前茬作物與施肥方式互作對烤后煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響

張忠武， 魯 耀， 周紹松， 王建新， 張 靜， 朱海濱， 雷 靖， 楊景華*

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，云南 昆明 650205； 2.紅云紅河煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司，云南 昆明 650231； 3.臨滄市耿馬傣族佤族自治縣烤煙產(chǎn)業(yè)辦公室，云南 臨滄677500)

煙草是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，其具有不耐連作的特點，合理的耕作制度能改善土壤的理化性狀，對煙葉品質(zhì)具有促進(jìn)作用[1-3]。已有研究表明，烤煙的生長受到前茬茬口特性的影響[4-5]。徐照麗等[6]研究指出，前作種類、氮水平以及前作與氮水平的交互作用極顯著地影響烤煙對氮肥的吸收利用，也顯著影響烤煙上等煙比例、產(chǎn)量和產(chǎn)值；烤煙前茬作物以大麥和油菜較好。王欣英等[7]研究了不同前茬作物玉米和甘薯對煙草生長的影響。彭云等[8]研究報道，不同前茬明顯影響煙株的生長、成熟、產(chǎn)量、產(chǎn)值和評吸質(zhì)量，且因生態(tài)區(qū)不同而存在差異。崔學(xué)林[9]研究表明，油菜、大麥為烤煙輪作中較好的前茬作物。其變化原因除與前茬引起的根際土壤微生物和殘留的根系分泌物差異有關(guān)外，也與栽煙前土壤肥力差異和煙株生長期間土壤氮素礦化等養(yǎng)分供應(yīng)差異有關(guān)[10]。研究前茬對后作烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響并且結(jié)合優(yōu)化施肥有針對性地改進(jìn)栽培措施具有重要意義。為此，在云南省尋甸縣七星鎮(zhèn)七星村選擇同一地塊研究不同前茬(大麥、小麥、蕎和豌豆)與施肥互作對煙株生長及烤后煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響，以期為昆明煙區(qū)生態(tài)優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1供試品種烤煙品種為K326，昆明市煙草公司提供。

1.1.2供試肥料腐熟農(nóng)家肥，當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶提供；硝酸鉀、硫酸鉀，市購；烤煙專用復(fù)混肥(N∶P2O5∶K2O為15∶10∶25)，昆明市煙草公司提供。

1.2試驗時間及地點

試驗于2014年9月至2015年9月在尋甸七星鎮(zhèn)七星村三岔河自然村(海拔1 860 m)進(jìn)行，試驗土壤為紅壤，土壤肥力中等偏低。該地區(qū)屬低緯度高原季風(fēng)氣候，雨熱同季，干濕分明，夏秋季多雨，冬春季干旱偏涼，山區(qū)與壩區(qū)海拔懸殊不大，年平均降雨量為1 013 mm，土壤為紅土、窯泥土及砂壤土。

1.3試驗設(shè)計

采用2因素3重復(fù)完全隨機區(qū)組試驗設(shè)計，A因素為不同前茬作物，于2014年開展小春作物種植及冬季休閑，前茬作物有大麥(A1)、蕎(A2)、豌豆(A3)和小麥(A4)，小春季作物管理按照當(dāng)?shù)亓?xí)慣進(jìn)行；B因素為不同施肥方式，施肥方式有習(xí)慣施肥(B1)和優(yōu)化施肥(B2)，試驗各處理見表1。

表1前茬作物與施肥方式的試驗處理

Table 1 The treatment of preceding crop-fertilization pattern experiment

雙因素 Double-factor處理前茬作物-施肥方式單因素 Single-factor處理前茬作物及施肥方式 A1B1大麥-習(xí)慣施肥A1大麥 A1B2大麥-優(yōu)化施肥A2蕎 A2B1蕎-習(xí)慣施肥A3豌豆 A2B2蕎-優(yōu)化施肥A4小麥 A3B1豌豆-習(xí)慣施肥B1習(xí)慣施肥 A3B2豌豆-優(yōu)化施肥B2優(yōu)化施肥 A4B1小麥-習(xí)慣施肥 A4B2小麥-優(yōu)化施肥

1.4施肥與田間管理

習(xí)慣施肥(B1)：施純氮107 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O為1∶(0.7～1.0)∶(1.5～2.0)。基肥：腐熟農(nóng)家肥(干重)用量8 571 kg/hm2，烤煙專用復(fù)混肥用量714 kg/hm2；追肥：在移栽后25 d左右追施硫酸鉀71 kg/hm2左右。

優(yōu)化施肥(B2)：待小春作物收獲后，根據(jù)不同輪作模式土壤養(yǎng)分實測數(shù)據(jù)調(diào)整烤煙純氮總用量和N∶P2O5∶K2O比例。施烤煙專用復(fù)混肥429 kg/hm2；腐熟農(nóng)家肥(干重)8 571 kg/hm2；第1次追肥：移栽后10 d左右(還苗期-伸根期)追純氮的20%(追肥用烤煙專用復(fù)混肥)；第2次追肥：團(tuán)棵期(移栽后25～35 d)追肥純氮20%(追肥用硝酸鉀或硫酸鉀)。

田間病蟲害防治、采收、烘烤均按照當(dāng)?shù)仄胶夤芾順?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

1.5指標(biāo)測定

在封頂前調(diào)查有效葉數(shù)、打頂株高、腰葉長、腰葉寬，并計算腰葉面積，計算公式：葉面積(cm2)=葉長×葉寬×葉面積系數(shù)(0.634 5)。按小區(qū)進(jìn)行分級測產(chǎn)，計算產(chǎn)值、均價及各等級所占比例，采集各小區(qū)C3F煙葉樣品測定煙葉的內(nèi)在化學(xué)成分及感官評吸質(zhì)量評價。其中，總糖、還原糖、總氮、煙堿和氯含量采用連續(xù)流動分析法測定[11]；鉀的測定采用火焰光度計法[12]；淀粉含量參照宋淑芳[13]等的方法測定，并計算糖堿比、氮堿比和鉀氯比；感官評吸質(zhì)量參照YC/T138-1998[14]的方法進(jìn)行評價。

1.6數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和SPSS 16.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

從表2可見，在雙因素互作的各處理中，有效葉數(shù)、打頂株高、腰葉長和腰葉面積存在一定的差異。有效葉數(shù)，A3B1最多，為21.6片；A3B2最少，為19.9片；A3B1與A3B2間差異顯著(P<0.05)，其余處理間差異不顯著。打頂株高，A3B1最高，為123.1 cm；A4B1其次，為122.1 cm；A1B2最低，為109.7 cm；A3B1、A4B1與A1B2、A3B2間差異顯著(P<0.05)，其余處理間差異不顯著。腰葉長，A4B1最長，為73.7 cm；A4B2最短，為68.7cm；A4B1與A1B1、A1B2、A4B2間差異顯著(P<0.05)，其余處理間差異不顯著。腰葉面積，A4B1最大，為1 496.1 cm2；A2B1其次，為1 470.5 cm2；A1B1最低，為1 298.7 cm2；A4B1、A2B1與A1B1、A4B2間腰葉面積差異顯著(P<0.05)，其余處理間差異不顯著。總體上看，以前茬小麥-習(xí)慣施肥(A4B1)效果最好。在單因素作用下，A2(蕎)的腰葉最長和葉面積最大，A1(大麥)農(nóng)藝性狀總體表現(xiàn)最差，A4(小麥)和A3(豌豆)介于二者之間；習(xí)慣施肥農(nóng)藝性狀總體上顯著好于優(yōu)化施肥。

表2不同處理烤煙的農(nóng)藝性狀

注：雙因素和單因素各處理中同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP<0.05 level. The same below.

2.2不同處理對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

從表3可知，在不同雙因素處理中，烤煙的經(jīng)濟(jì)性狀存在一定的差異。產(chǎn)量和產(chǎn)值，A2B2最高，分別為2 464.29 kg/hm2和5.61萬元/hm2；A4B2其次，分別為2 141.43 kg/hm2和4.84萬元/hm2；A2B1最低，分別為1 677.14 kg/hm2和3.73萬元/hm2；A2B2與A2B1、A3B1間差異顯著(P<0.05)，其余處理間差異不顯著。均價，不同處理間差異不顯著。上等煙比例，A4B1最高，為49.2%；A1B1最低，為33.3%；A4B1與A1B1、A1B2、A3B2間差異顯著(P<0.05)，其余處理間差異不顯著。總體上看，A2B2的產(chǎn)量和產(chǎn)值均最高，經(jīng)濟(jì)性狀較好，為最優(yōu)處理。在單因素作用下，前作豌豆的烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價均低于其余前茬作物，但差異不顯著；前作小麥的上等煙比例顯著高于前作大麥，前作大麥和前作蕎的中上等煙比例顯著高于前作豌豆。當(dāng)前茬作物相同時，不同施肥方式對均價、上等煙比例、中上等煙比例影響不顯著，優(yōu)化施肥的烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值顯著高于習(xí)慣施肥。

表3不同處理烤煙的經(jīng)濟(jì)性狀

2.3不同處理對煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的影響

從表4看出，在不同雙因素處理中，煙葉內(nèi)在成分存在一定的差異。總糖含量，A1B2最高，為35.36%；A4B1最低，為26.05%；A4B1與其余處理間均差異顯著(P<0.05)。還原糖含量，A2B2最高，為31.0%；A3B2最低，為22.80%；A3B2與其余處理間均差異顯著(P<0.05)。淀粉、總氮和氮堿比，不同處理間差異均不顯著。煙堿含量，A3B1最高，為1.61%；A1B1最低，為1.29%；A1B1與其余處理間均差異顯著(P<0.05)。氧化鉀含量，A4B1和A1B1最高，均為1.86%；A1B2最低，為1.31%；A1B2與A1B1、A3B2、A4B1、A4B2間均差異顯著(P<0.05)。水溶性氯含量，A2B2最高，為0.55%；A4B2其次，為0.54%；A3B2最低，為0.27%；A3B2與其余處理間均差異顯著(P<0.05)。養(yǎng)分周年平衡管理能提高煙葉總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、淀粉含量及鉀氯比，煙葉內(nèi)在化學(xué)成分總體協(xié)調(diào)性比習(xí)慣施肥更好。一般，煙葉吃味的好壞依賴于各種化學(xué)成分的比例是否協(xié)調(diào)[15]，煙葉水溶性總糖與煙堿的比值接近10，總氮與煙堿的比值接近1為佳[12]。可見，雙因素互作中以A3B2處理的煙葉內(nèi)在化學(xué)品質(zhì)較好。

表4不同處理煙葉的內(nèi)在化學(xué)成分

從單因素作用看，不同處理總氮、煙堿、氧化鉀和淀粉等成分中存在差異顯著，其余成分差異均不顯著。總氮和煙堿含量，A3(豌豆)最高，分別為1.94%和1.73%；A1(大麥)最低，分別為1.75%和1.56%。氧化鉀含量，A4(小麥)最高，為1.90%；A1(大麥)最低，為1.59%。總體上看，以A3(豌豆)的內(nèi)在化學(xué)品質(zhì)最好。

2.4不同前茬作物及優(yōu)化施肥對煙葉感官評吸質(zhì)量的影響

從表5可見，在雙因素互作的不同處理中，煙葉的香氣質(zhì)、香氣量和總得分在感官評吸質(zhì)量上差異顯著。煙葉的勁頭、濃度、余味、刺激性、燃燒性和灰分在煙葉感官評吸質(zhì)量上差異不顯著。香氣質(zhì)，A1B1和A3B2最好，A2B2最差；香氣量，A3B1和A3B2最高，A2B1、A2B2和A4B2最低。得分，A3B2最高，A2B2最低。綜合來看，雙因素綜合作用下以A3B2效果最好。在單因素作用下，不同前茬作物煙葉在勁頭、濃度、香氣質(zhì)、余味、雜氣、刺激性、燃燒性和灰分等差異不顯著，香氣量差異顯著；總體上看，以A3(豌豆)效果最好。施肥處理之間差異不顯著，但優(yōu)化施肥效果好于習(xí)慣施肥。

表5不同處理煙葉的感官評吸質(zhì)量

3結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，昆明尋甸煙區(qū)幾種有代表性的前茬作物對烤煙生長具有顯著的影響，其中，小麥前茬生長期煙株長勢較旺，后期不易落黃，大麥、豌豆和蕎前茬煙株長勢緩和，后期落黃正常。與趙楊景等[16-19]在其他作物上的研究結(jié)果類似。可能是不同前茬種植后造成的栽煙前土壤肥力差異有關(guān)，而導(dǎo)致肥力差異的原因不僅與前茬作物施肥量有關(guān)，還與前茬作物本身的養(yǎng)分吸收特性有關(guān)，前茬作物土壤碳氮比、根際pH變化與速效氮的釋放有關(guān)[20-22]。張翔等[23]研究結(jié)果表明，不同前茬還能導(dǎo)致根際土壤微生物和殘留的根系分泌物產(chǎn)生差異，進(jìn)而影響后茬烤煙植株的生長。

煙草平衡施肥技術(shù)是根據(jù)土壤養(yǎng)分含量狀況，煙草需肥規(guī)律以及肥效試驗結(jié)果，選擇適宜煙草生長的肥料品種、確定最佳施用量、施肥時期及施用方法的一項技術(shù)措施[24]。平衡施肥有利于培肥地力，實現(xiàn)煙草產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[25]。在單因素產(chǎn)生的影響方面，優(yōu)化施肥好于習(xí)慣施肥。可能與當(dāng)?shù)厥┓柿考笆┓柿?xí)慣有關(guān)。雖然前茬作物對煙株生長的影響結(jié)果不相同，但可以肯定的是，煙株生長明顯受到前茬作物和施肥條件的影響，在生產(chǎn)中應(yīng)選擇適宜的前茬作物，同時注意生態(tài)條件的影響。綜上認(rèn)為，在基于不同前茬作物及周年養(yǎng)分平衡的優(yōu)化施肥的條件下，種植烤煙以豌豆為最佳前茬作物。