配施有机肥对烤烟镁肥效应的影响

2021-04-28吴贵丽陈雪喻奇伟夏忠文班国军黄莺

山地农业生物学报 2021年1期

吴贵丽陈雪喻奇伟夏忠文班国军黄莺

摘要：为探究配施有机肥对烤烟镁肥施用效应的影响，在田间试验条件下进行有机肥、镁肥两因素三水平完全随机试验，有机肥的三个施用水平分别为0、71、142 kg/667m2，镁肥的三个施用水平分别为6.58、13.16、19.72 kg/667m2。对不同处理烤烟农艺性状、经济性状及烟叶内在化学成分进行剖析，结果表明：相同施镁条件下，随有机肥施用量的增加，土壤交换性镁含量呈下降趋势，不同有机肥配施条件下，施镁能起到促进烟株生长发育，改善烤烟农艺性状、提高烟叶经济效益的效果，且有机肥施用量为142 kg/667m2的水平下烟叶经济性状与施镁量呈正相关，该水平下镁肥肥效最高;镁肥能起到加强有机肥配施对烟叶品质的提升作用;有机肥施用量为142 kg/667m2并配施19.72 kg/667m2硫酸镁最有利于促进烤烟生长发育，改善烟株农艺性状，提高烟叶产、质量，协调烟叶内在化学成分。

关键词：有机肥;镁;农艺性状;产质量

Abstract：The field experiment was carried out to explore the effect of combined application of organic fertilizer and magnesium fertilizer on flue-cured tobacco，a completely randomized trial was conducted with two factors and three levels of organic fertilizer and magnesium fertilizer.The three application levels of organic fertilizer were 0 kg/667m2，71 kg/667m2，142 kg/667m2 and the three application levels of magnesium fertilizer were 6.58 kg/667m2，13.16 kg/667m2，19.72 kg/667m2.The agronomic traits，economic traits and chemical composition of flue-cured tobacco were analyzed.The results showed that the content of exchangeable magnesium in soil decreased with the increasingapplication levels of organic fertilizer under the same magnesium application levels.Under different application levels of organic fertilizer，magnesium fertilizer could promote the growth and development of flue-cured tobacco，improve the agronomic characteristics and economic benefits of tobacco leaves.Under the level of 142 kg/667m2 of organic fertilizer，there was a positive correlation between the economic traits of tobacco leaves and magnesium application level，and magnesium fertilizer was the most effective; Magnesium fertilizer can enhance the effect of organic fertilizer on the quality of tobacco; The combined application level of organic fertilizer was 142 kg/667m2 with 19.72 kg/667m2 magnesium sulfate was the most beneficial to promote the growth and development of flue-cured tobacco.This combined application level could improve the agronomic traits of tobacco plants，increase the yield and quality of tobacco leaves，and coordinate the internal chemical components of tobacco leaves in Qianxi County，Guizhou Province.

Keywords：organic fertilizer; Magnesium; agronomic traits; production quality

烤烟是叶用型经济作物，其烟叶产量的高低和品质的好坏对烟农收入和国家税收均起着至关重要的作用。为提高烤烟产、质量，提升烤烟经济效益，除氮、磷、钾外，中、微量元素对烤烟的产质量也有很大影响。镁作为氮、磷、钾之后的第四大必需营养元素[1]，而烤煙又是需镁量较多的作物[2]，其在烤烟增产提质方面的作用更是不可忽视。适量镁肥施用不仅能促进烤烟的根系发育，提高烟株对矿质营养元素的吸收效率，改善烤烟株高、叶片数、叶面积大小及单叶重等农艺性状[3-4]，还能起到降低烟叶蛋白质、烟碱含量，协调烟叶化学成分，提升烟叶类胡萝卜素含量，改善烟叶香气质量提升烟叶燃烧质量的作用[5]。缺镁烟叶灰分含量增加、淀粉含量降低、难烘烤，且烘烤后烟叶暗黑无光泽、油分差、无弹性，适量施镁可使烟叶化学成分协调化，从而提高烟叶上等烟比率和均价以达到烤烟增产增值的目的[6-7]。有机、无机肥合理配施能促进烤烟生长发育，有利于烤烟早生快发，使烤烟生长后期土壤养分更为协调，调节烟株代谢，提高烟叶产质量[8-12]，因此，近年来贵州烤烟种植中大量推广使用有机肥。有机肥施入土壤后可增加有机胶体的含量，使土壤对阳离子的吸附能力增加，影响养分释放。目前，关于有机、无机肥配施及镁肥施用对烤烟生长发育及产质量影响的研究众多，但在不同有机肥施用量中探讨镁肥肥效的试验尚未见报道。本试验的主要目的是探索不同有机肥施用量水平中增施不同量的硫酸镁并比较不同处理间烤烟农艺性状及产质量的差异，以优化有机肥取代化肥的施肥措施，为烤烟施肥技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

贵州省毕节市黔西县林泉乡（E 105°47′～106°26′、N 26°45′～27°21′，平均海拔1250 m）。

1.2 试验材料

供试品种为云烟87，供试土壤为黄泥土，其基本理化性质详见表1。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计

试验采用两因素三水平完全随机设计，因素一为有机肥施用量，根据有机肥中含氮量计算有机肥用量，设置0、71、142 kg/667m2 3个水平;因素二为镁肥用量，设置6.58、13.16、19.72 kg/667m2 3个水平。共9个处理（表2），重复3次，小区面积为67 m2，种植密度1100株/667m2。

1.3.2 实施方案

烤烟施N量为6.125 kg/667m2，N∶P2O5∶K2O=15∶10∶27，各处理所用有机肥全部以基肥方式施用，无机氮肥70%在移栽时施入，30%在团棵期施入，有机肥为贵州金沙生产的酒糟有机肥，其N、P2O5、K2O含量分别为2.16%、0.61%、0.48%。各处理中所用的无机氮以及有机肥提供的磷和钾不足部分，用尿素（宜化牌，N≧46.4%）、普钙（福辉牌，P2O5≧12% ）、硫酸钾（罗布泊牌，K2O≧51%）按需要量补足。镁肥为MgSO4·7H2O（AR），70%基施，30%在团棵期用水溶解后在根部施入。于2017年4月23 日移栽，其他生产技术和管理措施按当地优质烟叶生产技术方案执行。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 农艺性状调查

在各小区中间选取有代表性的烟株10株作为定点株，移栽后伸根期、团棵期、旺长期、现蕾期分别调查记载株高、叶数、茎围、最大叶长与宽、最大叶面积（叶面积=长×宽×0.6345）等农艺性状指标情况，按照田间调查标准（YC.T142-2010）[13]进行。

1.4.2 经济性状调查及内在化学成分测定

烟叶成熟采收时，各小区分开挂牌编竿，统一条件下烘烤，烘烤后按照国家烤烟分级标准GB2635-1992进行分级，调查各处理的原烟外观质量，同时调查各小区产量、产值、均价、上、中等烟比例。每处理取C3F等级烟叶0.5 kg制备成样品，进行化学成分测定分析。

1.4.3 烟叶化学成分测定

烟碱、总糖、还原糖、氮、钾、氯等含量测定方法参照王瑞新等[14]方法进行。

1.5 统计分析方法

试验数据采用DPS软件7.05版进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同有机肥配施条件下施镁量对植烟土壤交换性镁含量的影响

图1显示，不同有机肥配施条件下施镁量对各生育期土壤交换性镁含量的影响存在差异。各生育期T3交换性镁含量在处理中均最大，除旺长中期外均极显著高于其余处理，这是由于该处理镁肥施用量大（19.72 kg/667m2）且没有施用有机肥，从而保持了该处理镁的有效性。

表3为各生育期土壤交换性镁含量与施镁量及有机肥施用量的相关性分析。由表中数据可看出，土壤交换性镁与施镁量间有一定正相关关系，但不显著。这是由于有机肥对镁有一定吸附作用，各生育期土壤交换性镁含量与有机肥施用量均成负相关关系，并在旺长中期达极显著相关水平，进一步说明了配施有机肥对镁肥施用效应有一定影响。

2.2 不同有机肥配施条件下施镁量对烤烟农艺性状的影响

由表4可看出，各配施有机肥处理下镁肥对各生育期烤烟农艺性状影响程度不同，在有机肥施用量相同的条件下，施镁量越多烟株长势越好。伸根期各处理间烤烟株高、茎围及叶片数无差异，烟叶最大叶面积差异较大，且当有机肥施用量相同时烟叶最大叶面积整体上表现出随施镁量的增加而增大的变化趋势，T6在该时期长势最优，最大叶面积达100 cm2，与T1、T4、T5、T7和T8差异极显著;团棵期处理间烤烟各农艺性状指标均有（极）显著差异，不施有机肥施（T1～T3）处理烤烟株高、茎围随施镁量的增加而增加，有机肥施用量为71 kg/667m2的处理（T4～T6），烤烟各农艺性状指标与施镁量间没有表现出明显相关性，有机肥施用量增加到142 kg/667m2（T7～T9）时，烟叶最大叶面积随施镁量的增加明显加大，在该时期T3长势最好;烤烟旺长中期，有机肥施用量为0 kg/667m2和142 kg/667m2时烟株株高及茎围随施镁量的增加而增加，茎围表现得最明显，而烟叶叶片数及最大叶面积则无类似变化趋势，该时期T3长势仍明显优于其余处理;现蕾期，T1～T3处理的烤烟株高、茎围及最大叶面积长势越优，有机肥施用量为142 kg/667m2时，随施镁量的增加现蕾期烤烟株高及茎围也表现出相似变化趋势，而T4～T6处理中，随施镁量增加，各农艺性状指标沒有表现出一定的变化规律，该时期T6长势最优，其次是T3，可能的原因是T6较T3有机肥施用量多，后期有机氮矿化为烟株提供营养促进其生长。

2.3 不同有机肥配施条件镁肥对烤烟经济性状的影响

从表5可知，处理间烟叶经济性状差异较大，不同有机肥配施条件下镁均能起到提高烟叶经济性状的作用。具体表现为在各有机肥施用处理中，烟叶均价均随施镁量的增加而增加，且当有机肥施用量在71 kg/667m2和142 kg/667m2时，均价与施镁量显著相关，说明施镁能明显提高烟叶均价，增加烤烟经济收入;不施有机肥处理中（T1～T3），随镁肥用量的增加烟叶上等烟率也逐渐上升，且两者极显著相关;有机肥施用量增加到142 kg/667m2时（T7～T9），烟叶各经济性状均有随施镁量增加而增加的变化趋势，其中产值与施镁量相关系数为0.94的正相关，上等烟率、上中等烟率分别与施镁水平极显著、显著相关，综合看来，T9处理经济性状最好，说明在总施氮量不变时每667 m2施142 kg有机肥并配施19.72 kg镁肥能明显提高烤烟经济效益。

2.4 不同有机肥配施镁肥对烤烟化学品质的影响

从表6可以看出，各处理烟叶化学品质差异较大，还原糖、氮含量及其比值、钾含量及氮碱比在相同有机肥施用量下与施镁量间没有一定变化规律，而在不施有机肥及施71 kg/667m2有机肥的处理中，随镁肥用量增加，烟碱含量表现出明显下降趋势，这与范才银等人[14]的研究结果一致，施用142 kg/667m2有机肥的处理烟碱含量无差异，原因可能是有机肥施用量较大，吸附、固定了土壤及肥料中的镁，从而减少了土壤的有效镁含量，进而削弱了镁的降烟碱作用。有机肥施用量为142 kg/667m2时，烟叶氯含量随施镁量增加极显著增加，是因为有机肥中氯含量较化肥多，而镁与氯之间存在协同作用，增施镁肥促进了烟株对氯的吸收。烤烟品质好坏、香吃味的优劣取决于烟叶各内在化学成分含量的协调比例，烟叶化学成分含量协调与否通常作为评价烟叶品质的标准，生产上认为还原糖含量在18%～22%之间，烟碱在2.2%～2.8%之间，总氮在2.00%～2.50%之间，钾含量大于2%，氯含量在0.3%～0.6%之间，糖碱比为10，氮碱比在0.8～1.0之间，钾氯比≧4[15]的烟叶达到优质烤烟标准;综合看来，本试验中，化学品质最为协调的是T3，其次为T1、T7。

3 结论与讨论

在施镁量相同的条件下，各生育期土壤中交换性镁含量随有机肥施用量的增加而降低，说明有机肥对土壤有效性镁有一定吸附作用。烤烟伸根期土壤交换性镁含量明显低于其他时期，主要原因是该时期有机肥施入土壤时间较短，所含有机胶体较多，对土壤及肥料中的镁吸附性较大，从而造成了土壤交换性镁含量的低峰时期;随着有机肥施用时间的增加，土壤溶液中镁浓度降低，吸附态的镁缓慢释放出来，团棵期土壤交换性镁含量明显高于伸根期;团棵期追施镁肥后，土壤交换性镁含量急剧增加，旺长中期土壤交换性镁含量达到峰值;现蕾期土壤交换性镁含量较旺长中期有所降低，造成该现象的可能原因是生长旺盛时期的烤烟植株高大对营养元素的需求量大，且此时期烤烟光合叶面积较大，光合作用强度大，对镁需求量大;同时，有机肥中有机胶体吸附了一定量的有效镁。不同有机肥配施处理中施用镁肥均能起到改善烤烟农艺性状的作用，尤其对烤烟株高、茎围及烟叶最大叶面积的增加有显著促进作用;各有机肥施用水平下增施镁肥对烤烟经济性状的提高均有一定促进作用，烤烟产值、上等烟率、上中等烟率及均价在施用142 kg/667m2的有机肥处理下达最大值且均随着施镁量的增加而明显增加，此外，随施镁量增加各有机肥施用处理烟叶均价、不施有机肥处理烟叶上等烟率也明显上涨;配施有机肥后增加镁施用量对提高烟叶品质有一定促进作用;说明镁能促进烤烟田间长势、提升烟叶经济效益、优化烟叶品质。配施有机肥后土壤中镁的有效性先降低后升高，具有较好的保肥供肥性能。综合分析表明，镁肥肥效在施用有机肥最低的水平下达到最大，即有机肥中氮占总施氮量50%（施用量为142 kg/667m2）并配施硫酸镁19.72 kg/667m2时烟株生长较好，烤烟经济效益最大，烟叶内在化学品质最为协调，为最理想的施肥量。有机、无机肥配施能促进烤烟生长发育，提高烟叶产、质量，协调烟叶化学成分的协调性已被众多研究所证实[8-12，16-18]。原因是有机、无机肥配施不仅能提高土壤有机质含量、平衡土壤酸碱度、促进土壤养分矿化提高其含量[19-21]，丁梦娇[22]等人的研究表明施用有机肥还能增加土壤中与氮转化相关的微生物数量从而促进有机氮的分解。有机、无机肥配施还能起到改善植物根际环境的土壤孔隙使得烤烟根系对养分的吸收能满足烤烟的生长发育，利于烤烟早生快发，使烤烟生长后期土壤养分更为协调，调节烟株代谢的作用[23，24]。有机肥施用量占施氮总量的比例对烤烟的生长发育及产、质量的形成也有很大影响，张联合[25]指出配施20%腐熟饼肥能明显提高烟叶叶绿素含量，增强烟株根系活力，配施20%～40%有利于增强烟葉硝酸还原酶活性，改善烤烟农艺性状，同时还能优化烟叶品质。胡保文等人[26]认为施用30%有机肥能对促进K326的生长发育，改善烤后烟叶叶片结构、油分及色度等外观外观质量，起到提高经济效益，协调化学成分的作用。谢志勇等人[27]的研究发现不同生态烟区烤烟对有机肥施用量的响应有所差异，在威宁配施25%～50%有机肥、黔西配施50～75%有机肥能提高烤烟经济性状、优化品质的作用，本研究结果与其一致。

试验结果表明，施镁能改善烤烟长势长相，对烟株株高、茎围及最大烟叶面积的增加有明显促进作用，但对有效叶数无显著影响，且烟叶上等烟率、上中等烟率和均价均随着施镁量的增加而增加，施镁对增加烟叶产量，提升烟叶质量有积极影响效果，这与前人研究一致[14，28-29]，说明施镁可改善由土壤钙含量高、钙镁比大（>10）而导致的植物生理性缺镁症状。合理施镁可通过促进烟株生理代谢进而起到协调烤后烟叶化学品质的目的，试验表明随施镁量的增加烟叶烟碱含量逐渐下降，而还原糖含量有一定上升趋势，李永忠[30]认为钾、镁、钙存在拮抗作用，试验中烤烟钾含量在低镁水平下最高，在高、中镁施用量下其含量都有所降低，但水平间差异不显著，说明一定的施镁量能促进烤烟对钾的吸收，但当超过一定量时就会抑制钾的吸收，这与徐畅[31]、朱英华等人[29]观点一致。

不同有机肥施用量水平下烤烟镁肥肥效有所差异。相同施镁条件下，随有机肥施用量的增加，土壤交换性镁含量呈下降趋势，有机肥吸附了土壤中的镁进而影响了镁肥施用效应。白加林等[32]的试验结果表明，不同有机肥配施促生菌剂后土壤交换性钙、镁及其比值各不相同，牛粪有机肥与促生菌剂配施能明显提高土壤交换性钙、镁含量，使土壤钙镁比协调利于烤烟生长。

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