鸡粪生物炭有机肥对烟草生长发育及品质的影响

摘要 以鸡粪生物炭有机肥为材料，研究其不同使用剂量与生物炭的配施对商洛烤烟生长发育及品质的影响，为降低商洛烟区有机肥使用成本提供理论依据。2022年在陕西省商洛市洛南县开展鸡粪生物炭有机肥商洛使用技术的小区试验，共设6个处理：T1［常规施肥+商品鸡粪（450 kg/hm2）］、T2［常规施肥+商品鸡粪（900 kg/hm2）］、T3［常规施肥+商品鸡粪（1 050 kg/hm2）］、N1［常规施肥+ 70鸡粪/30生物炭（750 kg/hm2）］、N2［常规施肥+80鸡粪/20生物炭（750 kg/hm2）］和N3［常规施肥+90鸡粪/10生物炭（750 kg/hm2）］，以CK0（常规施肥，不施有机肥）及CK1（常规施肥+烟草公司套餐有机肥）为对照。结果表明，鸡粪生物炭有机肥可显著提高烟株的农艺性状及抗病性；鸡粪生物炭有机肥提高了烟株的物质积累量，并丰富了烟株的有机元素；鸡粪生物炭有机肥对烤烟经济性状有显著的提升。鸡粪和生物炭的配施有利于提高商洛烤烟产质量，其中N2处理［常规施肥+80鸡粪/20生物炭（750 kg/hm2）］改善商洛烤烟生长发育效果最优。

关键词 生物炭；有机肥；烟草；生长发育；产质量

中图分类号 S 572 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2024）20-0132-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.20.033

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

The Effect of Chicken Manure Biochar Organic Fertilizer on the Growth， Development and Quality of Tobacco

MU Yao-hui REN Zhi-chao2， PENG Zhi-liang1 et al

（1.Shaanxi Tobacco Company Shangluo City Company，Shangluo，Shaanxi 726000;2.Tobacco College of Henan Agricultural University，Zhengzhou，Henan 450002）

Abstract Using chicken manure biochar organic fertilizer as the material， the effects of different dosage and biochar application on the growth， development， and quality of Shangluo flue-cured tobacco were studied， in order to provide a theoretical basis for reducing the cost of using organic fertilizer in Shangluo tobacco area. In 2022， a community experiment was conducted on the application technology of chicken manure biochar organic fertilizer in Luonan County， Shangluo City， Shaanxi Province. Six treatments were set up： T1 ［conventional fertilization+commercial chicken manure （450 kg/hm2）］， T2 ［conventional fertilization+commercial chicken manure （900 kg/hm2）］， T3 ［conventional fertilization+commercial chicken manure （1 050 kg/hm2）］， N1 ［conventional fertilization+70 chicken manure/30 biochar （750 kg/hm2）］，N2 ［conventional fertilization+80 chicken manure/20 biochar （750 kg/hm2）］ and N3 ［conventional fertilization+90 chicken manure/10 biochar （750 kg/hm2）］， with CK0 （conventional fertilization， no organic fertilizer） and CK1 （conventional fertilization+tobacco company set organic fertilizer） as controls. The results showed that chicken manure biochar organic fertilizer could significantly improve the agronomic traits and disease resistance of tobacco plants; chicken manure biochar organic fertilizer increased the material accumulation of tobacco plants and enriched their organic elements;chicken manure biochar organic fertilizer significantly improved the economic traits of flue-cured tobacco. The combination of chicken manure and biochar was beneficial for improving the yield and quality of Shangluo flue-cured tobacco， among which N2 treatment ［conventional fertilization+80 chicken manure/20 biochar （750 kg/hm2）］ has the best effect on improving the growth and development of Shangluo flue-cured tobacco.

Key words Biochar;Organic fertilizer;Tobacco;Growth and development;Production quality

化肥具有速效养分含量高、肥效快等特点，但随着长期大量使用化肥，会导致土壤结构被破坏、功能减退、有机质含量下降及土壤板结等一系列问题，最终影响烤烟的生长发育及品质［1-5］。为了使烟草栽培向绿色健康的生态农业发展，要因地制宜，选择当地烟区适应的有机肥来保障优质烟叶的生产。研究表明，有机肥具有活化土壤、提高土壤微生物及酶活性，同时还具有提高土壤孔隙度，使耕层土壤变松等特点［6-8］。鸡粪有机肥含氮量较高，平均可达1.63%，价格较低，仅为400元/t，是一种较好的有机肥。鸡粪作为有机肥使用的主要问题一是鸡粪中的氮素形态是尿酸态氮，植物不能直接利用，还可能对根系产生危害，二是容易招致地下害虫。因此需要重复腐熟发酵［9］。生物炭基是一种土壤改良剂，新鲜生物炭含有的挥发性物质可以抑制土壤病虫害，同时还具有改善土壤理化性质及促进作物生长等特点［10］。刘慧等［11］研究发现，生物炭与磷肥配施能够有效增加水稻穗长，提高有效穗数、每穗粒数、千粒重，进而显著提高水稻产量；Partey等［12］研究发现，生物炭与肥料配施能够明显增加作物产量。Mete等［13］通过研究生物炭与化肥配施对大豆的影响，表明炭肥之间的相互机制会对大豆生物产量及籽粒产量产生增效作用。前人在单施有机肥的用量、施用方式对烤烟生长发育、烟叶产量和品质等方面均有研究。有关炭肥配施对烤烟生长发育及产质量的影响鲜见报道。笔者将生物炭与商品鸡粪一起使用，找到合适的配方比例，降低商洛烟区有机肥使用成本，以期为烤烟优质生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试烟草品种。

供试烟草品种为云烟99，该品种为当地主要种植品种，由陕西省商洛市烟草公司提供。

1.1.2 供试生物炭。

选用的生物炭为河南惠农公司所生产，以花生壳粉碎后在400 ℃条件下不完全燃烧24 h制成。其pH 8.33，总碳为414.72 g/kg，总氮为14.36 g/kg，碳氮比28.88，比表面积22.97 m2/g。

1.1.3 供试土壤。

供试土壤类型为壤土，取自陕西省商洛市洛南县，其基本理化性状为有机质含量11.21 g/kg，速效钾含量257.42 mg/kg，速效磷含量21.52 mg/kg，全氮含量1.10 g/kg，pH 5.45。

1.2 试验设计

试验于2022年4—9月在陕西省商洛市洛南县进行。采用随机区组设计，以当地常规施肥［烟草专用肥（N∶P∶K为12∶10∶23）70 kg/hm2+蚯蚓粪100 kg/hm2+西洋复合肥（N∶P∶K为16∶6∶23）10 kg/hm2］及常规施肥+烟草公司套餐有机肥为对照，在常规施肥的基础上增施不同配比的鸡粪生物炭有机肥，共设置6个处理，每个处理3次重复，株距0.55 m，行距1.15 m。烟苗于2021年4月26日移栽，按照商洛优质烟叶生产栽培管理措施进行田间管理和烘烤。

试验处理及施肥方法：

CK0常规氮磷钾肥，不施有机肥，

CK1常规施肥+烟草公司套餐有机肥，

T1常规施肥+商品鸡粪（450 kg/hm2），

T2常规施肥+商品鸡粪（900 kg/hm2），

T3常规施肥+商品_{QaTdiNgnXPoYr/vhMF096Q==}鸡粪（1 350 kg/hm2），

N1常规施肥+70鸡粪/30生物炭（750 kg/hm2），

N2常规施肥+80鸡粪/20生物炭（750 kg/hm2），

N3常规施肥+90鸡粪/10生物炭（750 kg/hm2）。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 农艺性状。

按照YC/T 142—2010《烟草农艺性状调查方法》的标准，在烟苗移栽后90 d，测定各处理烟株的株高、茎围、叶长、叶宽和有效叶数，采用公式：叶面积=叶长×叶宽×0.634 5，计算叶面积的大小［14］。

1.3.2 物质积累。

将烘干后的烟株根叶分别称重，得到各时期根和叶的干物质量，并计算烟株干物质的积累情况。

1.3.3 有机元素。

烟株有机元素用CNS元素分析仪（VarioMAXCN，德国）测定。

1.3.4 发病率。

依据GB/T 23222—2008《烟草病虫害分级及调查方法》标准，调查烟草主要病害发生情况，试验区烟草主要病害包括气候性斑点病、普通花叶病及黑胫病，调查烟草的病害数据主要基于以上3种病害。每个处理全部烟株均进行病害调查。

发病率=发病株数/调查总株数×100%

1.3.5 经济指标。

按照GB 2635—1992《烤烟》［15］对烤后烟进行分级，统计各处理产量，对上等烟比例进行统计，并按当地收购价格计算不同处理的产值和均价。

2 结果与分析

2.1 不同配比鸡粪生物炭有机肥对烟株农艺性状的影响

移栽后90 d调查各处理烟株农艺性状，结果见表1。由表1可知，各处理株高在83.87～108.90 cm，N3组株高明显高于其他处理，CK0组株高最低为83.87 cm。移栽后90 d烟株茎围在8.07～9.13 cm，N1处理茎围显著低于T T1处理茎围最大，较N1提高1.06 cm。移栽后90 d烟株节距在5.47～6.51 cm，N1处理最高为6.51 cm。移栽后90 d各处理烟株有效叶数在15.06～17.21片，CK0处理最少，显著低于其他处理，T1处理有效叶数最多。移栽后90 d各处理最大叶长和叶宽分别为62.23～69.81和29.03～33.43 cm，N2处理最大叶长高于其他处理；T2最大叶宽仅为29.03 cm，显著低于N3处理33.43 cm。综合各项农艺指标处理，各处理烟株较对照均有不同程度的改善作用，其中N2处理对烟株各指标均有显著提高，N2处理的农艺性状在处理间效果最好，为最优处理。

2.2 不同配比鸡粪生物炭有机肥对烟株物质积累的影响

由表2可知，N2和N3处理对烟草茎叶鲜重促进作用显著，达1 142.55和1 223.09 g，较CK1增加207.87和288.41 g，CK1组茎叶鲜重最低为934.68 g。根鲜重方面，各组鲜重T3和N2组最高为111.04和111.52 g，CK0最低为95.31 g。茎叶干重方面，N3仍处于较高水平，较CK1提高43.26 g。根干重方面，N2较高，较CK0提高10.40 g。综合各处理物质积累量，各处理烟株较对照组均有不同程度的改善作用，其中N2和N3处理烟株较对照促进效果最显著，为最优处理。

2.3 不同配比鸡粪生物炭有机肥对烟叶有机元素的影响

从表3可以看出，各处理（除T2处理）均能有效地提高烟株碳氮硫含量，试验组各个处理的碳含量较对照组均提高，最高的是N3组，比CK0组高5 g/kg；氮含量也不同程度的增加，最高的是N3组，比CK0组高81.98 g/kg；硫含量N2组最高，较CK0提高0.20 g/kg。综合各项烟株有机元素指标，各处理烟株较对照组均有不同程度的促进作用，其中N2和N3处理在各个处理中碳氮硫含量提升最大，明显高于对照和其他处理，为最优处理。

2.4 不同配比鸡粪生物炭有机肥对烟株发病率的影响

由表4可知，N1处理的烟草花叶病最低，为42.36%，较CK0降低了13.57百分点，CK1处理的烟草花叶病最高为59.61%；N1和N2处理黑胫病发病率最低为0，CK1处理的烟草黑胫病最高为9.54%。气候斑方面，N1处理发病率最低为39.69%，CK1最高为63.07%。综合各项病害发病率，各处理烟株病害较对照组的病害均有不同程度的抑制作用，其中N2和N3处理对各个病害的预防效果最强，为最优处理。

2.5 不同配比鸡粪生物炭有机肥对烤后烟经济指标的影响

从表5可以看出，各处理均能够有效提高烟草产量、产值、均价、上等烟比例和上中等烟比例，试验组各个处理的产量较对照组均提高，最高的是N2组，比CK0组高199.65 kg/hm2；产值也分别有不同程度增加，最高的是N2组比CK0组高8 008.95元/hm2；上等烟比例N2组最高，较CK0提高了10.05百分点。综合各项烤后烟经济指标来看，各处理烤后烟较对照组的各项指标均有不同程度的提升，其中N2处理对烤后烟各个指标的提升效果最明显，为最优处理。

3 结论与讨论

与对照组相比，施加鸡粪生物炭有机肥的试验组显著促进了烟株的生长发育。在常规施肥的基础上增施生物炭有机肥能够有效促进作物生长发育，提高作物经济效益。

对烟株的生长发育情况分析，在烟草中施加鸡粪和生物炭可促进烟株的生长发育，且鸡粪和生物炭配施效果更明显，从烟株的农艺性状来看，鸡粪和生物炭配施的试验组烟草的有效叶片数、株高、茎围和节距等农艺指标均得到明显改善，这与刘慧等［11］的研究结果一致，且鸡粪和生物炭配比在适量情况下效果更明显；从烟株的发病情况来看，鸡粪和生物炭配施的试验组烟草发病率显著降低，这是因为生物炭可提高烟草的发病率，姚文艺等［16］研究表明，生物炭有机肥能明显促进烤烟生长，降低烤烟黑胫病、普通花叶病等主要病害的发病率和病情指数；汪坤等［17］研究表明，生物炭有机肥能降低烟草普通花叶病、黑胫病和青枯病的发病率，与该研究结果一致。

就烟叶内在成分分析，在烟草中施加鸡粪和生物炭可改善烟株的内在成分，且鸡粪和生物炭配施效果更明显，从烟草的物质积累量来看，鸡粪生物炭有机肥可提高干物质的积累量，为培育强壮的烟株提供物质基础［18］；从烟叶有机元素来看，鸡粪和生物炭配施的试验组烟草的有机成分显著提高，这是因为鸡粪生物炭有机肥由生物炭和有机肥混制而成，可充分发挥生物炭良好吸附特性和有机肥养分齐全的优点，进而调控烟株的养分供应状况，使烟株的养分供需更加合理，从而促进烟株的内在成分［19-20］。

该研究结果表明，在常规施肥的基础上配施鸡粪生物炭有机肥可以改善烤烟农艺性状、物质积累量、烟草抗病性、有机元素以及经济性状。其中，N2处理［常规施肥+80鸡粪/20生物炭（750 kg/hm2）］改善商洛烤烟生长发育效果最优。鸡粪生物炭有机肥对烟叶评吸质量的改善及影响有待进一步研究。

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