陈 岗, 董继翠, 熊轶林, 李文标, 方 亮, 王跃金, 胡小东,金 娅, 腾 彦, 周任虎, 杨文松, 董 钊, 梁云高
(云南省烟草公司楚雄州公司, 云南 楚雄 675000)
钛是一种有益微量元素,在地球表面分布较为广泛,是地球上藏量占第9位的元素,平均丰度为0.6 gTiO2/kg[1],虽然至今尚未证实钛是植物生长所需的营养元素,但大量研究表明,使用钛肥能够增加植物叶片叶绿素的含量,提高光合效率,促进植物对一些营养的吸收和运转,激活植物体内多种酶,提高作物的抗逆性,在提高作物产量和改善作物品质方面有明显作用[2-3]。目前,钛肥在水稻、小麦、大豆等作物上的研究较多,但在烟草中的应用研究鲜见报道[4],楚雄州在这方面更是空白。为探明钛肥在烤烟生产上的增产增值作用,寻求适宜烤烟生长的最佳钛肥用量和施用时期,于2016—2018年开展此试验,以期提高烟叶品质,促进烟农增收,保护烟农种烟积极性,为卷烟工业提供适合卷烟配方需求的优质原料,提升楚雄烟叶品牌形象,为大面积应用推广钛肥提供依据。
1.1.1 烤烟品种与肥料 供试烤烟品种为K326。供试钛肥是一种以钛元素为主要有效物质的螯合制剂活力钛水剂,有效成分钛(Ti)≥1.5 g/L。
1.1.2 试验地 位于楚雄市东华镇新柳村委会大波岩村民小组,植烟土壤为水稻性紫色土,土壤有机质2.38%~2.58%、速效氮108.35~118.32 mg/kg、速效磷28.37~28.41 mg/kg、速效钾135.42~156.37 mg/kg、pH 6.15~6.69。
1.2.1 2016年试验 设6个处理,处理1:团棵期叶面喷施钛肥1 500倍液;处理2:团棵期叶面喷施钛肥3 000倍液;处理3: 旺长期叶面喷施钛肥1 500倍液;处理4:旺长期叶面喷施钛肥3 000倍液;处理5:现蕾期叶面喷施钛肥1 500倍液;处理6:现蕾期叶面喷施钛肥3 000倍液。每处理3次重复,小区面积36 m2,随机区组排列,每小区栽烟48株。
1.2.2 2017年试验 设5个处理,处理1: 伸根期(移栽后15 d左右)、摆盘期(移栽后25 d左右)分别用钛肥500倍液100 mL/株灌根;处理2:伸根期、摆盘期分别用钛肥1 000倍液100 mL/株灌根;处理3: 伸根期、摆盘期分别用钛肥1 500倍液100 mL/株灌根;处理4:伸根期、摆盘期分别用钛肥3 000倍液100 mL/株灌根;处理5(CK):伸根期、摆盘期分别用等量清水灌根。每处理3次重复,小区面积40 m2,随机区组排列,每小区栽烟60株。
1.2.3 2018年试验 设7个处理,处理1:团棵期叶面喷施钛肥1 500倍液;处理2:团棵期叶面喷施钛肥3 000倍液;处理3:旺长期叶面喷施钛肥1 500倍液;处理4:旺长期叶面喷施钛肥3 000倍液;处理5:现蕾期叶面喷施钛肥1 500倍液;处理6:现蕾期叶面喷施钛肥3 000倍液;处理7(CK):现蕾期叶面喷施等量清水。每处理3次重复,小区面积38 m2,随机区组排列,每小区栽烟90株。
1.3.1 栽培管理 除钛肥按试验设计施用外,其他栽培管理措施按当地优质烟栽培管理技术执行,各项农事操作及时一致,同一栽培管理措施在同一天内完成。单行条栽,株距50 cm、行距120 cm,栽烟1 100株/667m2,3月8—15日播种,5月4—10日移栽,栽后及时盖膜。施纯N 6.5~7 kg/667m2、纯P2O56.5~7 kg/667m2、纯K2O 13.0~21.0 kg/667m2,N∶P∶K=1∶1∶(2~2.5),20%作基肥栽烟时施用,80%作追肥对水浇施。
1.3.2 指标测定 调查各处理播种期、移栽期、团棵期、现蕾期、脚叶成熟期、腰叶成熟期、顶叶成熟期、全生育期及各生育期主要病虫害发生及防治情况。采烤前每小区随机取5株测株高、茎围、节距、叶片数、最大叶长宽、叶面积系数。各处理按照《烤烟》(GB 2635—1992)单独分级测产,对产量、产值、均价、上等烟比例、中等烟比例、单叶重进行方差分析。采烤完毕各处理取X2F、C3F、B2F烤烟5 kg进行分析测定[5]。
从表1看出,1) 2016年。旺长期前各处间差异不大,现蕾期以后处理1~处理3比处理4~处理6推迟3~7 d,全生育期长7 d。2) 2017年。灌根浇施钛肥处理各生育期比处理5提早3~5 d,全生育期处理5比其他处理长8 d。3) 2018年。团棵期前各处间差异不大,旺长期以后处理2、处理5、处理6的生育期比处理7长2~5 d,处理1、处理3、处理4的生育期比处理7短3~5 d,全生育期处理5、处理6、处理2比处理7长2~5 d。
表1 各年不同处理烟株的生育期
从表2看出,1) 2016年。不同处理烟株的株高、茎围、节距、叶数、最大叶长宽和叶面积系数存在一定差异,其中,株高处理4最高,达110.53 cm,其次是处理3;处理4与处理5间差异显著,其余处理间差异不显著;茎围和最大叶长宽以处理2最好,节距、叶数和叶面积系数以处理3最好,各处理间差异不显著。2) 2017年。不同处理烟株的株高、茎围、节距、叶数、最大叶长宽和叶面积系数存在一定差异,其中,株高处理4最高,达107.50 cm,其次为处理3;处理4与处理1、处理2、处理3、处理5间差异显著,其余处理间差异不显著;茎围和节距以处理1最好;叶数、最大叶长宽和叶面积系数以处理4最好,处理间差异不显著。3) 2018年。不同处理烟株的株高、茎围、节距、叶数、最大叶长宽和叶面积系数存在一定差异,其中,株高处理3最高,达105.96 cm,其次为处理4,各处理间差异不显著;茎围、节距、叶数、叶面积系数和最大叶长宽处理间差异不显著。
表2 各年不同处理烟株田间农艺性状
从表3看出,1) 2016年。花叶病处理5和处理6发病,发病率分别为5.87%和4.56%;赤星病各处理均有发病,发病率较轻的是处理2和处理3,分别为14.1%和14.5%。2) 2017年。花叶病处理2、处理3和处理4未发病,仅有处理5和处理1发病,发病率分别为5.39%和3.14%;赤星病各处理均有发病,发病率较轻的是处理4和处理1,分别为7.69%和9.75%。3) 2018年。黑茎病有处理1、处理3和处理7发病,发病率均为10.00%,病情指数最高是处理7,达1.98;赤星病处理7和处理1发病,发病率分别为14.3%和12.9%。总体看,烟叶叶面喷施钛肥可以增强烟株的抵抗力,有效避免烟株病害发生[6]。
表3 各年不同处理烟株的病虫害发生情况
从表4看出,1) 2016年。烤烟产量处理3最高,达208.07 kg/667m2;处理5最低,为173.38 kg/667m2。处理3与处理5、处理6间差异显著,其余处理间差异不显著。腰叶单叶重以处理3最高,达13.27 g,处理3、处理4与处理1、处理2间差异不显著,处理3、处理4与处理5、处理6间差异显著。2) 2017年。烤烟产量处理4最高,为223.36 kg/667m2;处理5最低,为189.87 kg/667m2。处理4与处理2、处理5间差异显著。腰叶单叶重以处理4最高,达13.56 g,灌根浇施钛肥的各处理与处理5间差异显著。3) 2018年。烤烟产量处理5最高,达187.63 kg/667m2;处理3最低,为179.15 kg/667m2,处理间差异不显著。腰叶单叶重以处理5最高,达10.96 g。处理5、处理6、处理7间差异不显著,与处理1、处理2、处理3、处理4间差异显著。
表4 各年不同处理的烤烟产量与腰叶单叶重
从表5看出,1) 2016年。烤烟产值处理3最高,达4 007.05元/667m2;处理5最低,为3 322.08元/667m2。处理3、处理1与处理5间差异显著,其余处理间差异不显著。均价处理3最高,达20.90元/kg;处理1其次,为20.79元/kg。处理3与处理4间差异显著,其余处理间差异不显著。2) 2017年。产值处理4最高,达4 123.81元/667m2;处理5最低,为3 571.60元/667m2,处理间差异不显著。均价处理4最高,达19.10元/kg;处理1其次,为18.54元/kg,灌根浇施钛肥的各处理与处理5间差异显著。3) 2018年。产值处理5最高,达3 373.50元/667m2;处理6最低,为2 823.05元/667m2,各处理间差异不显著。均价处理5最高,达17.98元/kg;处理7其次,为17.77元/kg,处理5显著高于其余处理。
表5 各年不同处理烤烟的产值
从表6看出,1) 2016年。上中等烟比例处理3最高,达75.92%;处理6最低,为67.77%,各处理间差异不显著。2) 2017年。上中等烟比例处理4最高,达72.44%;处理5最低,为62.39%,各处理间差异不显著。3) 2018年。上中等烟比例处理2最高,达73.05%;处理6最低,为58.32%。处理2与处理1、处理6间差异显著,与处理3、处理4、处理5、处理7间差异不显著。
表6 各年不同处理烤烟的上中等烟比例 %
从表7看出,烤烟团棵期-现蕾期叶面喷施钛肥和伸根期-摆盘期灌根浇施钛肥与对照相比能改善烟叶化学成分,2016年处理3的烟碱、钾离子和两糖差都优于其他处理;2017年处理4的烟碱、钾离子、两糖差和糖碱比都优于其他处理;2018年处理5的烟碱、钾离子、糖碱比和石油醚提取物都优于其他处理。说明,施用钛肥能使烟叶化学成分更加趋于协调,进而改善烟叶的内在品质[7-8]。
表7 各年不同处理烤后烟叶的化学成分
续表7
钛能够促进植物对一些养分的吸收和运转,促进植物体内多种酶的活性,植物中钛含量在提高作物的产量和改善作物品质方面有明显作用[9-12]。研究结果表明,烤烟叶面喷施钛肥和灌根浇施钛肥能促进烤烟生长发育、提高烤烟产质量、改善烟叶内在化学成分。综合看,烤烟旺长期-现蕾期以叶面喷施1 500倍液的效果最佳,产量达187.63~208.07 kg/667m2,产值达3 373.50~4 007.05元/667m2;上中等烟比例以团棵期叶面喷施钛肥1 500~3 000倍液的效果最佳,达73.05%~76.26%。灌根浇施以烤烟伸根期-摆盘期灌根3 000倍液的效果最优,与对照比,产量、产值和上中等烟比例分别提高33.49 kg/667m2、552.21元/667m2和10.05百分点,经济效益显著,为钛肥在楚雄烟区的应用推广提供了依据。
叶面喷施钛肥处理烤烟经济性状和烟叶内在化学成分存在年度波动,有的处理甚至低于对照,可能与烤烟叶面喷施钛肥的时期和浓度有关;叶面喷施钛肥处理烟株黑茎病的发病率和病情指数均低于对照,说明叶面喷施钛肥能提高烟株对黑茎病的抗病性,该结论是否具有普遍性还有待进一步试验验证;叶面喷施钛肥对提高烟叶产量、产值的机理,以及针对不同烟区和不同烤烟品种的施用浓度和时期有待进一步研究。