不同烟秆生物炭用量对烤烟生长及产质量的影响

陈垚 王玉川 李彩彬 邱萍 夏中文

摘要 [目的]研究烟秆生物炭不同施用量对烤烟生长及产质量的影响。[方法]施用不同用量的烟秆生物炭，对烤烟大田生育期、农艺性状、抗病性、经济性状、烟叶外感质量进行分析。[结果]烟秆生物炭不同用量对烤烟大田生育期、烟叶产量、质量、外感质量影响较大，以施用生物炭5 025 kg/hm2烤烟农艺性状、经济性状和烟叶外观质量最优。[结论]该研究可为贵州省在烤烟生产上推广应用烟秆生物炭提供理论依据。

关键词 烟秆;生物炭;用量;烤烟

中图分类号 S 572  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2021）23-0179-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.23.050

Effects of Different Amount of Tobacco Stem Biochar on Growth， Production and Quality of Flue-cured Tobacco

CHEN Yao1， WANG Yu-chuan2， LI  Cai-bin2  et al

（1.Huishui Branch， Qiannan Tobacco Company of Guizhou Provincial Corporation， Qiannan， Guizhou 550600;2.Bijie Tobacco Company of Guizhou Provincial Corporation，  Bijie， Guizhou 551700）

Abstract [Objective] To study the effects of different amounts of tobacco stalk biochar application rates on flue-cured tobacco. [Method] Different amounts of tobacco stalk biochar was applied to analyze the field growth period， agronomic characters， disease resistance， economic characters and exogenous quality of flue-cured tobacco. [Result]Different amounts of tobacco stalk biochar had a greater impact on the growth period， tobacco leaf yield， quality， and exterior quality of flue-cured tobacco. The application of biochar  5 025 kg/hm2 of flue-cured tobacco had the best agronomic， economic and appearance quality. [Conclusion] This study can provide a theoretical basis for the promotion and application of tobacco stalk biochar in the production of flue-cured tobacco in Guizhou.

Key words Tobacco stem;Biochar;Application amount;Flue-cured tobacco

基金项目 中国烟草总公司重点项目“基于烟田土壤碳氮平衡的有机碳作用机制及调控技术研究”（110201902004）。

作者简介 陈垚（1982—），男，贵州惠水人，助理农艺师，从事烤烟生产收购工作。通信作者，农艺师，硕士，从事烤烟种植研究。

收稿日期 2021-03-20

我国烤烟常年种植面积约为100万hm2，每年产生烤烟秸秆216万t左右[1]。对于数量庞大的烟秆，烟农常常以焚烧的方式来处理，或者直接堆放在田间任其腐烂，这不仅严重污染环境，带来病虫害传播，而且造成能源资源的极大浪费。将烟秆在高温缺氧条件下热解形成生物炭[2]，是一种有效处理烟秆的方式，加工成的生物炭可作为土壤改良剂修复土壤，提高土壤质量，又避免环境污染和病虫害傳播。但生物炭不同用量对作物生长和产质量的影响较大[3-4]。为此，笔者开展不同烟秆生物炭用量对烤烟生长及产质量的影响，以期为烟秆生物炭在贵州烤烟生产上的应用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料 烤烟：云87。肥料：烟秆生物炭、提苗肥、追肥。

1.2 试验设计 采用单因子5水平3重复随机区组设计，以不施用烟秆生物炭为对照，15个小区，每个小面积67 m2，共1 005 m2，商品有机肥为酒糟肥，施肥方法为条施（表1）。

1.3 试验方法

2020年试验设置在黔西县林泉镇清塘村，试验地土壤为黄壤，肥力中等，无根茎性病害。5月12日大田移栽，7月20日开始打顶，8月2日开始采烤，9月6日采烤结束，其他生产技术按照本地优质烟叶生产技术措施进行操作。

1.4 测量项目与方法 测量项目：烤烟大田生育期，烟株农艺性状、经济性状、外观质量、大田抗病性等。

烤烟叶片面积=0.634 5×叶长×叶宽。

烤烟大田抗病性鉴定：根据《中华人民共和国烟草行业标准》的烟草病害分级及调查方法进行。发病率=（发病株数/调查总株数）×100%;病情指数=[（各级病株或叶数×该病级值）/（调查总株或叶数×最高级值）]×100。

烤后烟叶按照国家烤烟分级标准进行分级，并选取X2F、C3F和B2F进行外观质量鉴定。

2 结果与分析

2.1 不同处理对烟株大田生育期的影响 从表2可以看出，移栽期均为同一天，与T1（CK）对比，团棵期T2与T1（CK）一致，T3推迟2 d，T4和T5推迟3 d;现蕾期T2与T1（CK）一致，T3提前1 d，T4和T5提前2 d;打顶期T2与T1（CK）一致，T3提前2 d，T4和T5提前3 d;脚叶成熟期T2提前1 d，T3与T1（CK）一致，T4和T5提前2 d;腰叶成熟期T2、T3与T1（CK）一致，T4提前3 d，T5提前2 d;顶叶成熟期T2与T1（CK）一致，T3提前1 d，T4和T5提前3 d。由此可知，烟秆生物炭施用量为5 025 kg/hm2对烤烟大田生育期影响不大，随着用量的增加，烟株生长表现为早衰、早熟，各个生育期提前2～3 d。

2.2 不同处理对烟株农艺性状的影响

从表3可以看出，各处理烟株农艺性状表现为株高T3>T4>T2>T5>T1，叶数T3>T4>T2>T1>T5，茎围T4>T3>T2>T1>T5，最大叶面积T3>T2>T1>T4>T5。从农艺性状表现看，T3、T2较优，其次是T1，T4和T5较差。由此可知，烟秆炭基肥施用量为5 025～15 015 kg/hm2时能明显改善烟株农艺性状，当施用量达到或超过20 085 kg/hm2时，烟株农艺性状明显变差。

2.3 不同处理对烟株大田抗病性的影响

从表4可以看出，各处理病指表现：黑胫病病指T1=T5VqrkK9Bz03iji/HZ0Vdv7A==

T1

2.4 不同处理对烤烟经济性状的影响

从表5可以看出，各处理烟叶产量均低于对照，但各处理间无显著差异，说明烟秆生物炭施用量对烟叶产量影响不大;烟叶均价以T2最高，其次是T3，再次是T1（CK），T4和T5均低于对照;上等烟比例以T2最高，其次是T3，再次是T1（CK），T4和T5低于对照;产值表现为T2>T1>T3>T4>T5，T1、T2、T3与T4、T5之间差异达显著水平，说明烟秆生物炭施用量对烟叶产值影响较大。由此可知，T2经济性状最优，其次是T1，再次是T3，T5和T4较差。不同烟秆生物炭施用量对烟叶产量影响不明显，随着施用量的增加，烟叶产值呈先提高后降低趋势[5]。

2.5 不同处理对烟叶外观质量的影响

从表6可以看出，5个处理烟叶成熟度均为成熟，T1（CK）颜色为柠檬，其余处理为橘黄，身份T1（CK）和T2为中，T3、T4和T5均为稍厚，油分T1（CK）为稍有，其余4个处理为有，色度T1（CK）为中，其余处理为强，结构T1和T2为疏松，T3为尚疏松，T4和T5为稍密。由此可知，与对照相比，增施烟秆生物炭，烟叶颜色均为橘黄，油分增加，色度变强。施用适量的生物炭能夠有效提高烟叶质体色素含量，促进烤后烟叶叶绿素分解和提高类胡萝卜素的含量，从而显著提高烟叶外观质量[3]。但施用量过大时，不利于烟株生长，烤后烟叶身份变厚，结构为尚疏松至稍密，烟叶质量变差[6]。

3 结论与讨论

当烟秆生物炭施用量为5 025 kg/hm2时，烟株大田生育期变化不明显，当施用量达到或超过15 015 kg/hm2时，大田生育期提前2～3 d;当施用量为5 025～15 015 kg/hm2时，对烟株生长表现为促进作用，当施用量为20 085～40 485 kg/hm2时，烟株生长表现为抑制作用;增施烟秆生物炭，烟株赤星病抗性显著降低;当施用量为5 025 kg/hm2时，烤烟经济性状最优，随着施用量的增加，经济性状明显降低;施用一定量的生物炭能够显著改善烟叶外观质量和内在品质，主要表现为增加烟叶油分，橘黄烟比例提高，色度加深，烟叶香气量增加，香气质改善，但是用量达到或超过15 015 kg/hm2时，烟株生长受到抑制，烟叶外观质量逐渐变差。

生物对作物的生长、产量和质量的影响，目前尚无明确的说法。生物炭对作物生长和产质量的影响，除与其施用量有关外，还与生物炭制作原料、施用方式、土壤性质、作物品种等因素有关[7]。刘新源等[8]研究表明，当生物炭施用量达2 025 kg/hm2时，烟叶品质开始下降;赵殿峰等[6]研究发现，施用适量的生物炭能够促进烤烟生长，改善烟叶品质，但过多地施用生物炭则对烤烟生长和品质不利，适宜的生物炭施用量为12 500～25 000 kg/hm2;陈懿等[9]研究表明，生物炭施用量为10 000 kg/hm2时，烤烟根系形态、生理特征最优，烟叶产质量最好;肖佳冰等[8]研究表明，生物炭施用量为600 kg/hm2时烟叶外观质量和经济性状最优，烤后烟叶化学成分含量更接近或处于优质烟叶的适宜范围。研究发现，在烤烟生产上，烟秆生物炭最佳施用量为5 025 kg/hm2，与其他学者研究结果不一致，其原因有待进一步研究。

参考文献

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[2] LU K P，YANG  X，GIELEN G，et  al.Effect of  bamboo  and  rice  straw  biochars  on the mobility and redistribution of heavy metals （Cd， Cu，Pb and Zn） in contaminated soil[J].J Environ Manag，2017，186：285-292.

[3] 龚丝雨，钟思荣，张世川，等.增施生物炭对烤烟生长及产量、质量的影响[J].作物杂志，2018（2）：154-160.

[4] 常凯，王玉川，蔡良勇，等.微生物菌剂对烤烟上部叶质量的影响[J].安徽农业科学，2013，41（2）：587-588，590.

[5] 李世可.种栽性状对怀山药农艺性状及产量品质的影响[D].郑州：河南农业大学，2018.

[6] 赵殿峰，徐静，罗璇，等.生物炭对土壤养分、烤烟生长以及烟叶化学成分的影响[J].西北农业学报，2014，23（3）：85-92.

[7] YAN G Z，SHIMA K，FUJIWARA S，et al.The effects of  bamboo  charcoal  and phosphorus fertilization on  mixed planting with grasses and soil improving species under the nutrients poor condition[J].J Japn  Soc  Reveget Tech，2004，30（1）：33-38.

[8] 刘新源，刘国顺，刘宏恩，等.生物炭施用量对烟叶生长、产量和品质的影响[J].河南农业科学，2014，43（2）：58-62.

[9] 陈懿，陈伟，高维常，等.烟秆生物炭对烤烟根系生长的影响及其作用机理[J].烟草科技，2017，50（6）：26-32.

[10] 肖佳冰，张文静，李莉，等.生物炭不同用量对烤烟外观质量、化学成分和经济性状的影响[J].山东农业科学，2016，48（3）：82-85.