不同生物有机肥对烤烟生长发育及产质量的影响

施河丽，谭 军，秦兴成，王 瑞

(湖北省烟草公司恩施州公司,湖北 恩施 445000)

不同生物有机肥对烤烟生长发育及产质量的影响

施河丽，谭 军，秦兴成，王 瑞*

(湖北省烟草公司恩施州公司,湖北 恩施 445000)

为保护植烟土壤生态环境，提高烟叶质量，确保烟叶安全性，对不同生物有机肥对烤烟生长发育及产质量的影响进行了研究。结果表明，使用菜枯、清江源和金丰叶生物有机肥可促进烟株中上部叶开片，增强烟株抗病性，提高烟叶产量和产值，产量分别提高 361.35、218.85 和 17.55 kg/hm2，产值分别增加 7744.95、4838.40 和 2257.80 元/hm2，改善初烤烟叶化学成分，提高烟叶综合品质，降低下部叶烟碱含量。清江源生物有机肥在恩施烟区烟叶生产中使用效果较理想。

生物有机肥；烤烟；生长发育；产质量

近年来,恩施烟区因长期对土壤的掠夺性使用和大量使用化肥,导致土壤地力下降,结构遭到破坏,土壤有机质含量下降和土壤酸化,致使植烟土壤退化严重。目前,烟草栽培正逐渐向绿色农业、生态农业方向发展,要求减少化学品在生产中的使用量,提高烟叶品质和安全性,推进原料保障上水平的发展战略。使用生物有机肥既是保护植烟土壤的最有效方式,也是满足生产绿色、有机、安全烟叶的保障。大量研究表明,施用生物有机肥对烤烟生长发育和产质量有较大影响[1-9]。但不同种类生物有机肥作用效果不一,不同种类生物有机肥在特定的生产环境下适宜的施用量尚无定论[10]。面对种类繁多的商品生物有机肥,需进一步开展生物有机肥种类筛选和施用量研究。因此,笔者对恩施烟区使用量最大的6种商品生物有机肥进行了试验,考察其对烤烟生长发育和产质量的影响,以期筛选出适合恩施烟区土壤和气候条件的商品生物有机肥,为恩施烟区科学使用生物有机肥提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于 2012 年在湖北省恩施市―清江源”现代烟草农业科技园区秦家槽进行。供试土壤为黄棕壤,土壤 pH 7.11,碱解氮 120.63 mg/kg,速效磷25.74 mg/kg,速效钾 218.84 mg/kg,交换钙 1304.49mg/kg,交换性镁 186.84 mg/kg,阳离子交换量 9.53 cmol/kg,交换性钾 0.66 cmol/kg,交换性钠 0.07 cmol/kg。供试烤烟品种为云烟 87。供试生物有机肥风干后养分含量见表1。这些肥料重金属含量都在国家标准规定范围之内,安全可靠(表2)。

1.2 试验设计

试验为单因素7水平随机区组设计,3次重复。处理分别为 100%化肥(CK)、菜枯、清江源生物肥、龙安生物肥、美望生物肥、金丰叶生物肥、三色源生物肥(表1)。除 CK 外,其他处理在与 CK施氮量保持一致的基础上,按减少无机氮的 30%来计算生物肥用量,其余 70%氮用化肥补充。

表1 供试生物有机肥养分含量Table 1 Chemical properties of bio-organic fertilizers

1.3 田间调查和分析测定

采收前,参照 YC/T 142—2010[11]观测株高、茎围、叶数、节距、最大叶面积等农艺性状；参照YC/T 39—1996[12]调查病毒病等主要烟草病害的发病情况；不同处理烟叶单独采收、单独烘烤,烤后参照 GB 2635—92[13]记录各等级产量,计算单位面积产量、产值、上中等烟比例；抽取初烤后各处理的上、中、下部烟叶样品,检测主要化学成分。总糖、还原糖、氯、总氮、烟碱和淀粉用 305D 流动分析仪测定,钾用火焰光度法测定；抽取各处理的初烤烟叶中部混合样品,由农业部烟草产业产品质量监督检验测试中心检测进行感官评吸。

数据用 DPS 7.05 进行统计分析。

表2 供试生物有机肥重金属含量 mg/kgTable 2 Contents of heavy metals of bio-organic fertilizers

2 结 果

2.1 农艺性状

从表3可以看出,使用生物有机肥均有增加烟株株高的趋势,但未达到显著水平。三色源生物有机肥处理株高最高,为 127.3 cm,CK 的株高最低,为 116.6 cm。有效叶数、茎围、节距和下部叶(第5叶位)叶面积各处理间无显著差异。中部叶(第11 叶位)叶面积顺序为菜枯＞清江源＞CK＞美望＞金丰叶＞龙安＞三色源,菜枯处理的中部叶面积最大(1252.4 cm2),与清江源生物有机肥处理无明显差异,但与其他生物有机肥处理和CK差异显著；上部叶(第 17 叶位)叶面积顺序为清江源＞金丰叶＞菜枯＞CK＞龙安＞美望＞三色源,以清江源生物肥处理叶面积最大,与金丰叶生物有机肥处理无明显差异,但与其他处理和 CK 差异达到显著水平。

2.2 病毒病发病情况

从图1看出,除使用三色源生物有机肥外,其他处理田间烟草病毒病发病率均比CK低,但只有清江源生物有机肥与 CK 的差异达到 5%显著水平。烟草病毒病田间发病率顺序为清江源＜金丰叶＜菜枯＜龙安＜美望＜CK＜三色源。

表3 不同处理对采收前烟株农艺性状的影响Table 3 Before picking the agronomical characteristics of different treatments

图1 移栽后 30d 病毒病发病情况Fig. 1 Thirty days after transplanting the disease resistance of different treatments注:不同小写字母表示5%显著差异

2.3 经济性状

从表4可以看出,使用菜枯、清江源和金丰叶生物有机肥能增加产量和产值,且菜枯和清江源生物有机肥处理与其他生物有机肥处理和CK差异达到显著水平。菜枯、清江源和金丰叶生物有机肥处理产量分别比 CK 高 361.35、218.85 和 17.55 kg/hm2,产值增加 7744.95、4838.40 和 2257.80 元/hm2。烟叶均价各处理间无显著差异。上中等烟比例各处理间存在显著差异,使用菜枯和生物有机肥能提高烟叶上中等烟比例,其中龙安、美望、清江源和三色源生物有机肥处理上中等烟比例提高显著,分别提高了 8.73%、8.65%、8.38%和 4.67%。

表4 不同处理烤烟主要经济性状Table 4 Major economic characters of different treatments

2.4 化学成分

从表5可以看出,上部叶内在化学成分处理间差异不大,各项指标均未达到差异显著水平。中部叶内在化学成分除总氮含量外,其他指标处理间差异均未达到显著水平。中部叶总氮含量菜枯、清江源处理最高,且显著高于 CK,龙安、美望最低。下部叶内在化学成分处理间差异较大,其中总糖、总氮、烟碱含量,钾氯比处理间差异达到显著水平。总糖含量美望、三色源处理最高,且显著高于CK。总氮含量除菜枯外,其他处理都显著降低。烟碱含量清江源＜三色源＜金丰叶＜龙安＜美望＜菜枯＜CK,菜枯和生物有机肥处理与CK差异显著,此说明使用菜枯和生物有机肥能够显著降低下部烟叶中的烟碱含量,且清江源处理降低幅度最大,较CK 降低 50.62%。下部叶钾氯比是三色源＞清江源＞菜枯＞金丰叶＞龙安＞CK＞美望,三色源处理与金丰叶、龙安、CK和美望处理差异达到显著水平,清江源处理与CK和美望处理差异显著,菜枯处理与美望处理差异显著。

此说明生物有机肥对下部烟叶内在化学成分影响较大,能提高下部叶中的总糖含量,显著降低下部叶中的总氮和烟碱含量。

2.5 评吸质量

除使用菜枯和三色源生物有机肥外,其他处理烟叶评吸结果均优于 CK(表6),其综合得分结果为:清江源＞美望＞龙安＞金丰叶＞CK＞三色源＞菜枯。此说明施用清江源、美望、龙安和金丰叶生物有机肥能改善烟叶香气质,增加烟叶香气量,使余味更加舒适,减轻烟叶的杂气和刺激性,提高烟叶的可用性。

3 讨 论

本试验结果表明,在团棵期,使用生物有机肥的烟株生长发育比CK慢,这种现象可能是由于无机肥的肥效释放速度比生物有机肥要快所导致。使用生物有机肥后,在旺长期和成熟期促进了烟株生长发育；施用菜枯能够显著促进烟株中部叶的开片,施用清江源和金丰叶生物有机肥能够显著促进上部叶的开片,此与张建国等[14]的研究结果相同,施用生物有机肥使烟株生长后期根系活力下降慢,根系仍有一定的吸收能力,有利于对钾的吸收,增加烟叶内含物,更有利于上部叶开片

表5 不同处理初烤烟叶内在化学成分Table 5 Chemical components of cured leaves of different treatments

表6 不同处理中部烟叶评吸质量Table 6 C3F smoking quality of different treatments

大量研究表明,施用生物有机肥能降低田间烟草病害发生率[15-17]。其原因,一是生物有机肥使烟株需肥规律与土壤供肥规律相吻合,养分供应更加合理,烟株新陈代谢增强,生长健壮,干物质积累较多,抗病性增强；二是生物有机肥中添加有多种有益微生物,能抑制其他有害微生物的生长繁殖,减少有害微生物的侵染和危害；同时有益微生物与根系形成互惠互利的共生关系,促进根系发达,提高烟株自抗能力。本试验研究结果也证明了这一点,施用清江源生物有机肥能显著降低病毒病发病率。其原因可能是,在清江源生物有机肥生产过程中,主要原材料烟草秸秆粉碎物先经 120 ℃高温蒸汽灭菌 15 min；再添加高温发酵生物菌剂,经过40～45 d 高温堆积发酵(65～70 ℃保持 7～10 d),保证充分杀灭病菌、虫卵及杂草种子,达到无害化；同时添加了多种有益微生物。

众多研究结果表明,施用生物有机肥可以提高烤烟的产量。本试验结果表明,使用菜枯、清江源和金丰叶生物有机肥能够提高烤烟的产量、产值；使用清江源、龙安、美望和三色源生物有机肥能够显著提高烤烟的上中等烟比例。易建华等[18]认为,在土壤有机质含量在 2%以下的植烟土壤施饼肥300～450 kg/hm2,能提高烟叶的产值和上等烟比例。彭艳等[19]用部分腐熟菜籽饼肥代替氮素化肥,发现其能增强烟株的生长势,使烤烟生育期延长,提高烟叶的耐熟性,增加产量。清江源生物有机肥的主要原材料为烟草秸秆,烟草秸秆中氮、磷、钾、氨基酸和矿物质含量丰富[20],秸秆类生物有机肥还有改善土壤物理性状的作用。因此,施用清江源生物有机肥,使烟株体内养分供应更平衡、更充分,有利于烟株生长,从而增加产量。金丰叶生物有机肥的主要原材料为菜粕、固体畜禽粪等有机物,从原材料上来分析,施用金丰叶生物有机肥增产原因可能与菜枯类似。

生物有机肥与无机肥料配施后使植烟土壤的养分趋于协调,促进烟株对养分的平衡吸收,降低烟叶氮和烟碱含量,有利于糖类、芳香物质的积累,从而改善烟叶品质。本试验表明,生物有机肥显著降低了下部烟叶中的总氮和烟碱含量,使氮碱比、钾氯比均在适宜范围内,钾、氯含量略低。这也与李葆等[21]的研究结果基本一致。

4 结 论

综合考虑6种生物有机肥对烟株的农艺性状、抗病性、经济性状和烟叶品质等方面的影响,研究认为菜枯、清江源和金丰叶生物有机肥效果较好,尤其是清江源生物,适宜在恩施烟区推广应用。推广清江源生物有机肥对烟秆的资源化利用,变废为宝,实现现代烟草农业向绿色农业、生态农业、循环农业的发展,促进烟草产业的可持续发展具有重要意义。

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Effects of Different Bio-organic Fertilizers on Growth and Development, Yield and Quality of Flue-cured Tobacco

SHI Heli, TAN Jun, QIN Xingcheng, WANG Rui*
(Enshi Tobacco Company of Hubei Province, Enshi, Hubei 445000, China)

In order to protect tobacco soil ecological environment, improve the quality of tobacco, ensure the safety of tobacco, this article researched on the effects of different bio-organic fertilizers to the growth and development, yield and quality of flue-cured tobacco. The results showed that the oil cake, Qingjiangyuan and Jinfengye bio-organic fertilizers promoted the development of middle and upper leaves; enhanced the disease resistance; the yield enhanced 361.35, 218.85 and 17.55 kg/ha, and output value increased by 7744.95, 4838.40, 2257.80 yuan/ha; improved flue-cured tobacco chemical composition. Qingjiangyuan and Jinfengye bio-organic fertilizers are suitable for use in the production of tobacco in Enshi tobacco-growing areas.

bio-organic fertilizer; flue-cured tobacco; growth and development; yield and quality

S572.06

1007-5119(2014)02-0074-05 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2014.02.014

施河丽,硕士,助理农艺师,主要从事烟草生物技术研究。E-mail∶ kjzx709@126.com。*通信作者,E-mail:wangrui2999@126.com

2013-04-17

2013-12-03