成俊枭 高源
摘 要:本试验在高海拔的温凉山区,研究了不同有机肥施用量对烤烟K326生长发育和产质量的影响,为高海拔山区优质烤烟生产的施肥方式和有机肥施用量提供一定的实验依据。本试验设置了4个不同处理:100%烟草专用肥;100kg/666.7m2有机肥+80%烟草专用肥;200kg/666.7m2有机肥+80%烟草专用肥;300kg/666.7m2有机肥+80%烟草专用肥。分析不同处理对烤烟生育期、农艺性状、病情指数、单叶重、经济学性状、化学成分的影响。結果表明:不同有机肥施用量对烤烟的农艺性状、经济性状具有非常大的影响。其中300kg/666.7m2有机肥+80%化肥的处理,烟叶的农艺性状、经济效益、化学成分最好。因此本研究可以为高海拔山区优质烤烟生产的有机肥施用量提供一定的理论技术支持。
关键词:有机肥;施用量;烤烟;K326:产质量
烟草作为我国特殊的经济作物之一,是卷制卷烟的主要原料。我国种植烤烟的主要省份有河南、山东、安徽、辽宁、云南,而云南的种植面积和产量均为全国之最,云南依托独特的气候优势和地理优势生产出的优质烟叶,是云南卷烟的主要材料之一,具有“清甜香”的特点。烟草的风味特点由种植地区的气候和地理环境决定,它的产质量和使用价值则是施肥措施起着很大作用。
烟草作为我国特殊的经济作物,肥料是重要的生产物资,而近年来由于化学氮肥的大面积推广使用,结果导致土壤板结酸化、土壤碳氮比减小、土壤微生物种类和活性很大程度的降低、营养元素利用率减小,使得烟叶产量和品质下降,给烤烟生产带来了很多不良影响。
但是近几年来,因为人们对生态、优质、安全的烟草产品的关注日益增加,不同形式的有机肥或有机无机复混等施肥方法的采用成为了烤烟生产领域的研究热点之一,研究表明,有机肥与无机肥配合施用有利于烤烟的生长发育,可以提高烟叶的产量和品质。长期施用有机肥还可以提高土壤微生物活性和微生物多样性。其中,有机无机混合肥充分结合了有机肥和无机肥的优点,与常规无机复合肥相比,它的养分更平衡,氮肥利用率高,在改良土壤理化性质、降低种植成本、烟株生长发育、烟叶产量和质量等方面都表现出很大的优势。李彦东等试验表明,使用生物有机肥,可以增强烟株对病毒病的抗病性,提高烟叶油分、色度及烟叶化学成分协调性,获得比常规施肥方式较好的经济、生态效应。徐健钦等试验表明,使用生物有机肥,可促进烤烟生长,显著提高烤烟产质量,减轻病害的危害。
但是,由于有机肥料既含有一定数量的速效养分,又含有很多数量的缓效养分,在土壤中逐步分解才能释放出来,持续供肥能力较高,如果施用过量时,容易造成后期供肥过长、过大,使得烟叶成熟期氮素水平过高,影响烟叶落黄成熟,造成烟叶贪青晚熟;如施用过少,则不能满足烟草在前期生长发育所需要的养分,结果影响烟草的生长发育,减少了产量和影响了烟草品质。所以不同地区该采用何种施肥水平也是各个烟草工作者的研究重点之一,找到既能提高烟叶品质,又能经济施肥的施肥水平。
本试验拟在保山市昌宁县耉街乡海拔较高的温凉山区,研究不同的有机肥施用量对烤烟品种K326的生育期、农艺性状、病情指数、等级、产质量的影响,希望通过提高烤烟种植过程中的肥料利用效率以及减轻病害,达到提高烟叶产质量的目的。找出该地区的最佳有机肥施用量,为保山温凉山区优质烤烟生产的有机肥施用提供一定的实验依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点及土壤情况
保山市昌宁县耉街乡打平村上米库村民小组,海拔1961.8米,东经 99.7965 度,北纬25.0748度。前茬为烤烟,土壤为旱地壤土、平整、肥力较弱。土壤情况分析如表1所示。
1.2 试验材料
供试材料为K326品种。供试肥料:烤烟专用复合肥,烟草专用肥(N:P:K=11:14:24,60kg/667.7m2),烟草专用追肥(N:P:K=16:0:33,10kg/667.7m2),硫酸钾(K2O≥50%,10kg/667.7m2),有机肥。
1.3 试验设计
试验为单因素试验,设置4个不同有机肥施用量水平,每个处理重复3次,共12个小区,采用随机区组设计,每小区种40烟株,行株距为1.2m×0.5m。实验处理见表2。本实验移栽的烟苗的育苗方法是漂浮育苗,移栽方式是常规移栽,各个处理间的田间栽培管理措施保持一致。处理1的基肥施用量和追肥施用量根据当地正常水平施入,于移栽后35d内追肥追施完毕。处理2、3、4的基肥为有机肥和与之对应的烟草专用化肥施用量于移栽前1d一次性施入塘中,并且与塘土搅拌均匀。处理2、3、4的追肥用量比当地追肥正常水平减少20%,追肥时间和处理1相同。
2.4 栽培管理措施
试验于2018年2月10日开始育苗,育苗方法是漂浮育苗, 2018年4月20 日移栽,基肥中复合肥一次性环施,追肥施用时间分别为:5月10日,5月21日和5月31日,采用兑水浇施的方法,处理1追肥按当地常规,有机肥处理(处理2、处理3、处理4)追肥用量按比例较常规追肥(处理1)减少20%,其他田间管理措施与当地一致。
2.5 测定项目及方法
2.5.1 农艺性状
于移栽后90天进行农艺性状调查,调查内容包括株高、茎围、有效叶片数、腰叶长宽,具体测定方法按照《YC/ T142-2010烟草农艺性状调查测量方法》,每个处理随机定株调查15株。
2.5.2 生育期观测记载
按烤烟生育期调查标准准确记录移栽期、团棵期、现蕾期、脚叶成熟期、顶叶成熟期的时间。
2.5.3 病害调查
在打顶后开始进行调查,每个处理调查15株,参照《GB/ T23222-2008烟草病害分级及调查方法》[12]进行,计算病情指数。
发病率(%) = (发病的烟株数/调查的总烟株数) ×100[12],
病情指数=∑(病级数×该级病株数)×100/(最高病级数×调查总株数)。
2.5.4 经济性状调查
烟叶成熟烘烤后依据国家42级分级标准对各小区进行分级测产,并且根据保山市昌宁县2018年烤烟收购价格计算相应指标,主要包括产量、产值、中上等烟比例和均价等。
2.5.5 烤后烟叶原烟外观质量及化学成分分析
烟叶烘烤结束后,做好分级工作,并对烤后烟叶进行取样,随机抽取每个处理相同部位各10片,调查其原烟外观质量。取各处理C3F等级烟叶1.5kg进行烟叶内在化学成分分析。
2 结果与分析
2.1 不同有机肥施用量对生育期的影响
从上表3可以看出,处理1、处理2、处理3、处理4的播种日期、移栽日期、上部叶成熟期和大田生育期都是一致的。处理1、处理3、处理4的现蕾时间相同,处理2的现蕾期比其他三个处理晚3天。下部叶成熟期的先后顺序是处理1、处理2、处理3和处理4,其中处理2比处理1晚4天,处理3和处理4是一致的,比处理1晚7天。
3.2 不同有机肥施用量对农艺性状的影响
从表4可以看出,处理1、处理2、处理3和处理4的茎围、叶数、中部叶长和中部叶宽没有差异,茎围在9~10cm之间,叶片数在22~24片之间,中部叶长在67~73cm之间,中部叶宽在30~32cm之间。其中,处理1的株高和节距与处理4存在极显著差异,最高的为处理4的108.93cm,最低的位处理1的94.07cm;处理1的节距与处理3存在极显著差异。
3.3 不同有机肥对病害的影响
从表5可知,四个处理赤星病病情指数和发病率均没有差异,病情指数和发病率最高的是处理4,最低的是处理3;气候性斑点病的病情指数处理1(病情指数为2.97)和处理2(病情指数为0.74)存在明显差异,发病率最高的是处理1(发病率为26.7),最低的是处理2(发病率为6.67);处理1、处理2和处理4之间野火病病情指数和发病率没有差异,病情指数和发病率最高的是处理4,处理3没有感病;处理1、处理2、处理4之间TMV病情指数和发病率没有差异,病情指数和发病率最高的是处理1,处理3没有感病。综合来看,病害最低的是处理3,其次是处理2,然后是处理4,最高的是处理1。
3.4 不同有机肥施用量对烤烟经济性状的影响
从表6可以看出,四个处理之间产量、产值、上等烟比例和均价没有显著性差异。其中,产量随着有机肥施用量的增加呈现递增;产值是处理4(4283.98元/667.7m2)>处理1(3972元/667.7m2)>处理3(3931.11元/667.7m2)>處理2(3738.69元/667.7m2);上等烟比例处理3(68.12%)>处理1(66.50%)>处理4(64.76%)>处理2(59.32%);均价是处理1(28.70元)>处理4(27.80元)>处理3(27.68元)>处理2(26.87元);中上等烟比例处理1(94.09%)明显高于处理2(85.12%),处理4(93.7%)明显高于处理2(85.12%),处理1(94.09%)和处理4(93.78%)很接近。综合来看,处理4的中上等烟比例和均价与处理1很接近,但产量远远高于处理1,所以处理4的经济性状最好。
3.5 不同有机肥施用量对烤烟外观质量的影响
从表7中可以看出,四个处理的成熟度都是成熟,颜色都是桔黄;光泽是处理1、2、3的强,处理4为浓;油分处理1、2、4为有油分,处理3的为多油分;叶片结构处理1、3、4为尚疏松,处理2的为稍密;叶片厚度所测结果为处理1、处理2、处理4为厚,处理3的为适中;单叶重所测结果为处理4(12.0g)>处理1(11.4g)>处理2(11.1g)>处理3(10.6g)。结合各个评价指标比较来看,处理4成熟度表现为成熟,叶片颜色为桔黄,光泽表现为浓,有油分,叶片结构尚疏松,叶片厚度表现为厚,单叶重表现为最重,所以处理4外观质量最好。
3.6 不同有机肥施用量对烤烟外化学成分的影响
从表8中我们可以看出不同处理的化学成分还是存在差异的。总体来说总糖含量比优质烟叶的高很多,处理2的含量最高,其次是处理3的,处理1的最低;还原糖含量只有处理1的接近优质烟叶,处理2、3、4随着有机肥量的增多还原糖含量随之增高,总氮是有机肥处理的处理2、3、4均低于无有机肥的处理1,处理1的最高,处理2的最低;处理2、3、4与处理1相比烟碱有降低的趋势,烟碱含量最低的处理4;处理1和处理4的氧化钾含量都在优质烟叶的范围内,处理2和处理3则是低于优质烟叶的氧化钾范围;水溶性氯的含量则都在优质烟叶范围内,其中,处理1的含量最高,处理2、3、4的含量均低于处理1;四个处理的蛋白质含量都不在优质烟叶的范围内,处理3的最高,其次是处理1,然后是处理4,处理2的最低;氮碱比为处理4>处理2>处理1>处理3,处理4的最好;四个处理的糖碱比则都是高于优质烟叶的糖碱比范围,处理4的最高;四个处理的还原糖都接近云南优质烟叶的还原糖范围,处理4的最高;氮碱比处理4的最好;钾氯比都满足优质烟叶的钾氯比范围,处理4的最高,处理1的最低。然而,本次总糖测量结果可能存在误差,这直接影响对烟叶化学成分的比较。但是,除去这个因素,结合所有测量结果来看处理4的氧化钾含量最高,水溶性氯最低,氮碱比和钾氯比也比较好,所以处理4的较好。
4 讨论
4.1 不同有机肥施用量对烤烟农艺性状的影响
本实验结果表明,施用有机肥处理的株高、茎围、节距、中部叶长和中部叶宽数据都比未施用有机肥处理的高,并随着有机肥施用量增多而呈现递增趋势,这说明在大田生长后期施用有机肥处理的烟株长势比单纯施用烟草专用化肥的处理好。这与黄正宾和齐永杰的研究结果一样,不同有机肥施用量对烤烟农艺性状有着很大影响,施用有机肥的烟株长势比单纯施用烟草专用肥的好,并且随着有机肥施用量的增加烤烟的株高、茎围、节距等都有递增的趋势。
4.2 不同有机肥施用量对烤烟经济性状的影响
在烤烟种植生产中,烤烟的产量、产值、均价、上等烟比例和中上等烟比例是衡量烤烟的经济形状的重要指标。本实验结果显示处理1的产量均低于处理2、3、4,这与梁伟、韦建玉、田兆福等的研究结论是一致的,他们有机肥施用量为0kg/hm2、300kg/hm2、600kg/hm2的产量分别为2070.00kg、2184.75kg、2298.00kg,随着有机肥施用量的增加,烤烟产量也呈递增形势。处理1上等烟比例和中上等烟比例都高于处理2、3、4。其中,处理4的产量和产值高于处理1。造成施用有机肥处理的上等烟比例、中上等烟比例和均价低于未施用有机肥处理的原因可能是:有机肥释放肥力速度慢,造成前期烟草供肥不足,影响其生长发育,从而影响了中上等烟比例。
4.3 不同有机肥施用量对病害的影响
本实验结果表明,四个处理都发病的病害为赤星病和气候性斑点病。其中,气候性斑点病属于高发病害。处理1的发病率最高,处理2、处理3和处理4随着有机肥施用量的增加,发病率也随之增加。出现这种结果的原因是气候性斑点病为当地的烤烟流行病害,加之在烤烟大田生育期间遇到长时间的阴雨天气。即使进行科学移栽,加强了肥水管理,并加强了预防及时用药防治,但依然会有所发生。
4.4 不同有机肥施用量对烤烟外观质量的影响
初烤烟叶的外观质量与烟叶收购等级和烟农收益有着直接关系,同时也与烟叶内在品质有着密切关系。综合本次试验烟叶外观质量的调查,处理4成熟度为成熟,初烤后叶片颜色为桔黄,叶片光泽表现为浓,有油分,叶片结构尚疏松,叶片厚,单叶重最重,所以四个处理中处理4外观质量最好。
4.5 不同有机肥施用量对烤烟化学成分的影响
保山地区C3F等级的烟叶水溶性总糖在29%左右,还原糖在24%左右。而本实验的水溶性总糖均高于29%,这可能测量存在误差,还原糖符合其所测范围,影响本次试验对烟叶化学成分的比较。其中,处理4的还原糖含量、總氮含量、烟碱含量、氧化钾含量、水溶性氯含量等化学成分都符合其所测的保山优质烟叶的范围,氮碱比和钾氯比都比较好。综合来看,处理4的化学质量最好。
5 结论
从以上各项指标分析来看,在烤烟种植过程中将有机肥和无机肥混合使用可减少病害,改善烤烟的农艺性状和初烤烟叶的外观质量,从而增加烤烟的产质量。四个处理中处理4农艺性状表现为最好,虽然有些病害的病情指数和发病率与其他处理比较会比较高,但是其产量最高和产值最大,烟叶化学成分比较协调。因此,推荐保山昌宁温凉山区采用为300kg/666.7m2有机肥+80%化肥的施肥方式。
但是,根据梁伟等的研究表明:如果有机肥施用过量会导致烤烟后期供肥过大、过长,导致烤烟贪青晚熟,影响烤烟的生长发育和产质量。也说明施用有机肥有一定的阈值。本次试验在试验方法的设置上未能找到本地区的有机肥施用量的阈值,所以接下来的试验可以增加有机肥施用水平探讨本地的有机肥施用阈值。
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