不同配方高碳基有机肥对广西主要烟区烟叶产质量的影响

宋战锋,冯 召,罗 刚,许明忠,黄 瑾,韦 忠,宋 琳,周文亮,曹利军,赖洪敏,陆亚春,殷全玉,农世英*

(1.广西壮族自治区烟草公司百色市公司,广西百色 533000;2.河南农业大学烟草学院,河南郑州 450002;3.广西壮族自治区烟草公司南宁市公司,广西南宁530000;4.中国烟草总公司广西壮族自治区公司,广西南宁 530000)

烟草作为我国重要的经济作物,在全国各地均有大面积种植,能够为当地政府增加税收,为当地烟农提高收入。优质烟叶的种植生产极其重要,肥料更是优质烟叶生产的重中之重。近年来,烟草种植上的经验不足同时化肥施入过多,导致我国植烟土壤物理结构遭到破坏、速效养分降低、微生物环境遭到破坏、烟草发育以及产质量均受到不良影响[1-3],极大程度地影响我国优质烟叶生产的建设进程,影响烟草的可持续发展。因此,通过探究不同配方施肥方式提高植烟土壤质量尤为重要。

高碳基生物有机肥以生物炭和微生物菌剂为主,高碳基生物有机肥利用生物炭的功能能够为土壤微生物提供良好的生存环境,提高微生物量[4],为土壤提供更多有机质,提高肥料的利用率,为烟株提供更多营养[5],改善烟叶品质[6]。施用高碳基有机肥能够部分代替化肥,减少化肥的使用以及化肥带来的土壤破坏及环境污染,提高植烟土壤肥力,改善土壤物理结构及速效养分含量,增加微生物群落数量,改善烟叶的化学成分,提高烟草抗性。刘慧等[7]研究表明,常规施肥配施高碳基肥可显著提高烤烟品质,适宜的高碳基肥用量能够促进烟草根系发育,提高土壤微生物群落数量,协调化学成分。张珂等[8]研究表明高碳基肥料可以给植株生长提供充足的氮素和磷素,提高土壤速效养分含量,提高香气物质含量,降低初烤烟叶中氯含量,提高钾含量,提高烟叶的燃烧性。生物炭作为重金属污染土壤修复材料,具有价格低廉、环境友好、效果明显等优势。李鸿博等[9]研究表明生物炭不仅可以治理土壤污染,同时也实现了固废资源化。高碳基生物有机肥的探索对生产优质烟叶、绿色烟叶及烟农增产具有重大意义。

为了探究不同配方高碳基有机肥对烟草生产的影响,笔者分别于广西烟区3个地区进行试验,研究不同配方高碳基有机肥对烟草农艺性状、根系发育、烤后烟化学成分、pH、土壤速效养分、不同等级烟叶占比及经济效益的影响,确定适合广西烟草生长发育的施肥方式,提高广西烟草的经济效益及市场竞争力。

1 材料与方法

1.1 试验地概况2019年在广西壮族自治区百色、贺州和河池烟区进行大田试验,4个试验分别设置在隆林各族自治县德峨乡保上村(5个处理)、靖西市新甲乡新荣村(6个处理)、贺州市富川县木朗村(5个处理)、河池市罗城县龙安镇新安村(6个处理)。

1.2 试验设计

(1)隆林各族自治县德峨乡保上村试验。施肥处理为5种:不施肥(CK1);常规施肥(CK2);常规施肥+八角高碳基肥料(T1);常规施肥+滤泥高碳基肥料(T2);常规施肥+牛粪高碳基肥料(T3)。除CK1外,各处理总氮量与CK2相同,氮磷钾施肥量相同。

(2)靖西市新甲乡新荣村试验。施肥处理为6种:不施肥(CK1);常规施肥(CK2);常规施肥+八角高碳基肥料(T1);常规施肥+滤泥高碳基肥料(T2);常规施肥+牛粪高碳基肥料(T3);常规施肥+惠农高碳基肥料(T4)。

(3)贺州市富川县木朗村试验。施肥处理为5种:不施肥(CK0);常规施肥(CK1);常规施肥+高碳基肥料1号(T1);常规施肥+高碳基肥料2号(T2);常规施肥+高碳基肥料3号(T3)。除CK0外,各处理总氮量与CK1相同,氮磷钾施肥量相同。CK0种6.5行,约0.011 3 hm2;CK1种6行,约0.02 hm2;T1、T2和T3这3个处理各种8行,每个处理约0.016 7 hm2。6月21日开始采收下部叶,7月24日全部采完。

(4)河池市罗城县龙安镇新安村试验。施肥处理为6种:不施肥(CK0);常规施肥(CK1);常规施肥化肥氮减少10%+高碳基肥料4号(T1);常规施肥化肥氮减少10%+高碳基肥料5号(T2);常规施肥化肥氮减少10%+高碳基肥料6号(T3);常规施肥化肥氮减少10%+高碳基肥料7号(T4)。

施肥方法:高碳基有机肥条施,750 kg/hm2。

1.3 取样方法打顶后10 d每处理随机选取10株烟,调查农艺性状(株高、茎围、叶片数、中部叶和上部叶最大叶长、叶宽和叶面积),使用《烟草农艺性状调查测量方法YC/T 142—2010》;旺长期每处理随机选取3株烟,测量茎叶鲜重干重,挖出烟根,测量根系体积、质量、干重,并取根围土100 g,分析土壤理化指标速效磷和铵态氮。统计各处理产量、产值,采烤结束取C3F、B2F和X2F烟叶样品,各个处理各个等级50片完整叶片,分析化学成分。

1.4 数据处理采用Office 2016整理数据,不同处理间差异采取SPSS 22.0软件进行单因素方差分析,LSD法进行显著性检验(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同配方高碳基有机肥对烟草农艺性状的影响百色市2个大田试验打顶后10 d各处理烟株农艺性状见表1和表2。由表1可知,隆林县试验地打顶后株高在85.63～92.87 cm,T1处理株高显著高于其他处理,较CK1和CK2分别高1.74和7.24 cm;打顶后10 d烟株茎围在8.32～8.74 cm,除T1外各处理与对照间无显著差异,T1处理的茎围最大,较常规施肥CK2提高了0.17 cm,差异不显著;打顶后10 d烟株节距在3.55～4.05 cm,配施高碳基肥料的处理整体高于对照组,T1处理最大且与其他处理间存在显著差异;打顶后10 d烟株有效叶片数在19片左右;打顶后10 d烟株最大叶长在68.24～71.09 cm,T1处理的叶长达71.09 cm,长于其他处理,但处理间无显著差异;最大叶宽在26.04～26.81 cm,T1在各处理间最大,为26.63 cm,各处理间无显著差异。

综合隆林县大田试验来看,T1处理烟株株高、茎围、节距、最大叶长和最大叶宽均有所提升,该处理的农艺性状在处理间效果最好,说明常规施肥配施八角高碳基肥料为最优处理。

由表2可知,靖西市试验地打顶后10 d的株高在71.00～121.33 cm,T1处理和CK2相比株高有所降低,其余处理株高均有所增加,T4处理株高最大,比CK2增加了14.46%,差异显著;除CK1外,处理间茎围差异不显著,T2和T4处理茎围略高于T3处理;打顶后10 d的节距在8.33～13.67 cm,T4处理节距最大,比CK2增加了18.87%,与其他处理差异显著;试验组的有效叶片数整体高于对照组,T1处理的有效叶片数显著高于其他处理,较CK2增加了5.33片;配施高碳基肥料的中部叶最大叶长和叶宽与CK2相比未达显著差异,T1处理中部叶最大叶长和叶宽相对表现较好,但与CK2无显著差异;配施高碳基肥料的上部叶最大叶长整体高于CK2,T1处理较CK2增加11.33 cm;T1处理的上部叶最大叶宽略高于CK2,其他处理均略低于CK2。

综合靖西市大田试验分析来看,T1处理的农艺性状表现较好。综合百色市的2个大田试验农艺性状分析,常规施肥配施八角高碳基肥料效果较好。

表1 打顶后10 d烟草农艺性状(隆林县)Table 1 Agronomic traits of tobacco 10 days after topping(Longlin County)

表2 打顶后10 d烟草农艺性状(靖西市)Table 2 Agronomic traits of tobacco 10 days after topping(Jingxi City)

由表3可知,贺州市大田试验中,不施肥对照CK0与各施肥处理相比,有效叶片数相差不大,其他生长指标明显小于施肥处理;与正常施肥的对照CK1相比,各高碳基肥处理的叶片数和株高稍低于CK1,T1和T2的茎围与CK1基本一致,T3的茎围稍大于CK1;对于最大腰叶,对照CK1的腰叶叶长大于T1、T2和T3,T3的最大腰叶面积稍大于对照CK1,尤其是最大腰叶的叶宽,比对照CK1宽2.54 cm;对于最大上部叶,T1的叶片与对照CK1的叶片大小相当,而T2和T3的叶片大于对照CK1的叶片,尤其是T3处理,叶长增加了7.05 cm,叶宽增加了3.27 cm多,面积明显大于对照CK1。

表3 打顶后10 d烟草农艺性状(贺州市)Table 3 Agronomic traits of tobacco 10 days after topping(Hezhou City)

综合贺州市大田试验来看,高碳基肥对烟株农艺性状的影响主要在上部叶,能促进上部叶的开片,对中部叶叶宽有一定的促进作用,高碳基1号效果不明显,高碳基2号在上部叶上有一定的促进作用,高碳基3号肥料的效果最明显,拓宽中部叶,促进上部叶开片。

由表4可知,河池市试验地打顶后10 d的株高在98.75～110.53 cm,各处理株高均增加,T4组株高显著高于对照和其他处理,较CK1高11.93%;烟株茎围在9.64～10.30 cm,T4和T1的茎围提升效果较明显,分别较CK1显著提高了5.42%和5.12%;烟株上部叶长在69.17～77.20 cm,叶宽在27.96～31.51 cm,各处理上部叶长、叶宽均增加,T4处理的上部叶长达77.20 cm,叶宽达31.51 cm,分别较CK1增加了11.61%和12.70%,增幅显著高于其他处理;烟株中部叶长在78.22～87.09 cm,叶宽在29.06～34.14 cm,各处理中部叶长、叶宽均增加,T4处理的中部叶长达87.09 cm,叶宽达34.14 cm,分别较CK1增加了11.34%和17.48%,增幅显著高于其他处理。

综合河池市大田试验来看,T4处理的烟株株高、茎围、节距、叶长和叶宽均有提升,该处理的农艺性状最好,说明常规施肥化肥氮减少10%配施高碳基肥料7号为最优处理。

表4 打顶后10 d烟草农艺性状(河池市)Table 4 Agronomic traits of tobacco 10 days after topping(Hechi City)

2.2 不同配方高碳基有机肥对烟草根系发育的影响百色市2个大田试验旺长期根系发育情况见表5。由表5可知,从总根长来看,试验组整体高于对照组,其中T3处理的总根长最大,达320.08 cm,相比CK2增加了90.52 cm,T2处理次之,相比CK2增加了73 .73cm,增幅明显但未达显著水平;试验组的总根表面积均高于对照组,其中T2、T3处理相对较高,分别较CK2增加了12.80%和13.72%,T3处理的总根表面积最大且与其他处理存在显著差异;T2处理的平均根直径略低于CK2,T1和T3处理的平均根直径高于CK2,分别增加了25.64%和28.21%;试验组的根体积明显高于对照,T1、T3处理的提升效果最为明显,分别较CK2提高了69.64%和69.05%;T3处理的根尖数与CK2相比差别不大,T1和T2处理的根尖数高于其他处理,分别较CK2提高了35.13%和28.91%;T3处理的分枝数低于CK2,比CK2降低了8.69%,T1和T2处理的分枝数明显高于对照,分别较CK2提高了15.37%和29.82%。

综合隆林县大田试验来看,T1和T3处理可以提高烟株总根长、总根表面积、平均根直径和根体积,从而促进根系发育能力;T1和T2处理对根系根尖数和分枝数的提升相对更为明显,可以促进根系拓展,T1处理对根系发育的促进效果相对最好,说明常规施肥配施八角高碳基肥料为最优处理。

表5 不同处理旺长期烟根根系指标(隆林县、靖西市)Table 5 Root indexes of long-term tobacco root under different treatments(Longlin County,Jingxi City)

由表5可知,靖西市试验地施用高碳基肥料可以显著增加根系总根长,T1、T2、T3和T4处理分别较CK2增加了78.48、71.25、282.55和116.24 cm;与对照组相比,T1、T2、T3处理总根表面积均有所提高,且均存在显著差异,T1、T2和T3处理分别较CK2增加了18.12%、12.53%和38.94%;各处理的平均根直径在1.55～3.11 mm,除T1处理的平均根直径略低于CK2外,T2、T3和T4处理的平均根直径均显著高于CK2,分别较CK2增加了1.42、0.48和0.38 mm;T2和T3处理的根体积显著高于对照和其他试验组,分别较CK2提高了39.22%和27.11%,T1处理的根体积较对照降低了56.25%,T4处理根体积与CK2无显著差异;根尖是根中生命活动最活跃的部分,施用不同配方高碳基有机肥对于根尖数的影响也存在较大差异,T1和T4处理的根尖数显著高于CK2,分别较CK2增加了956和502个,T3处理根尖数较CK2减少了321.67个,T2处理与对照无显著差异;T1处理的分枝数最多,较CK2增加了267个,其余试验组的分枝数均显著低于对照。

综合靖西市大田试验来看,T3处理的总根长、总根表面积、平均根直径、根体积均最好,说明常规施肥配施牛粪高碳基肥料为最优处理。

贺州市大田试验旺长期根系发育情况见表6,由表6可知,贺州市试验地不施肥的对照CK0各项指标均明显低于各施肥处理,说明施肥对根系生长具有重要作用。与正常施肥的对照CK1对比,各高碳基肥处理根系的8个生理指标均大于对照CK1,T1处理的效果表现在表面积、根尖数、分枝数和交叉数4个方面,T2处理的效果表现在总根长、总根表面积、平均根直径和根体积4个方面,T3处理的效果表现在总根长、投影面积、总根表面积、平均根直径、根体积、根尖数、分枝数和交叉数8个指标。

综合贺州市大田试验来看,高碳基肥有促进根系发育的作用,尤其是T3处理,综合效果最好,说明常规施肥配施高碳基肥料3号为最优处理。

表6 不同处理旺长期烟根根系指标(贺州市)Table 6 Root indicators of long-term tobacco roots under different treatments(Hezhou City)

河池市大田试验旺长期根系发育情况见图1,由图1可知,河池市试验地T1～T4处理根体积在197.78～228.89 cm3,各处理较CK1处理均增加了根体积,其中T4处理根体积最大达228.89 cm3,较对照增大了18.39%,各处理根体积虽然有所增加但未达显著水平。

由此可知,T4效果最好,说明常规施肥化肥氮减少10%配施高碳基肥料7号为最优处理。

注:不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。Note:Different lowercase letters indicated significant difference between different treatments(P<0.05).图1 不同处理旺长期烟根根系指标(河池市)Fig.1 Root indexes of long-term tobacco root under different treatments(Hechi City)

2.3 不同配方高碳基有机肥对烤后烟化学成分的影响百色市2个大田试验的烤后烟化学成分见表7、8,由表7可知,隆林县试验地烤后烟的B2F中T1处理的总糖和还原糖含量均低于CK2,T2和T3处理的总糖和还原糖含量均高于CK2,其中T3处理的糖含量最高,总糖比CK2增加了21.04%,还原糖比CK2增加了25.94%;试验组的总氮含量整体低于CK2,其中T3处理的总氮含量最低,降低了13.39%,T1处理的总氮略低于CK2;试验组的烟碱含量明显高于CK2,其中T1处理烟碱含量最高,比CK2增加了18.04%,T2处理次之,比CK2增加了16.18%,烟碱水平整体较高;T1处理的钾含量较高,和对照相比差别不大,T2和T3处理均低于CK2,分别降低了20.29%和30.44%,但仍满足优质烟叶对钾含量的要求;T1和T2处理的氯含量明显低于对照,分别较CK2降低了34.62%和19.23%,T3处理的氯含量较高,对烟叶生长会产生不良影响;从化学协调性来看:T1和T2处理的糖碱比低于对照,T3处理的糖碱比高于对照,协调性相对较好;试验组的氮碱比低于对照组,且各处理间差别不大;各处理间的钾氯比差异较大,T2处理和CK2相比差别不大,基本符合优质烟叶的要求,T1处理的钾氯比明显高于其他处理,T3处理的钾氯比较低,化学成分协调性较差。T1处理的各项化学成分相对较适宜,协调性好,烤后烟叶品质提升,说明常规施肥配施八角高碳基肥料有助于改善隆林县B2F等级烤后烟化学成分。

隆林县试验地烤后烟的C3F中T1和T2处理的总糖和还原糖含量均高于CK2,T3处理的总糖和还原糖含量均低于CK2,其中T2处理的糖含量最高,总糖比CK2增加了15.69%,还原糖比CK2增加了17.10%;T1和T2处理的总氮含量高于对照,分别较CK2提高了3.85%和2.56%,T3处理的总氮含量较低;试验组的烟碱含量整体高于CK2,T2处理烟碱含量最高,比CK2增加了52.90%,T1处理次之,比CK2增加了46.01%;试验组的钾含量整体低于对照组,其中T3处理钾含量最高,T2处理次之,T1处理最低;T1处理的氯含量明显高于CK2,氯含量过高,不利于烟叶品质形成,T2和T3处理的氯含量分别较CK2降低了10.00%和46.67%;从化学协调性来看,试验组的糖碱比整体低于CK2,T3处理的糖碱比最低;试验组的氮碱比与对照相比都有所下降,各处理间差别不大;各处理间的钾氯比差异较大,T1处理的钾氯比最低,烟叶燃烧性变差,T2处理与CK2相比略有下降,T3处理明显高于CK2。整体来看,T2处理的烟叶品质最优,说明常规施肥配施滤泥高碳基肥料有助于改善隆林县C3F等级烤后烟化学成分。

由表8可知,靖西市试验地烤后烟的B2F中试验组的总糖含量都高于对照,T3处理总糖含量最高,比CK2增加了8.85%,其他处理总糖略高于对照;试验组除T3处理外还原糖含量均高于对照,T2处理最高,比CK2增加了8.34%,T4处理次之,比CK2增加了6.49%;T2处理的总氮含量在各处理中最高,其余处理总氮含量均低于对照;T2处理的烟碱含量在各处理中最高,T4处理和对照相差不大,T1、T3处理均低于对照,分别较CK2降低了4.27%和8.12%;试验组的钾含量均低于对照,但钾含量符合优质烟叶的要求,其中T1处理钾含量相对较高;试验组的烟叶氯含量均低于对照,其中T1处理最低,比CK2降低了33.33%,T3和T4处理次之,分别较CK2降低了28.89%和26.67%;从化学协调性来看,T1、T3和T4处理的糖碱比均高于对照,T2处理低于对照,为12.14,相对比较适宜;T1和T3处理的氮碱比和对照相比差别不大,T2和T4处理的氮碱比明显低于对照;试验组的钾氯比均高于对照,其中T1处理的钾氯比最大,比对照增加了47.59%。综合来看,T1的烟叶化学成分更适宜,为最优处理,说明常规施肥配施八角高碳基肥料有助于改善靖西市B2F等级烤后烟化学成分。

表7 烤后烟化学成分(隆林县)Table 7 Chemical composition of post-roasted tobacco(Longlin County)

由表8可知,靖西市试验地烤后烟的C3F中试验组的总糖含量略低于对照,T1处理总糖含量在各处理中相对较高,比CK2降低了2.55%,T3和T4处理与对照相差不大;T3处理的还原糖含量在各处理中最低,比CK2降低了11.1%,T1处理的还原糖含量最高,比CK2增加了3.32%,T2和T4处理与对照差别不大;试验组的总氮含量整体上高于对照,T2处理最高,比CK2增加了8.11%,T1和T3处理次之,分别较CK2增加了7.43%和6.76%;试验组的烟碱含量均高于对照,T2处理的烟碱含量最高,比CK2增加了35.53%;T3处理的钾含量略高于对照,其余处理均低于对照,但仍符合优质烟叶对钾含量的要求;T3处理的氯含量略高于对照,其余处理均低于对照,T2处理氯含量最低,比CK2降低了17.14%;从化学协调性来看,各试验组的糖碱比与对照相比均有所降低,T2处理糖碱比最低,T4处理糖碱比最高;试验组的氮碱比与对照相比都有所降低,T3处理相对较高;试验组的钾氯比整体上高于对照,T2处理的钾氯比最高,比CK2增加了13.61%。综合来看,T1处理的烟叶化学成分更适宜,为最优处理,说明常规施肥配施八角高碳基肥料有助于改善靖西市C3F等级烤后烟化学成分。

综合百色市2个地区大田试验来看,常规施肥配施八角高碳基肥料能够改善百色烟区烤后烟的化学成分,为最优处理。

贺州市大田试验烤后烟化学成分见表9,由表9可知,贺州市试验地烤后烟B2F中不施肥对照CK0的化学成分表现为糖高碱低的情况,是营养不良的表现;各施肥处理表现出较高的烟碱含量,达4.0%以上;钾含量也较高,与正常施肥的对照CK1相比,T1处理的烟碱含量较高,比CK1高8.23%,其他5个指标均稍低于CK1,但差别不明显;T2和T3处理的总糖和还原糖含量明显较高,总糖分别为25.88%和26.82%,还原糖分别为25.87%和24.76%,这2个处理的总氮和烟碱稍低于CK1,钾含量和氯含量也稍低于CK1。整体上看,T1与CK1差别不大,T2和T3糖分物质含量多,利于烟叶香甜味的形成。

由表9可知,贺州市试验地烤后烟的C3F中不施肥对照CK0的化学成分表现出更明显的糖高碱低情况,两糖含量均大于33%;正常施肥的对照CK1具有较低的总糖和还原糖含量,均低于25%,烟碱含量最高,为3.54%,氯含量稍高于其他处理;3个高碳基处理的总糖约为26.80%,高于CK1,而还原糖含量与CK1接近,氯含量稍低于CK1,T3处理的烟碱含量最高,超过4.0%,而钾含量稍低;T2处理的含钾量最高,超过3.0%,明显高于其他处理。综合以上结果,从化学成分的角度分析,T2各种成分最合理,其次是T1,最后是T3。

综合贺州市大田试验来看,常规施肥配施高碳基肥料2号有助于改善贺州烟区烤后烟的化学成分。

表9 烤后烟化学成分(贺州市)Table 9 Chemical composition of post-flue-cured tobacco(Hezhou City) 单位:%

河池市大田试验烤后烟化学成分见表10,由表10可知,河池市试验地烤后烟B2F中试验组的糖含量相比于CK1都有不同程度的降低;T1和T2处理的总氮略低于对照;烟碱和对照差别不大,T3和T4处理的总氮和烟碱均明显高于对照;T3处理的钾含量最大,为2.92%;T2处理的氯含量最低。综合来看,T3处理的B2F等级烤后烟叶化学成分更适宜。

表10 烤后烟化学成分(河池市)Table 10 Chemical composition of post-flue-cured tobacco(Hechi City) 单位:%

河池市试验地烤后烟的C3F中T1处理的烟叶糖高碱低,烟叶内含物质转化不充分,不利于品质的形成,T2和T3处理的烟叶糖类物质和含氮化合物较为合理,T3处理的钾含量相对较高,氯含量也略高,T2和T3处理的钾氯含量比例都比较适宜。综合来看,T3处理的C3F等级烤后烟叶化学成分更适宜。

综合河池市大田试验来看,T3处理表现最好,说明常规施肥化肥氮减少10%配施高碳基肥料6号有助于改善河池烟区烤后烟的化学成分。

2.4 不同配方高碳基有机肥对不同等级烟叶产量产值及经济指标的影响百色市2个大田试验烤后烟经济指标见表11。由表11可知,隆林县试验地施用高碳基肥料能够有效地提高烟草产量、产值、均价、上等烟比例,试验组T1的产量较CK2提高了3.79%,产值增加了2 320.65元/hm2,上等烟比例T2处理最高,较CK2提高了9.96%。整体来看,T1和T2处理在各个处理中经济性状最优,明显高于对照和T3处理。

表11 烤后烟经济指标(隆林县、靖西市)Table 11 Economic indicators of post-flue-cured tobacco(Longlin County,Jingxi City)

由表11可知,靖西市试验地使用不同配方高碳基有机肥对烟叶经济性状有增加作用,T1、T2和T4处理可以增加烟叶产量、产值、上等烟比例。T1、T2和T4处理产量较CK2分别增加了26.08%、4.14%和26.53%,T1、T2和T4处理产值较CK2分别增加了25.27%、14.67%和26.50%,T1、T2和T4处理上等烟比例较CK2分别增加了7.94%、41.84%和1.30%。与对照相比,T1处理增收10 194.9元/hm2,T2处理增收5 917.5元/hm2,T4处理增收10 693.65元/hm2。T1处理的经济性状较好。

综合百色市2个大田试验来看,T1处理经济性状最好,说明常规施肥配施八角高碳基肥料能够提高百色烟区的烤后烟经济性状。

贺州市小区各部位各等级产量产值见表12～15。由表12可知,贺州市试验地上部叶正常施肥CK1总产量较高,但高等级的B1F和B2F的产量较低,以B3F和B4F为主,约占65%,导致产值最低,为249.69元。3个高碳基肥料处理以B2F为主,约占40%左右,B1F也有较高的比例,尤其是T2处理,B1F约占27%,较高的B1F和B2F含量使产值较高。T2的产值最高,为322.77元。

对于中部叶,正常施肥的对照CK1表现出较高的产量,明显高于3个高碳基肥料处理。考虑到中部叶产量差距较大,可能的原因之一是受6月中旬的大暴雨和飓风的影响,烟田烟叶吹掉情况十分严重,其中中部叶掉落情况特别严重。而3个高碳基肥料处理的落黄稍早,对照CK1落黄稍晚,所以高碳基肥处理中部叶掉落相对较多。虽然3个高碳基肥处理的总产量较低,但均以C3F为主,达40%以上,尤其是T2处理,高达48%。而CK1中下等烟的比例较大,C3F、C4F和杂色分别占27%、32%和25%。虽然CK1中部叶的最终产量和产值较高,但存在中低档次烟叶比例太大的情况,而3个高碳基肥处理中部叶的中高档次的烟叶相对含量较多,等级比例更有利于提高中部叶的质量。

表12 上部叶各等级小区产量及产值(贺州市)Table 12 Output and output value of each grade of upper leaf(Hezhou City)

表13 中部叶各等级小区产量及产值(贺州市)Table 13 Output and output value of each grade of middle leaf(Hezhou City)

表14 下部叶各等级小区产量及产值(贺州市)Table 14 Output and output value of each grade of lower leaf(Hezhou City)

对于下部叶,由于阴雨天影响,相比较于上一年,采收时间过早,烟叶变黄程度不够充分,导致青黄烟出现的比例很大。同时,靶斑病较为严重,严重影响烤后烟叶的质量及等级。初烤时,烤房存在控温不准确的问题。这些因素严重影响下部叶的烤后烟质量,导致无价值的烟叶含量较大,基本没有出现X2F的烟叶,仅有少量的X3F烟叶。各处理下部叶的总体产值较低。

综合贺州市各部位烟叶的产量和产值(表15),正常施肥的CK1产量最高,达1 674.975 kg/hm2,但产值低于T2和T3。T1的产量和产值最低,T2和T3的产量稍高,产值最高。在产量受影响的情况下,能够获得较高的产值,说明T2和T3的高碳基肥料更有利于提高烟叶的质量。

表15 各部位烟叶产量及产值(贺州市)Table 15 Tobacco leaf production and output value in various parts(Hezhou City)

河池市大田试验各处理烤后烟经济指标见表16。由表16可知,河池市试验地T1、T2和T4处理能够有效地提高烟草产量、产值,其中T1处理的产量和产值提升最大,较对照组分别显著提高了92.86%和76.86%;T2处理的产量和产值较对照组分别显著提高了77.14%和66.26%;T3处理表现最差,较对照组产量和产值降低了2.36%和17.38%。对照组均价较高为27.08元/kg,各处理都会使均价下降,T3处理均价最低,较对照组降低了15.40%,上等烟比例对照组最高,达62.75%,T3处理上等烟叶比例最低为31.51%,较对照组降低了49.78%。

整体来看,T1和T2处理在各个处理中经济性状最优,高于对照和T3处理,但会降低烟叶品质。

表16 各处理烤后烟经济指标(河池市)Table 16 Economic indicators of flue-cured tobacco under different treatments(Hechi City)

2.5 不同配方高碳基有机肥对烟草根围土pH和碳氮比的影响百色市隆林县大田试验各处理烟草根围土pH和碳氮比见表17。由表17可知,隆林县试验地土壤pH在6.87～7.83,变幅较大,与不施肥(CK1)相比,施用牛粪高碳基肥料(T3)后土壤pH没有明显变化,其余处理(T1和T2)施用高碳基有机肥土壤pH均明显降低,土壤pH在6.87～7.14,说明施用高碳基有机肥可以显著降低当季试验地区的土壤pH,高碳基肥料处理(T1、T2和T3)的土壤pH较对照(CK1和CK2)平均降低了3.77%,为烟草早发快长提供较适宜的酸碱环境。

隆林县试验地的根围土全氮含量在0.24%～0.28%,T1(常规施肥+八角高碳基肥料)、T2(常规施肥+滤泥高碳基肥料)和T3(常规施肥+牛粪高碳基肥料)之间无显著差异,说明在施氮量一致的情况下,施用不同配方高碳基有机肥对当季烟田土壤氮库总量的影响不大,这与土壤氮库的固持能力和生物炭基肥改土的时间效应有关,与对照(CK2)相比,T3(常规施肥+牛粪高碳基肥)处理的土壤全氮含量显著降低,说明该配方生物炭基有机肥可以促进植株对土壤氮素的吸收;从试验地土壤全碳含量来看,各处理之间差异不大,保持在2%左右;碳氮比是表征土壤均衡供肥能力的一个重要指标,与对照相比,各处理的土壤碳氮比略有提高,但无显著差异,在7.7左右。

2.6 不同配方高碳基有机肥对植烟土壤速效养分的影响隆林县大田试验植烟土壤速效养分含量见表18。由表18可知,隆林县试验地土壤硝态氮含量高于铵态氮含量,施用高碳基有机肥显著提高了根围土硝态氮和铵态氮含量,T1处理的硝态氮含量最高,较常规施肥对照CK2提高了55.29%,T2和T3处理次之,分别较常规施肥对照CK2提高了22.47%和28.59%。试验组的铵态氮含量与常规施肥对照CK2相比有明显提高,但T2和T3处理未达显著差异水平,T1、T2和T3处理分别较CK2提高了35.98%、23.93%和24.73%。试验地土壤速效磷含量相对较高,各处理达67 mg/kg以上,说明土壤整体供磷水平较高。T2和T3处理和CK2的速效磷含量相差不大,未达显著差异,而T1处理的速效磷含量显著高于CK2,这说明该配方生物炭基有机肥可以显著提高该试验地土壤整体供磷水平。试验地土壤速效钾含量在170 mg/kg左右,较为丰富。各处理根围土速效钾含量差异不显著,高碳基肥料不能提高移栽后60 d的根围土速效钾含量,钾是烟草重要的化学元素之一,土壤钾肥供应和保持仍需要化学钾肥供应。

综合隆林县大田试验来看,高碳基肥料可以显著增加根围土硝态氮含量,提升幅度达55.29%,施用高碳基有机肥对试验地土壤铵态氮含量影响较大,达35.98%,其中T1处理的速效磷含量提升明显,较常规施肥提高了43.86%;向土壤施用高碳基有机肥可以适当增加土壤速效钾水平,但T2和T3处理差异不显著;高碳基肥料对提高根围土速效钾含量作用较小。

3 讨论与结论

该研究中常规施肥配施高碳基有机肥可以促进烟草的生长发育、中部烟和上部叶开片,叶长和叶宽都有所提升,汪坤[10]研究表明,高碳基肥的施入可以提升上部烟叶的厚度、叶片质量,这与该研究结果一致。与常规施肥相比,配施高碳基肥能够明显促进烟草根系发育,方明等[11]研究表明高碳基肥料可以显著增加烟草根系体积、根鲜重、根干重、根系活力,这与该研究结果一致。施入高碳基有机肥能够改变糖高碱低这一营养不均现象,使烤后烟化学成分更协调,张军等[12]研究表明增施高碳基土壤修复肥可降低中部烟叶烟碱含量和氯含量,烟叶钾、还原糖和总氮含量增加,还原糖含量与烟碱含量比值增加。施入高碳基有机肥20和30 g/穴时,能够提高B1F、B2F这2个等级烤后烟的占比,提高上部烟的产值,姚文艺等[13]研究表明高碳基土壤修复肥处理烟叶的产量、产值、均价、上等烟比例、中上等烟比例等经济性状指标均不同程度高于常规施肥,这与该研究结果一致。

表17 植烟土壤pH和碳氮比(隆林县)Table 17 Soil pH,carbon and nitrogen ratio of tobacco planting(Longlin County)

表18 植烟土壤速效养分(隆林县)Table 18 Soil available nutrients of tobacco planting(Longlin County)

在百色烟区施肥处理为常规施肥+八角高碳基肥料可以促进烟草生长发育、改善烤后烟化学成分、提高烤后烟经济性状、改善pH及增加速效养分含量,此种施肥量更适宜在百色烟区推广;在贺州烟区施肥处理为常规施肥+高碳基肥料3号时可以促进上部叶的开片、根系发育、协调烤后烟化学成分、提高产值产量,此种施肥用量更适宜在贺州烟区推广;在河池烟区施肥处理为常规施肥化肥氮减少10%+高碳基肥料7号时可以促进上部叶开片、根系发育、协调烤后烟化学成分、提高产值,此种施肥用量更适宜在河池烟区推广。