夏志林 刘京 张翔 张远淑 张之矾 饶兴义 芶剑渝 李章海 徐增汉 武丽
摘要[目的]筛选适宜黔北烟区烤烟生产的适宜配方复合肥料。[方法]采用3点大田试验,研究3种新配方复合肥配施有机肥对烤烟经济性状、评吸质量、株型及化学成分协调性等指标的影响。[结果]施用T1(N∶P2O5∶K2O为10∶12∶24)和T2(N∶P2O5∶K2O为10∶10∶24)2种新配方复合肥料烤烟的评吸质量分别较对照(常规复合肥)提高了1.35和2.55分,产值分别提高了16.08%和4.73%;T2处理能改善株型,但烟叶的化学成分协调性欠佳。T3(N∶P2O5∶K2O为10∶8∶24)处理的经济性状、化学成分和评吸质量较对照略有降低,3种新配方复合肥对烤烟产质量改善的综合作用效果由优到劣依次为T1、T2、CK、T3。[结论]N∶P2O5∶K2O為10∶12∶24和10∶10∶24 2种新配方复合肥配施有机肥能有效提高烟叶的评吸质量和内在质量,增加经济效益。
关键词新配方复合肥;有机肥;烤烟;产质量
中图分类号S572文献标识码A文章编号0517-6611(2017)11-0023-04
Abstract[Objective]To select a suitable compound fertilizer in tobacco cultivation areas in North Guizhou. [Method]3 kinds of new formula compound fertilizer were applied with organic fertilizer, effects of new formula compound fertilizer with organic fertilizer on economic characters and sensory evaluation quality and chemical composition coordination of fluecured tobacco by field test were studied. [Result]The smoking quality of T1 (nutrient ratio of N∶P2O5∶K2O was 10∶12∶24) and T2 (10∶10∶24) new formulation compound fertilizer of tobacco were increased by 1.35 and 2.55 score respectively, the output value were increased by 16.08% and 4.73%; T2 treatment could improve the plant type, but the coordination of chemical components was poor. The economic characters, chemical components and smoking quality of T3 (N∶P2O5∶K2O was 10∶8∶24)treatment were slightly lower than those of the control. And the effect of 3 kinds of compound fertilizers on the yield and quality of fluecured tobacco was T1 > T2 > CK > T3. [Conclusion] Two new formulations of compound fertilizer of 10∶12∶24 and 10∶10∶24(N∶P2O5∶K2O) combined with organic fertilizer can effectively improve the quality of tobacco smoking and internal quality, and increase the economic efficiency.
AbstractNew formula compound fertilizer;Organic fertilizer;Fluecured tobacco;Yield and quality
氮是植株细胞内各种氨基酸、蛋白质、生物碱、酰胺等含氮化合物的组成元素,适量施用氮肥可促进烟草生长,获得较高的经济效益。磷是核酸、磷脂和核蛋白等生长物质的重要成分,能促进植株生理代谢和碳水化合物的合成,增进烤烟色泽和香味,提高烟叶品质。由于磷肥利用率低,且易被吸附,一般作为基肥一次性施入[1]。钾是烟草的品质元素,其含量是优质烤烟的重要指标之一,提高钾素的吸收和利用一直是烟草生产的一项重要课题[2]。在我国黔北烟区的烟草生产中,普遍存在肥料利用率低、施肥不平衡、钾肥供应不足等问题,因此氮、磷、钾肥的平衡施用是提高黔北烟区烤烟产量和品质的重要手段。
近年来,化肥施用在农业生产中的增产效果显著[3-5],但化肥养分的较低利用效率也给烟区生产带来了巨大的资源浪费[6]。有机肥是一种营养丰富、养分能持续供应的全面肥料[7],能显著提高烟叶产量、产值和上中等烟比例[8-10]。单施化肥和单施有机肥均难以提高产品质量和实现可持续发展[11]。为了合理、有效地利用肥料养分,在现代农业生产上按照作物的特殊需求,将氮、磷、钾比例略做调整配成新配方专用肥料[12]。黔北烟区烟草生产一直沿用传统的9∶9∶25型常规专用复合基肥配方和15∶0∶30型追肥配方。为了筛选黔北遵义烟区适宜的专用复合肥配方,笔者以烟草常规专用复合肥为基础,以较小幅度改变氮素含量为主要原则,微量调整磷、钾含量,这也是对该地区传统施用的9∶9∶25型烟草常规专用复合基肥和15∶0∶30型烟草追肥配方的改进。采用多点大田试验,研究3种专用新配方复合肥配施有机肥对烤烟经济性状、化学成分和评吸质量等的影响,旨在为黔北遵义烟区烤烟高效平衡施肥提供理论依据。
1材料与方法
1.1试验地概况试验在桐锌、遵义、湄潭3个地区进行,3个地区土壤基本情况见表1。
1.2试验设计以遵义当地生产用的常规烟草专用肥基肥(N∶P2O5∶K2O∶Cl∶MgO∶B∶Zn 为9∶9∶25∶3.5∶1.0∶0.15∶0.10)和追肥(N∶P2O5∶K2O∶为15∶0∶30)为对照,用量为常规烟草专用肥基肥(750 kg/hm2)+常规追肥(225 kg/hm2)+有机肥(1 500 kg/hm2)。另设3个自制新配方处理:T1基肥新配方1(675 kg/hm2)+追肥配方4(285 kg/hm2)+有机肥(1 500 kg/hm2);T2基肥新配方2(675 kg/hm2)+追肥配方4(285 kg/hm2)+有机肥(1 500 kg/hm2);T3基肥新配方3(675 kg/hm2)+追肥配方4(285 kg/hm2)+有机肥(1 500 kg/hm2)(表2)。3个自制复合肥基肥新配方(配方1、2、3)和1个追肥配方(配方4)的有效养分含量:配方1 N∶P2O5∶K2O∶Cl∶MgO∶B∶Zn为10∶12∶24∶5∶1.5∶0.20∶0.10,NO-3≥40%,pH ≥5.5;配方2 N∶P2O5∶K2O∶Cl∶MgO∶B∶Zn为10∶10∶24∶5∶1.5∶0.20∶0.10,NO-3≥40%;pH≥5.5;配方3 N∶P2O5∶K2O∶Cl∶MgO∶B∶Zn为10∶8∶24∶5∶1.5∶0.20∶0.10,NO-3≥40%;pH≥5.5;配方4 N∶P2O5∶K2O为12∶0∶33。
试验采用行株距为1.10 m×0.50 m,大区设计,每区种植烟垄累计长度(垄数根据地块确定)50 m左右。试验地地势较为平坦,交通便利,烟地集中连片。移栽时间为2016年5月4—5日,移栽均采用井窖式移栽方法,移栽前5 d將基肥和有机肥在起垄时条施覆膜。移栽后30 d内一次性按计量施用追肥,5月中旬进行除草、封洞。
1.3测定项目与方法
1.3.1样品处理。选择有代表性烟株15株,用不同颜色毛线按处理标记整株烟叶,统计烟叶产量和等级,按部位取烤后烟叶进行化学成分检测和评吸。烟叶样品在50 ℃下烘干,粉碎后进行常规化学成分检测。
1.3.2烟叶样品。总糖、还原糖、总氮、烟碱和蛋白质采用美国产热电AntarisⅡ傅里叶变换近红外光谱仪测定;钾采用原子吸收法测定;氯采用莫尔法测定[13]。
1.3.3土壤样品。土壤pH采用电位法测定;有机质采用 K2Cr2O7-H2SO4消解,FeSO4溶液滴定(外加热法);碱解氮采用碱解扩散法测定;有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3溶液提取,钼锑抗比色法测定;速效钾采用1 mol/L中性NH4OAc溶液浸提,火焰光度法测定[14]。
45卷11期夏志林等新配方复合肥配施有机肥对烤烟产质量的影响1.3.4烟叶评吸。取各处理标记烟株的中部烟叶各1 kg,由上海、湖南、江苏、福建和广西中烟技术中心和贵州省烟草质检站的评吸师依据烟草行业标准Y/CT 38―1998进行评吸打分(表3)。
1.4数据分析试验数据采用Excel 2007和SPSS 19.0软件进行处理和统计分析。
2结果与分析
2.1新配方复合肥配施有机肥对烤烟株型的影响叶片大小和烟株株型反映了烟株的综合营养状况,过大和过小的叶片均不利于烟叶品质的提高,田间理想株型为筒形或腰鼓形。由表4可知,3个部位的叶长和叶宽基本在适宜范围内。上部、中部和下部3个部位的叶长分布情况相比较而言,以T2处理株型较接近腰鼓形,而CK株型最不理想。
2.2新配方复合肥配施有机肥对烤烟经济性状的影响由表5可知,与CK相比,T1、T2和T3处理的产量有不同程度的
提高,由高到低依次为T1、T3、T2,较CK增幅分别为1192%、3.17%和114%,但差异均不显著。上等烟比例由高到低依次为T2、CK、T3、T1,T2比CK提高了17.46%。产值由高到低依次为T1、T2、CK、T3,T1和T2分别比CK提高了16.08%和4.73%。因此,T1和T2处理能增加产量、提高产值。
2.3新配方复合肥配施有机肥对烤烟评吸质量的影响由表6可知,除T1烤烟的浓度和劲头比CK高0.05和0.10分,T1、T2和T3烤烟的香气质、香气量、刺激性、杂气和余味均比CK提高。评吸质量总分表现为T2=T3>T1>CK。说明新配方复合肥配施有机肥均能不同程度地改善烟叶的评吸质量。
2.4新配方复合肥配施有机肥对烤烟化学成分及其协调性的影响我国优质烤烟的总糖含量为19.00%~28.00%;还原糖含量为16.00%~24.00%。烤烟烟碱含量部位特征明显,中部叶适宜烟碱含量一般为2.40%±0.40%。烟叶中蛋白质含量过高对品质不利,烟气的碱性强、刺激性强,甚至出现蛋白臭味。烤烟中蛋白质含量一般在8.00%左右,总氮含量为2.00%~3.00%。含钾量高的烟叶色泽强,富有弹性和韧性,燃烧性和阴燃持火力好。烟叶钾离子含量以大于150%为宜。一定氯含量对烟叶生长是必需的,氯含量如果过高,则降低烟叶的燃烧性和持火力。烟叶氯离子的适宜含量为0.30%~0.70%。卷烟工业配方更注重各部位化学成分的协调性,两糖比一般大于080适宜;中部叶的糖碱比为9.00±2.50,氮碱比为0.85±015;K/Cl大于4.0。由表7可知,两糖含量普遍偏高,总氮、烟碱和蛋白质含量总体偏低。通过对中部叶化学成分进行分析,根据烟叶化学成分协调性的质量评价方法,将化学成分协调性指标进行赋值,按照其适宜程度,由优到劣分别赋值4、3、2和1分,总分由高到低依次为CK、T1、T3、T2(表8)。
2.5新配方复合肥配施有机肥对烤烟主要质量指标的影响根据烟草专用新配方复合肥配施有机肥对烤烟经济性状(产值)、化学成分协调性和评吸质量的影响,对3种质量性状由优到劣分别赋予4、3、2和1分,并对经济性状(产值)、化学成分协调性和评吸质量3项指标分别赋予0.3、0.2和0.5的权重系数,对其作用效果进行综合评价,结果见表9。由表9可知,总分由高到低依次为T1、T2、CK、T3。
3结论与讨论
从湄潭、遵义和桐梓试验点的平均结果看,中部烟叶的烟碱、总氮含量总体偏低,且3种复合肥新配方烟叶还原糖和总糖含量总体略有提高,因此引起化学成分协调性指标变差。烟碱、总氮和蛋白质含量的降低,可能因为2016年雨水较多,烟叶内含物质的合成受到影响,从而影响烟碱等次生代谢产物的含量,进而影响到烟叶化学成分的协调性。在该试验中,氯含量略低于适宜范围,可能是雨水过多带来的养分淋溶流失造成植株体吸收受限所致。
在黔北遵义烟区烟草生产中使用的常规复合肥基肥养分含量N∶P2O5∶K2O为9∶9∶25,追肥N∶P2O5∶K2O为15∶0∶30,新配方肥料T1和T2的N∶P2O5∶K2O为10∶12∶24和10∶10∶24,追肥N∶P2O5∶K2O为12∶0∶33,理论上,通过钾素后移或缓释钾肥有利于烟株对钾素营养的吸收[15]。但该试验中,烟叶的钾含量并未较对照明显增加,这可能与配方肥料中钾素含量及其他元素含量有密切关系,需要进一步试验分析。
理想株型被认为是最具增产潜力的生长指标[16]。我国烟草学者在总结各地生产经验的基础上,提出优质适产的腰鼓形或筒形的田间长相[17]。从上部叶、中部叶和下部叶3个部位叶片分布看,T2处理株型较接近腰鼓形,而CK的株型最不理想。这说明烤烟新配方复合肥通过协调养分比例,针对烤烟各生育期不同养分需求特性,调整养分供给的适宜性。与常规生产用的肥料相比,新配方复合肥(T2配方)适当提高了肥料中磷含量,而磷是合成核酸、磷脂和核蛋白等生长物质的重要元素,能促进生理代谢和碳水化合物的合成[18],适量增加磷肥可促进烤烟中上部叶片的生长发育,从而达到改善株型的效果。
从该研究的经济性状指标看,T1和T2处理均有增加产量、提高产值的作用,但2个处理的作用效果有异。T2处理通过提高烟叶等级增加总产量而提高产量。但T1处理产量增加较为明显,烟叶上等烟比例变幅相对较少,因此其产值的提高主要归因于产量增加效应。
综上所述,T1和T2 2种烟草专用新配方复合肥配施有机肥在烤烟评吸质量和经济性状方面,较常规肥料对照有不同程度的提高,T2处理能改善株型,但其化学成分协调性比对照差。T3处理的经济性状、化学成分和评吸质量较对照略有降低。总体来看,对烤烟产质量改善的作用效果由优到劣依次为T1、T2、CK、T3。兼顾烟叶经济效益和评吸质量特性,综合分析,N∶P2O5∶K2O为10∶10∶24和10∶12∶24的2种增磷复合肥配方能有效提高烟叶的评吸质量,增加经济效益。
参考文献
[1] 宋志伟.土壤肥料[M].北京:高等教育出版社,2014.
[2] 闫芳芳,朱波,陈庆瑞,等.不同增钾肥配方对攀枝花烤烟烟叶产量、品质及土壤养分含量的影响[J].西南农业学报,2013,26(5):1957-1961.
[3] 臧小平,王甲水,周兆禧,等.复合肥用量对芒果产质量及经济效益的影响[J].贵州农业科学,2016,44(11):87-90.
[4] 刘恩科,赵秉强,胡昌浩,等.长期施氮、磷、钾化肥对玉米产量及土壤肥力的影响[J].植物营养与肥料学报,2007,13(5):789-794.
[5] 温明霞,石孝均.锦橙裂果的钙素营养生理及施钙效果研究[J].中国农业科学,2012,45(6):1127-1134.
[6] 王正银,徐卫红,张浩,等.几种缓释尿基复合肥氮素释放的动力学研究[J].磷肥与复肥,2002,17(2):13-18.
[7] 李章海,韦建玉,叶江平.有机肥条垛型堆积发酵技术与应用[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2015.
[8] 彭智良,黄元炯,刘国顺,等.不同有机肥对烟田土壤微生物以及烟叶品质和产量的影响[J].中国烟草学报,2009,15(2):41-47.
[9] 谢莉.有机肥对植烟土壤微生物活性及烤烟产量品质的影响[D].重庆:西南大学,2010.
[10] 高华军,林北森,王五权,等.腐殖酸肥对百色植烟土壤养分和烤烟香气质量的影响[J].中国烟草科学,2014,35(4):52-57.
[11] 罗佳,蒋小芳,孟琳,等.不同堆肥原料的有机无机复合肥对油菜生长及土壤供氮特性的影响[J].土壤学报,2010,47(1):97-106.
[12] 张卫峰,李亮科,陈新平,等.我国复合肥发展现状及存在的问题[J].磷肥与复肥,2009,24(2):14-16.
[13] 丁建龙,唐兴贵,周再军,等.打叶留花对提高烤烟上部叶可用性的影响[J].安徽农业大学学报,2014,41(3):424-429.
[14] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京:中国农业科技出版社,2000.
[15] 刘国顺,何永秋,杨永锋,等.不同钾肥配施对烤烟质体色素和碳氮代谢及品质的影响[J].中国烟草科学,2013,34(6):49-55.
[16] 孙永飛,梁尹明,叶坚,等.水稻超高产模式株型栽培概论[J].中国稻米,1999,5(5):38-39.
[17] 王丰,丁伟,冯勇刚,等.烤烟优质适产理想株型探讨[J].种子,2007,26(5):84-88.
[18] 王忠.植物生理学[M].北京:中国农业出版社,2000.