不同生物型肥料对烤烟产质量及土壤酶活性的影响

2020-07-30程培军杨立均张翔李亮司贤宗索炎炎许晓敬

现代农业科技 2020年14期

程培军杨立均张翔李亮司贤宗索炎炎许晓敬

摘要以云烟87为供试材料，研究穴施不同生物型肥料对烤烟干物质量、光合特性、经济效益及化学成分的影响。结果表明，与对照相比，穴施不同生物型肥料能提高烤烟干物质量、产值、钾含量和土壤酶活性。穴施不同生物型肥料可提高烟叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率，从而促进烤烟生长。不同生物型肥料处理烤烟产量顺序为绿色木霉生物菌剂处理最好，虾肽健叶水溶肥处理其次，有机碳液肥处理次之。穴施绿色木霉生物菌剂产值最高，为6.86万元/hm2。与对照相比，不同生物型肥料处理的土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性分别增加了23.1%～40.4%、19.3%～31.1%和15.4%～27.2%。

关键词生物型肥料;烤烟;光合特性;产量; 质量;土壤酶

中图分类号 S572 文献标识码 A

文章编号 1007-5739（2020）14-0002-03

Abstract Using Yunyan 87 as test material， the field experiment was conducted to study the effects of acupoint application of different bio-fertilizers on dry matter quality， photosynthetic characteristics， economic benefits and chemical composition of flue-cured tobacco. The results showed that compared with the control， the acupoint application of different bio-fertilizers could improve the dry matter quality， output value， potassium content and soil enzyme activity in flue-cured tobacco. Acupoint application of different bio-fertilizers could increase the net photosynthetic rate， stomatal conductance， and transpiration rate of tobacco leaves， thereby promoting the growth of flue-cured tobacco. The order of the yield of flue-cured tobacco treated with different bio-fertilizers was the best treatment with Trichoderma viride biological agent， followed by the water-soluble fertilizer treatment with shrimp peptides， followed by the organic carbon liquid fertilizer treatment. The output value of acupoint application of Trichoderma viride was the highest at 68 600 yuan/hm2. Compared with the control， activity of soil urease， invertase and phosphatase of different bio-fertilizers treatments increased by 23.1%-40.4%， 19.3%-31.1% and 15.4%-27.2%， respectively.

Key words biological fertilize; flue-cured tobacco; photosynthetic characteristic; yield; quality; soil enzyme

河南省是我國烤烟主要种植区之一。河南省烟区人均耕地较少，烤烟长期连作和偏施化肥，导致烟田土壤板结、养分不平衡，土壤有益菌群减少，所产烟叶化学成分不协调，不能满足卷烟配方的需要[1-2]。孙延国[3]等研究表明，施用猛生根海藻肥等海洋类土壤改良剂可有效促进烤烟生长，显著增加烟叶产量189.8～449.1 kg/hm2。胡政权等[4]研究发现，土壤施用生物炭能显著提高土壤孔隙度、降低土壤容重、改善土壤板结现象。张子颖等[5]研究表明，绿色木霉配施高碳基肥料可显著提高烤烟经济效益2 800～5 400元/hm2。张翔等[6]研究发现，施用微生物肥对土壤微生物数量、烟叶经济产量及化学品质有影响。但是，针对微生物肥料、有机营养肥料在河南烤烟上穴施比较研究尚未见报道。为此，本研究通过比较绿色木霉、有机碳、猛生根海藻肥和虾肽健叶水溶肥等生物型肥料对烤烟生长发育、烟叶产量及品质的影响，为烤烟生产科学施肥提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在河南省泌阳县双庙乡进行。土壤基础理化性状如下：pH值5.22，含有机质14.4 g/kg、速效氮129 mg/kg、速效磷20.42 mg/kg、速效钾118 mg/kg，前茬为烟草。

1.2 试验材料

供试烤烟品种为云烟87。

供试4种生物型肥料分别为绿色木霉生物菌剂（河南农业大学提供）、有机碳液肥（福建绿洲生化有限公司）、虾肽健叶水溶肥（美国花王植物营养集团有限公司）、猛生根海藻肥（北京雷力海洋生物新产业股份有限公司）。绿色木霉生物菌剂成分含量0.5亿孢子/g;有机碳液肥的有机碳养分（以碳元素计）≥150 g/L;虾肽健叶水溶肥是以虾头为原料，采用生物螯合和酶解技术，提取出多种活性氨基酸、甲壳素、壳聚糖、虾脑磷脂、虾红素等营养成分制成的液体肥料，其中氨基酸含≥10%;猛生根海藻肥是以海藻提取出的海藻酸为原料，配以中微量元素制成的液体肥料，其中海藻酸含量≥13%，N+P+K≥14%，Cu+Fe+Mn+Zn≥4%。

1.3 试验设计

试验设5个处理，分别为清水对照（CK）、穴施绿色木霉生物菌剂（T1）、穴施有机碳液肥（T2）、穴施猛生根海藻肥（T3）、穴施虾肽健叶水溶肥（T4）。3次重复，随机排列，小区面积72 m2（4行，长15 m）。试验在同一氮磷钾肥料施用基础上进行，施纯N 60 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1.0∶1.5∶3.5，肥料分别为芝麻饼肥、烟草专用肥、过磷酸钙、硫酸钾和硝酸钾，施肥方法按常规进行。移栽时穴施灌根方法为绿色木霉生物菌剂、有机碳液肥、猛生根海藻肥和虾肽健叶水溶肥施用量均为22.5 kg/hm2，稀释倍数均为400倍;常规施肥处理移栽时，以等量清水浇穴。各处理的其他田间管理措施保持一致。

1.4 测定项目

烤烟种植前，采集0～20 cm耕层的基础土样，充分混匀后，用四分法保留1 kg。pH值测定采用pH计法（水、土质量比为2.5∶1），有机质测定采用重铬酸钾容量法，碱解氮测定采用碱解扩散法，速效磷测定采用钼锑抗显色法，速效钾测定采用火焰光度计法[7]。烤烟采烤结束后，采集土样用于酶活性测定。脲酶活性采用苯酚钠-次氯酸钠比色法测定，磷酸酶活性采用磷酸苯二钠比色法测定，蔗糖酶活性采用水杨酸比色法测定，过氧化氢酶活性采用KMnO4滴定法测定[8]。

每个小区选择有代表性的烟株5株挂牌作标记，在现蕾期记录烟株株高、茎围、叶片数、最大叶宽及叶长等农艺性状，叶面积=叶片长×叶片宽×葉面积指数，叶面积指数按通常用的0.634 5计算[9];每个处理采集3株，用水将烟株冲净，分其部位测干物质重;选择晴朗无风的天气于9：30—11：00进行光合指标的测定[10];各小区单独计产，并根据烤烟国标对烤后烟叶分级，确定烤烟的产值、均价、上等烟比例及中上等烟比例[11]。

1.5 数据分析

采用Excel 2010软件对试验数据进行统计分析。

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可知，与CK相比，穴施不同生物型肥料能提高现蕾期烟株的株高、茎围、叶片数和叶面积，增幅分别为5.5%～16.4%、3.1%～8.2%、3.0%～6.3%和2.5%～15.9%。不同生物型肥料处理株高的顺序为处理T4最高，处理T1其次，处理T2次之。与处理T3相比，处理T1、T4叶面积明显提高，增幅分别为8.5%和13.0%。

2.2 不同处理对烟株干物质量的影响

由表2可知，与CK相比，穴施不同生物型肥料能不同程度提高现蕾期烟株根、茎、叶干物质量，增幅分别为5.7%～22.1%、2.9%～12.6%和10.5%～20.4%。不同生物型肥料处理总干物质量的顺序为处理T4最高，处理T1其次，处理T2次之。处理T2和处理T3总干物质量差别不大。

2.3 不同处理对烟株光合特性的影响

由表3可知，与CK相比，穴施不同生物型肥料能增加净光合速率、气孔导度和蒸腾速率，降低胞间CO2浓度。不同生物型肥料处理间的净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度明显不同，而蒸腾速率差异不大。说明穴施不同生物型肥料处理影响叶片对光照有效辐射的吸收，通过提高叶片气孔导度，增强叶片与空气之间二氧化碳的交换，促进烟株叶片光合能力提高，增加烟株干物质的积累。

2.4 不同处理对烤烟经济性状的影响

由表4可知，穴施不同生物型肥料对烤烟经济效益影响显著。不同生物型肥料处理间产值为处理T1最高，处理T4其次，处理T2次之。处理T4和处理T1的产量和产值明显高于处理T3，而处理T4的产量和产值与处理T1之间差异不明显。处理T1的上等烟比例明显高于处理T3和处理T4，增幅分别为22.3%和18.6%。

2.5 不同处理对烟叶化学成分的影响

由表5可知，穴施不同生物型肥料的4个处理还原糖、总糖和钾含量均高于CK，而总碱、总氮和氯含量均低于CK。在烟叶提钾降氯方面，以处理T4氯含量降低比例最大，处理T1其次，处理T2次之。钾是烤烟的品质元素，处理T1和处理T4在烤烟中钾含量较高，说明穴施绿色木霉生物菌剂和虾肽健叶水溶肥能够提高烤烟品质。

2.6 不同处理对土壤酶活性的影响

土壤酶活性的高低直接反映土壤养分转换能力的强弱。由表6可知，与CK相比，穴施不同生物型肥料能提高土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶的活性。不同生物型肥料处理的土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性分别较CK增加了23.1%～40.4%，19.3%～31.1%和15.4%～27.2%，说明穴施不同生物型肥料提高土壤养分，有利于烟株对养分的吸收，从而提高烟叶的产量。

3 结论与讨论

孙延国等研究表明[3]，施用海洋类土壤改良剂海藻肥能有效降低植烟土壤容重。前人研究表明[12]，施用土壤改良剂能增加土壤微生物数量及酶活性，或以调节土壤酸碱度等方式来调节土壤的养分供应。本研究表明，穴施不同生物型肥料可增加土壤酶的活性，增强土壤养分的有效性。

净光合速率越高，作物合成有机物就越多，产量就高。王少先等研究表明[13]，作物生物学产量的90%～95%来自于光合作用产物，只有5%～10%来自于根系吸收的营养成分。王辉等研究表明[14]，烤烟施用微生物菌剂对烟株光合特性有改善作用。本试验研究发现，与对照相比，穴施不同生物型肥料能提高烟叶的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率，以此提高烟株干物质量，继而提高烤烟的产量，增加烟农的收入。吴成林等发现[15]，烤烟的净光合速率与评吸质量和烟叶钾含量成显著正相关。王鹏等研究表明[16]，施用微生物菌肥能够提高中部叶总糖、还原糖和钾含量。本研究表明，与对照相比，穴施不同生物型肥料能增加烤烟净光合速率和烟叶还原糖和钾含量。前人研究报道[17-18]，优质烟叶氯含量在0.3%～0.8%的范围。本研究在穴施不同生物型肥料后，烤烟中氯含量在0.70%～0.81%之间，提高了烟叶的品质。

综上所述，穴施不同生物型肥料能提高烤烟产质量。烤烟穴施不同生物型肥料效果为绿色木霉生物菌剂最好，虾肽健叶水溶肥其次，有机碳液肥次之。

4 参考文献

[1] 段玉琪，陈冬梅，晋艳，等.不同肥料对连作烟草根际土壤微生物及酶活性的影响[J].中国农业科技导报，2012，14（3）：122-126.

[2] 李亮，张佩佳，张翔，等.不同饼肥配比对烟田土壤生物学特性及氮素转化的影响[J].土壤，2019，51（4）：648-657.

[3] 孙延国，闫慧峰，石屹，等.海洋类土壤改良剂对土壤理化性状及烤烟生长和产量的影响[J].中国农业科技导报，2017，19（3）：82-89.

[4] 胡政权，金敏，袁朗月，等.生物炭土壤改良剂特性与应用[J].湖北农业科学，2018，57（增刊2）：13-16.

[5] 张子颖，许家来，李现道，等.绿色木霉配施高碳基肥料对烤烟生长及经济效益的影响[J].中国烟草学报，2016，22（5）：79-86.

[6] 张翔，王亚宁，范艺宽，等.河南省不同烤烟种植区微生物肥效应差异[J].中国土壤与肥料，2017（5）：99-104.

[7] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，1999.

[8] 关松荫.土壤酶及其研究法[M].北京：农业出版社，1986.

[9] 瞥天镇，郭月清.烟草栽培[M].北京：中国农业出版社，1996.

[10] 何文高，陈伟，宗学凤，等.不同处理对烤烟株型、光合特性及产质量的影响[J].西南大学学报（自然科学版），2015，37（7）：37-43.