摘要 [目的]在云南省曲靖市植煙土壤交換性鈣鎂比超過20的缺鎂煙區,通過土壤鎂肥施用和葉面噴施進行鈣鎂比調控,了解其對烤煙鉀、鈣、鎂吸收的影響,為曲靖市缺鎂煙區烤煙的平衡施肥技術提供理論依據和生產指導。[方法]通過田間小區試驗,采用完全隨機區組設計,以不施鎂肥作為對照,分別設3個葉面噴施硫酸鉀鎂肥處理和2個根層施鎂+葉面噴施處理。采集根、莖、上部葉、中部葉和下部葉5個部位進行烘干稱重,并且粉碎制樣,測定鉀、鈣、鎂含量;每個小區從初烤煙葉中選取上部(B2F)、中部(C3F)、下部(X2F)樣品,分析煙葉全鉀、鈣、鎂含量。[結果]從不同部位來看,葉面噴施及土壤施用和葉面噴施配合調控鈣鎂比提高了中、下部煙葉對鎂、鉀的吸收以及下部煙葉對鈣的吸收,但降低了上部煙葉對鎂、鉀、鈣的吸收以及中部煙葉對鈣的吸收。煙葉不同部位鎂、鉀、鈣的累積分配量比較表現為中部葉>下部葉>上部葉;從不同部位來看,中、上部煙葉鈣鎂比、鉀鎂比降低,下部煙葉鈣鎂比增加,而下部煙葉鉀鎂比處理之間沒有差異。[結論]葉面噴施及土壤施用和葉面噴施配合調控對煙葉鈣鎂比、鉀鎂比的影響,主要是通過影響鎂的吸收。
關鍵詞 烤煙;硫酸鉀鎂肥;鎂;鉀;鈣;吸收
中圖分類號 S143.7 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2014)17-05427-03
Abstract [Objective] Soil exchangeable Ca/Mg in tobacco area of magnesium deficiency in Qujing, Yunnan was more than 20. For understanding their effects on tobacco potassium, calcium and magnesium, soil application of magnesium fertilizer and foliar spraying were used. The final goal was to provide theoretical basis and guidance for balanced fertilization technology of Qujing fluecured tobacco production in magnesium deficiency area. [Method] Using field plot test with completely randomized block design, no application of Mg fertilizer as control, 3 treatments of foliar fertilizer of potassium and magnesium sulfate and 2 root layer application of Mg2+ foliar treatment were arranged. Root, stem, the upper leaves, middle leaves and lower leaves were collected, oven dried, crushed and sampled. And potassium, calcium, magnesium contents were determined. Each cell from baking selection in upper leaves (B2F), middle (C3F)and lower (X2F) samples was chosen, and total potassium, calcium, magnesium content of tobacco were analyzed.[Result] Potash magnesium sulphate foliar application and soil application with foliar application increased absorption of magnesium, potassium in middle and bottom leaves. And it increased the absorption of calcium in bottom leaves. But potash magnesium sulphate foliar application and soil application with foliar application reduced absorption of magnesium, potassium and calcium in upper leaves. And it reduced the absorption of calcium in middle leaves. The accumulation amount of magnesium, potassium and calcium in different fluecured tobacco leaves position was middle leaves >bottom leaves > upper leaves. From different fluecured tobacco leaf position, Ca/Mg and K/Mg in middle and upper leaves decreased, Ca/Mg in bottom leaves increased. There was no difference between K/Mg treatments in bottom leaves. [Conclusion]Regulation K/Mg and Ca/Mg by potash magnesium sulphate foliar application and soil application with foliar application was mainly affected by the absorption of magnesium.
Key words Fluecured tobacco; Potash magnesium sulphate; Magnesium; Potassium; Calcium; Absorption
鈣鎂元素為作物所吸收的中量元素,土壤中含量相對比較豐富,但是對于作物的健康生長來說具有十分重要的意義。土壤Ca2+、Mg2+含量的高低直接影響烤煙對K和B的吸收利用,同時Ca2+/Mg2+過高,降低煙葉對鎂的吸收,造成缺鎂、缺鉀和缺硼癥狀,在曲靖煙區局部地方已出現,尤其是在降雨豐富的年間。已有許多研究證實,煙葉中鉀與鈣、鎂含量呈負相關,一般可將這種效應歸納為離子吸收間的拮抗作用、稀釋效應[1-2]。煙葉鈣含量過高會造成葉片過厚,質地粗糙;含鎂過量,則會導致煙葉儲存時吸濕性增強,燃燒性下降[3]。煙葉中Ca2+、Mg2+含量與煙葉含鉀量呈0.05水平顯著負相關(RK-Ca=-0.974 1**、RK-Mg=-0.974 1**),紅壤和黃壤上施鉀以及煙葉含鉀量增加只能略微低煙葉鈣、鎂含量,紅壤RK-Ca=-0.307 3,RK-Mg=-0.707 3,黃壤RK-Ca=-0.588 7,RK-Mg=-0.526 0。Ca2+/Mg2+過高,易導致烤煙缺鎂,尤其在雨水豐富的年間,土壤Ca2+活性增強[4]。鎂是烤煙(Nicotiana tabacum L)生長必需的中量營養元素。鎂對煙草生長、生理代謝、產量和品質的形成起到重要的作用。適量的鎂可促進烤煙的生長發育,有利于煙葉內在品質的提高。土壤的供鎂能力與土壤交換性鎂含量密切相關。當土壤交換性鎂含量低于50 mg/kg時,土壤鎂素缺乏,施用鎂肥效果較明顯。陳星峰等[5]提出福建煙區土壤鎂素的臨界值為交換性鎂60 mg/kg。白由路等[6]認為,土壤有效鎂含量小于120 mg/kg為缺乏,小于60 mg/kg為嚴重缺乏。同時,研究表明,土壤的供鎂能力與土壤交換性鈣鎂比密切相關,土壤中交換性鈣鎂比一般在5~10之間,當土壤中該值超過20時易出現缺鎂現象[7]。
曲靖市植煙土壤中Ca2+含量較豐富,全市平均在3 479.43 mg/kg,最大值為11 408.18 mg/kg,最小值為7 691.18 mg/kg。土壤Mg2+含量較豐富,全市平均為336 mg/kg,最大值為1 690.00 mg/kg,最小值為374.17 mg/kg,總體Ca2+、Mg2+比較豐富,但是地區之間差異較大。這主要是由于曲靖市土壤類型、成土母質復雜。平均Ca2+/Mg2+達到10.37,局部區域達17。從土壤類型上看,土壤Ca2+/Mg2+從高到低依次為紅壤>水稻土>黃壤>紫色土。從海拔方面看,土壤Ca2+、Mg2+含量隨著海拔的增加呈下降趨勢,但Ca2+/Mg2+沒有這種變化趨勢。Ca2+/Mg2+較高的海拔范圍是1 800~2 000 m。從曲靖市煙草含鉀量來看,雖然土壤中鉀含量主要集中在150 mg/kg以上,但是煙葉含鉀量主要集中在1.5%以下[8]。近年來,土壤Ca2+、Mg2+、K+之間在理論方面的相互關系倍受人們的關注,但在實際應用方面很少,尤其是像煙草這樣的喜鉀作物。所以,關注曲靖市煙區土壤Ca2+/Mg2+的情況,采用以鎂調控鉀的方法具有重要的意義。同時,在云南省曲靖市植煙土壤交換性Ca2+/Mg2+超過20的缺鎂煙區,通過土壤鎂肥施用和葉面噴施進行Ca2+/Mg2+調控,了解它對烤煙鉀、鈣、鎂吸收的影響,為曲靖市缺鎂煙區烤煙的平衡施肥技術提供理論依據和生產指導。
1 材料與方法
1.1 試驗地點和時間
試驗地位于曲靖市麒麟區茨營鄉茨營村委會上賈村,海拔1 941 m,N 25°21′01″,E 103°53′45″。試驗地為旱地,前茬作物為蠶豆。2012年4月28日移栽。
1.2 供試土壤及農化性狀
供試土壤為紫色膠泥土,在作物種植且沒有施肥前,采取“S”形5點混合采土法,采集0~30 cm土層1 kg土壤。土壤基本農化性狀為:pH 5.9、有機質28.9 g/kg、全氮1.5 g/kg、速效氮144.7 mg/kg、速效磷31.8 mg/kg、速效鉀245.6 mg/kg、交換性鈣6 126.5 mg/kg、交換性鎂252.1 mg/kg、土壤交換性Ca/Mg 24。
1.4 種植規格和試驗管理
試驗烤煙品種為云煙97。株距0.55 m,行距1.20 m,種植密度15 000株/hm2。
田間試驗管理全部按照優質煙葉管理要求,規范操作。以小區為單位采收編桿,放置于溫度相對均勻的烤房中部,進行統一烘烤。
1.5 田間調查、樣品采集與分析
在作物種植前,采取“S”形5點混合采土法,分別采集0~30 cm土層1 kg土壤,帶回實驗室進行風干后分別測定土壤pH、有機質、全氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂;在烤煙收獲后,采集烤煙根系周圍土壤樣品,每個小區取3點,用“抖根法”采集煙株根系生長區內土壤,將3點土壤混勻。風干后,測定土壤有效鉀、交換性鈣、交換性鎂含量。
在烤煙收獲后,采集每個小區3株烤煙,分根、莖、上部葉、中部葉和下部葉5個部位進行烘干稱重,并且粉碎制樣,測定鉀、鈣、鎂含量;在每個小區,從初烤煙葉中選取上部(B2F)、中部(C3F)、下部(X2F)3個樣品,每個樣品1 kg,共采集煙葉樣品90個;煙葉樣品統一裝入專用黑色塑料袋,集中在煙葉樣品專用貯藏室,首先進行部位鑒定,然后進行等級平衡,使得樣品水平基本一致。最后,送實驗室進行分析化驗,分析指標為全鉀、鈣、鎂含量。
原始土壤基本農化性狀分析方法見文獻[9];煙葉總K 及Mg、Ca含量的測定方法見文獻[10]。
采用Excel和DPS數據統計分析軟件進行多重比較和相關分析。
2 結果與分析
2.1 葉面噴施鎂肥對不同部位煙葉鎂吸收的影響
由表1可知,葉面噴施及土壤施用和葉面噴施配合調控鈣鎂比可以明顯提高煙葉鎂的含量和累積吸收量。處理②~⑥煙葉鎂的含量分別比對照增加3.21%、10.25%、2.56%、13.16%、26.38%,煙葉鎂的總累積吸收量分別增加4.97%、9.05%、2.76%、9.69%、28.40%,處理⑥增加效果更好,單純葉面噴施對煙葉鎂含量的影響不明顯,相對處理③效果較好。
從不同部位來看,葉面噴施及土壤施用、葉面噴施配合調控鈣鎂比主要影響對中、下部煙葉鎂的吸收,對上部煙葉鎂的吸收影響較小。煙葉不同部位鎂的累積分配量比較表現為中部葉>下部葉>上部葉。
3 結論與討論
煙草屬于喜鎂作物。一些研究認為,鎂在煙葉中占0.4%~1.5%屬正常,占0.2%~0.4%為輕度缺鎂,小于0.2%表明缺鎂[11]。也有報道表明,煙葉中鎂含量在0.41%~0.47%表現不足,在0.48%~0.98%表現適宜[12]。有人認為,當煙葉中鎂含量在0.15%左右時會有明顯的缺鎂癥狀發生,而煙葉的鎂含量大于0.25%時一般不缺鎂[13]。有研究表明,由于離子吸收間的拮抗作用及稀釋效應,煙葉中Ca2+、Mg2+含量與含鉀量呈0.05水平顯著負相關。
試驗發現田間有缺鎂癥狀的發生。這是因為煙葉鎂的含量集中在0.15%~0.2%的范圍內,處于缺鎂臨界。該研究表明,施用鎂肥增加土壤鎂的含量,下調土壤Ca2+/Mg2+,葉面噴施鎂肥能夠提高煙葉對鎂的吸收利用,尤其是中部葉對鎂的吸收量明顯增加,而且隨著鎂肥施用量的增加和鈣鎂比的下調,煙葉對鎂的吸收量增加;鈣鎂比下調到8時煙葉鎂的吸收量最多。同時,煙葉對鉀和鈣的累積量及中部葉鉀和鈣的含量也均有一定程度的提高,但上部葉和下部葉鉀和鈣的含量則有一定幅度的下降。
土壤施用硫酸鉀鎂肥225 kg/hm2,葉面噴施硫酸鉀鎂肥30 kg/hm2相對于其他處理最有利于烤煙對鎂的吸收,而土壤施用硫酸鉀鎂肥150 kg/hm2、葉面噴施硫酸鉀鎂肥30 kg/hm2效果不理想;從單純葉面噴施鎂肥效果來看,隨著噴施量的增加,對烤煙生長的影響也越大,但是總體效果也不太理想,處理之間差異不明顯。由此可知,土壤施用鎂肥的效果相對較好,而在土壤鎂肥達到一定量施用的基礎上,增加葉面噴施更有利于烤煙生長和產質量提高,促進鎂的吸收,從而有利于改善烤煙缺鎂癥狀。
參考文獻
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