宋兴宜,刘昌华,郭 祥,关绪宝,张永祥
(1.恩施州烟草专卖局咸丰县烟草专卖局(营销部),湖北 咸丰 445600;2.湖北佳盈农业科技有限公司,湖北 荆州 434300)
咸丰县是湖北省恩施州优质烟区,但由于长期化学肥料的过度施用,导致大部分烟田理化性状遭到破坏,土壤酸化现象严重。通过全县酸化土壤改良及保育措施的落实,土壤pH 及土壤结构得到较大的改善。施用有机硅肥替代常规的化学复合肥料,通过不同区域的替代示范,可达到土壤环境的改良,矫正土壤酸度的目的。
硅作为重要的植物营养元素,对提高植物抗逆性有重要作用,烟草是喜硅作物,施用硅肥可促进烟草生长[1,2]。赵书军等[3]对恩施州植烟区土壤养分现状及演变趋势的研究表明,优质烟叶生产与肥料肥力状况有密切联系。土壤营养状况直接影响烟叶生长发育,进而影响烟叶的产量和品质。奚柏龙等[4]示范结果表明,施用硅肥能够提高产量、改善品质,增加经济效益。硅肥不但可以使烟草的生长速度加快,叶片颜色变青,增强烟叶叶片的光合效能、增加物质积累[5],还可以延缓植株衰老,提高植株叶片质量、促进烟草增产,提高作物的抗病性[6]及上等烟比例[7]。施用硅肥可以显著提高烤烟的单叶重,还能降低烟叶烟碱含量,促进化学成分协调、改善原烟品质,但对烟叶等级的影响不明显[8]。本研究针对咸丰县的气候气象条件、长期连作和施用化学肥料导致的土壤酸化因素以及烤烟品种(K326)等情况,采用有机肥料替代专用复合肥及相关化学肥料(硫酸钾、硝酸钾及二元酸等),按照施肥方案执行,以常规施肥(CK)为对照,分析有机硅肥对烤烟K326 农艺性状和质量的影响,以期为烟草有机硅肥施用提供参考。
供试品种为K326。试验材料选用硅谷肥业有限公司独创的三大有机硅新材料,经过特殊制造工艺,统筹复合大、中、微量元素,形成的多元素功能性新型肥料。
试验于2022 年3 月18 日在咸丰县5 个不同海拔、不同肥力的烟区开展,分别为咸丰县高乐山镇小模村、忠堡镇石门坎村、朝阳寺镇五龙坪村、坪坝营镇杨洞村和活龙村中心组,烟区面积分别为1.33、0.67、0.67、1.33、2.67 hm2。
采取对比的方式,将施用的专用复合肥及相关化学肥料(硫酸钾、硝酸钾及二元酸等)替代成有机硅肥、沼液、饼肥、生物有机肥等有机肥料,按照施肥方案(表1)执行,同时以常规施肥为对照(CK),进行生产环节及烟叶等级质量等指标对比。
表1 施肥方案(单位:kg∕hm2)
硅肥替代施肥750 kg∕hm2,即施用纯氮86.25 kg∕hm2;常规施肥施用纯氮89.25 kg∕hm2,施肥标准严格按照辖区技术方案施肥标准,其中硅肥替代处理施氮约占总氮量的86%,处理与对照N∶P∶K均为1.0∶1.6∶3.7。施肥方式方面,除沼液作提苗肥追施外,其他肥料均作为底肥施用。
在坪坝营镇杨洞村试验点,对移栽后10 d 的烤烟最大叶长、主根长、须根数、根系重进行调查,其中,根系重以10 株烤烟进行统计。各指标测定3次,取平均值。在烤烟旺长期、圆顶期调查生长指标。
取各处理B2F、C3F 中部烟叶进行烟叶感官质量评价。请3 名持证评吸专家对烟气的刺激性、余味、燃烧性、香气质、香气量、灰色、杂气指标进行打分,计算平均值[9]。
烟叶内在化学成分还原糖、总糖、总植物碱、总氮、钾、氯的测定采用近红外光谱分析技术[10]。
由表2 可知,施用有机硅肥处理与常规施肥(CK)的施肥时间、起垄时间、覆膜时间基本一致,但从团棵期开始,施用有机硅肥各生育期及采烤时间略早于常规施肥(CK)。分析原因,在总氮量基本一致的情况下,施用有机硅肥不仅可以提供烟叶所需的养分,而且能起到一定的土壤改良效果,矫正土壤酸度、提高土壤盐基饱和度、促进有机肥分解、利于烟叶生长发育。通过实地查看及试验点烟农反映,施用有机硅肥在后期更加有利于烟叶的分层成熟与落黄。
表2 烤烟关键生育期统计结果
在坪坝营镇杨洞村试验点,对移栽后10 d 的烟株最大叶长、根系情况进行调查,结果见表3。由表3 可知,施用有机硅肥烤烟主根长、最大叶长均高于常规施肥(CK),且须根数较常规施肥(CK)多11 根,根系重较常规施肥(CK)重0.6 g。图1 为施用有机硅肥与常规施肥(CK)烤烟根系生长情况。
图1 施用有机硅肥与常规施肥(CK)烤烟根系生长情况
表3 烤烟生长和根系指标调查结果
由表4 可知,从旺长期和圆顶期的烟叶长势情况看,旺长期施用有机硅肥烟叶长势较快,除坪坝营镇杨洞村试验点施用有机硅肥烟叶旺长期遭受水灾,较其他4 个示范区处理表现较矮小,且少数烟株出现缺肥现象。烟叶旺长期,烟叶生长所需肥力较大,施用有机硅肥及常规施肥(CK)都可以满足烤烟的正常生长需要,但施用有机硅肥烟株株高、茎围、中部最大叶长、最大叶宽均大于常规施肥(CK)。施用有机硅肥区烤烟基本无病虫害,常规施肥(CK)区有零星靶斑病和青枯病。
表4 不同施肥处理对烤烟旺长期、圆顶期生长指标的影响
圆顶期时,施用有机硅肥烤烟打顶后有效叶片数较常规施肥(CK)多1.1 片。施用有机硅肥最大叶长、最大叶宽均大于常规施肥(CK),长宽比小于常规施肥(CK),说明施用有机硅肥烟叶长势及烟叶开片度方面好于对照。造成差异的主要原因可能是施用有机硅肥除了能提供烟叶生长所需的营养元素外,同时还能提供调节烟株的养分协调和土壤环境,有利于减轻病害,促进烟叶生长发育。
参考《2021 年咸丰县“中棵烟+高油分”烟叶生产技术方案》中提出的外观质量,以坪坝营镇杨洞村试验点的中部烟叶为例,有机硅肥替代烤后烟叶单叶重在12~15 g,油分表现为“有”(表5)。根据高油分烟叶外观质量评价细则(表6),自评分为87 分。上部烟叶实行4~6 片带茎采烤,效果较为理想。
表5 不同施肥处理对烟叶外观质量的影响
表6 烟叶外观质量评分结果
由表5 可知,2 个施肥处理烤后烟叶成熟度均表现为成熟,颜色均表现为橘色多,柠檬黄色少。施用有机硅肥烟叶油分表现突出,叶片结构稍密,叶片身份中等。
通过对不同试验点进行调查,得到施用有机硅肥的上部烟叶较常规施肥(CK)的烟叶评吸质量好,中部烟叶较常规施肥(CK)的评吸质量高1.42 分,通过以上数据可以得出,施用有机硅肥的烟叶总体评吸质量比常规施肥(CK)的烟叶质量优(表7)。施用有机硅肥和常规施肥(CK)B2F、C3F 中部烟叶香型为中间型,浓度中等,除常规施肥(CK)C3F劲头适中外,其他处理劲头为适中+。
由表8 可知,不同施肥处理对烟叶内在化学成分有明显影响,施用有机硅肥上部和中部烟叶还原糖和总糖含量明显高于常规施肥(CK),总氮、钾含量低于常规施肥(CK)。
在K326 烤烟小团棵期施用有机硅肥后,其最大叶长、最大叶宽及主根长都比常规施肥(CK)高,由此说明,施用硅肥能够促进咸丰县K326 烤烟大田移栽后的早生快发。
施用有机硅肥对咸丰县各试验点的烟叶株高、叶长及茎围影响较大,这一结果与董祥立等[1]的研究硅肥对烤烟品种K326 生长、产量和质量影响的结果一致,硅肥的施用效果特别是在烟叶圆顶期表现较为突出。
通过烟草科研院所的专家对试验点烟叶的评吸质量进行评价,得到施用有机硅肥可以提高烟叶的香气质和香气量,改善烟叶杂气和油分,增加余味,从而提高了烟叶整体外观质量。在有机硅肥施用一致的情况下,建议可以通过增施沼液等农家肥源,对烤后烟叶的外观质量及烤后烟叶油分增加提供更多养分。
施用有机硅肥可以增强作物对生物胁迫和非生物胁迫的抗性[4],可以提高作物的抗病性,降低病虫害的发生,明显提高烟叶的经济效益和外观质量,有降低烟叶烟碱含量的趋势,促进烟叶化学成较为协调,减少了病害的发生率,促进了烟叶产量的增加,烤后质量提升,经济效益较为明显。