18-21]。各种成分的组成、含量和平衡比例，也综合影响着烟气香气量的多少和香气质，影响着烟叶的内在品质。从不同处理烟叶烤后化学成分分析结果（表1）看出，处理T3、T4、T5对提高可溶性总糖、还原糖、K的含量有明显的作用，降低烟叶中淀粉、烟碱及Cl离子的含量。其中以T3、T4处理K含量较高，分别比T1提高了48.77%，40.74%。处理T3的C1离子含量最低，比T1降低了22%。处理T3、T4、T5的施木克值、糖碱比、氮碱比都较合理，石油醚提取物含量都高于T1，石油醚提取物有利于中芳香油、树脂、磷脂、蜡脂等体现烟草香气的物质形成。

表1 施用不同复合有机肥对烤烟品质的影响

3 小结

从不同复合有机肥田间试验结果中可以看出，适宜比例的有机肥配施，能够提高烤烟生长前期烟叶的叶绿素含量，从而增强光合作用强度，加速光合作用产物的合成与积累，提高烟叶干物质含量，促进类胡萝卜素的积累，减少烟叶在调制过程中类胡卜素的降解，有利于烤烟香气质和香气量的改善和提高，有利于提高烤烟叶片的光合速率，并在生长后期仍能保持一定的生理代谢强度，持续地增加合成光合产物，各种成分的组成、含量和平衡比例也趋于合理。

随着社会经济文明的发展，人们在追求烟叶产量和品质的同时，越来越重视“生态和谐”。施用有机肥不仅能够减少化肥对土壤结构的不良影响，提高肥效，增加土壤有机质，改善微生物群体结构，而且能够增强根系吸收能力，刺激烟株生长，提高抗病力，具有无毒害、无污染、营养全、肥效长、活性高等优点，并显著减少普通有机肥给烤烟生产带来的不利影响，对提高烤烟生产的经济效益及烟草安全性具有重要意义。

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