饼肥配施对烤烟产质量与土壤改良的影响

2018-05-28王玉胜管成伟李旭华张启明叶为民张海伟

广东农业科学 2018年3期

王玉胜，管成伟，李旭华，张启明，叶为民，张海伟

（1.广东中烟工业有限责任公司，广东广州 510385；2.江西省烟草科学研究所，江西南昌 330025）

近年来，由于我国很多烟叶产区在烟叶生产中大量使用化肥，引起了烟区土壤有机质含量降低、土壤营养失调、土壤板结、土壤酸化等一系列问题［1-2］，进而影响烟草正常的生长发育，最终造成其产量和品质的显著降低等问题［3］。

有机肥料施用可以改善土壤理化性状，提高土壤的保水、保肥性能，调节土壤中有机营养的含量，提高土壤肥力［4-8］，同时，合理施用有机肥料，可使烟叶的品质得到明显改善，烟叶香气足，化学成分协调［9-15］。然而，在烟叶生产中，肥料种类较多，不同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也不一样，需要进一步开展肥料配比和施用量研究。

江西是我国东南烟草种植区重要的烤烟产区，王能如等研究表明该省大多数土壤偏酸性［16］，为更好地满足江西特色优质烤烟生产用肥需求，在生产环节应该限制化肥的使用和可用肥源的挖掘。因此，我们研究了不同饼肥与商品有机肥配施比例对烤烟产质量及土壤改良效果的影响，为优质饼肥的合理施用以及促进江西烤烟生产持续发展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2015年在江西省赣州市信丰县西牛镇阳田村烟草试验基地进行，供试土壤为水稻土，其基本理化性质为：pH 7.6，有机质含量9.0 g/kg，速效氮53.1 mg/kg，速效磷15.1 mg/kg，速效钾325 g/kg，中等肥力土壤，供试品种为云烟87，移栽方式为小苗膜下移栽。试验地水肥灌溉设施完善，土壤肥力均衡。

1.2 试验设计

试验在固定氮用量135 kg/hm2的前提下，根据饼肥用量设5个处理：CK：常规施肥；T1：纯芝麻饼肥（有机氮占总施氮量的20%）；T2：纯天德有机肥（有机氮占总施氮量的20%）；T3：芝麻饼肥（5%有机氮）+天德有机肥（15%有机氮）；T4：芝麻饼肥（10%有机氮）＋天德有机肥（10%有机氮）。每个处理4次重复，随机区组排列，小区面积40～50 m2，田间管理按照当地优质烟生产技术规范进行。

肥料由芝麻饼肥（6% N、3% P2O5、1.5%K2O）、烟草专用复合肥（10% N、8% P2O5、20%K2O）、硝酸钾、硫酸钾、过磷酸钙组成。磷肥全部作基肥，商品有机肥条施，饼肥60%条施，40%穴施。钾肥全部作追肥。基肥在移栽前7 d开沟条施，开沟深度15～20 cm。追肥穴施于烟株旁，穴深10～18 cm，在移栽后30～35 d内分3次施入。

1.3 观察记载项目

（1）生育期调查：按观察记载标准记载各处理烟株的生育期，主要包括移栽期、团棵期、现蕾期、打顶期、初烤采收期和终烤采收期等。

（2）烟株打顶后，选择有代表性烟株10株，挂牌作观察株，采收时考查叶长、叶宽和单叶鲜重；采收完毕后，考查株高、茎围和节距。

（3）烤烟干物质积累及养分吸收动态：分别在烟苗移栽后每隔10 d考查叶长、宽，并取样测定各处理烟株根茎叶干重、养分浓度以及淀粉、糖含量、蛋白质含量、总氮、质体色素含量。

（4）土壤微生物测定：在烟株关键生育期定期取根际土，主要用于土壤微生物和酶活性的测定。

（5）各小区取C3F、B2F各1 kg，分析化学成分、质体色素。

2 结果与分析

2.1 饼肥配施对烤烟生育期的影响

不同比例生物有机肥与复合肥配施对初烤烟叶主要生育期的影响调查结果表明，在整个生长过程中施用饼肥有利于促进烟株更早进入相应生育期（提前1～3 d），且饼肥施用量越高，生育期提前更早。

2.2 不同肥料配施处理对农艺性状的影响

从表1可以看出，各处理株高和留叶数的差异不大，但处理T4株高最高，CK株高最低；处理T2有效留叶数最多，处理T4最少。不同饼肥用量对下部叶和中部叶的叶宽有较大影响，下部叶处理T3与其他处理差异显著；中部叶各处理与CK差异显著，且处理T4叶宽最大。不同部位处理叶长之间的差异未达到显著水平。

2.3 饼肥配施对烟株干物质积累的影响

从表2可以看出，不同饼肥用量对烟株各个时期干物质都有较明显的影响，团棵期处理T3各部位干物质积累最高，与其他处理差异显著，处理T4次之；旺长期处理T1各部位干物质积累较高，且达到显著水平，T2最低；现蕾期和采烤前处理T1干物质积累仍然最高。从饼肥量来看，T1为纯饼肥处理，T4配施10%有机肥，饼肥比例其次。说明饼肥用量越高，对于烟株干物质积累越有利。结合2.2中烟叶叶面积的结果，处理T1和T4叶面积小于处理T2和T3，说明饼肥施用比例越高，可能有利于提高烟叶叶片厚度。

表1 不同处理烟株农艺性状表现

表2 不同处理对烟株干物质积累的影响（g）

2.4 饼肥配施对烤烟化学成分的影响

对于上部叶来说，处理T1的烟碱含量最高（表3），且与其他处理差异显著，而配施有机肥的T3和T4处理烟碱含量则低于T1和T2处理；中部叶与上部叶不同，处理T2烟碱最高，处理T4最低，高比例饼肥能够提高上部叶的烟碱含量，但对中部叶烟碱含量有降低的影响。上部叶处理T1和T4的还原糖和总糖含量较高，中部叶处理T3和T2还原糖和总糖较高，高比例饼肥施用能够明显提高上部叶总糖和还原糖含量，却降低在中部叶的含量。通过比较氮碱比，发现处理T1上部叶比例最高且与其他处理相比差异显著，而处理T3中部叶比例最高。在上部叶和中部叶中，处理T4糖碱比均为最高，差异显著。表明处理T4对烟碱降低和成分协调效果较好。

表3 不同处理烤烟化学成分含量

烤烟中微量元素含量测定结果（表4）表明，在上部叶和中部叶中，饼肥和有机肥配施的处理T3和T4有利于烟叶中硼和锌元素的吸收和积累，处理T1的吸收和积累较差。处理T1的铁、钙和锰元素吸收和积累较高，可以看出随着饼肥施用量的增加，能够提升叶片中铁、钙和锰元素的含量。处理T4对于叶片中钼元素的积累有较明显的影响。

表4 不同处理烤烟中微量元素含量

2.5 饼肥配施对烟株质体色素含量的影响

从表5可以看出，上部叶和中部叶处理T1和T4的质体色素含量较高，且与其他处理相比差异显著，所以饼肥含量较高的T1和T4处理能够明显提高叶片中叶黄素和β-胡萝卜素的含量，且处理T3和T4烤后烟叶样品中的叶绿素a含量要高于处理T1和T2，所以饼肥有利于提高色素含量的提高。叶黄素和β-胡萝卜素是烟叶中香气物质的重要前体，本试验结果表明，饼肥的施用有利于提升色素中类胡萝卜素的含量，对于提升烟叶香气含量和烟叶品质具有重要意义。

表5 不同处理下烤烟质体色素含量（μg/g）

2.6 饼肥配施对土壤微生物数量的影响

从表6可以看出，各个时期不同处理土壤微生物含量变化较大，处理T1细菌和放线菌含量高于其他处理且与其他处理差异显著，其次是T4处理含量较高，表明较高比例饼肥处理有利于根际细菌和放线菌的增殖。在对真菌测定时发现，处理T1也能一定程度促进真菌数量的提升，但常规施肥处理的真菌数量低于其他处理，说明配施有机肥比单施化肥有利于改善土壤环境。

2.7 饼肥配施对土壤酶活性的影响

过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶和转化酶是反映土壤代谢活力的重要指标。从表7可以看出，处理T2过氧化氢酶含量较高，且与其他处理差异显著，其次是处理T4和T1，CK最低。在对多酚氧化酶和转化酶测定中发现，处理T1和T4这两种酶的活性均高于处理T2和T3，表明饼肥含量越高，有利于提升土壤中这两种酶的活性。脲酶活性结果显示 T1＞T2＞T4＞CK＞T3，处理T1与其他处理差异显著。通过对酶活性的测定表明，总体上饼肥比例越高，有利于提升土壤酶的代谢活性，对于改善植烟土壤营养状况，促进烟株生长具有良好作用。

表6 不同处理土壤微生物数量（106 CFU）

3 结论与讨论

本试验结果表明，饼肥的施用有利于提高烟株干物质积累及化学成分的协调，这与前人的研究结果［17-18］一致，施用有机肥可改善土壤，促进烤烟根系发育［19］，保障其正常生长，并且能够显著提高烟叶的内在品质［20］。不同配施比例处理之间存在差异，但相对于纯商品有机肥仍然表现较好，其中饼肥（10%有机氮）+天德有机肥（10%有机氮）处理总体上各项指标均表现良好，若干指标要优于纯饼肥处理。

表7 不同处理烟株根际土壤主要酶活性

土壤微生物以及酶活性变化直接反映土壤的代谢动态［21］。饼肥施用有利于提高土壤微生物活性，提高土壤代谢强度。多酚氧化酶代表土壤腐殖化程度，脲酶衡量的是土壤的氮素情况，过氧化氢酶衡量的是土壤的生物代谢活性。饼肥的施用，能够促进土壤中营养利用率，增加土壤微生物的代谢多样性，使土壤保持微生物健康稳定，饼肥（10%有机氮）+天德有机肥（10%有机氮）处理对土壤微生物及土壤酶活性也有较好作用。综合本试验的结果，纯饼肥对烟株生长的促进效果最佳，饼肥（10%有机氮）+天德有机肥（10%有机氮）其次，纯天德有机肥最差。虽然纯饼肥对烤烟产质量的效果最好，但考虑到饼肥价格成本较高，而饼肥（10%有机氮）+天德有机肥（10%有机氮）总体上各项指标均表现良好，若干指标要优于纯饼肥处理。因此应考虑在江西烟叶产区大力推广有机肥的使用。

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