生物有机肥与无机肥配施对烤烟生理特性和生长的影响
2017-05-11李群岭徐文兵齐永杰罗建钦邓小华
李群岭,徐文兵,齐永杰,罗 伟,罗建钦,吴 峰,邓小华*
(1广西中烟工业有限责任公司,南宁530001;2湖南农业大学农学院,长沙410128)
生物有机肥与无机肥配施对烤烟生理特性和生长的影响
李群岭1,徐文兵1,齐永杰1,罗 伟2,罗建钦1,吴 峰1,邓小华2*
(1广西中烟工业有限责任公司,南宁530001;2湖南农业大学农学院,长沙410128)
为探明生物有机肥与无机肥配施比例,采用盆栽模拟试验研究了生物有机肥与无机肥配施对烤烟生理特性和生长的影响。结果表明:生物有机肥与无机肥配施可改善烤烟农艺性状,增加烤烟生物量,提高烟叶的叶绿素含量、氮代谢强度和抗逆能力,增加根系活力和体积。生物有机肥的配施比例在50%~70%时促进烤烟生长效果显著,其中以配施比例70%的促生效果最好。
烤烟;施肥;生物有机肥;生理特性;生长发育
生物有机肥与无机肥配施可活化土壤养分[1,2],改善土壤环境微生态[3,4],平衡作物营养[5],提高作物产量[1,4,6],一直是研究热点,但涉及烤烟生理特性和生长发育方面的研究报道较少。本研究旨在探讨生物有机肥与无机肥的不同用量配比对烤烟生理特性指标和生长发育的影响,为生物有机肥的合理应用与烤烟科学施肥提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2015年在湖南农业大学烟草基地进行。烤烟品种为‘K326’。盆栽试验土壤为水稻土,土壤pH为6.71,有机质34.36 g/kg,碱解氮169.45 mg/kg,有效磷30.32 mg/kg,速效钾101.21 mg/kg。烟草专用基肥的N、P、K含量分别为8%、10%、11%,生物有机肥的N、P、K含量分别为5%、0.8%、1%,提苗肥的N、P、K含量分别为20%、0%、8.8%,专用追肥的N、P、K含量分别为10.0%、5.0%、29.0%。
1.2 试验设计
试验设4个处理,分别是:T1.生物有机肥0%+烟草专用复合肥100%;T2.生物有机肥30%+烟草专用复合肥70%;T3.生物有机肥50%+烟草专用复合肥50%;T4.生物有机肥70%+烟草专用复合肥30%。采用盆栽试验,盆钵规格为直径25 cm、高40 cm,每盆装水稻土12 kg。每盆保证相同基肥施氮量4 g,由生物有机肥和烟草专用复合肥的施用比例进行调配,与盆栽土混匀。每盆移栽4叶1心的烤烟苗1株,浇透定根水。移栽后7 d浇施5 g/盆提苗肥,约3周后穴施20 g/盆烟草专用追肥。每处理栽种40盆。
1.3 主要测定指标和方法
(1)农艺性状和生物量。在烟苗移栽后75 d,每个处理取有代表性烟株10株,按《烟草农艺性状调查测量方法》(YC/T142-2010)测定株高、茎围、最大叶长与宽,计算最大叶面积(叶长×叶宽× 0.6345);每个处理选取3株有代表性的烟株进行整株收获,分离根、茎、叶,用清水冲洗根部附着土壤,采用烘干法分别测定根、茎、叶干质量。
(2)叶绿素含量和叶片的硝酸还原酶(NR)活性、丙二醛(MDA)含量。在烟苗移栽后25、50、75 d,每个处理取有代表性烟株3株,采用分光光度法测量从上至下数第5片烟叶的叶绿素含量[7],采用活体法测定硝酸还原酶活性[8],采用硫代巴比妥酸法测定丙二醛含量[7]。
(3)根系活力和根系体积。在烟苗移栽后25、50、75 d,每个处理随机选取3株代表性烟株,采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定根系活力[9],采用排水法测定根系体积[8]。
1.4 统计方法
采用Microsoft Excel 2003和SPSS17.0进行数据处理和统计分析。采用Duncan法进行多重比较,英文小写字母表示5%差异显著水平。
2 结果与分析
2.1 烤烟农艺性状
烟苗移栽后75 d的农艺性状如表1。从株高看,T1>T2>T3>T4,其中,T1、T2显著高于T3、T4。从茎围看,T4>T3>T2>T1,其中,T3、T4显著高于T1。从叶片数看,各处理间差异不显著。从最大叶面积看,T4>T3>T2>T1,4个处理之间均存在显著差异。以上结果表明生物有机肥和无机肥混合配施的烟株生长稳健,以T4处理长势最好,其次是T3处理。
表1 烤烟移栽75 d后各处理的农艺性状Table 1 Agronom ic traits of tobacco p lant after transp lant 75 d w ith different treats
2.2 烤烟生物量
烟苗移栽后75 d的烟株生物量见表2。无论是根干重,还是茎干重、叶干重,均表现为T4>T3>T2>T1,表明生物有机肥和无机肥混合配施,可提高烟株干物质量,以T4处理的总干物质量最高,其次是T3处理。
表2 烤烟移栽75 d后各处理的生物量Table 2 Biomass of tobacco plant after transplant75 d with different treats
2.3 叶绿素含量
叶绿素的含量反映了植株进行光合作用的能力。由图1可知,在移栽后的前期,不同处理叶绿素含量差异不显著。在移栽后50~75 d,不同处理的叶绿素含量差异逐渐拉大。在移栽后50 d,T4的叶绿素含量显著高于其他处理,T3的叶绿素含量显著高于T2、T1。在移栽后75 d,T4、T3、T2的叶绿素含量显著低于T1。这一结果表明,生物有机肥与无机肥配施能够提高生长中期烟叶叶绿素的含量,从而增强光合作用强度,增加光合作用产物的合成与积累;在移栽75 d后,施用生物有机肥处理的烟叶叶绿素含量低于施用无机肥处理,表明施用生物有机肥的肥效要慢于无机肥。
图1 不同处理的烤烟叶绿素含量Fig.1 Chlorophyll contents of flue-cured tobacco leaf w ith different treats
2.4 硝酸还原酶活性
硝酸还原酶(NR)是植物氮代谢的关键酶,其活性强弱反映氮代谢的强弱。由图2可知,各处理叶片硝酸还原酶活性变化基本趋于一致,先升后降,以移栽后50 d的叶片硝酸还原酶活性最强。3个时期的硝酸还原酶活性均表现为T4>T3>T2>T1,其中,T3、T4的硝酸还原酶活性显著高于T1、T2。表明生物有机肥与无机肥配施可提高叶片的硝酸还原酶活性,且随着生物有机肥用量增加,叶片硝酸还原酶活性增强。
图2 不同处理的烤烟叶片NR活性Fig.2 NR activities of flue-cured tobacco leaf with different treats
2.5 丙二醛含量
丙二醛(MDA)是植物器官衰老或在逆境条件下发生脂氧化作用的产物,其含量高低表示细胞膜脂过氧化程度和植物对逆境条件的反应强弱。由图3可知,各处理叶片丙二醛含量变化基本趋于一致,均为上升趋势。在烟苗移栽后25 d,丙二醛含量是T1>T2>T4>T3,其中,T1、T2的丙二醛含量显著高于T3、T4;在烟苗移栽后50 d,丙二醛含量是T1>T2>T3>T4,其中,T1、T2的丙二醛含量显著高于T4;在烟苗移栽后75 d,丙二醛含量是T1>T2>T3>T4,其中,T1、T2的丙二醛含量显著高于T3、T4。说明生物有机肥和无机肥配施有利于烤烟的生长发育,降低烟叶中的MDA含量,其中,以T4、T3对烤烟生长的不利环境缓解能力最强,有利于烤烟的生长。
图3 不同处理的烤烟叶片MDA含量Fig.3 MDA content of flue-cured tobacco leaf w ith different treats
2.6 根系活力
由图4可知,烤烟移栽后25~75 d的根系活力变化规律为前期较高,中期高,后期较低。在移栽后25~50 d,根系活力逐渐增大,至50 d时达最大;移栽后50~75 d,烤烟根系活力逐渐下降。从不同处理看,根系活力大小表现为T4>T3>T2>T1,4个处理之间差异显著。表明生物有机肥与无机肥配施可提高根系活力,且随着生物有机肥用量增加,根系活力增强。
图4 不同处理的烤烟根系活力Fig.4 Root vigor activities of tobacco p lant with different treats
2.7 根系体积
由图5可知,在烟苗移栽后25~75 d,根系体积均是T4>T3>T1>T2,其中,T1、T2的根系体积显著低于T3、T4,说明生物有机肥和无机肥配施有利于烤烟根系生长。
图5 不同处理的烤烟根系体积Fig.5 Root volume of tobacco p lant w ith different treats
3 讨论与结论
随着微生物技术和商品有机肥的结合,符合生产绿色烟叶发展要求的生物有机肥的快速发展,将为中国现代烟草农业发展、烟农增产增收发挥重要作用。生物有机肥料虽以缓效养分为主,但含有一定数量的速效养分,而且肥料中存在的微生物可以产生植物激素类物质,可以促进烤烟生长[10]。本研究结果表明,生物有机肥和无机肥配施,可提高烤烟生长期间的叶绿素含量从而提高光合作用和氮肥利用效率,可提高根系活力从而增强对不良环境的适应能力,可改善烟株农艺性状,增加根系体积,增加烤烟生物量,为优质烤烟生产打下良好基础。
生物有机肥在烟草上的应用核心问题始终是肥效,不同施用方式的促生效果明显不同。生物有机肥和无机肥配施比例显著影响生物有机肥的施用效果[5,6]。本研究结果表明,以生物有机肥占70%的处理(T4)促生效果最好,其次是生物有机肥占50%的处理(T3)。生物有机肥占30%的处理(T2)虽有一定促生效果,但与不施生物有机肥的处理(T1)在大多数指标上差异不显著。可见,生物有机肥与无机肥配施,生物有机肥至少要在50%以上,才能取得显著效果。
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Effects of Combining App lication of Bio-organic Fertilizers and Chem ical Fertilizers on Physiological Characteristics and Grow th of Flue-cured Tobacco
LIQunling1,XU Wenbin1,QIRongjie1,LUOWei2,LUO Jianqin1,WU Feng1,DENG Xiaohua2*
(1 China Tobacco Guanxi Industrial Co.Ltd.,Nanning,Guanxi53001,China;2 College of Agronomy,Hunan Agricultural University,Changsha,Hunan 410128,China)
In order to explore the combining application ratio of bio-organic fertilizers and chemical fertilizers,a pot experimentwas conducted to study the effects of combining application of bio-organic fertilizers and chemical fertilizers on physiological characteristics and growth of flue-cured tobacco.The results showed that:combining application of bio-organic fertilizers and chemical fertilizers showed advantages of improving tobacco agronomic traits,increasing tobacco biomass,improving tobacco leaf chlorophyll content and nitrogen metabolism intensity and stress resistance,increasing tobacco root activity and volume.There was significanteffect to accelerate tobacco plantgrowth when the ratio of organic-N fertilizer applied was50%~70%of total N level.The best effect to accelerate tobacco plantgrowth was found when the ratio of organic-N fertilizer applied was 70%of total N level.
flue-cured tobacco;fertilization;bio-organic fertilizer;physiological characteristics;growth
S572.062
A
1001-5280(2017)03-0289-04 DO I:10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2017.03.16
2017- 01- 08
李群岭(1980-),男,硕士,助理农艺师,主要从事烟叶生产与科研工作,Email:105332704@qq.com。*通信作者,邓小华,博士,教授,主要从事烟草科学与工程技术研究,Email:yzdxh@163.com。
广西中烟工业有限责任公司项目(201545000034011)。