不同饼肥配比对烤烟生长发育、抗氧化酶活性及经济性状的影响

吴俊林，毛家伟，张 翔，杨立均，李 亮，司贤宗

（1.驻马店市烟草公司，河南驻马店463000；2.河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所，河南郑州450002）

饼肥是有机肥的一种，它是油料的种子经榨油后剩下的残渣，可作肥料施用，在我国烟草生产中得到广泛应用[1-3]。饼肥含有丰富的有机质和各种营养元素[4]，包括大量元素和微量元素，在土壤中腐解过程会释放大量的有机酸、氨基酸以及高级脂肪酸，从而提高土壤的有机营养成分，改善土壤的理化性质[5]。芝麻饼肥和菜籽饼肥均是烟叶生产中效果较好的饼肥[6-8]，其中，菜籽饼肥在南方烟区应用较多。而在河南烟区，生产中施用的饼肥以芝麻饼肥为主，有研究表明[9]，以芝麻饼肥与化肥配施烟叶的香气和高级脂肪酸含量明显增加，烟叶品质提高，但由于河南省芝麻种植面积较小，从外地采购又增加了原料成本，因此，部分烟区的芝麻饼肥存在以次充好的现象，进而影响了烟叶品质。近年来，随着河南省农业生产结构和种植制度调整，油菜面积不断扩大[10]，为菜籽饼肥在烟田应用提供了一个良好的基础。

本试验针对烟叶生产需要，通过田间小区试验，设置芝麻饼肥和菜籽饼肥不同配比，研究不同饼肥配比对烤烟生长发育、抗氧化酶活性及经济性状的影响，旨在为解决河南省芝麻饼肥存在的问题及有机肥合理利用提供参考依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2016 年在河南省泌阳县杨家集乡董庄村进行。试验地土壤耕层基础理化性状为：pH 值7.4，有机质11.8 g/kg，碱解氮95.3 mg/kg，速效磷18 mg/kg，速效钾131.7 mg/kg。试验地肥力均匀一致，地势平坦，排灌方便。试验前茬作物均为烟草。

1.2 试验材料

供试烤烟品种为豫烟6 号。供试肥料种类有：芝麻饼肥（N 5%）、菜籽饼肥（N 5%），磷酸一铵（N 11%，P2O544%），硝铵磷（N 32%，P2O 54%），硫酸钾（K2O 50%）。

1.3 试验设计

试验设5 个处理：T1. 不施饼肥处理（CK）；T2.100%芝麻饼肥；T3.70%芝麻饼肥＋30%菜籽饼肥；T4.50%芝麻饼肥＋50%菜籽饼肥；T5.30%芝麻饼肥＋70%菜籽饼肥；T6.100%菜籽饼肥。各处理氮、磷、钾用量相同，氮磷钾比例为1∶1.5∶3.5，氮、磷、钾用量分别为N 67.5 kg/hm2，P2O5101.25 kg/hm2，K2O 236.25 kg/hm2。其中，氮肥和磷肥全部基施；饼肥全部作基肥；钾肥70%作基肥，剩余30%在团棵期作追肥。试验3 次重复，随机排列，小区面积72 m2（4 行，行距1.2 m，小区长15 m）。试验于4 月25 日移栽，9 月11 日采烤结束。其他各项田间生产管理措施统一按当地规范化措施进行。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 农艺性状测定 每个小区选择有代表性的烟株5 株挂牌作标记，分别在移栽后30，60 d 记录株高、茎围、叶片数、最大叶长及叶宽等农艺性状。

叶面积=叶片长×叶片宽×叶面积指数（1）其中，叶面积指数通常取0.634 5。

1.4.2 叶绿素含量测定 在移栽后30，45，60 d 用SPAD-502 叶绿素测定仪分别测定烟株倒数第5 片功能叶的叶基、叶中、叶尖3 个部位的SPAD 值，取平均值。移栽后30，45 d，每个处理取3 株烟样，根茎叶分开，叶片在105 ℃下杀青30 min，然后在70 ℃下烘干至恒质量。

1.4.3 抗氧化酶活性测定 在圆顶期，各处理随机选3 株，采集中部叶片5～6 g，并迅速用锡纸包好放于液氮中，采集完毕后带回实验室存放于-80 ℃冰箱保存，用于测定抗氧化酶活性[11]。其中，过氧化氢酶（CAT）活性采用紫外吸收法测定，超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮蓝四唑法测定，过氧化物酶（POD）活性采用愈创木酚法测定，抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性采用紫外分光光度法测定。

1.4.4 产量测定 各小区单独计产，并根据烤烟国标对烤后烟叶分级，确定烤烟的产值、均价、上等烟比例及中上等烟比例。

1.5 数据分析

采用Excel 2010 和SPSS 软件对试验数据进行处理和分析，并采用Duncan 新复极差法多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同处理对烟株农艺性状的影响

表1 不同处理对烟株农艺性状的影响

从表1 可以看出，在移栽后30 d，除茎围外，其他农艺性状指标均以对照不施饼肥处理T1 最高；各施用饼肥间相比，以处理T5 株高和叶片数最高，分别达18.2 cm 和10.4 片，叶面积从大到小顺序为：T2＞T5＞T4＞T6＞T3。移栽后60 d，与对照不施饼肥处理T1 相比，施用饼肥处理在各农艺性状指标上均有一定增加；其中，株高、茎围和叶片数均显著增加。各施用饼肥处理间相比，株高和叶片数差异不显著，以处理T5 各农艺性状指标最高，叶面积达1 617 cm2，除处理T6（100%菜籽饼）外，随着菜籽饼比例的增加，叶面积有增加的趋势。

2.2 不同处理对干物质积累的影响

表2 不同处理对烟株干物质积累的影响 g/株

由表2 可知，在移栽后30 d，不同处理间相比，以T5 处理干物质积累最高，根茎达8.64 g/株，叶达22.03 g/株；从饼肥和菜籽饼肥不同比例来看（T3，T4，T5 处理），随着菜籽饼肥比例的增加，烟株根茎叶干物质积累有增加的趋势，且相互间差异达显著水平（P＜0.05），纯菜籽饼肥处理（T6 处理）与纯芝麻饼肥（T2 处理）相比，根茎叶干物质积累有一定减少，但二者间差异不显著。在移栽后45 d，除处理T6 外，其他饼肥处理与对照处理T1 相比，烟株根茎叶干物质积累均有一定增加，增加幅度为：根0.75～5.14 g/株、茎1.29～7.93 g/株、叶5.0～15.5 g/ 株，叶干物质积累以T5 处理最高，显著高于T3，T4 处理，纯菜籽饼肥与纯芝麻饼肥处理相比，茎和叶的干物质积累显著减少。

2.3 不同处理对烟叶SPAD 值的影响

叶片SPAD 值读数越大说明叶绿素含量越高，SPAD 值也间接反映了植株的氮素营养状况[12]。从表3 可以看出，在移栽后30 d，以对照不施饼肥T1处理最高，SPAD 值达45.9，纯菜籽饼肥T6 处理最低，且二者间差异达显著水平（P＜0.05），其他施用饼肥处理间无明显差异。说明纯菜籽饼在前期对烟叶叶绿素的提高没有明显促进作用。在移栽后45 d，以T3 处理SPAD 值最高，达46.7，且显著高于T2，T4，T5 处理（P＜0.05）；其次是T6 处理，但与T3 处理间差异不显著。在移栽后60 d，施用饼肥处理间相比，T2 处理SPAD 值显著低于其他处理，其他处理间差异不显著，纯菜籽饼T6 处理烟叶SPAD 值最高，随着菜籽饼肥比例的增加，烟叶SPAD 值有上升的趋势，说明过多的菜籽饼肥不利于烟叶成熟落黄。

表3 不同处理对烟叶SPAD 值的影响

2.4 不同处理对烤烟叶片抗氧化酶活性的影响

植物为了维持正常的生长，通过抗氧化酶系统和抗氧化剂对活性氧进行清除[13]。超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）同属保护酶系统，其中，SOD 可清除体内过量的活性氧，是生物防御活性氧毒害的关键性保护酶之一[14]。由图1 可知，CAT 活性以T3 处理最高，达46.7 U/g，且显著高于其他处理，以100%菜籽饼肥T6 处理最低。POD 活性以T3处理最高，显著高于不施饼肥对照T1 处理，T3，T4，T5，T6 处理相比，随着菜籽饼肥比例的增加，POD 活性有降低的趋势，且T6 处理与其他3 个处理间差异显著。SOD 活性以T1 处理最低，施用饼肥处理与T1 处理相比，SOD 活性提高了5.6%～20.2%，T3，T4 处理与T1 处理间差异达显著水平，以T3 处理最高。除T6 处理外，其他处理APX 活性差异不显著。

2.5 不同处理对烤烟经济性状的影响

从表4 可以看出，与对照T1 处理相比，施用饼肥处理均显著提高了烟叶产量，增加幅度为6.9%～23.7%；不同施用饼肥处理间相比，以处理T5 产量最高，达3 069 kg/hm2，且显著高于其他处理，而其他施用饼肥处理间差异不显著。以T3 处理产值最高，达63 110 元/hm2，施用饼肥处理均显著高于对照T1 处理（P＜0.05）；除纯菜籽饼T6 处理外，其他施用饼肥处理间差异不显著。各处理均价和上等烟比例分别以T3 处理和T2 处理最好，T2 处理上等烟比例达48.8%，T3 处理均价达23.4 元/kg。

表4 不同处理对烤烟经济性状的影响

3 结论与讨论

本试验结果表明，移栽后60 d，与对照不施饼肥处理相比，施用饼肥处理在各农艺性状指标上均有一定增加，而各施用饼肥处理间相比，以T5 处理各农艺性状指标最高。在移栽后45 d，除T6 处理外，其他饼肥处理与对照处理相比，烟株根茎叶干物质积累均有一定增加。施用芝麻和菜籽饼肥能够促进烟株的生长发育，这与前人研究结果一致[15-18]，可能与有机肥施用提高了土壤养分含量、增加了土壤通透性和改善了土壤微生物群体结构有关。有研究证明[19-20]，叶绿素SPAD 值可以应用于烟草氮素状况的监测。本试验中，施用100%菜籽饼肥处理在前期SPAD 值显著低于其他处理，在移栽后60 d，随着菜籽饼肥比例的增加，烟叶SPAD 值有上升的趋势，说明菜籽饼肥氮素养分释放速度较慢。植物的抗氧化酶活性对清除活性氧起到重要作用，是环境胁迫下植物应激反应的重要监测指标[21]。本研究表明，与不施饼肥对照处理相比，除T6 处理外，其他处理均提高了过氧化氢酶（CAT）活性和超氧化物歧化酶（SOD）活性，施用饼肥处理间相比，以T3处理的CAT 活性、过氧化物酶（POD）活性和SOD活性最高，其中，CAT 活性显著高于其他处理。从产量和产值上看，与对照处理相比，施用饼肥处理均显著提高了烟叶产量和产值，施用饼肥处理间相比，T5 处理产量最高，而T3 处理在产值、均价方面均最高。

综合来看，在生产中利用菜籽饼肥代替部分芝麻饼肥可以促进烟株生长发育、提高烟叶产量和产值，适宜的芝麻饼肥和菜籽饼肥的比例为7∶3。