不同有机肥对烤烟云烟87生长发育及土壤肥力的影响

毛家伟，孙大为，张 翔，杨立均，李 亮，司贤宗，郭传滨(.河南省农业科学院 植物营养与资源环境研究所，河南 郑州 45000； .驻马店市烟草公司，河南 驻马店 463000)

不同有机肥对烤烟云烟87生长发育及土壤肥力的影响

毛家伟1，孙大为2，张 翔1，杨立均2，李 亮1，司贤宗1，郭传滨2
(1.河南省农业科学院 植物营养与资源环境研究所，河南 郑州 450002； 2.驻马店市烟草公司，河南 驻马店 463000)

为探讨豫南烟区有机肥合理施用技术，利用田间试验研究了不同有机肥对烤烟云烟87生长发育及土壤肥力的影响。结果表明，移栽后30 d，与对照(只施用化肥)相比，施用有机肥+化肥处理烟株的株高、茎围、叶片数和叶面积均有一定提高；移栽后60 d，以芝麻饼肥+化肥处理各项农艺性状指标最好。与对照相比，施用有机肥处理产量和产值均显著增加，各施用有机肥+化肥处理间相比，以芝麻饼肥+化肥处理经济性状最佳，产量、产值、均价和上等烟比例分别为2 682 kg/hm2、69 677元/hm2、25.98元/kg和54.34%。施用有机肥+化肥处理烟叶的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均较对照显著提高。施用有机肥+化肥处理土壤中有机质含量在整个生育期均高于对照；不同有机肥+化肥处理间相比，以芝麻饼肥+化肥处理土壤碱解氮含量在移栽后45 d后较高，60 d之后下降较快；另外，芝麻饼肥+化肥处理的土壤有效磷和速效钾含量在整个生育期均较高。综合分析，对于豫南烟区主栽品种云烟87来讲，施用的有机肥以芝麻饼肥最佳。

有机肥种类； 烤烟； 云烟87； 土壤肥力； 光合特性； 经济性状

豫南烟区是河南省优质烟叶产区之一，多年来，云烟87一直是该区的主要种植品种。近年来，由于在烟叶生产中片面追求产量，长期大量施用化肥，忽视有机肥的施用，造成烟田土壤板结，土壤中各种营养元素比例失调[1]，致使烤烟生长的土壤环境变差，限制了烟叶产量和品质的提高[2]。目前，有机肥越来越受到人们的重视并在生产上得到广泛应用。大量研究结果表明，有机肥和无机肥配合施用，可以充分利用二者的优点，提高土壤酶活性和供肥能力，增加土壤有机质积累，改善土壤团粒结构和土壤持水能力，进而提高作物的产量和品质[3-7]。在烟叶生产上，已有研究表明，合理施用有机肥，能更好地满足烟株生长对养分的需要，促进生长发育[8]，提高烟叶中钾含量，改善烟叶品质[9]。另外，不同种类的有机肥养分特别是N、P、K含量和C/N比值等不同，施入土壤的分解状况和养分释放也不同，因而对烟株生长和烟叶品质影响不同[10]。针对豫南烟区土壤存在的问题，利用当地烤烟生产上常用的几种有机肥品种，从农艺性状、光合特性、经济性状和土壤肥力几个方面研究了不同种类有机肥对云烟87的影响，旨在筛选出适合云烟87品种的有机肥，提高当地烤烟生产技术水平。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验于2015年在河南省确山县竹沟镇大里河村进行，供试土壤耕层基础理化性状为：pH值7.3，有机质13.3 g/kg、碱解氮103.2 mg/kg、速效磷19.3 mg/kg、速效钾155.2 mg/kg。试验地肥力均匀一致，地势平坦，排灌方便。试验前茬为烟草，供试烤烟品种为云烟87。供试肥料种类有：一铵(N 10%、P2O545%)、硝铵磷(N 32%、P2O54%)、硫酸钾(K2O 50%)、芝麻饼肥(N-P2O5-K2O≥5%、有机质≥45%、腐植酸≥10%)、餐厨生物有机肥(N-P2O5-K2O≥5%、有机质≥45%)、蓄禽生物有机肥(有效活菌数≥0.2亿cfu/g，有机质≥45%)、竹炭生物有机肥(N-P2O5-K2O≥5%、有效活菌数≥0.2亿 cfu/g、有机质≥40%、氨基酸≥5%、腐植酸≥10%)。

1.2 试验设计

试验设5个处理，即T1：对照，只施用化肥；T2：芝麻饼肥+化肥；T3：餐厨有机肥+化肥；T4：蓄禽生物有机肥+化肥；T5：竹炭生物有机肥+化肥。试验3次重复，随机排列，小区面积72 m2。试验各处理氮、磷、钾用量相同，均为N 67.5 kg/hm2、P2O5101.25 kg/hm2、K2O 236.25 kg/hm2。施用无机肥和有机肥的处理中无机氮和有机氮比例为3∶1，有机肥中磷、钾含量忽略不计，氮含量均按5%计算，有机肥施用量均为337.5 kg/hm2。施肥方式：有机肥全部条施，无机氮肥70%条施、30%穴施，磷肥全部条施，钾肥20%穴施、80%团棵期追施。试验于8月13日采烤结束。其他各项田间生产管理措施统一按当地规范化措施进行。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 农艺性状 每个处理选择有代表性的烟株5株挂牌作标记，分别在移栽后30、60 d记录株高、茎围、叶片数、最大叶长及宽等农艺性状，叶面积=叶片长×叶片宽×叶面积指数，叶面积指数按0.634 5计算。

1.3.2 光合特性 在移栽后50 d，选择晴朗无风的天气于9:30—11:00采用Li-6400光合仪测定净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度。

1.3.3 经济性状 各小区单独计产、分级，计算产量和产值。

1.3.4 土壤肥力 分别在移栽后30、45、60 d和试验结束后取各处理耕层土壤样品，经风干、过筛、混匀后测定有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量，测定方法按文献[11]分析。

1.4 数据处理与分析

采用Excel 2010和DPS软件对试验数据进行统计分析，并采用Duncan氏新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同处理对烟株农艺性状的影响

由表1可以看出，在移栽后30 d，与T1处理相比，施用生物有机肥和化肥处理的烟株株高、茎围、叶片数和叶面积分别提高2.7～9.7 cm、0.2～0.9 cm、1.0～1.5片和102.0～181.5 cm2；株高和叶面积以处理T2最高，分别为35.0 cm和716.9 cm2，茎围以处理T3最高，达7.1 cm。在移栽后60 d，处理T2株高显著高于其他处理；各处理叶片数差异不显著；茎围以处理T2和处理T5较高，分别为8.2 cm和8.1 cm；与处理T1相比，施用有机肥和化肥提高了叶面积，表现为T2>T3>T4>T5>T1，处理T2和处理T3差异不显著，但均显著高于其他处理。

表1 不同处理烟株的农艺性状

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下同。

2.2 不同处理对烟叶光合特性的影响

净光合速率是植物体内光合速率和呼吸速率的差值[12]。由图1A可见，与处理T1相比，施用有机肥和化肥处理净光合速率均显著提高，增幅为2.68～6.58 μmol/(m2·s)，说明施用有机肥和化肥提高了叶片对光的捕获量及转化。各施用有机肥和化肥处理间相比，以处理T3净光合速率最高，达27.67 μmol/(m2·s)，显著高于处理T4和处理T5，但与处理T2差异不显著。

气孔是植物与外界环境进行物质交换的主要通道，气孔导度是决定植物光合强度和蒸腾强度的重要因素[13]。由图1B可见，与处理T1相比，施用有机肥和化肥处理均显著提高烟叶气孔导度，但各施用有机肥和化肥处理间差异不显著，以处理T2最高，达0.52 mol/(m2·s)。

由图1C可见，以处理T1胞间CO2浓度最高，达326.5 μmol/mol，显著高于处理T2、T3、T4，与处理T5差异不显著，处理T2胞间CO2浓度最低。

由图1D可见，不同处理蒸腾速率表现为：T2>T3>T4>T5>T1。处理T2、T3显著高于处理T1、T5。

不同小写字母表示差异显著(P<0.05)图1 不同处理烟叶的光合特性

2.3 不同处理对烤烟经济性状的影响

由表2可见，与处理T1相比，施用有机肥和化肥处理产量均有显著增加，增幅为10.3%～29.0%；各施用生物有机肥和化肥处理间相比，以处理T2产量最高，达2 682 kg/hm2，处理T3、T2间产量差异不显著，但二者均显著高于处理T5。各处理产值表现为T2>T3>T4>T5>T1，处理T2、T3产值显著高于处理T1、T5。各处理烤后烟叶均价和上等烟比例均以处理T2最高，分别为25.98元/kg和54.34%。

表2 不同处理烤烟的经济性状

2.4 不同处理对土壤肥力动态变化的影响

有机质含量是衡量土壤肥力高低的重要指标，它能促使土壤形成团粒结构，提高土壤的吸收性能和缓冲性能[14]。从图2A可以看出，与处理T1相比，施用有机肥和化肥处理土壤中有机质含量在整个生育期均有提高。不同有机肥和化肥处理间相比，以处理T2在整个生育期有机质含量较低。

由图2B可见，各处理土壤中碱解氮含量随烟株生育进程推进呈现先升高后降低的趋势。移栽后30 d，以处理T1土壤中碱解氮含量最高，达238.8 mg/kg，处理T4、T5碱解氮含量较低；移栽后45 d，处理T1、T2碱解氮含量明显高于其他处理。在试验结束后，以处理T2土壤碱解氮含量最低。从移栽后30 d到结束，以处理T1土壤碱解氮含量下降速度最快，说明只施无机氮肥的土壤中氮素流失或转化最快。

由图2C可见，处理T1有效磷含量在移栽后30 d达到最高之后迅速下降，到结束后降到最低。处理T2、T3土壤有效磷含量在移栽后60 d前一直呈上升趋势，处理T4、T5土壤有效磷含量在整个生育期无显著变化。

由图2D可见，各处理速效钾含量随烟株生长呈先增加后下降的趋势。移栽后30 d后处理T1下降最快。移栽后45～60 d，均以处理T2明显高于其他处理。在结束后，各处理土壤速效钾含量表现为T5≈T2>T4>T3>T1。

图2 不同处理对土壤肥力的影响

3 结论与讨论

已有研究表明，施用有机肥能显著促进烟株生长发育，有利于提高烟株的抗病性，提高烤烟产量、质量和上中等烟比例[15-17]。本研究表明，在移栽后30 d，与处理T1相比，施用有机肥处理在株高、茎围、叶片数和叶面积上均有一定程度提高；在移栽后60 d，以芝麻饼肥+化肥处理各项农艺性状指标最好。施河丽等[18]研究表明，生长前期，施用生物有机肥的烟株生长发育慢于不施生物有机肥处理；生长后期，施用有机肥则促进了烟株生长发育，促进了中部叶和上部叶开片。本研究则显示，生长前期，施用有机肥+化肥处理也促进了烟株生长发育，这可能是由于前期烟株对养分的需求较低，而各处理在前期土壤中的养分含量均比较充足，另外，有机肥增加了土壤的通透性，改善了土壤微生物的群体结构。从本试验的产量和产值来看，与处理T1相比，施用有机肥+化肥处理产量均有显著增加；各施用生物有机肥+化肥处理间相比，以芝麻饼肥+化肥处理产量最高，达2 682 kg/hm2，产值也以芝麻饼肥+化肥处理最高，与处理T3(餐厨有机肥+化肥)差异不显著，但显著高于其他处理。光合作用是作物生长发育和产量形成的基础，提高作物产量和品质的根本途径就是改善作物的光合性能[19]。本试验结果表明，与处理T1相比，施用有机肥处理均显著提高了烟叶的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率，各有机肥+化肥处理间相比，以处理T2、T3表现最好，施用有机肥在一定程度上降低了胞间CO2浓度。王军等[20]研究表明，施用有机肥可不同程度地提高烟株移栽后30～60 d土壤中有效氮、速效磷、速效钾的含量，保持土壤肥力。本研究表明，与处理T1相比，施用有机肥+化肥处理在整个生育期均提高了土壤中有机质含量。处理T1土壤中碱解氮、有效磷和速效钾含量均表现为在移栽后30 d迅速升高，之后又迅速降低的趋势，说明不施有机肥处理土壤保肥性能较差。不同有机肥+化肥处理间相比，以芝麻饼肥+化肥处理土壤碱解氮含量在移栽45 d后保持在较高水平，60 d之后下降最快，更加符合烤烟云烟87对氮素“少时富，老来贫”的需求特性；另外，以芝麻饼肥+化肥处理有效磷和速效钾含量在整个生育期维持在较高水平，促进了烤烟生长发育。很多研究都表明，施用饼肥特别是芝麻饼肥，能提高烟叶产量，明显改善烟叶品质[21-23]。综合本试验分析，对于豫南烟区主栽品种云烟87来讲，施用的有机肥以芝麻饼肥最佳。

[1] 李姣,刘国顺,高琴,等.不同生物有机肥与烟草专用复合肥配施对烤烟根际土壤微生物及土壤酶活性的影响[J].河南农业大学学报,2013,47(2):132-137.

[2] 张文军,刘华,谢扬军,等.有机肥对烤烟生长及内在质量的影响[J].现代农业科技,2012(3):76-77.

[3] 张杨,宗浩,赵峰,等.不同有机肥对‘红花大金元’生长及产量产值的影响[J].中国农学通报,2013,29(16):143-148.

[4] 唐莉娜,熊德中.有机肥与化肥配施对烤烟生长发育的影响[J].烟草科技,2000(10):32-34.

[5] 陈玉国,李小杰,王海涛,等.烟田有机肥配施对烤烟抗病性和品质的影响[J].河南农业科学,2015,44(6):38-42.

[6] 王家顺,赵承,陆引罡.生物有机无机复混肥对烤烟产量和品质的影响[J].华北农学报,2009,24(增刊):303-306.

[7] 汪林,周冀衡,何伟,等.不同施肥措施对植烟土壤酶活性和供肥能力的影响[J].土壤,2012,44(2):302-307.

[8] 彭艳,周冀衡,杨虹琦,等.烟草专用肥与不同有机肥配施对烤烟生长及主要化学成分的影响[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2008,34(2):159-163.

[9] 介晓磊,王镇,化党领,等.生物有机肥对土壤氮磷钾及烟叶品质成分的影响[J].中国农学通报,2010,26(1):109-114.

[10] 董世峰,刘卫华,刘洪杰,等.不同商品有机肥对烤烟产质的影响[J].中国农学通报,2012,28(4):225-229.

[11] 鲁如坤.土壤农业化学分析法[M].北京:中国农业科技出版社,1998.

[12] 刘雪松,刘贞琦,刘振业,等.烟草叶片比叶重及净光合速率的变化(简报)[J].植物生理学通讯,1991,27(4):279-281.

[13] 钟楚,朱勇.烟草气孔导度对光强的响应[J].中国生态农业学报,2013,21(8):966-972.

[14] 任四海,徐辰生,孙敬权,等.土壤肥力因子与烤烟品质的关系[J].安徽农业科学,2004,32(2):368-369,390.

[15] 付顺,靖军领.不同有机肥对烤烟生长发育及烟叶产质量的影响[J].安徽农学通报,2010,16(7):85-86,119.

[16] 马坤,刘素参,杨辉,等.不同有机肥对有机生态烟叶生长及品质的影响[J].贵州农业科学,2011,39(7):75-80.

[17] 杨云高,王树林,刘国,等.生物有机肥对烤烟产质量及土壤改良的影响[J].中国烟草科学,2012,33(4):70-74.

[18] 施河丽,谭军,秦兴成,等.不同生物有机肥对烤烟生长发育及产质量的影响[J].中国烟草科学,2014,35(2):74-78.

[19] 顾少龙,史宏志,张国显,等.平顶山烟区主要种植烤烟品种光合生理特性研究[J].中国烟草科学,2012,33(4):37-41.

[20] 王军,詹振寿,谢玉华,等.有机物料对植烟土壤速效养分含量的影响[J].中国烟草科学,2009,30(2):31-35.

[21] 韩锦峰,杨素勤,吕巧灵,等.饼肥种类及其与化肥配比对烤烟生长发育及产质的影响[J].河南农业科学,1998(3):11-14.

[22] 王鹏,周建朝,陈连昌,等.发酵饼肥氮在土壤中转化、烟株氮积累及对烟叶产量和质量的影响[J].中国烟草学报,2005,11(6):27-32.

[23] 武雪萍,钟秀明,秦艳青,等.芝麻饼肥与化肥不同比例配施对烟叶香气质量的影响[J].作物学报,2006,32(10):1554-1559.

Effects of Application of Various Organic Fertilizers on Soil Fertility and Growth of Yunyan 87

MAO Jiawei1,SUN Dawei2,ZHANG Xiang1,YANG Lijun2,LI Liang1,SI Xianzong1,GUO Chuanbin2
(1.Institute of Plant Nutrient,Resources and Environment,Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002,China; 2.Tobacco Company of Zhumadian,Zhumadian 463000,China)

In order to discuss the rational application of organic fertilizer in south of Henan,the effects of the application of various organic fertilizers on soil fertility and growth of Yunyan 87 were studied.The results showed that compared with CK(only chemical fertilizer), the treatment with organic and chemical fertilizers increased the plant height,stem girth,leaf number and leaf area at 30 d after transplanting;the agronomic traits of the treatment with sesame seed cake and chemical fertilizer (SSC+F) were the best at 60 d after transplanting.Compared with CK,the application of organic fertilizers significantly increased the yield and output value.Among the different treatments with organic and chemical fertilizers,the application of SSC+F treatment gained the best economic characters,the yield,output value,average price and high grade leaf proportion were 2 682 kg/ha,6 9677 RMB/ha,25.98 RMB/kg and 54.34%.Compared with CK,the application of organic and chemical fertilizers significantly increased the net photosynthetic rate,stomatal conductance,transpiration rate and soil organic matter content in the whole growth period compared.Among different organic fertilizers treatments,the available N content of SSC+F treatment was higher at 45 d after transplanting,and rapidly decreased at 60 d after transplanting.The available P and K content of SSC+F treatment were the highest in the whole growth period. Comprehensively,for Yunyan 87,sesame seed cake fertilizer was suitable for use in the production of tobacco in tobacco-growing region in south of Henan.

organic fertilizer variety; flue-cured tobacco; Yunyan 87; soil fertility; photosynthetic characteristics; economic characters

2016-02-15

河南省烟草专卖局重点科技项目(HYKJ201303,HYKJ201403)；驻马店市烟草公司科技项目(ZMD201501)

毛家伟(1981-)，男，湖北广水人，助理研究员，硕士，主要从事植物营养与施肥方面的研究与技术推广。 E-mail:maojw1981@126.com

S359.1; S572

A

1004-3268(2016)09-0041-05