徐成龍 楊應娟 自啟泉 王德勛 蘇家恩
摘要 [目的]研究不同生物質炭施用量對烤煙的生長發育及烤后質量的影響。[方法]采用田間小區試驗對不同生物質炭施用量下的生育期中部煙葉的農藝性狀及烤后煙葉的外觀質量、經濟學性狀、評吸質量進行比較分析。[結果]施用生物質炭可顯著提高煙葉團棵期及旺長期的農藝性狀與成熟期的葉片數、最大葉面積。生物質炭施用量為3.75 t/hm2時,團棵期煙葉的農藝性狀最佳;生物質炭施用量為4.50 t/hm2時,旺長期與成熟期煙葉的農藝性狀最佳。施用生物質炭的烤后煙葉外觀質量、經濟學性狀均顯著高于常規施肥,評吸質量均高于常規施肥。生物質炭施用量控制在4.50 t/hm2時,烤后煙葉的質量最佳。[結論]施用生物質炭是促進煙葉的生長發育并改善其品質的有效措施,其最佳施用量為4.50 t/hm2。
關鍵詞 生物質炭;農藝性狀;外觀質量;經濟學性狀;評吸質量
中圖分類號 S572 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2017)01-0038-03
Effects of Application Dose of Biomass Charcoal on the Growth and Quality of Fluecured Tobacco
XU Chenglong1,YANG Yingjuan2,ZI Qiquan1,SU Jiaen3* et al
(1.Xiangyun County Branch of Dali Prefecture Tobacco Company,Xiangyun,Yunnan 672100;2.Yongping County Branch of Dali Prefecture Tobacco Company,Yongping,Yunnan 672100;3.Dali Prefecture Company of Yunnan Tobacco Company,Dali,Yunnan 671000)
Abstract [Objective] To study the effects of different application doses of biomass charcoal on the growth and quality of fluecured tobacco.[Method] Field experiment was carried out to research the effects of different application doses of biomass charcoal on the agronomic characters of middle leaves at growth period,as well as on the appearance quality,economic traits and smoking quality of fluecured tobacco.[Result] The application of biomass charcoal could significantly improve the agronomic characters at rosette stage and vigorous growing stage,the leaf number and the maximum leaf area at mature stage.When the application dose of biomass charcoal was 3.75 t/hm2,the agronomic characters of tobacco leaf were the best at rosette stage.When the application dose of biomass charcoal was 4.50 t/hm2,the agronomic characters were the best at vigorous growing stage and mature stage.The appearance quality and economic characters of fluecured tobacco under the application of biomass charcoal were significantly higher than those under conventional fertilization.Smoking quality under the application of biomass charcoal was higher than that under conventional fertilization.When the the application dose of biomass charcoal was 4.50 t/hm2,the quality of tobacco leaves was the best.[Conclusion] Application of biomass charcoal is an effective measure to promote the growth and quality of tobacco leaves.And the best application dose of biomass charcoal is 4.50 t/hm2.
Key words Biomass charcoal;Agronomic characters;Appearance quality;Economic characters;Somking quality
近年來,云南煙區由于連作重茬現象嚴重[1],導致土壤肥力下降,土壤保肥性能較低,病蟲害加重,烤后煙葉質量降低,嚴重影響了當地煙農的經濟效益和煙葉的工業利用率。生物質炭是一種含碳豐富的固體物質,由生物質在低于700 ℃的高溫下熱解制成[2]。目前,生物質炭應用于大豆、玉米、小麥等作物的研究較多[3-5],結果顯示生物質炭可以改善土壤的理化性質,提高土壤肥力,并改善或提高植物品質。
前人研究多集中在生物質炭改善土壤質量[6-8]、烤后煙葉化學成分和香氣物質含量[9],而對烤后煙葉的質量評價研究相對較少。鑒于此,筆者研究了烤煙生長過程中施用生物質炭對煙株的生長發育以及烤后煙葉質量的影響,以期提高大理煙區煙葉的質量。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗于2015年在大理紅大試驗基地進行,供試土壤為紅壤土,肥力中等,基本理化性質為pH 6.3,有機質34.8 g/kg,速效氮99.89 mg/kg,速效磷46.89 mg/kg,速效鉀130.13 mg/kg。
1.2 試驗材料 供試品種為云煙87。生物質炭為稻殼炭,基本理化性質為pH 8.09,有機碳301.27 g/kg,全氮4.11 g/kg,全磷1.29 g/kg,全鉀13.70 g/kg,鈣3.25 g/kg,鎂1.45 g/kg,C/N為80.91。
1.3 試驗設計
試驗共設3個處理,分別為常規施肥(CK)、常規施肥+生物質炭3.00 t/hm2(T1)、常規施肥+生物質炭3.75 t/hm2(T2)、常規施肥+生物質炭4.50 t/hm2(T3)。每處理重復3次,隨機排列,共12個小區。行距為120 cm,株距為50 cm。2015年5月3日移栽,其他栽培管理措施均按當地優質煙葉栽培管理技術規范進行。
分別于團棵期、旺長期和成熟期記錄各處理中部葉煙株的農藝性狀[10],并對各小區煙株中部葉分開采收和掛桿烘烤,對烤后煙葉進行外觀質量評價、分級和評吸。
1.4 測定項目及方法
1.4.1 農藝性狀。
煙株移栽后,在各小區利用五點取樣法隨機選擇15株無明顯病害的煙株,掛牌定株后分別于團棵期、旺長期和成熟期記錄其株高、莖圍、有效葉數、中部葉最大葉長和寬。
1.4.2 外觀質量評價及分級。
各處理分別取樣2 kg,由大理州煙草公司技術中心專職評級人員按照GB2635—92烤煙分級標準對其進行外觀質量評價。按照樣品的實際情況,分別對煙葉樣品的顏色、成熟度、葉片結構、身份、油分和色度進行評分(表1)。隨后進行分級并計算其均價、上等煙比例、中上等煙比例等經濟性狀。
1.4.3 感官評吸。
由大理州煙草公司技術中心專職評吸人員按照YC/T 138—1998對各處理C3F等級煙樣進行評定,分為香氣質、香氣量、余味、雜氣、刺激性及評吸總分等[11]。
1.5 數據處理
采用Excel 2010和SPSS 19.0對數據進行統計分析,采用LSD檢測進行處理間的多重比較(P<0.05)。
2 結果與分析
2.1 不同生物質炭施用量對烤煙農藝性狀的影響
2.1.1 團棵期。由表2可知,團棵期CK的農藝性狀最差,而施用生物質炭處理的農藝性狀均顯著高于CK,其中T3處理的農藝性狀最好。與CK相比,T3處理的株高、莖圍、有效葉數、最大葉面積分別增長了40.52%、25.00%、10.29%、1905%。與T1處理相比,T3處理的農藝性狀均顯著提高。隨著生物質炭施用量的增加,烤煙的株高、有效葉數、最大葉面積均基本呈升高趨勢,而莖圍則先降低后升高。因此,施用生物質炭有利于團棵期煙株的早發快長,并且隨著生物質炭施用量的增加,煙株農藝性狀隨之提高。
2.1.2 旺長期。
由表3可知,旺長期CK的農藝性狀最差,施用生物質炭處理的農藝性狀(除莖圍外)均顯著高于CK。與CK相比,T2處理的有效葉數、最大葉面積分別提高了411%、21.48%;T3處理的株高、莖圍分別提高了9.40%、796%。與T1處理相比,T2處理的有效葉數顯著升高,而T3處理的株高、莖圍、最大葉面積均顯著升高。隨著生物質炭施用量的增加,煙株的莖圍、株高逐漸升高,而有效葉數則先升高后降低。因此,在常規施肥基礎上,旺長期施用4.50 t/hm2生物質炭最有利于煙株形態學上的生長,施用3.75 t/hm2生物質炭最有利于煙葉營養學上的生長。
2.1.3 成熟期。
由表4可知,成熟期CK的烤煙農藝性狀(除莖圍外)最低,施用生物質炭處理的烤煙有效葉數、最大葉面積均顯著高于CK。與CK相比,T2處理的株高、莖圍、有效葉數、最大葉面積分別增加了2.42%、0.10%、4.35%、8.02%。施用生物質炭處理間的農藝性狀差異均未達顯著水平,其中T2處理的農藝性狀最好。因此,在常規施肥基礎上,施用生物質炭對成熟期煙葉的農藝性狀增效較小,且當生物質炭施用量超過3.75 t/hm2時,煙株的農藝性狀反而降低。
2.2 不同生物質炭施用量對烤后煙葉外觀質量的影響
由表5可知,施用生物質炭處理烤后煙葉的外觀質量整體上均高于CK,其中成熟度、葉片結構、身份、色度及總分均顯著高于CK。隨著生物質炭施用量的增加,烤后煙葉的外觀質量得到改善。施用3.75和4.50 t/hm2生物質炭的烤后煙葉外觀質量較好。
2.3 不同施用量生物質炭對烤后煙葉經濟學性狀的影響
由表6可知,與CK 相比,施用生物質炭的處理烤后煙葉經濟學性狀整體上有所提高,其中處理均價與上等煙比例的提高分別超過4.30%、2.06%。與T1處理相比,T2、T3處理的產量未明顯提高,但T3處理的上等煙比例高于T1處理,且T2與T3處理的上中等煙比例、均價及產值均有所增加。因此,隨著生物質炭施用量的增加,烤后煙葉的上等煙比例、均價及產值均隨之提高。因此,施用生物質炭會提高烤后煙葉的等級,進而提升烤后煙葉的產值,并隨著生物質炭施用量的增加效果更佳。施用4.50 t/hm2生物質炭的烤后煙葉經濟效益達最高。
2.4 不同生物質炭施用量對烤后煙葉評吸質量的影響
由表7可知,施用生物質炭處理的評吸總分均高于CK,其中T3處理烤后煙葉的評吸質量均顯著高于CK。隨著生物質炭施用量的增加,烤后煙葉的余味更舒適、雜氣較少,其中T3處理烤后煙葉的香氣質、香氣量、余味與雜氣均達最高。因此,施用生物質炭有利于提高煙葉的評吸質量,且施用量為4.50 t/hm2時,評吸質量的提高效果最佳。
3 結論與討論
生物質炭具有疏松、多孔、吸附能力強的特性[12]。試驗結果表明,施用生物質炭顯著提高了團棵期、旺長期烤煙的農藝性狀及成熟期烤煙的有效葉數、最大葉面積。這可能是因為生物質炭可增加土壤有機碳含量,促進團棵期和旺長期煙株的生長發育;且由于烤煙旺長后期及成熟期雨水過多,土壤肥力流失,而施用生物質炭可以對土壤中的肥料與養分進行吸附和緩釋,從而有利于煙葉的營養生長,這與趙殿峰[13]的研究結果一致。
該試驗結果表明,施用生物質炭的烤后煙葉外觀質量、經濟學性狀均顯著高于常規施肥,評吸質量均高于常規施肥。從烤煙的外觀質量來看,隨著生物質炭施用量的增加,烤后煙葉的外觀質量得到改善。這可能是因為施用生物質炭促進了煙葉干物質的積累,從而提高了煙葉的葉片結構、身份、油分。其中,施用3.75和4.50 t/hm2生物質炭的烤后煙葉外觀質量較好。從烤煙的經濟效益來看,隨著生物質炭施用量的增加,烤后煙葉的等級隨之提高,從而產值升高。該結果與牛玉德等[14]的研究結果不符,這可能與大理煙區土壤保肥能力較差有關。從烤煙的評吸質量來看,隨著生物質炭施用量的增加,烤后煙葉的余味更舒適、雜氣較少,烤后煙葉評吸質量明顯提高。
綜上所述,在大理煙區施用生物質炭有利于改善田間煙葉的生長發育,并顯著提高烤后煙葉的外觀質量及經濟學性狀,且當生物質炭施用量控制在4.50 t/hm2時效果最佳。然而不同品種對土壤肥力的需求存在差異,因此還需對不同品種的適宜施炭量進行深入的試驗與驗證。
參考文獻
[1]
凌愛芬,王勇,王劍.煙草專用植物營養調節劑對烤煙產質量的影響[J].安徽農業科學,2015,43(35):35-38.
[2] 趙世翔,于小玲,李忠徽,等.不同溫度制備的生物質炭對土壤有機碳及其組分的影響:對土壤活性有機碳的影響[J].環境科學,2017(1):1-13.
[3] 王冬冬,徐琪,楊洋,等.基施生物質炭對菜用大豆植株營養吸收及土壤養分供應初報[J].大豆科學,2013,32(1):72-75.
[4] 文靜,楊丹丹,林啟美,等.生物質炭復混肥對土壤肥力與玉米和大豆生物量的影響[J].中國土壤與肥料,2015(3):74-78.
[5] 黃杏秀.生物質發電廢棄物及生物質炭肥對苗期小麥和水稻生長的影響[D].南京:南京農業大學,2013.
[6] 李志剛,張繼光,申國明,等.煙稈生物質炭對土壤碳氮礦化的影響[J].中國煙草科學,2016,37(2):16-22.
[7] 管恩娜,管志坤,楊波,等.生物質炭對植煙土壤質量及烤煙生長的影響[J].中國煙草科學,2016,37(2):36-41.
[8] 駱園,張歡歡,熊德中.培肥措施對植煙土壤主要理化性狀及煙草經濟效益的影響[J].江蘇農業學報,2016,32(2):351-356.
[9] 王晶,馮小虎,程謙,等.不同施炭量對煙葉化學成分和香氣的影響[J].江西農業學報,2016,28(3):16-19.
[10] 葉超,徐茜,陳志厚,等.不同揭膜時期對福建省南平煙區煙葉品質的影響[J].安徽農業科學,2016,44(20):30-33.
[11] 夏冰冰,梁永江,張揚,等.遵義煙區上部煙葉化學成分與感官評吸的相關性[J].中國煙草科學,2015(1):30-34.
[12] 牛玉德,杜鴻波,李金峰,等.不同生物質炭施用量及類型對漢中烤煙生長發育及產量·產值的影響[J].安徽農業科學,2015,43(11):35-38.
[13] 趙殿峰.不同生物質炭施用量對烤煙土壤理化性狀及烤煙生長的影響[D].楊凌:西北農林科技大學,2014.
[14] 牛玉德,王國良,李金峰,等.不同生物質炭施用量對漢中烤煙生長發育、產量產值和品質的影響[J].江西農業學報,2016(1):60-63.