紫色泥田施用有机肥对烤烟生长及产质量的影响
2014-03-15傅献忠叶晓青陈雨峰
傅献忠,叶晓青,陈雨峰
(1.广东省烟草南雄科学研究所,广东 南雄 512400;2.深圳烟草工业有限责任公司,深圳 518000)
紫色泥田施用有机肥对烤烟生长及产质量的影响
傅献忠1,叶晓青2,陈雨峰2
(1.广东省烟草南雄科学研究所,广东 南雄 512400;2.深圳烟草工业有限责任公司,深圳 518000)
为了探明紫色泥田上不同有机肥的施用效果,采用田间试验的方法,研究了猪粪、花生饼及商品有机肥等施用后烤烟生长及产质量的情况。结果表明,在广东南雄烟区紫色泥田施花生饼+猪粪处理更能促进烟株早生快发,更早进入旺长和成熟,并且能降低烟株气候斑发病率。同时,施花生饼+猪粪处理中部烟叶成熟度更好,颜色更橘黄;上部烟叶叶片结构更疏松,身份更适中;施花生饼+猪粪处理烟样(B2F、C3F)还原糖、烟碱、总氮、蛋白质、氮碱比更高,烟样(B2F、C3F)感官评吸得分更高。施用花生饼+猪粪对促进广东南雄烟区紫色泥田烟株生长发育、提高烟株抗逆性和烟叶质量有较大作用。
烤烟;猪粪;花生饼;化学成分;生长;质量
施用有机肥是我国烟叶生产的一项传统措施,也是维持和提高土壤肥力的重要措施[1]。烟叶生产中常用的有机肥种类有饼肥类、畜禽粪便类、秸秆类和绿肥类[1]。但各类有机肥性质(C/N、分解速度、利用率、病原菌、金属元素、无机盐)差别大,它们在土壤中的转化特征不尽相同,对烟叶生长发育和产质量的影响也不尽相同[1],因此,烟叶生产中必须了解不同有机肥的特性和对烟叶生长发育、产质量的影响。本研究在广东南雄烟区目前生产条件下选择几种有机肥,探讨施不同有机肥对紫色泥田烟草生长发育和烟叶产质量的影响。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于 2013 年在广东省烟草南雄科学研究所试验基地进行。供试土壤为紫色泥田,其基本农化性状为 pH 7.32,有机质 13.6 g/kg,全氮 1.34 g/kg,全磷 1.78 g/kg,全钾 28.9 g/kg,速效氮 176 mg/kg,速效磷 28.2 mg/kg,速效钾 220 mg/kg。供试烤烟品种为粤烟 98。供试验肥料包括商品有机肥[m(N):m(P2O5):m(K2O)=5.32:1.82:1.52] , 硝 酸 钾[m(N):m(K2O)=13.5:44.5],硫酸钾(含 K2O 50%),烟草专用复合肥[m(N):m(P2O5):m(K2O)=13:9:14],猪粪[m(N):m(P2O5):m(K2O)=0.5:0.2:0.25],花生饼肥[m(N):m(P2O5):m(K2O)=4.6:1:1]。
1.2 试验设计
试验设 3 个处理,(A)花生饼 600 kg/hm2+ 猪粪 7500 kg/hm2;(B)花生饼 300 kg/hm2+商品有机肥 375 kg/hm2;(C)商品有机肥 750 kg/hm2。其他化肥相同,为每公顷施 750 kg 烟草专用复合肥,225 kg 硝酸钾,75 kg 硫酸钾。其中烟草专用复合肥基施 50%,大培土时施 50%;硝酸钾小培土时施67%,打顶后追施 33%;硫酸钾全部在打顶后追施。重复 3 次,小区面积 43.2 m2,随机区组排列,每小区植烟 60 株,植烟密度行距×株距为 120 cm× 60 cm。2012 年 12 月 25 日播种,2013 年 2 月 16日移栽。
1.3 调查和测定
试验期间观测记录各处理生育期,并调查病虫害发生情况。移栽后 45 d 各小区选取代表性烟株测定根、茎、叶鲜质量,然后 105 ℃杀青 30 min,70 ℃烘干至恒重,测定干质量。同时取鲜样测定叶片叶绿素含量和根系活力。叶绿素含量测定采用丙酮—乙醇浸提法[2],根系活力测定采用 TTC 法[2]。
各小区烟叶单收单烤,按照 GB2635—92 烤烟标准分级定级,计算产量和质量。各处理取 C3F、B2F 烟叶样品进行常规化学成分分析、外观质量评价和感官评吸。常规化学成分中总糖、还原糖采用伯川法[3],烟碱采用紫外分光光度法[3],总氮采用过氧化氢-硫酸消化法[3],蛋白质采用间接法[3],钾采用火焰光度法[3],烟叶感官评吸和外观质量由广东省烟草南雄科学研究所组织,采用深圳烟草工业有限责任公司感官评价方法。
1.4 统计分析
试验数据采用 SPSS 13.0 软件按随机区组设计进行方差分析和多重比较。
2 结 果
2.1 生育期
从表1可以看出,施用花生饼+猪粪的处理团棵期比其余的 2 个处理提早 12 d,现蕾提早 6 d。此说明在广东南雄烟区紫色泥田施花生饼+猪粪有机肥烟株团棵早,能促进烟株早生快发,更早进入旺长和成熟,而未施猪粪和花生饼处理或仅施少量花生饼处理的烟株前期生长缓慢,不能早生快发,不能及时进入旺长和成熟。
表1 各处理烤烟生育期 月-日Table 1 Growth stages of tobacco for each treatment
2.2 生理及物质积累
从表2 可以看出,移植后 45 d,地上部鲜、干质量花生饼+猪粪的处理最高,显著高于其余 2处理,而后两者之间没有显著差异。地下部鲜、干质量施用花生饼的2处理显著高于单施商品有机肥的处理。根系活力处理间差异不显著。
2.3 病害
试验期间,烟株花叶病发生较严重(表3),所有处理发病率均在 20%左右,且处理间差异不显著。然而,花生饼+猪粪的处理气候斑病发病率、病指显著低于其余2处理,说明在该烟区施用花生饼+猪粪能显著降低气候斑病的发病率。烟叶生产中遇有低温持续时间长、阴雨天气多、日照少,易发气候斑病,施用花生饼+猪粪能有效减少该病的发病率。
表2 移栽后 45 d 各处理烤烟生长情况Table 2 Tobacco growth for each treatment 45 days after transplanting
表3 各处理烤烟病害发生情况Table 3 Tobacco disease incidence for each treatment
2.4 农艺性状
从表4可以看出,除商品有机肥处理的中部叶长显著长于花生饼+猪粪的处理外,其他农艺性状,包括叶数、株高、中部叶宽、上部叶长宽等处理间差异不显著。
2.5 经济性状
方差分析结果表明,烤烟产量、产值、均价、上等烟比例、上中等烟比例等经济性状各处理间差异并不显著(表5)。在广东南雄烟区紫色泥田,虽然未施猪粪和花生饼处理或仅施少量花生饼处理的烟株生育期进程推迟,但这些处理仍施了等量的化学肥料,造成了烟叶的经济性状无显著差异。
2.6 外观质量
从表6可以看出,广东南雄烟区紫色泥田施花生饼+猪粪处理中部叶烟叶成熟度更好,颜色更橘黄;上部叶叶片结构更疏松,身份更适中。
2.7 化学成分
烟叶的化学成分是决定烟叶质量的内在因素。从表7 可以看出,C3F 钾含量花生饼+商品有机肥的处理显著高于其他 2 处理。其余指标,不管是 C3F还是 B2F,化学成分各处理间并无显著差异。但是,施用商品有机肥的两处理 B2F、C3F 烟样还原糖、烟碱、总氮、蛋白质、氮碱比均有比花生饼+猪粪的处理降低的趋势,而钾含量有增高的趋势。说明在广东南雄烟区紫色泥田施花生饼+猪粪处理B2F、C3F 烟样还原糖、烟碱、总氮、蛋白质、氮碱比有更高的趋势。
2.8 感官质量
从表8可以看出,施用花生饼+猪粪的处理C3F、B2F 烟样感官评吸质量得分均最高。说明在广东南雄烟区紫色泥田施花生饼+猪粪 B2F、C3F烟样感官评吸质量得分高,刺激性和杂气减轻。
3 讨 论
广东烟区土壤退化特征研究表明,该烟区紫色泥田土壤粘重化特征十分明显,造成植烟土壤保蓄水分功能的降低,土壤结构恶化,容重增加,通气透水的能力降低,烤烟生长的水、热、气生态条件退化。从猪粪的有效成分来看,虽然其氮、磷、有机质含量不是很丰富[4],但猪粪的施用量高(每公顷施 7500 kg),对土壤饱和持水量、田间持水量、土壤容重[5]、土壤透水透气性[6]、土壤酶活性[7]、土壤微生物[8]及地温均有较大的影响[5],加上花生饼较丰富的氮及配施化学氮,这是紫色泥田烟株早生快发的原因。仅施少量花生饼和商品有机肥的处理,虽然含氮量稍高(4.6%~5.32%),但因施用量低(每公顷仅施 750 kg 或更少),对土壤饱和持水量、田间持水量、土壤容重、土壤透水透气性、土壤酶活性、土壤微生物及地温的影响相对较小,故未能促进早生快发。同时,本试验也表明,花生饼有机肥比本试验的商品有机肥更能促进地下部的生长及叶绿素的形成,这可能与花生饼 C/N 低、易于分解[1],磷、氮、有机质和有机营养物质含量较高有关。本试验中,未施猪粪和花生饼有机肥或仅施少量花生饼有机肥的烟株气候斑发病率和病指较高,可能与烟株的生育期、抗性及当时的环境条件有关,这与裴军[9]的研究结果一致。
表4 各处理烤烟农艺性状Table 4 Agronomic characters of tobacco plants for each treatment
表5 各处理烟叶经济性状Table 5 Economic Attribute of tobacco for each treatment
表6 各处理烟叶外观质量Table 6 Tobacco appearance quality for each treatment
表7 各处理烟叶化学成分Table 7 Tobacco chemical components for each treatment
表8 各处理原烟感官质量Table 8 Sensory evaluation of cured tobacco for each treatment
在广东南雄烟区紫色泥田虽然未施猪粪和花生饼有机肥或仅施少量花生饼有机肥的烟株生育期进程推迟,但仍施了等量的化学肥料,故对烟叶的农艺性状和经济性状的影响不显著。但在广东南雄烟区紫色泥田施花生饼+猪粪有机肥处理可能改善了土壤的理化性状[6,10],增加土壤中的有机质、全氮和氨基酸含量[11],增加土壤的微生物活性[8],改善了烟株的生长环境,促进一级、二级侧根的发生发育[12],促进了烟草的生长发育和成熟,提高了烟株体内生理酶的活性,促进了氮素和营养物质的转化[13-14],增加烟叶中致香物质的含量[15],故中部叶烟叶成熟度更好,颜色更橘黄;上部叶叶片结构更疏松,身份更适中;B2F、C3F 烟样还原糖、烟碱、总氮、蛋白质、氮碱比有更高的趋势,B2F、C3F 烟样感官评吸得分更高,这和前人的研究结果一致[15-19]。王岩等认为,猪粪中的无机盐成分较高,常会影响烟草生长发育甚至降低烟叶品质,要避免使用猪粪为原料生产的有机肥[1],从本试验结果来看,广东南雄烟区紫色泥田施用花生饼+猪粪对促进烟株的生长发育和提高抗逆性及烟叶质量有很大的作用,但广东烟区土壤类型多样,其他土壤类型(如沙泥田)是不是同样的结果,有待进一步研究。
4 结 论
在广东南雄烟区紫色泥田以施花生饼+猪粪有机肥处理更能促进烟株早生快发,更早进入旺长和成熟,而未施花生饼+猪粪处理烟株前期生长缓慢,不能早生快发,不能及时进入旺长和成熟。在广东南雄烟区紫色泥田,施花生饼+猪粪中部叶烟叶成熟度更好,颜色更橘黄;上部叶叶片结构更疏松,身份更适中。施花生饼+猪粪有机肥烟样(B2F、C3F)还原糖、烟碱、总氮、蛋白质、氮碱比有更高的趋势;烟样(B2F、C3F)感官评吸得分更高。从本试验结果来看,目前施用花生饼+猪粪是广东南雄烟区紫色泥田不可缺少的生产措施,对促进烟株的生长发育、提高烟株抗逆性和提高烟叶质量有很大的作用。
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Effects of Manures on Growth, Yield and Quality of Tobacco in Purple Soil
FU Xianzhong1, YE Xiaoqing2, CHEN Yufeng2
(1. Nanxiong Tobacco Agricultural Research Institute, Nanxiong, Guangdong 512400, China; 2. China Tobacco Shenzhen Industrial Co., Ltd., Shenzhen 518000, China)
The effects of different organic manures on growth, yield and quality of tobacco in purple soil field in Guangdong were investigated by field experiment. The results showed that the growth and development of tobacco plants were promoted by pig manure + peanut bran treatment, with earlier plant mature, and lower incidence of tobacco climate spot disease. In pig manure + peanut bran treatment, there were better maturity and more orange color in middle leaf, and more loose leaf structure and more moderate the identity of tobacco in upper leaf . There were higher contents of reducing sugar, total nitrogen, nicotine , protein and higher ratio of nitrogen /nicotine, higher sensory evaluation score of tobacco (B2F, C3F) in pig manure + peanut bran treatment.
flue-cured tobacco; pig manure; peanut bran; chemical composition; growth; quality
S572.06
1007-5119(2014)05-0050-05
10.13496/j.issn.1007-5119.2014.05.010
深圳烟草工业有限责任公司项目(2013—2015)
傅献忠,农艺师,硕士,从事烟草生理与栽培研究。E-mail:xinmuxinmu@21cn.com
2013-10-24