土壤改良剂对酸性土壤改良效应和烤烟产量、质量的影响
2014-08-12郭豪宋鹏飞黄翯高德忠杨洋黄成
郭豪+宋鹏飞+黄翯+高德忠+杨洋+黄成+吴元华
摘要:辽宁丹东地区酸性土壤面积较大,制约着烟草的生长与产量的提高。通过田间试验,研究了土壤改良剂白云石粉、生石灰、炭基复合肥、秸秆碳化粉对丹东地区酸性土壤的pH值改良效果以及对烤烟产量、质量的影响。结果显示,丹东酸性土壤施用1 200 kg/hm2的白云石粉对土壤pH值影响最为显著,土壤pH值比耕前升高0.68,烟株农艺性状得到改善,其株高118 cm,比对照高14 cm,茎围11.9 cm,比对照多0.6 cm,叶面积2 296 cm2,比对照多206 cm2,产量1 597.35 kg/hm2,比对照高431.85 kg/hm2,产值28 672.43元/hm2,比对照多8 637.48元/hm2,内在化学成分较协调,显著改善了烟叶评吸品质;对土壤改良效果其次的是生石灰1 200 kg/hm2+硫酸镁75 kg/hm2处理,株高 115 cm,比对照高11 cm,茎围12.3 cm,比对照多1 cm,叶面积2 171 cm2,比对照多81 cm2,产量1 570 kg/hm2,比对照高 405.15 kg/hm2,产值23 653.99元/hm2,比对照高3 619.04元/hm2,表明生石灰+硫酸镁也是一种较好的酸性土壤改良方案;其他改良方案对土壤也有改良作用,但不如上述2个处理效果明显。
关键词:烤烟;酸性土壤;改良剂;白云石粉;生石灰;评吸质量;农艺性状;发病率
中图分类号: S156.2文献标志码: A文章编号:1002-1302(2014)06-0095-04
收稿日期:2014-01-21
基金项目:国家烟草专卖局特色优质烟叶开发重大专项[编号:110201101006(ts-06)];辽宁省烟草专卖局项目[编号:辽烟计(2010)86号];云南中烟工业公司科技项目[编号:滇烟工科(2010)298号]。
作者简介:郭豪(1988—),男,河北石家庄人,硕士研究生,主要从事植物病理学研究。E-mail:vigorous_wsw@sina.cn。
通信作者:吴元华,教授,博士生导师,主要从事植物病理学及生物农药研究。E-mail:wuyh7799@163.com。烟草生长、养分吸收和叶内化学成分受土壤环境影响,土壤理化性质与烤烟产量及质量息息相关[1]。酸碱性是重要的土壤理化性质,也直接影响到烟叶的质量[2],适宜烤烟生长的土壤pH值为5.5~6.5[3]。丹东地区是辽宁省烟草的主产区,历史悠久,但是丹东的土壤偏酸,pH值为4.5~5.5[4],低于优质烟叶适宜生长的要求范围,严重制约着烟叶质量的进一步提高。调节土壤酸碱度可改善土壤的理化性质,改善土壤孔隙度和通透性,增加土壤中营养成分的有效性,从而使烟株更好地生长[5-6]。我国烟区地域分布较广,各地适宜的种植条件各有不同,近年来国内在一些地区开展了有关利用白云石粉和生石灰改良酸性土壤的研究[7-9],但是否适宜于丹东地区植烟土壤环境不得而知。本研究以白云石粉、生石灰、硫酸镁、秸秆碳化粉、炭基复合肥为土壤改良剂,在丹东地区进行了2年试验,探讨其对土壤酸度、烤烟产量和质量的影响,为丹东地区优质烟叶的生产和土壤改良提供理论依据。
1材料与方法
1.1试验地点
试验于2012—2013年在辽宁省丹东市毛甸子乡试验田(40°35′49″N、124°39′26″E)进行,试验地肥力中等,排灌方便。试验田土壤含有机质2.76%、全氮1.54 g/kg、碱解氮94.52 mg/kg、速效磷 56.29 mg/kg、速效钾67.37 mg/kg,耕前土壤pH值为 4.95。
1.2供试材料
供试烟草品种为辽烟17;白云石粉和生石灰由东港晟威矿业有限公司提供;炭基复合肥(N ∶P ∶K=10 ∶12 ∶22)和秸秆碳化粉由沈阳农业大学生物炭研究中心提供;烟草专用肥(N ∶P ∶K=10 ∶10 ∶20)由丹东市烟草公司提供。
1.3试验处理
试验共设7个处理,T1:生石灰1 200 kg/hm2;T2:生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2;T3:白云石粉1 200 kg/hm2;T4:白云石粉900 kg/hm2;T5:秸秆碳化粉1 200 kg/hm2;T6:炭基复合肥525 kg/hm2;CK:用当地施用的烟草专用肥 525 kg/hm2 作为对照处理。每处理3次重复,随机区组排列。每个小区90 m2,株行距0.5 m×1.2 m。
1.4土样采集
烤烟后采集土样,每处理采用5点取样法,每处理2 kg混合带回实验室测定pH值,分析土壤改良剂的改土效果。
1.5田间调查
记载生育期,中心花开放时进行植物学性状描述与主要农艺性状测定,并记录发病状况(每处理300株)。
1.6分析方法
土样pH值测定采用电位法[10]。用SPSS软件分析各处理之间的差异性。
1.7烤后烟叶产量、质量分析
烤后烟叶记录经济性状。采集C3F等级烟叶样品5 kg,带回实验室进行内在化学成分分析。感官评吸由红塔烟草(集团)有限责任公司技术中心烟草化学重点实验室组织评定。
2结果与分析
2.1土壤改良剂对土壤pH值的影响
改良后的土壤pH值均明显高于耕前,表现出极显著差异。由方差分析可知,T3处理的土壤pH值最高,为5.63,比耕前土壤pH值提高了0.68;其次为T2处理,pH值为5.57,比耕前土壤pH值提高了0.62。T3与T2处理差异不显著,但均显著高于T1、T4、T5、T6、CK处理;T1和T4处理的土壤pH值显著高于T5、T6、CK;对照处理pH值为4.97,比耕前仅提高了0.02,差异不显著。上述结果表明施用白云石粉1 200 kg/hm2的处理和施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2的处理对土壤pH有较好的改良效果,显著高于其他处理。
土壤pH值测定结果
处理pH值T15.42cCDT25.57deEFT35.63eFT45.50dDET55.23bBT65.36cCCK4.97aA耕前4.95aA注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。
2.2土壤改良对烟草植株大田生育期及落黄的影响
由田间调查可知,施用改良剂的处理烟株大田生育期比对照平均延长了2~5 d,这种差异出现的日期基本在现蕾期,这可能是因为团棵后烟草进入旺长期,此时施用白云石粉和生石灰土壤的孔隙度和容重得到了改善,土壤中的营养成分也更易被烟株吸收,从而缩短了团棵期到现蕾期的时间,之后各处理的生长发育进程较为接近。田间观察发现,施用白云石粉和生石灰的处理,以及施用秸秆碳化粉的处理烟株落黄层次明显,成熟特征较明显,比较耐熟,而施用炭基复合肥的处理和对照处理的烟株落黄较慢,落黄层次不明显,落黄后成熟较快,较不耐熟,成熟特征较不明显,表明施用白云石粉、生石灰和秸秆碳化粉都可以促进烟株后期很好地落黄。
2.3土壤改良对烟株农艺性状的影响
T3处理(施用白云石粉1 200 kg/hm2)和T2处理(施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2)的烟株农艺性状要明显好于其他处理,其中T3处理效果最好,其株高达到了118 cm,比对照高14 cm,有效叶片数多 1.00张/株,叶片面积也达到了2 296 cm2/株。由方差分析可知,T3与T2处理的烟株在株高、茎围、节距上差异不显著,这表明施用白云石粉1 200 kg/hm2与施用生石灰 1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2都能较好地促进烟株的生长,可能是因为施用白云石粉和生石灰加硫酸镁能提高土壤的pH值,从而能促进烟株的生长发育。表2烟草农艺性状观察
处理株高
(cm)茎围
(cm)节距
(cm)有效叶片数
(张/株)叶片面积
(cm2/株)田间长势25 d50 dT1111abAB12.3aA7aA14.33aA2 216aA强强T2115abAB12.3aA7aA14.67aA2 171aA强强T3118aA11.9aA8aAB14.67aA2 296aA强强T4114abAB11.2aA7aA14.67aA1 967aA强强T5101cC11.0aA8aAB14.33aA1 930aA强强T6109abAB11.4aA10bB14.33aA2 216aA强强CK104bcAB11.3aA8aAB13.67aA2 090aA强强注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。
2.4土壤改良对烟草病害发生率的影响
丹东地区土壤偏酸性,给病原菌创造了适宜的环境,再加上丹东地区雨热同期,夏季的暴雨使得烟叶破烂,在叶片上造成很多伤口,利于气孔的开张,从而有利于病菌的侵入,丹东地区细菌性角斑病和烟草靶斑病发生严重,给烟草种植和生产带来了巨大的损失。表3是各处理2年病害发生率的均值,可以看出,施用改良剂后的土壤比对照处理的发病率都有了明显的降低,其中以T3处理(施用白云石粉1 200 kg/hm2)烟株病毒病和叶斑病的发病率最低,相比CK处理(施用烟草专用肥),花叶病的发病率降低3.66百分点,靶斑病发病率降低21.33百分点,角斑病发病率降低9.67百分点;其次是T2处理(施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2),相对于对照处理病害发生率也有较大幅度的降低。
表3不同处理烟株发病率(2012—2013年)
处理病毒病发生率(%)叶斑病发生率(%)花叶病靶斑病角斑病T13.3316.3324.33T22.0015.0028.67T31.6714.3325.00T43.0020.6726.67T52.6732.6736.00T63.0029.3331.67CK5.3335.6734.67
2.5土壤改良对烟草经济性状的影响
各个处理经济性状统计结果(表4)表明,从产量来看,T3处理(施用白云石粉1 200 kg/hm2)产量最高,产量达到了 1 597.35 kg/hm2;T2处理(施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2)次之,产量达1 570.65 kg/hm2,二者均显著高于对照处理(P<0.5),顺序为:T3>T2>T4>T1>T6>T5>CK。从均价来看,T3处理的烟叶均价为17.95元/kg,显著高于其他处理(P<0.5),T3处理与T6处理表现出极显著差异(P<0.01),顺序为:T3>CK>T4>T5>T1>T2>T6。从产值分析,以T3处理产值最高,为28 672.43元/hm2,显著高于除T2以外的其他处理(P<0.5),其次是T2处理,也达到了 23 653.99元/hm2,产值多少顺序为:T3>T2>T4>T1>CK>T5>T6。从上等烟比例分析,T3处理为最优,较好处理还有T5处理(施用秸秆碳化粉1 200 kg/hm2)。
2.6土壤改良对烟叶化学成分的影响
烟草品质不仅仅体现在各成分的含量上,更重要的是各个成分间的协调[11]。根据中国农业大学出版社出版的《烟叶分级》,烤烟烟叶的烟碱最适含量为2.5%左右,总糖以
表4烟草生产的经济性状
处理产量
(kg/hm2)均价
(元/kg)产值
(元/hm2)上等烟
比例(%)上中等烟
比例(%)T11 309.80abcA15.65abAB20 498.37aA29.487.3T21 570.65bcA15.06abAB23 653.99abA30.275.7T31 597.35cA17.95cB28 672.43bA45.087.9T41 354.20abcA16.84bAB22 804.73aA31.590.8T51 209.90abA16.26bAB19 672.97aA33.492.8T61 298.70abcA13.96aA18 129.85aA23.565.8CK1 165.50aA17.19bAB20 034.95aA33.687.1注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。
18%~22% 为最适含量,还原糖的最适含量为14%~18%,总氮以1.4%~2.7%为最适含量,氮碱比在1左右最佳,糖碱比最适值为10,钾氯比在4~10最佳[12]。本研究烟叶主要化学成分分析结果如表5。从烟碱可以看出,T6处理(施用炭基复合肥525 kg/hm2)的烟碱含量最高,为2.04%;其次是T3处理(施用白云石粉1 200 kg/hm2),为1.93%;烟碱含量最少的处理为T2和T5,顺序为T6>T3>T4>CK>T1>T5>T2。从糖分可以看出,与对照相比,各处理的总糖、还原糖含量均偏高,总糖含量多少顺序为T2>T4>T1>T6>T5>T3>CK,还原糖含量顺序为T2>T4>T5>T1>T3>T6>CK,而两糖差值以T3处理最小,其次是T2处理,说明T3处理和T2处理比其他处理可以更有效地协调还原糖和总糖的积累。从总氮含量来看,各处理总氮含量都在最适值范围之内,总氮含量顺序为CK>T3=T6>T1>T4>T2>T5。钾的含量影响烟叶的颜色、身份,特别是燃烧性和吸湿性,人们常把烤烟含钾率作为衡量烟叶质量的重要标准[13];少量的氯对烟叶质量是必需的,大量的氯则降低了烟叶的持火性,一般钾氯比越高燃烧性越好。由表5可知,钾氯比最好的为T3处理,从大到小顺序为T3>T2>T4>CK>T5>T1>T6。从糖碱比看,T2>T5>T1>T4>CK>T6>T3,表明T2处理可以有效促进烟叶内糖分的积累,有效降低烟碱的合成。从氮碱比看,T3处理最接近1。
根据以上结果初步分析表明:在施肥的7个处理中,以施用白云石粉1 200 kg/hm2和施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2的处理,在减小两糖差值,协调糖碱比、氮碱比、钾氯比等方面均优于其他施肥处理。
2.7土壤改良对烟叶感官质量的影响
感官质量评吸是通过专业评吸人员的视觉、嗅觉、味觉感受而引起的反应并感知到烟草或卷烟中其他物质的特征或性质的一种科学方法。通过感官评吸可以对烟叶原料及品质给表5烤烟内在化学成分分析
处理烟碱
(%)总糖
(%)还原糖
(%)总氮
(%)钾
(%)氯
(%)糖/碱氮/碱钾/氯总糖-还原糖
(百分点)T11.6528.3626.471.852.860.0617.171.1246.831.89T21.4331.6330.931.582.40.0322.121.1178.670.70T31.9325.7125.281.902.930.0313.320.9997.670.43T41.8829.2528.411.802.680.0416.40.9565.750.84T51.4427.4826.671.333.370.0719.130.9347.290.81T62.0427.7224.271.903.510.0813.580.9343.253.21CK1.7023.8722.322.113.760.0614.021.2461.51.55
出评价与鉴定。由表6可以看出,辽烟17的香型为浓香到清香,香气量充足,香气质很好,浓度为较小到小,刺激性为很小,劲头中到稍重,杂气尚轻到轻,干净度为较干净到中等。综合得分以T2(施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2)和T3(白云石粉1 200 kg/hm2)处理最高,为80.5分;其次为T1、T6处理,最低的为T4(施用白云石粉 800 kg/hm2)、T5(施用秸秆碳化粉1200 kg/hm2)和CK处理。从感官质量综合得分来看,施用白云石粉1 200 kg/hm2、施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2和施用炭基复合肥525 kg/hm2的方案都能有效提高丹东烟区烤烟的烟叶质量。表6烤后烟叶感官质量评吸结果
处理等级质量特征评价香型
得分香气特征香气量香气质杂气香气特
征得分烟气特征干净度劲头浓度湿润烟气特
征得分口感特征刺激性回味口感特征
得分综合
得分T1C3F7.012.512.57.0327.54.57.54.023.513.03.516.579.0T2C3F7.512.513.07.5337.54.57.54.023.513.03.516.580.5T3C3F7.512.513.07.5338.04.57.54.024.013.03.516.080.5T4C3F7.011.512.07.030.57.04.57.53.522.512.53.015.575.5T5C3F6.511.512.07.5317.04.57.53.522.512.53.015.575.5T6C3F7.512.512.07.5327.54.57.53.523.013.03.516.079.0CKC3F7.012.511.57.0317.04.57.53.522.512.03.015.075.5
3结论与讨论
土壤改良是提高烤烟产量、改善烤烟品质的重要措施之一[14],前人就烟草生产中化肥、有机肥的施用及其对烤烟的影响进行了广泛的研究。周道金等的研究表明,在植烟土壤上施入白云石粉1 125 kg/hm2可改善土壤pH值,从5.05升至536,产量提高117.45 kg/hm2,产值增加1 798.05元/hm2,将上等烟叶比例提高了3.93百分点,以及表现出更加协调的糖碱比[15]。本试验显示,施用土壤改良剂可以不同程度改良丹东地区土壤pH值,其中改良幅度最好的为施用白云石粉 1 200 kg/hm2 和生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2的2个处理,分别比耕前提高了0.68和0.62;在丹东地区酸性土壤中施用白云石粉1 200 kg/hm2和施用生石灰1 200 kg/hm2加MgSO4 75 kg/hm2可以很好地促进烟株后期的落黄;除了秸秆碳化粉外,在丹东酸性土壤中施用改良剂可以不同程度改进烟株的农艺性状,这可能是因为施用秸秆碳化粉的处理缺乏某种必需的营养元素,还需进一步探究;施用改良剂后的处理在病害高发期发病率有所降低,这可能是因为酸性土壤改良剂的施用可以提高烟株的抗病性;施用白云石粉 1 200 kg/hm2 的处理的经济性状最优,其次为施用生石灰 1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2的处理,由此可以看出施用适量白云石粉1 200 kg/hm2或生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2 的处理方案都能有效中和丹东土壤中的酸性物质,改善土壤环境,促进烟株生长,从而获得更高的收益;从化学成分分析可得,辽宁地区生产的烟叶烟碱含量较低,而糖分含量过高,在施肥的7个处理中,以施用白云石粉 1 200 kg/hm2 的处理和施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2 的处理在减小两糖差值,协调糖碱比、氮碱比、钾氯比等方面均优于其他处理;从感官评吸综合得分来看,施用白云石粉1 200 kg/hm2、施用生石灰1 200 kg/hm2、施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2和施用炭基复合肥 525 kg/hm2 的方案都取得了较好的分数。以上结果表明,施用土壤改良剂后,株高增高、叶面积增大、产量增长、产值更高,这可能是因为土壤pH值的升高使得土壤容重、总孔隙度和非毛管孔隙度以及土壤的综合物理性状得到了改善,给烟株生长提供了更好的土壤环境。因此,在丹东地区的烟田适当施用白云石粉或生石灰加硫酸镁来慢慢改善土壤pH值,可达到提高烟叶的产量和质量,生产出优质烟叶的目的。
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18%~22% 为最适含量,还原糖的最适含量为14%~18%,总氮以1.4%~2.7%为最适含量,氮碱比在1左右最佳,糖碱比最适值为10,钾氯比在4~10最佳[12]。本研究烟叶主要化学成分分析结果如表5。从烟碱可以看出,T6处理(施用炭基复合肥525 kg/hm2)的烟碱含量最高,为2.04%;其次是T3处理(施用白云石粉1 200 kg/hm2),为1.93%;烟碱含量最少的处理为T2和T5,顺序为T6>T3>T4>CK>T1>T5>T2。从糖分可以看出,与对照相比,各处理的总糖、还原糖含量均偏高,总糖含量多少顺序为T2>T4>T1>T6>T5>T3>CK,还原糖含量顺序为T2>T4>T5>T1>T3>T6>CK,而两糖差值以T3处理最小,其次是T2处理,说明T3处理和T2处理比其他处理可以更有效地协调还原糖和总糖的积累。从总氮含量来看,各处理总氮含量都在最适值范围之内,总氮含量顺序为CK>T3=T6>T1>T4>T2>T5。钾的含量影响烟叶的颜色、身份,特别是燃烧性和吸湿性,人们常把烤烟含钾率作为衡量烟叶质量的重要标准[13];少量的氯对烟叶质量是必需的,大量的氯则降低了烟叶的持火性,一般钾氯比越高燃烧性越好。由表5可知,钾氯比最好的为T3处理,从大到小顺序为T3>T2>T4>CK>T5>T1>T6。从糖碱比看,T2>T5>T1>T4>CK>T6>T3,表明T2处理可以有效促进烟叶内糖分的积累,有效降低烟碱的合成。从氮碱比看,T3处理最接近1。
根据以上结果初步分析表明:在施肥的7个处理中,以施用白云石粉1 200 kg/hm2和施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2的处理,在减小两糖差值,协调糖碱比、氮碱比、钾氯比等方面均优于其他施肥处理。
2.7土壤改良对烟叶感官质量的影响
感官质量评吸是通过专业评吸人员的视觉、嗅觉、味觉感受而引起的反应并感知到烟草或卷烟中其他物质的特征或性质的一种科学方法。通过感官评吸可以对烟叶原料及品质给表5烤烟内在化学成分分析
处理烟碱
(%)总糖
(%)还原糖
(%)总氮
(%)钾
(%)氯
(%)糖/碱氮/碱钾/氯总糖-还原糖
(百分点)T11.6528.3626.471.852.860.0617.171.1246.831.89T21.4331.6330.931.582.40.0322.121.1178.670.70T31.9325.7125.281.902.930.0313.320.9997.670.43T41.8829.2528.411.802.680.0416.40.9565.750.84T51.4427.4826.671.333.370.0719.130.9347.290.81T62.0427.7224.271.903.510.0813.580.9343.253.21CK1.7023.8722.322.113.760.0614.021.2461.51.55
出评价与鉴定。由表6可以看出,辽烟17的香型为浓香到清香,香气量充足,香气质很好,浓度为较小到小,刺激性为很小,劲头中到稍重,杂气尚轻到轻,干净度为较干净到中等。综合得分以T2(施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2)和T3(白云石粉1 200 kg/hm2)处理最高,为80.5分;其次为T1、T6处理,最低的为T4(施用白云石粉 800 kg/hm2)、T5(施用秸秆碳化粉1200 kg/hm2)和CK处理。从感官质量综合得分来看,施用白云石粉1 200 kg/hm2、施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2和施用炭基复合肥525 kg/hm2的方案都能有效提高丹东烟区烤烟的烟叶质量。表6烤后烟叶感官质量评吸结果
处理等级质量特征评价香型
得分香气特征香气量香气质杂气香气特
征得分烟气特征干净度劲头浓度湿润烟气特
征得分口感特征刺激性回味口感特征
得分综合
得分T1C3F7.012.512.57.0327.54.57.54.023.513.03.516.579.0T2C3F7.512.513.07.5337.54.57.54.023.513.03.516.580.5T3C3F7.512.513.07.5338.04.57.54.024.013.03.516.080.5T4C3F7.011.512.07.030.57.04.57.53.522.512.53.015.575.5T5C3F6.511.512.07.5317.04.57.53.522.512.53.015.575.5T6C3F7.512.512.07.5327.54.57.53.523.013.03.516.079.0CKC3F7.012.511.57.0317.04.57.53.522.512.03.015.075.5
3结论与讨论
土壤改良是提高烤烟产量、改善烤烟品质的重要措施之一[14],前人就烟草生产中化肥、有机肥的施用及其对烤烟的影响进行了广泛的研究。周道金等的研究表明,在植烟土壤上施入白云石粉1 125 kg/hm2可改善土壤pH值,从5.05升至536,产量提高117.45 kg/hm2,产值增加1 798.05元/hm2,将上等烟叶比例提高了3.93百分点,以及表现出更加协调的糖碱比[15]。本试验显示,施用土壤改良剂可以不同程度改良丹东地区土壤pH值,其中改良幅度最好的为施用白云石粉 1 200 kg/hm2 和生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2的2个处理,分别比耕前提高了0.68和0.62;在丹东地区酸性土壤中施用白云石粉1 200 kg/hm2和施用生石灰1 200 kg/hm2加MgSO4 75 kg/hm2可以很好地促进烟株后期的落黄;除了秸秆碳化粉外,在丹东酸性土壤中施用改良剂可以不同程度改进烟株的农艺性状,这可能是因为施用秸秆碳化粉的处理缺乏某种必需的营养元素,还需进一步探究;施用改良剂后的处理在病害高发期发病率有所降低,这可能是因为酸性土壤改良剂的施用可以提高烟株的抗病性;施用白云石粉 1 200 kg/hm2 的处理的经济性状最优,其次为施用生石灰 1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2的处理,由此可以看出施用适量白云石粉1 200 kg/hm2或生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2 的处理方案都能有效中和丹东土壤中的酸性物质,改善土壤环境,促进烟株生长,从而获得更高的收益;从化学成分分析可得,辽宁地区生产的烟叶烟碱含量较低,而糖分含量过高,在施肥的7个处理中,以施用白云石粉 1 200 kg/hm2 的处理和施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2 的处理在减小两糖差值,协调糖碱比、氮碱比、钾氯比等方面均优于其他处理;从感官评吸综合得分来看,施用白云石粉1 200 kg/hm2、施用生石灰1 200 kg/hm2、施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2和施用炭基复合肥 525 kg/hm2 的方案都取得了较好的分数。以上结果表明,施用土壤改良剂后,株高增高、叶面积增大、产量增长、产值更高,这可能是因为土壤pH值的升高使得土壤容重、总孔隙度和非毛管孔隙度以及土壤的综合物理性状得到了改善,给烟株生长提供了更好的土壤环境。因此,在丹东地区的烟田适当施用白云石粉或生石灰加硫酸镁来慢慢改善土壤pH值,可达到提高烟叶的产量和质量,生产出优质烟叶的目的。
参考文献:
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[13]王艺霖,赵丽伟,肖炳光,等. 不同基因型烤烟的钾素营养特性[J]. 江苏农业学报,2012,28(3):472-476.
[14]黄泰松,张纪利,金亚波,等. 施钼对烟草香气成分含量的影响[J]. 江苏农业科学,2012,40(6):94-95.
[15]周道金,曾文龙,黄光伟. 植烟土壤酸度调节定位试验研究[J]. 中国烟草科学,2007,28(3):6-8.陆铮铮,蒋选利. 烟草青枯病菌土壤拮抗细菌的筛选及鉴定[J]. 江苏农业科学,2014,42(6):99-102.
18%~22% 为最适含量,还原糖的最适含量为14%~18%,总氮以1.4%~2.7%为最适含量,氮碱比在1左右最佳,糖碱比最适值为10,钾氯比在4~10最佳[12]。本研究烟叶主要化学成分分析结果如表5。从烟碱可以看出,T6处理(施用炭基复合肥525 kg/hm2)的烟碱含量最高,为2.04%;其次是T3处理(施用白云石粉1 200 kg/hm2),为1.93%;烟碱含量最少的处理为T2和T5,顺序为T6>T3>T4>CK>T1>T5>T2。从糖分可以看出,与对照相比,各处理的总糖、还原糖含量均偏高,总糖含量多少顺序为T2>T4>T1>T6>T5>T3>CK,还原糖含量顺序为T2>T4>T5>T1>T3>T6>CK,而两糖差值以T3处理最小,其次是T2处理,说明T3处理和T2处理比其他处理可以更有效地协调还原糖和总糖的积累。从总氮含量来看,各处理总氮含量都在最适值范围之内,总氮含量顺序为CK>T3=T6>T1>T4>T2>T5。钾的含量影响烟叶的颜色、身份,特别是燃烧性和吸湿性,人们常把烤烟含钾率作为衡量烟叶质量的重要标准[13];少量的氯对烟叶质量是必需的,大量的氯则降低了烟叶的持火性,一般钾氯比越高燃烧性越好。由表5可知,钾氯比最好的为T3处理,从大到小顺序为T3>T2>T4>CK>T5>T1>T6。从糖碱比看,T2>T5>T1>T4>CK>T6>T3,表明T2处理可以有效促进烟叶内糖分的积累,有效降低烟碱的合成。从氮碱比看,T3处理最接近1。
根据以上结果初步分析表明:在施肥的7个处理中,以施用白云石粉1 200 kg/hm2和施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2的处理,在减小两糖差值,协调糖碱比、氮碱比、钾氯比等方面均优于其他施肥处理。
2.7土壤改良对烟叶感官质量的影响
感官质量评吸是通过专业评吸人员的视觉、嗅觉、味觉感受而引起的反应并感知到烟草或卷烟中其他物质的特征或性质的一种科学方法。通过感官评吸可以对烟叶原料及品质给表5烤烟内在化学成分分析
处理烟碱
(%)总糖
(%)还原糖
(%)总氮
(%)钾
(%)氯
(%)糖/碱氮/碱钾/氯总糖-还原糖
(百分点)T11.6528.3626.471.852.860.0617.171.1246.831.89T21.4331.6330.931.582.40.0322.121.1178.670.70T31.9325.7125.281.902.930.0313.320.9997.670.43T41.8829.2528.411.802.680.0416.40.9565.750.84T51.4427.4826.671.333.370.0719.130.9347.290.81T62.0427.7224.271.903.510.0813.580.9343.253.21CK1.7023.8722.322.113.760.0614.021.2461.51.55
出评价与鉴定。由表6可以看出,辽烟17的香型为浓香到清香,香气量充足,香气质很好,浓度为较小到小,刺激性为很小,劲头中到稍重,杂气尚轻到轻,干净度为较干净到中等。综合得分以T2(施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2)和T3(白云石粉1 200 kg/hm2)处理最高,为80.5分;其次为T1、T6处理,最低的为T4(施用白云石粉 800 kg/hm2)、T5(施用秸秆碳化粉1200 kg/hm2)和CK处理。从感官质量综合得分来看,施用白云石粉1 200 kg/hm2、施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2和施用炭基复合肥525 kg/hm2的方案都能有效提高丹东烟区烤烟的烟叶质量。表6烤后烟叶感官质量评吸结果
处理等级质量特征评价香型
得分香气特征香气量香气质杂气香气特
征得分烟气特征干净度劲头浓度湿润烟气特
征得分口感特征刺激性回味口感特征
得分综合
得分T1C3F7.012.512.57.0327.54.57.54.023.513.03.516.579.0T2C3F7.512.513.07.5337.54.57.54.023.513.03.516.580.5T3C3F7.512.513.07.5338.04.57.54.024.013.03.516.080.5T4C3F7.011.512.07.030.57.04.57.53.522.512.53.015.575.5T5C3F6.511.512.07.5317.04.57.53.522.512.53.015.575.5T6C3F7.512.512.07.5327.54.57.53.523.013.03.516.079.0CKC3F7.012.511.57.0317.04.57.53.522.512.03.015.075.5
3结论与讨论
土壤改良是提高烤烟产量、改善烤烟品质的重要措施之一[14],前人就烟草生产中化肥、有机肥的施用及其对烤烟的影响进行了广泛的研究。周道金等的研究表明,在植烟土壤上施入白云石粉1 125 kg/hm2可改善土壤pH值,从5.05升至536,产量提高117.45 kg/hm2,产值增加1 798.05元/hm2,将上等烟叶比例提高了3.93百分点,以及表现出更加协调的糖碱比[15]。本试验显示,施用土壤改良剂可以不同程度改良丹东地区土壤pH值,其中改良幅度最好的为施用白云石粉 1 200 kg/hm2 和生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2的2个处理,分别比耕前提高了0.68和0.62;在丹东地区酸性土壤中施用白云石粉1 200 kg/hm2和施用生石灰1 200 kg/hm2加MgSO4 75 kg/hm2可以很好地促进烟株后期的落黄;除了秸秆碳化粉外,在丹东酸性土壤中施用改良剂可以不同程度改进烟株的农艺性状,这可能是因为施用秸秆碳化粉的处理缺乏某种必需的营养元素,还需进一步探究;施用改良剂后的处理在病害高发期发病率有所降低,这可能是因为酸性土壤改良剂的施用可以提高烟株的抗病性;施用白云石粉 1 200 kg/hm2 的处理的经济性状最优,其次为施用生石灰 1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2的处理,由此可以看出施用适量白云石粉1 200 kg/hm2或生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2 的处理方案都能有效中和丹东土壤中的酸性物质,改善土壤环境,促进烟株生长,从而获得更高的收益;从化学成分分析可得,辽宁地区生产的烟叶烟碱含量较低,而糖分含量过高,在施肥的7个处理中,以施用白云石粉 1 200 kg/hm2 的处理和施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2 的处理在减小两糖差值,协调糖碱比、氮碱比、钾氯比等方面均优于其他处理;从感官评吸综合得分来看,施用白云石粉1 200 kg/hm2、施用生石灰1 200 kg/hm2、施用生石灰1 200 kg/hm2+MgSO4 75 kg/hm2和施用炭基复合肥 525 kg/hm2 的方案都取得了较好的分数。以上结果表明,施用土壤改良剂后,株高增高、叶面积增大、产量增长、产值更高,这可能是因为土壤pH值的升高使得土壤容重、总孔隙度和非毛管孔隙度以及土壤的综合物理性状得到了改善,给烟株生长提供了更好的土壤环境。因此,在丹东地区的烟田适当施用白云石粉或生石灰加硫酸镁来慢慢改善土壤pH值,可达到提高烟叶的产量和质量,生产出优质烟叶的目的。
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[15]周道金,曾文龙,黄光伟. 植烟土壤酸度调节定位试验研究[J]. 中国烟草科学,2007,28(3):6-8.陆铮铮,蒋选利. 烟草青枯病菌土壤拮抗细菌的筛选及鉴定[J]. 江苏农业科学,2014,42(6):99-102.