剪叶和施肥次数对烤烟膜下小苗移栽烟苗素质的影响
2022-09-29张久权余祥文凌爱芬陈天才
张久权,余祥文,凌爱芬,陈天才
(1中国农业科学院烟草研究所,山东青岛 266101;2四川省烟草科学研究所,成都 610041;3四川省烟草公司凉山州公司,四川西昌 615000;4重庆市烟草公司奉节分公司,重庆 404600)
0 引言
膜下小苗移栽技术在云南[1-3]、重庆[4]、山东[5]等烟区受到了广泛欢迎,四川凉山烟区目前在大力推广该技术[6]。育苗时间短、成本低,成苗病虫害少,移栽后迅速还苗,前期抗旱任务大大减轻等是其主要优点[1,2,5]。为了能保障膜下小苗移栽技术获得成功,培育优质壮苗非常重要。目前采用的育苗技术主要是漂浮育苗,与常规漂浮育苗技术相比[7],膜下小苗移栽所用的烟苗4叶1心就能满足要求,比常规烟苗要小,育苗时间大大缩短,因此,各项管理措施(如施肥、剪叶等)与常规苗就有一定差异。前人对常规漂浮育苗技术育苗基质和其他相关方面做过大量研究[8-14],对施肥[15-18]和剪叶[19-22]也做过一些研究,而针对膜下小苗移栽技术培育小苗的相关报道很少,有关施肥和剪叶次数方面的研究鲜见。为进一步优化小苗育苗技术,减少育苗成本和用工,提供优质壮苗,对施肥和剪叶次数以及交互作用进行研究。
1 材料与方法
1.1 试验设计
试验于2017年2月在四川省凉山州大兴乡中国农业科学院烟草研究所西南试验基地进行。当地海拔高度1658 m。供试烤烟品种为‘云烟87’。试验为2 因素(2×2)全因子处理设计。因素A 为施肥次数,A1 在苗期和小十字期之间(出苗50%后第7天)施肥1次,N浓度75 mg/kg;A2在苗期和小十字期各施肥1次,N浓度分别为50、100 mg/kg;肥料为凉山州常规育苗专用肥。因素B为剪叶次数。B1剪叶0次;B2在大十字期剪叶1 次。共4 个处理组合,排列方式为随机区组,3次重复(区组)。每个小区由4 个育苗盘组成,即每个处理组合含3个小区、12个育苗盘。苗盘规格长×宽×高为52.3 cm×33.3 cm×4.8 cm,单穴面积6.09 cm2,每盘穴数286个。育苗部分在西昌大兴基地温室大棚内进行,采用大棚漂浮育苗,3 月7 日播种。试验期间严格控制温湿度,保证烟苗的正常生长。施肥量和其他育苗管理方法参照《凉山州2017年专业化育苗技术方案》中的小苗育苗进行。
1.2 调查记载
出苗日期为50%的苗出苗时的日期。出苗后第5天调查出苗率,为出苗数占盘总穴数的百分比。成苗标准为出苗后苗龄35~45 天,苗高5~7 cm,茎高1.5~3.5 cm,真叶数4叶1心~5叶1心。壮苗标准为达到成苗标准,茎秆粗壮、有韧性,生长健壮、均匀,无病虫危害症状,根系发达,叶色正绿,烟苗均匀一致性好。于成苗时每盘随机抽取100 株,统计成苗达标率和壮苗率[式(1)]。
于成苗时每小区分别取20 株烟苗,测定烟株干重、根系体积和叶片叶绿素含量等指标。取20株烟苗在105℃烘箱中杀青,80℃烘至恒重后称重,即为烟株干重。根系体积采用量筒排水法测定[10]。叶绿素含量的测定采用丙酮提取法测定[23]。根系总吸收面积、活跃吸收面积采用甲烯蓝法[24]。其他农艺性状于成苗期参考《烟草农艺性状调查方法》(YC/T 142—2010)进行[25],叶面积按式(2)计算[26]。烟苗成苗后移栽至大田,于移栽后1、2、3、5、7天测定还苗率[式(3)]。
1.3 统计分析
采用SAS 9.4的一般线性模型(GLM)按2因素(2×2)3重复全因子试验进行方差分析,多重比较采用LSD法进行。如果数据不满足方差同质性和正态性的要求,转换数据后再进行方差分析和多重比较。
2 结果与分析
2.1 出苗情况和生育期
3 月7 日播种后,3 月20 日调查得知,所有处理出苗率平均为92.91%,最大94.41%,最小90.91%,中值为93.71%。所有处理播种后10天到出苗期,22~24天到小十字期,36~38 天到大十字期,43~45 天到成苗期。剪叶次数对成苗时间无显著影响;施肥2 次的处理比施肥1次的处理要提前2天左右到达成苗期。
2.2 成苗的农艺性状
各指标的方差分析结果见表1,可以看出,成苗的农艺性状5 个指标中,施肥与剪叶的交互作用效果仅叶面积达到5%显著水平,应进一步分析其简单效应;叶片数剪叶与否差异不显著,其余农艺性状施肥、剪叶2个水平间均有显著差异,应进一步分析其主效应。
表1 各指标方差分析P值
从表2可以看出,施肥2次的处理比施肥1次的处理苗高多1.51 cm(28.87%),茎高增加44.08%,茎围增粗26.36%,叶片数多14.62%。不剪叶的处理比剪叶的处理苗高增加26.70%,茎高增加62.19%,茎围增粗17.91%,叶片数无显著差异。
表2 不同施肥和剪叶处理成苗的农艺性状差异
从图1 可以看出,叶面积不剪叶的处理要高于剪叶的处理。剪叶的处理叶面积不受施肥次数的影响,叶面积在16.69~22.03 cm2范围。不剪叶的情况下,施肥次数对叶面积有显著影响,施肥2次的比1次的叶面积要增加25.9%。在这4个处理组合中,施肥2次不剪叶的处理叶面积最大。总之,施肥2次的处理比施肥1次的处理苗高、茎高、茎围都有显著增加;剪叶比不剪叶的处理苗高、茎高、茎围、叶面积显著降低。
图1 施肥次数×剪叶次数对烟苗叶面积的交互作用效果
2.3 烟苗素质
就烟苗素质而言,施肥与剪叶的交互作用效果烟苗地上部分干重、整株干重达5%显著水准(表1),应进一步分别分析其简单效应。根系干重2个施肥水平间差异几乎达到5%显著水准;地上部分干重、整株干重2施肥水平间差异达到5%显著水准。根系体积、根系干重、地上部分干重、整株干重、根冠比等5 个指标剪叶与否存在显著差异,对于交互作用不显著的根系体积、根系干重、根冠比3 个指标,需要进一步分析其主效应。根系活力面积、根系面积比、叶片叶绿素含量3 个指标在不同施肥水平间、剪叶与否、以及施肥×剪叶交互作用效果都不显著。
从表3可以看出,施肥2次的处理比施肥1次的处理根系体积显著增加5.22%,根系干重显著增加27.83%,说明施2 次肥有助于根系的发育。不剪叶的处理与剪叶的处理比较,不剪叶的根系体积显著增加47.94%,根系干重高51.92%,根冠比高94.31%。剪叶虽然造成了根系体积、根系干重的降低,但根系与地上部分干重之比大幅度增加,说明剪叶能促进根系发育。
表3 施肥和剪叶处理烟苗素质比较(20株)
从图2 可以看出,地上部干重和烟苗整株干重在剪叶的情况下,施肥1次和施肥2次的处理间没有显著差异,但仅从数字来看,施肥2次的处于要高于1次的处理;不剪叶时,施肥2次的处理要显著地高于施肥一次的处理,地上部干重和烟苗整株干重分别增加64.32%和57.14%,说明如果不剪叶,施2 次肥有利于提高地上部干重和烟苗整株干重。从图2同时可以看出,不管是施1次肥还是2次,不剪叶的处理地上部干重和烟苗整株干重都是较大幅度地高于剪叶的处理,但此与测定时间也有一定的关系,本研究中,剪叶后3天进行测量,随着时间的推移,剪叶的处理与不剪叶的处理的差距会缩小。
图2 施肥次数×剪叶次数对烟苗地上部和整株干重的交互作用效果
在这4个处理组合中,施肥2次+不剪叶的处理地上部干重和烟苗整株干重都最高,分别为5.85 g 和6.71 g。总之,施肥2次的处理比施肥1次的处理根系体积、根系干重、地上部干重和烟苗整株干重都有显著增加;与不剪叶相比,剪叶的处理根系体积、根系干重、地上部分干重和整株干重都显著降低,但剪叶有助于促进根系的发育。
2.4 成苗达标率和壮苗率
成苗达标率和壮苗率方差分析结果(表1)表明,施肥×剪叶交互作用效应所有指标均不显著。施肥次数对这些指标也没有显著影响。苗高成苗达标率、成苗率和壮苗率受到了剪叶的显著影响,需要对其主效应进行进一步分析。
从图3可以看出,与不剪叶的处理相比较,剪叶的处理苗高达标率由92.31%显著地提高到96.79%,增加4.49 个百分点;成苗达标率由91.20%显著提高到95.55%,增加4.35个百分点;壮苗率提高幅度更大,由88.46%显著地提高到95.51%,增加7.05个百分点。茎高达标率剪叶与否虽然差异未达到5%显著水准,但剪叶也有提高其达标率的趋势。说明剪叶有利于提高成苗率和壮苗率,如果仅从提高成苗率和壮苗率的角度考虑,在生产中建议进行剪叶。总之,施肥次数对成苗率和壮苗率等指标没有显著影响。剪叶能小幅度增加成苗达标率和壮苗达标率。
图3 剪叶对小苗成苗达标率和壮苗率的影响
2.5 大田还苗率
表4 是移栽到大田后的还苗率。可以看出,所有小苗移栽的处理还苗时间均为1天。移栽后4天调查,还苗率均在98.7%以上。移栽后6 天,发现还苗率在98.6%以上。各处理间没有显著差异。说明小苗移栽返青还苗迅速,1 天内可以返青,还苗率98%以上,育苗期间,施肥次数和剪叶与否对大田返青时间和还苗率没有显著影响。
表4 大田还苗时间和还苗率
3 结论
施肥2次的处理比施肥1次的处理苗高、茎高、茎围、根系体积、根系干重、地上部干重和烟苗整株干重均有显著增加,不剪叶比剪叶的处理苗高、茎高、茎围、叶面积、根系体积、根系干重、地上部分干重和整株干重均显著增加。施肥次数对成苗率、壮苗率、大田返青时间和还苗率没有显著影响。剪叶能小幅度增加成苗达标率和壮苗达标率,但同时增加了劳力成本和感染病毒的风险。小苗移栽后大田返青还苗迅速,1 天可以返青,还苗率98%以上。剪叶与否对大田返青时间和还苗率没有显著影响。综合考虑,施肥2次+不剪叶的处理最好,其次是施肥2 次+剪叶的处理,不推荐施肥1次的处理。
4 讨论
在漂浮育苗过程中,除了温、湿度外,养分管理也十分重要。养分供应不足或过多均会对烟苗素质造成很大影响[15]。施肥次数、施肥时间和肥料浓度都是关键因素。本研究表明,培育小苗,在苗期和小十字期各施肥1 次,N 浓度分别为50、100 mg/kg,能培育出壮苗,与张梦等[15]的研究结果相符。他们认为,从小十字期开始,根系生长发育加快,吸收能力不断增强,正是养分需求最旺盛的时期,此时施肥正好与烟苗生长对养分的要求相匹配。本研究施肥时采用育苗专用肥1种肥料,通过控制用量,第1 次施肥时浓度较低,N 为50 mg/kg,第2 次浓度增加,为100 mg/kg,浓度前低后高,比较符合烟苗的生长发育进度。董俊等[16]在湖南郴州进行漂浮育苗试验时,N 浓度为400~600 mg/kg,这可能是在培育常规苗,尤其是生长后期时才合适。刘国顺等[17]研究发现,在N 浓度0~200 mg/kg 范围内,N 浓度过大反而降低烤烟叶片硝酸还原酶的活性,不利于烟苗的氮素代谢。本研究确定了培育小苗的次数和N浓度,为当地烟区培育小苗提供了技术支撑。
剪叶作为育苗的重要措施之一,在烤烟常规育苗中运用极为普遍。本研究表明,剪叶会导致烟苗株高、茎高、地上部分干重下降,此与陈丽莉等[19]的研究结论一致。另外,剪叶还可提高烟苗的根系活力和壮苗率,增加叶片叶绿素含量,增强硝酸还原酶酶的活性[19-21],本研究也发现剪叶能小幅度提高烟苗的成苗率和壮苗率。如果仅从提高成苗率和壮苗率的角度考虑,在生产中应该进行剪叶;但是剪叶也存在某些缺点,如用工和病毒感染的风险大大增加。采用漂浮育苗培育小苗时,由于生长时间短,苗高和茎高都很小,在生产上可以不剪叶。
本研究仅考虑了在正常气候条件下的烤烟小苗培育方法,对某些特殊气候条件,如高海拔烟区,育苗期间气温很低,剪叶和施肥次数需要进一步验证。另外,本研究仅考察了农艺性状指标,对于各处理间的生理生化指标的变化情况,以及对烟叶质量的影响,都值得进一步研究。