增施生物炭基肥对烤烟生长发育、产量及品质的影响

潘锋华 周兴华 杨承 文赟 方正华 袁修堂 李彦辉

摘 要 为探究生物炭在德江烟区烟叶生产上的应用效果，以云烟87为试验材料，采用大区处理方式，设置当地常规施肥（CK）和生物炭施肥2组试验，观察生物炭对烤烟生长发育、产量及品质的影响。结果表明，增施适量生物炭处理的烟株农艺性状、经济性状均高于常规施肥处理的烟株，并且施用生物炭可显著降低烤烟的发病率及病害指数，提高烤烟的抗病能力。

关键词 烟叶;生物炭基肥;生长发育;产量;品质

中图分类号：S572 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.13.029

德江县是铜仁市最大的优质烤烟生产基地，烤烟已成为当地经济发展不可替代的重要支柱产业，也是烟农增加收入的主要途径。近年来，由于烤烟地连续种植及化肥农药的长期施用，德江烟区土壤有机质含量降低，土壤团粒稳定性和保水保肥能力变差[1]。如何进一步实现烟叶生产提质增效及绿色清洁生产已成为烟草行业关注的焦点，生物炭的研究越来越受到人们的重视。

生物炭是生物质在完全或部分缺氧的情况下，经热解炭化产生的一类高度芳香化的难溶性固态物质[2]。生物炭保留有原料的孔隙结构，具有较大的比表面积和较强的吸附能力，可起到吸附养分、蓄养水分的作用，并且为微生物的栖息提供场所[3]。再加上其特有的理化特性，生物炭常被作为土壤改良剂、化学肥料缓释剂、微生物肥料载体及碳封存剂等广泛应用于农业生产中[4]。相关研究表明，生物炭对土壤具有改良作用[5-6]，施用适量的生物炭可以促进烤烟、玉米、甘薯等作物的生长，提高作物产量[7-9]，但同时存在一些潜在风险。李彩斌等研究表明，在某些条件下，生物炭可能会带来重金属、有机物污染等方面的问题，也可能会造成作物对养分的吸收不平衡等负面效果[10]。生物炭对作物生长发育和产量的影响取决于生物炭自身的性质，也受到特定土壤的理化性质、作物生物学特征等诸多方面的影响[4]。因此，烟农应根据烟区土壤性质等特性因地制宜地施用生物炭。为探究生物炭在德江烟区烟叶生产上的应用效果，笔者在德江烟区进行生物炭试验，对比分析了施用生物炭对当地烤烟农艺性状、经济性状和病虫害的影响。

1  材料与方法

1.1  试验地点及材料

试验在德江县复兴镇烟叶科技成果转化园堰盆村洋南坝组进行，供试烟草品种为云烟87。试验烟区属于缓坡地块，海拔663 m，位于东经107°54′27″、北纬28°05′14″。土壤质地为砂壤土，含全氮0.169%、水解氮160.28 mg·kg-1、全磷0.109%、有效磷39.68 mg·kg-1、全钾1.500%、速效钾85.99 mg·kg-1、有机质28.66 g·kg-1，pH值为5.6。

生物炭基肥由烟草行业生物炭基肥工程研究中心与贵州时科金年生物科技有限公司联合研制，其有机碳含量不低于50%，灰分含量不高于20%，水分含量不高于15%，pH值为8～10。

1.2  试验设计

采取大区对比，共设2个处理，处理1面积为687 m2、处理2面积为680 m2。1）处理1（CK）。以当地常规栽培方式作为对照，每667 m2移栽1 100株，行距1.10 m，株距0.60 m;每1 100株施用一套专用肥，含专用基肥（9-12-25）50 kg、专用追肥（15-0-30）15 kg、专用提苗肥（22-14-10）2.5 kg。2）处理2（生物炭处理）。在处理1的基础上，移栽前每667 m2增施生物炭基肥40 kg。其他栽培管理技术均按当地优质烟叶栽培技术管理方案执行。

1.3  测定项目及方法

1.3.1  大田生育期记载

记录不同处理烤烟移栽期、团棵期、现蕾期、打顶期、脚叶成熟、腰叶成熟期及顶叶成熟期时间。

1.3.2  农艺性状调查

于烤烟打顶后5 d调查烟株的农艺性状，每处理选取有代表性的烟株5株，测定并记录茎高、茎围、叶片数、最大叶长宽、倒三叶长宽等。茎高是自地表茎基处至茎部顶端的高度;茎围是自根部量在茎高1/3处节间测量茎的圆周长。烟株农艺性状测量方法参考烟草行业标准《烟草农艺性状调查测量方法》（YC/T 142—2010）[11]。

1.3.3  病害调查

在烟株成熟期（7月1日），调查各小区（或处理）烟株的病害情况。主要对青枯病、黑胫病、赤星病、气候斑及花叶病等的发病株数进行统计。各试验点根据田间出现病害的情况，确定调查病害种类。

发病率=发病株数/调查总株数×100%

1.3.4  經济性状调查

烟叶在烘烤调制后，各处理分炕次按国家标准定级，分级扎把、出售，计算出烟叶的产量、均价、667 m2产值、上等烟率和中上等烟率。

1.4  数据处理

运用Excel对调查数据进行录入与整理;利用Excel方差分析中的无重复双因素分析进行显著性差异检验。

2  结果与分析

2.1  烤烟施用生物炭基肥试验生育期

观察记载烤烟施用生物炭基肥试验大田生育期，结果见表1。由表可知，在相同条件下，两个处理的移栽期为4月18日，移栽后22 d进入团棵期，52 d进入烟株现蕾期，63 d进入烟株打顶期，74 d进入脚叶成熟期，101 d进入腰叶成熟期，132 d进入顶叶成熟期，整个大田生育期为132 d。田间调查表明，施用生物炭对生育期的进程没有影响，与对照一致。

2.2  烤烟施用生物炭基肥试验农艺性状

6月20日烟株进入打顶期时，选择各处理具有代表性烟株5株进行农艺性状调查记载、整理，结果见表2。由表可知，生物炭处理的平均茎高、茎围、叶片数、最大叶长宽及倒三叶长宽较对照分别增加5.6 cm、0.5 cm、1.8片、1.6 cm、4.2 cm、3.4 cm和1.0 cm，其中茎高、叶片数、最大叶长、最大叶宽、倒三叶长达到显著差异水平。烟草作为经济作物，其收获对象是叶片，叶片发育良好且无较大病斑才具有采烤价值。结果表明，施用生物炭处理较对照综合农艺性状表现更优，生物炭能促进烟株早生快发，生长势强，叶片开张良好。

2.3  烤烟施用生物炭基肥试验田间病害

烟株成熟期，对烤烟施用生物炭基肥试验大田烟株病害进行调查统计、整理，结果见表3。由表可知，施用生物炭处理的青枯病发生率比对照低2.12个百分点，黑胫病发生率比对照低1.47个百分点，赤星病、气候斑点病、花叶病均未发生。结果表明，施用生物炭处理能降低青枯病、黑胫病和赤星病的发病率，提高烟株抗病能力。张廣雨等研究表明，生物炭对青枯菌具有吸附作用，可抑制青枯菌的生长及运动[12]。刘卉等发现，连续施用生物炭有利于烤烟根系的干物质的积累，能够降低烤烟黑胫病的发病率[13]。

2.4  烤烟施用生物炭基肥试验经济性状

对烤烟施用生物炭基肥试验的经济性状进行统计整理，结果见表4。由表可知，在面积相当情况下，生物炭处理的均价、每667 m2产量、每667 m2产值、上等烟率和中部上等烟率分别较对照增加2.07元、3.93 kg、342.76元、7.06个百分点和6.07个百分点。结果表明，施用生物炭处理的经济综合指标明显优于对照。

3  小结

基于自身的结构优势，生物炭在土壤改良和植烟生长方面具有较为明显的作用。在德江烟区的试验表明，适量的生物炭可以促进烤烟的生长发育，提升烟叶产量和品质。可对施用生物炭进行进一步试验示范，适当提升推广应用比例。

值得注意的是，烟叶成熟采烤期，田间青枯病、黑胫病混合发生严重，生物炭基肥处理后虽然一定程度降低了青枯病及黑胫病的发生比例，但效果并不明显，可通过试验进一步验证生物炭对田间病害的影响。

由于各烟区气候、土壤存在差异，因此可以根据各自的生态条件探索生物炭和烟草肥料的最佳配比，为烟叶生产发展提供更可靠的理论依据。

参考文献：

[1] 苏建党.探讨过量施用化肥的危害及应对措施[J].农业与技术，2016，36（6）：49.

[2] 邢光辉，典瑞丽，陈光辉，等.施用生物炭对烤烟根系生长和经济性状的影响[J].作物研究，2016，30（5）：549-554.

[3] 王成己，唐莉娜，胡忠良，等.生物炭和炭基肥在烟草农业的应用及展望[J].核农学报，2021，35（4）：997-1007.

[4] 张涵，赵世民，刘占卿，等.生物炭对烤烟生长及烟叶品质的影响[J].湖南文理学院学报（自然科学版），2017，29（1）：44-48.

[5] 李风奇.生物炭对土壤改良的作用分析[J].现代农村科技，2019（11）：48.

[6] 张生来.生物炭对土壤肥料的作用[J].乡村科技，2019（7）：120-121.

[7] 邹健，彭云，王娜，等.生物炭用量对烤烟生长及产量、质量的影响[J].云南农业大学学报（自然科学），2017，32（4）：652-658.

[8] 纪立东，柳骁桐，司海丽，等.生物炭对土壤理化性质和玉米生长的影响[J].干旱地区农业研究，2021，39（5）：114-120.

[9] 施立善，朱蕴晨，尚赏，等.不同用量生物炭对甘薯农艺性状及产量的影响[J].安徽农学通报，2021，27（17）：112-115.

[10] 李彩斌，张久权，陈雪，等.生物炭施用对土壤健康的影响及其对烤烟生产的潜在风险[J].中国烟草科学，2018，39（6）：91-97.

[11] 国家烟草专卖局.烟草农艺性状调查测量方法：YC/T142—2010[S].北京：中国标准出版社，2010.

[12] 张广雨，胡志明，褚德朋，等.生物炭对根际土壤微生态的调控及对烟草青枯病的防控作用[J].中国烟草学报，2020，26（6）：81-88.

[13] 刘卉，张黎明，周清明，等.烤烟连作下连续施用生物炭对烤烟黑胫病、干物质及产质量的影响[J].核农学报，2018，32（7）：1435-1441.

收稿日期：2022-03-21

基金项目：福建中烟贵州基地单元高品质上部烟叶开发技术集成研究与应用（2021350000340504）;贵州省微生物与健康院士工作站（黔科合平台人才〔2020〕4004）。

作者简介：潘锋华（1979—），男，贵州江口人，本科，助理农艺师，主要从事烟叶生产技术研究。

*为通信作者，E-mail：786026142@qq.com。