齐耀程,崔权仁,周本国,高正良
(1.安徽省农业科学院烟草研究所,合肥 230031;2.安徽省农业科学院科技产业处,合肥 230031)
不同冬种绿肥对皖南烟区烤烟产质量的影响
齐耀程1,崔权仁1,周本国1,高正良2*
(1.安徽省农业科学院烟草研究所,合肥 230031;2.安徽省农业科学院科技产业处,合肥 230031)
为了筛选提升皖南烟区烤烟产质量的冬种绿肥品种,设置植烟土壤原位种植绿肥作物紫云英、黄花苜蓿和冬牧70,测定绿肥掩青前生物学性状及元素成分,探讨各绿肥处理烤烟烟叶的农艺性状、经济性状、化学成分及感官评价。结果显示,第3年绿肥干物质量以冬牧70最高为1.97 t/hm2,分别是紫云英和黄花苜蓿的2.46倍和7.30倍。紫云英和冬牧70处理的烤烟最大腰叶面积显著高于对照和黄花苜蓿。冬牧70和紫云英处理的烤烟产量分别提高了9.67%和3.53%,产值分别提高17.59%和10.75%。冬牧70处理的上部烟化学成分协调性和感官评价均优于黄花苜蓿和紫云英处理。综合评价认为,绿肥冬牧70可以作为皖南烟区优质冬种绿肥品种。
烤烟;绿肥;农艺性状;化学成分;产质量
绿肥是以新鲜植物体就地翻压或沤、堆制肥为主要用途的栽培植物[1-2]。实施绿肥还田可以培肥地力,使土壤用养结合,提高后茬农作物品质[3-5]。绿肥作物可以提高烤烟的经济产量[6],协调烟叶化学成分,显著提升烤烟品质[7-9]。不同产区根据其生态特征和烤烟的风格特色筛选出可用性强的绿肥品种[10-11]。李陈等[12]综合烤烟经济性状、外观质量和感官评价等指标,在四川宁南地区筛选出适宜绿肥品种光叶紫花苕,并优化了栽培和使用技术。山东烟区的研究显示冬牧70为适宜烤烟轮作的绿肥品种[13-15],适合山东多县区种植。湘西烟区研究发现满园花[16]、箭舌豌豆[17]对烤烟产质量提升各有侧重,适宜本地区不同气候亚区种植。
常年使用化肥致使皖南烟区植烟土壤的地力下降,烟叶品质下滑,而仅以轮作制度为土壤养护措施收效甚微。恢复皖南绿肥种植,充分发挥绿肥提升烤烟品质的积极作用是推进植烟土壤养护理念的重要措施。皖南烟区一年两熟的种植制度限制了冬种绿肥的生长时间,而生物产量低致使绿肥实用性不高,难以开展配套技术研究。本研究以筛选提升皖南烟叶产质量的绿肥品种为切入点,力求突破皖南冬种绿肥的种植技术瓶颈,恢复绿肥种植,逐步实现植烟土壤生态修复,建立用养结合的环境友好型耕作模式。
1.1 试验区概况
本研究在安徽省宣城市宣州区黄渡乡实施。土壤类型为潴育型水稻土,pH 6.1,有机质1.71%,碱解氮154.1 mg/kg,速效磷5.7 mg/kg,速效钾174.2 mg/kg。烤烟品种为云烟97。
1.2 试验设计
本研究于2012—2015年实施。以冬闲地做对照,紫云英(Astragalus sinicus)弋江籽(皖南地方品种)于2014年10月8日在稻田内撒播,播种量30 kg/hm2,与水稻共生25 d后收割水稻并留茬。黄花苜蓿(Medicago falcata)温岭大叶种(浙江温岭品种)栽培方式与紫云英相同。黑麦草冬牧70(Secal ecerale L.cv, Wintergrazer -70)于2014年11月5日水稻收割后整地播种,播种量75 kg/hm2。绿肥于起垄前7 d翻压掩青,每区随机取10株测定绿肥生物学性状。各绿肥处理的烤烟与对照执行相同施肥水平。
平顶期调查烤烟主要农艺性状(YC/T 142—1998)。以GB2635—92为标准统计烟叶等级,计算中上等烟比例及2015年烟叶产量和产值。对C3F、B2F等级烟叶进行感官评价,由5名安徽省内国家级烟草评吸师组成专家组,对烤烟香气质、香气量、刺激性、杂气、劲头、余味、浓度和甜度8个指标赋分评价。按照黄平娜等[6]的方法测定烟叶还原糖、烟碱、总氮、钾、氯等指标。参考化学成分指标赋值法[18-19]评价样品化学成分协调性。
2.1 不同品种绿肥的生物学性状及化学成分
由表1看出,不同品种绿肥的鲜、干物质量指标差异趋势均表现为冬牧70 >紫云英 >黄花苜蓿,冬牧70干重分别是紫云英和黄花苜蓿的2.46倍和7.30倍。紫云英、冬牧70的全磷、全钾含量显著高于黄花苜蓿,但前两者间无显著差异。黄花苜蓿全氮含量显著高于冬牧70和紫云英。
表1 绿肥生物学性状及化学成分比较(2015年)Table 1 Comparison of biological traits and chemical components of different green manures(2015)
2.2 不同绿肥处理的烤烟农艺性状
各处理烤烟农艺性状指标显示(表2),紫云英和冬牧70处理的烤烟最大腰叶面积显著高于对照和黄花苜蓿处理。各绿肥处理烤烟的其他农艺指标无统计学差异,但平均值趋势显示冬牧70处理的株高、茎围最大,紫云英处理的叶片数最多,对照的节距最大。
表2 不同绿肥处理对烤烟农艺性状的影响(2015年)Table 2 Effects of different green manure treatments on agronomic traits of flue-cured tobacco(2015)
2.3 不同绿肥处理对烤烟经济性状的影响
由表3看出,各处理的经济性状和产量指标趋势表现为冬牧70> 紫云英> 对照> 黄花苜蓿。冬牧70和紫云英处理的产量比对照提高了9.67%和3.53%。中上等烟比例趋势为紫云英>冬牧70>对照>黄花苜蓿。单位产值与产量趋势相同,冬牧70和紫云英处理分别比对照提高17.59%和10.75%,均价分别提高7.26%和6.98%。紫云英处理各指标与冬牧70处理差异不显著,但平均值趋势皆小于后者。冬牧70处理各指标显著高于对照及黄花苜蓿处理。总之,冬牧70更有利于提高烤烟的经济效益。
表3 不同绿肥处理对烤烟经济性状的影响(2015年)Table 3 Effects of different green manure treatments on economic characters of flue-cured tobacco(2015)
2.4 不同绿肥处理烤烟化学成分差异
根据优质烟叶评定标准,中部烟化学成分(表4)显示,冬牧70和紫云英处理的氮、钾、钾氯比指标为优等,黄花苜蓿处理的还原糖、烟碱、糖碱比为优等,对照的钾、还原糖、烟碱、糖碱比、钾氯比指标均为优等。经指标赋值法计算得分顺序为对照>黄花苜蓿>冬牧70>紫云英,表明中部烟化学成分协调性以对照最佳,黄花苜蓿处理优于冬牧70,紫云英最差。
上部烟化学成分显示,对照的烟碱、糖碱比指标为优等,冬牧70处理的氮、钾、还原糖指标为优等,紫云英处理的钾含量为优等,黄花苜蓿处理的氮含量最佳。指标得分顺序为对照>冬牧70>黄花苜蓿>紫云英,表明上部烟化学指标协调性以对照最好,各处理之间冬牧70处理优于黄花苜蓿,紫云英最差。
2.5 不同绿肥处理的烤烟感官质量评价
由表5看出,C3F等级烤烟感官综合得分顺序为对照>紫云英>黄花苜蓿>冬牧70。对照各项指标较协调,紫云英处理的香气量、劲头、浓度指标表现最佳,黄花苜蓿处理香气量较好,冬牧70处理各项指标分值居中,特色不明显。B2F等级的综合得分顺序为冬牧70>紫云英>黄花苜蓿>对照。冬牧70的香气量、劲头和浓度提升较多,紫云英处理综合效果好,黄花苜蓿处理香气质较好。综合分析显示,冬牧70对烤烟上部叶品质具有明显改善作用。
表4 不同绿肥处理对不同部位烤烟化学成分的影响(2015年)Table 4 Effects of different green manure treatments on chemical components of different parts of flue-cured tobacco(2015)
有效生育期短、生物产量低是限制绿肥应用于皖南烤烟生产的首要因素。冬牧70在山东烟区9月播种次年4月掩青[15],湖南烟区每年10月播种绿肥,次年4月掩青[22]以上地区的绿肥有效生育期长、生物量充足、绿肥腐解时间充沛,绿肥的播种量、生物总产量等栽培措施可操作余地大。而皖南烟区绿肥生育时间短,次年3月中旬掩青后起垄,冬牧70生长过程中稳定超过10 ℃的有效生育期年平均26 d,达到常规产量的22%[23],紫云英实际有效生育期年平均55 d,是常规产量的18%[24],即使全量掩青也显示出生物体总量不足。而冬牧70干物质产量分别是紫云英和黄花苜蓿的2.46倍和7.30倍,在皖南烟区表现为生育期短、生物产量相对较大,对烤烟农艺及经济性状有积极影响,与山东烟区[13,25]及湖南部分烟区结果相似[22]。
不同绿肥品种对烤烟感官品质影响效果显著。紫云英处理的中部烟感官品质优于冬牧70,可能是紫云英纤维素含量少,腐解及养分释放迅速,满足中部烟生长肥料需求,提升了中部烟烟气品质,与田峰[17]等在湖南研究结果一致。而冬牧70处理的上部烟品质优于紫云英,其香气量和浓度得以提高。由于豆科绿肥腐解物在烤烟生长后期持续供肥,使得烤烟生长后期肥量过剩,贪青晚熟,因此禾本科绿肥对上部烟品质提升能力优于豆科绿肥,符合崔学林[26]的研究结论。然而绿肥腐解养分释放与烤烟需肥规律不协调是当季烤烟生长的突出问题,如何调整肥料元素配比以适应烤烟各生育期需肥特点,减少化肥施用量等栽培技术还需要继续深入研究。
冬种绿肥品种冬牧70可适应皖南烟区短生育期气候特点,相比其他品种其生物产量最高,可以提高烤烟农艺性状及经济指标。冬牧70对上部烟品质提升效果显著,体现为提高了香气量和浓度,劲头适宜,品质优于紫云英和黄花苜蓿处理。因此,冬牧70可以作为皖南烟区冬种绿肥备选品种。
针对皖南烟区绿肥有效生育期短的现实问题,建议通过年度轮作为绿肥争取有效生育期,即在次年种植早春农作物(如早稻、鲜食玉米等)替代当季烤烟,保证绿肥获得充分生物量,做到与粮食作物的年度轮作,避免烟稻复种连作模式造成烤烟品质和产值下降。
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Effects of Different Winter-Planting Green Manures on Yield and Quality of Flue-cured Tobacco in South Anhui Tobacco Areas
QI Yaocheng1, CUI Quanren1, ZHOU Benguo1, GAO Zhengliang2*
(1. Tobacco Institute, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230031, China; 2. Science and Technology Industry Department, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230031, China)
In order to screen for varieties of green manure in Southern Anhui tobacco areas to promote the tobacco yield and quality, Astragalus sinicus, Medicago falcata and Secal ecerale were planted in tobacco planting soils. Biological traits and main chemical components of green manures were measured before ploughed under the soil. The tobacco agronomic traits, main chemical component, yield and the quality from different green manure treatments were analyzed. The results showed that the yield of dry grass of Secal ecerale was the highest, being 1.97 t/ha, 2.46 and 7.30 times of that of Astragalus sinicus and Medicago falcate respectively. The maximum area of waist leaves of Astragalus sinicus and Secal ecerale treatments were significantly higher than CK and Medicago falcate. The tobacco leaf yield of Medicago falcate and Astragalus sinicus treatments were increased by 9.67% and 3.53%, and economic values were increased by 17.59% and 10.75%, repectively. The harmony of chemical composition of top leaves from the Secal ecerale treatment was better than that from Medicago falcate and Astragalus sinicus. The smoking quality of top leaves from different treatments displayed the same trend. In conclusion, Secal ecerale can be considered as the alternative green manure in Southern Anhui tobacco areas.
flue-cured tobacco; agronomic trait; green manure; chemical component; yield and quality
S572.06
1007-5119(2016)06-0032-05
10.13496/j.issn.1007-5119.2016.06.006
公益性行业(农业)科研专项 “烟草增香减害关键技术研究与示范”(201203091);安徽省烟草公司科研项目 “安徽省植烟土壤养护技术研究”(20120551008)
齐耀程(1983-),男,博士,助理研究员,从事烟草栽培生理生化研究。E-mail:qiyaocheng@126.com。*通信作者,E-mail:gaozl63@sohu.com
2016-05-11
2016-07-08