緩釋肥與葉面肥配施對煙草生長發(fā)育和光合特性的影響

朱 亞,趙永平,鄭仕偉,楊 攀,趙 盟

(商洛學院 生物醫(yī)藥與食品工程學院,陜西 商洛 726000)

為了提高作物的產(chǎn)量,近年來,在作物的生產(chǎn)過程中化肥的使用量不斷增加,過量化肥的施用導致肥料利用率低、銨態(tài)氮揮發(fā)、養(yǎng)分釋放與作物生長不協(xié)調(diào),既造成資源浪費、土壤板結(jié)、環(huán)境污染,還引起作物的產(chǎn)量和品質(zhì)下降等問題[1-2]。因此,如何協(xié)調(diào)養(yǎng)分的供給,提高肥料的當季利用率和作物的產(chǎn)量與品質(zhì)成為肥料應用的焦點之一。緩釋肥(slow-release fertilizer)作為一種新型的肥料,逐漸被人們所認可,其主要是采用化學、物理和生物的方法制造,能夠使肥料中的養(yǎng)分(主要是氮、鉀)在土壤中緩慢釋放,使其作用于植物的有效期明顯延長,且與作物吸收同步,不但可以達到省工省力,提高肥料利用率的目的,還可以減少環(huán)境污染,改善作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[3-4]。此外，在作物吸收養(yǎng)分的過程中,一些微肥(鐵、錳、銅、鋅肥等)在施入土壤后,很容易被土壤固定,因此常采用葉面噴施的方法,通過葉面吸收有效養(yǎng)分,達到彌補根系吸收營養(yǎng)不足的目的。

煙草作為一種喜肥的經(jīng)濟作物在世界各個地區(qū)廣泛種植,而鉀肥對煙葉的香氣味、燃燒性等品質(zhì)具有重要的影響[5]。何永秋等研究表明,緩釋肥料能夠促進煙草的生長發(fā)育,增強其抗性,提升其外觀和感官質(zhì)量,提高肥料的利用率,降低生產(chǎn)成本[3]。劉世亮等研究認為多功能葉面肥能顯著促進煙苗的生長發(fā)育,提高還原糖和鉀的含量,改善煙葉的品質(zhì)[6]。在前人研究的基礎上,我們研究了緩釋肥與葉面肥配施對煙草生長發(fā)育和光合作用的影響,以期為煙草高產(chǎn)栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為商洛市煙草公司洛南分公司提供的烤煙品種秦煙96。采用漂浮育苗方法于3月1日統(tǒng)一播種,于5月2日進行大田移栽。

1.2 試驗設計

緩釋肥與葉面肥配施采用田間試驗,設4個處理,即：T1為煙草傳統(tǒng)施肥(CK);T2為煙草傳統(tǒng)施肥+多維肥精顆粒劑+葉綠寶800倍液葉面噴施;T3為煙草傳統(tǒng)施肥+多維肥精顆粒劑;T4為煙草傳統(tǒng)施肥+葉綠寶800倍液葉面噴施。其中多維肥精顆粒劑按9 kg/hm2的用量與基肥混合均勻,隨基肥一次性施入；葉面肥自移栽緩苗后,每隔20 d噴施1次。每個處理3次重復,小區(qū)面積12 m2。各個處理除施肥不同外，其他條件均相同，進行大田常規(guī)管理。

1.3 測定方法

1.3.1 葉片葉綠素含量的測定 葉綠素含量的測定采用丙酮提取法。

1.3.2 光合生理指標的測定 選擇晴朗的天氣,用美國Li-COR公司生產(chǎn)的Li-6400型便攜式光合儀測試系統(tǒng)進行葉片光合生理指標的測定。每個處理隨機選取4株煙草幼苗的功能葉片(從頂部向下第3～4片完全功能葉片)，于8:30～11:30測定凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)等光合參數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用Microsoft Excel 2003和DPS 7.05 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同緩釋肥與葉面肥配施對煙草株高的影響

株高是反映植物生長勢及形態(tài)特征的重要指標之一[7]。由圖1可看出,煙草在移栽后0～20 d處于緩苗期,緩苗后進入一個快速生長期,株高呈線性增長的趨勢。在相同時期，總體上處理T2(煙草傳統(tǒng)施肥+多維肥精顆粒劑+葉綠寶800倍液葉面噴施)的烤煙株高要高于其他施肥處理的,但各處理之間差異不顯著,其中在移栽后40 d時,T2的株高變化最大,較傳統(tǒng)施肥處理T1增加了15.40%。

2.2 不同緩釋肥與葉面肥配施對煙草葉綠素含量的影響

葉綠素是植物光合作用的主要色素,對植物光吸收起著核心作用,其可以間接地反映植物光合作用的強弱[8]。由圖2可以看出：葉綠素a的含量隨著移栽后生長時間的增加呈現(xiàn)升高的趨勢,但在移栽60 d后,這種增加的趨勢變緩；在相同時期,T2處理的葉綠素a含量顯著高于其他各處理的,其中在移栽后80 d時,T2處理的葉綠素a含量最高,較傳統(tǒng)施肥提高了19.05%；在移栽后0～60 d期間,葉綠素b含量隨著生長時間的增加也呈升高的趨勢,但是在移栽60 d后,T1和T4處理的葉綠素b含量逐漸下降,但總體而言,T2處理的葉綠素b含量高于其他處理的,且在移栽后80 d時達到最大,較T1高34.78%。不同處理的葉綠素a+b含量的變化趨勢與葉綠素a含量基本相似,均呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢,且在移栽后80 d時達到最大值。

圖1 不同緩釋肥與葉面肥配施對煙草株高的影響

2.3 不同緩釋肥與葉面肥配施對煙草光合特性的影響

由圖3可見：在移栽后0～60 d期間,烤煙的凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)和蒸騰速率(Tr)均隨著生長時間的增加而升高,但隨后凈光合速率的升高趨勢變緩,而氣孔導度和蒸騰速率略有降低。在同一生育期內(nèi),T2的凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率均高于其他各處理的,在移栽后80 d時,T2的凈光合速率最高,達到15.87 μmol/(m2·s),較T1高出16.18%。胞間CO2濃度隨著生長時間的增加呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢,在移栽60 d時達到峰值,且T1處理的胞間CO2濃度高于其他各處理的。

3 討論與結(jié)論

緩釋肥作為一種優(yōu)良的新型肥料,被廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,其作為底肥一次性施入土壤且不會出現(xiàn)燒苗等現(xiàn)象,既提高了肥料的利用效率,促進了作物的生長,也降低了勞動成本,減少了環(huán)境污染[9]。有學者研究認為,緩釋肥不但能延長煙草的生育期,增加株高、葉長等,還能改善煙草的品質(zhì),減少過度使用肥料而引起的環(huán)境污染等問題[10-11]。也有學者認為,緩釋肥不能明顯地改變煙草的農(nóng)藝性狀[12]。葉面肥具有針對性強、養(yǎng)分吸收快、提質(zhì)增效速率高等特點,常被用于煙株微量元素缺乏、營養(yǎng)失調(diào)等癥狀的矯治,不僅可以促進植株的生長,提高產(chǎn)量,還能改善煙葉的化學成分,提高煙草的品質(zhì)[6,13]。趙莉等研究認為噴施葉面肥能夠顯著促進煙草的生長,提高其抗病性,有利于提高烤煙的產(chǎn)量和品質(zhì)[14]。本試驗研究結(jié)果表明,緩釋肥與葉面肥配施對煙草株高的增加具有一定的促進作用,但是在同一生育期內(nèi),各處理間株高差異不顯著,這可能是由于在不同地區(qū)土壤中營養(yǎng)元素含量存在差異。

圖2 不同緩釋肥與葉面肥配施對煙草葉綠素含量的影響

圖3 不同緩釋肥與葉面肥配施對煙草光合生理指標的影響

植物中葉綠素的含量對光合作用有著重要的調(diào)控作用,而光合作用的強弱直接影響著干物質(zhì)積累量[15]。張雪芹等研究表明,施用烤煙緩釋肥可以顯著提高煙草葉片葉綠素含量和凈光合速率,降低胞間CO2濃度[16-17]。林毅等研究認為噴施葉面肥能夠提高煙葉的葉綠素含量,增強光合作用,促進植株營養(yǎng)成分吸收[13]。本試驗研究結(jié)果表明,緩釋肥與葉面肥配施對煙草葉綠素含量和凈光合速率等光合指標均有顯著的影響,葉綠素含量和凈光合速率均隨著生長時間的增加而升高,在移栽后80 d時,T2處理的葉綠素含量和凈光合速率均達到最高。

總而言之,緩釋肥與葉面肥目前被廣泛應用于煙草簡化栽培中,煙草傳統(tǒng)施肥+多維肥精顆粒劑+葉綠寶800倍液葉面噴施對煙草的生長發(fā)育和光合作用具有顯著的促進作用。本研究結(jié)果可以為緩釋肥與葉面肥的推廣應用提供參考。

參考文獻:

[1] 白由路.我國肥料產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展機遇[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2017,23(1):1-8.

[2] 欒江,仇煥廣,井月,等.我國化肥施用量持續(xù)增長的原因分解及趨勢預測[J].自然資源學報,2013,28(11):1869-1878.

[3] 何永秋,劉國順,高傳奇,等.緩/控釋肥在煙草上的應用與展望[J].中國農(nóng)學通報,2012,28(28):109-113.

[4] 樊小林,劉芳,廖照源,等.我國控釋肥料研究的現(xiàn)狀和展望[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2009,15(2):463-473.

[5] 顏東云,張民.控釋復合肥對番茄生長效應的影響研究[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2005,11(1):110-115.

[6] 劉世亮,化黨領,劉芳,等.烤煙多功能葉面肥對煙草生長及品質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)學通報,2007,23(12):257-260.

[7] 薛娟,頡建明,肖雪梅,等.不同緩釋肥對茄子生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學報,2015,27(4):579-584.

[8] Maxwell K, Johnson G N. Chlorophyll fluorescence： a practical guide [J]. Journal of Experimental Botany, 2000, 51(345): 659-668.

[9] 古慧娟,石元亮,于閣杰.我國緩/控釋肥料的應用效應研究進展[J].土壤通報,2011,42(1):220-223.

[10] 孟慶洪,王先偉,杜傳印,等.控釋肥在煙葉生產(chǎn)上的應用效果[J].山東農(nóng)業(yè)科學,2009(12):87-89.

[11] 張玉樹,丁洪,唐麗娜,等.控釋煙草專用肥對煙草生長的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2010(29):16314-16318.

[12] 王少先,匡逢春,夏石頭.高效BD肥對煙草農(nóng)藝和經(jīng)濟性狀的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)大學學報:自然科學版,2009,35(6):618-622.

[13] 林毅.三種葉面肥對烤煙產(chǎn)質(zhì)量及光合生理的影響[J].福建農(nóng)業(yè)科技,2004(2):36-37.

[14] 趙莉,湯曉明,彭業(yè)敏,等.兩種葉面肥對烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學,2014(6):26-28.

[15] 楊利云,段勝智,李軍營,等.不同溫度對煙草生長發(fā)育及光合作用的影響[J].西北植物學報,2017,37(2):330-338.

[16] 譚小兵,楊煥文,徐照麗,等.高硼植煙土壤對烤煙生長發(fā)育的影響及其鉀肥調(diào)控措施[J].南方農(nóng)業(yè)學報,2017,48(10):1789-1794.

[17] 張雪芹,彭克勤.烤煙緩釋肥料對煙株根系和光合特性的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報,2009,17(3):454-458.