不同肥料對井窖式移栽烤煙光合特性及產質量的影響

史普酉,楊成翠,賈 孟,趙豈彬,梁顥鏵,趙曉繞,李錫錦,韓小淵,李亞兵,賈利華*

(1.云南農業大學 煙草學院,云南 昆明 650201;2.云南省曲靖市煙草公司 羅平分公司,云南 曲靖 655800)

煙草是品質和產量兼顧的供吸食的經濟作物,不但要求有較好的產量,而且要求有較好的品質,最終實現卷煙香氣質純、香氣量足、余味舒適、雜氣和刺激性小、安全性好的目的。烤煙的品質優劣不僅受到品種因素的制約,還受到栽培、土壤、氣候和烘烤技術等的影響,其中土壤和氣候條件受到地理條件和自然因素的限制,而栽培和烘烤技術是影響烤煙品質的可調控因素,而栽培技術中的肥料因素對烤煙的品質和產量影響最為顯著。大量研究表明,在烤煙田間生產過程中,肥料施用方式的合理性直接影響到肥效發揮、煙株根系對養分的吸收利用、煙株的生長發育和干物質累積等[1]。因此,在一定的生態背景和烤煙品種條件下,可以通過合理的肥料施用方式來提高煙葉品質[2-4]。

井窖式移栽技術是在2009年松桃縣煙草分公司煙葉生產技術人員發現“牛腳窩現象”的基礎上,經銅仁市煙草公司組織研究出的一項具有自主知識產權的烤煙移栽新技術[5]。井窖式移栽技術是一種用移栽器在已經蓋好膜的煙畦上定距開穴后在穴內栽煙的移栽方式,相較于傳統小苗移栽,其具有更好的保濕增溫效果,能促進煙苗早生快發和促進煙株生長發育,改善煙株的農藝性狀和經濟性狀,提高煙葉的產量和品質,同時還能增強煙株的抗逆能力,減少病蟲害的發生,達到減工降本、提質增效的目的；目前該技術的推廣面積呈逐年增加趨勢[6-9]。曲靖市羅平縣烤煙移栽易受油煙茬口矛盾及移栽期干旱的影響,移栽期晚于最佳節令的現象較為普遍,嚴重影響了移栽質量及煙葉品質[10]。井窖式移栽技術的推廣則能較好地緩解羅平煙區這一現狀。但在目前,云南煙葉產區井窖式移栽技術剛開始推廣起步,各地在煙苗移栽后的田間管理缺乏具體標準,存在較大的隨意性,管理不規范,沒有一套完整的技術體系,從而使煙葉生產水平受到制約,煙葉質量得不到提高。

本試驗探索了不同肥料對井窖式移栽烤煙生長發育、光合特性及產質量的影響,找出了植煙區煙苗井窖式移栽的最佳肥料類型及施肥方式,為今后大面積推廣烤煙井窖式移栽配套技術提供了科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2018年在云南省曲靖市羅平縣羅雄街道圭山居委會(24°34′ N,103°58′ E)試驗田及羅平縣馬街鎮(25°9′29.02″ N,104°14′20.53″ E)進行。試驗田地勢平坦,土壤質地為黃壤,前茬作物為油菜,土壤基礎理化性質如表1。

表1 試驗田土壤基礎理化性質

1.2 供試材料

供試烤煙品種為當地的主栽品種云煙87。移栽時統一選擇莖高5 cm左右的適齡壯苗進行移栽。

1.3 試驗設計

采用田間試驗,共設4個處理,分別用T1、T2、T3、T4表示。其中,T1處理施用當地常規復合肥,在移栽當天一次性施完;T2處理施用貴州水溶性肥料,對水澆施,在移栽當天施用60%,其余40%分2次進行追施;T3處理施用曲靖水溶性肥料,對水澆施,在移栽當天施用60%,其余40%分2次進行追施;CK為無肥對照，在全生育期間不施用任何肥料。各施肥處理的純氮施用量保持一致,均為60 kg/hm2。煙苗移栽株行距為120 cm×60 cm。每個處理3次重復,采用隨機區組排列。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 農藝性狀的調查 每小區選取5株具有代表性的煙株,分別在移栽后30 d、60 d,測定其株高、莖圍、最大葉長和最大葉寬。

1.4.2 SPAD值的測定 于移栽后60 d,每個小區隨機選取3株煙,用SPAD-502型葉綠素計定點測定每株煙中部葉3個部位的SPAD值,然后取平均值。

1.4.3 最大凈光合速率的測定 于移栽后60 d,在晴朗的9:00～12:00,每個小區選取3株長勢一致的烤煙,在每株烤煙中部定點選取1片葉片,用軟毛刷刷去中部葉表面的灰塵,然后用LI-6400型便攜式光合作用儀測定最大凈光合速率,設置光合有效輻射(PAR)為1500 μmol/(m2·s),CO2注入系統設定為400 μmol/mol,氣體流速為500 mm/s,葉溫為25 ℃。將3次測定結果取平均值,便于統計分析。

1.4.4 經濟性狀和原煙外觀質量的調查 分別將每個小區的煙葉于適采期掛牌采烤,然后根據國家烤煙分級標準進行煙葉分級,根據當地烤煙收購價格計算其產量、產值、中等煙比例及均價,并從中選取C3F等級的煙葉,然后隨機從中抽取5 kg,對煙葉外觀質量進行評定。

1.4.5 烤后煙葉化學成分的分析 從每個小區分別選取C3F煙樣1.5 kg,按國家標準測定其常規化學成分含量,主要測定項目為淀粉、還原糖、氯、煙堿、氧化鉀、總氮和總糖含量。

1.5 數據處理

采用Excel 2013對試驗數據進行初步處理,并采用SPSS 22.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同肥料對井窖式移栽烤煙農藝性狀的影響

從表2可以看出：與不施肥對照相比，各施肥處理總體上都顯著增加了井窖式移栽烤煙煙株的株高和莖圍，顯著促進了煙葉的生長，且以T2處理(施用貴州水溶性肥料)的效果最佳。

表2 施用不同肥料對井窖式移栽烤煙農藝性狀的影響

注:同列數據后不同小寫字母表示5%的顯著性差異，下同。

2.2 不同肥料對井窖式移栽烤煙SPAD值的影響

烤煙生長發育及產質量的形成最終取決于其個體與群體的光合作用,光合色素尤其是葉綠素在植物的光合作用中對光能的吸收、傳遞和轉化起著極為重要的作用,而SPAD值可以反映葉綠素的含量與光合作用強度。施用不同肥料對井窖式移栽烤煙葉片的SPAD值有一定的影響(圖1),在兩個試驗點中,T2處理煙葉的SPAD值均最大,且顯著高于不施肥對照；在圭山地區T1和T3處理煙葉的SPAD值低于T2處理,高于不施肥對照,但差異均未達到顯著水平;在馬街地區，T2處理煙葉的SPAD值顯著高于T3,T2和T3處理煙葉的SPAD值顯著高于不施肥對照,但T2、T3處理間差異不顯著。以上結果表明,施用貴州水溶肥處理烤煙葉片的SPAD值最大。

圖1 不同肥料對井窖式移栽烤煙葉片SPAD值的影響

2.3 不同肥料對井窖式移栽烤煙光合特性的影響

烤煙是喜光作物,光合作用是烤煙生長發育的基礎,直接影響烤煙產量、質量的形成。在整個大田生育期中,烤煙旺長期同化作用最強,干物質累積速率最快,此時葉片光合特性參數能直接反映植株的生長態勢。由表3可以看出,與不施肥對照相比,兩個地點中,施肥處理煙葉的Pn(凈光合速率)、Gs(氣孔導度)均顯著高于不施肥對照的,Ci(胞間CO2濃度)顯著低于不施肥對照的；在圭山地區,T2處理煙葉的Pn、Gs顯著高于T1和T3處理的,T1和T3處理間煙葉的Pn、Gs、Ci和Tr(蒸騰速率)均差異不顯著;在馬街地區，T2處理煙葉的Pn顯著高于T1和T3處理的,Ci顯著低于T1和T3處理的,T1、T2、T3處理間Gs和Tr差異不顯著。以上結果表明,施用貴州水溶肥處理煙葉的光合參數較優,對烤煙生長最有利。

2.4 不同肥料對井窖式移栽烤煙經濟性狀的影響

與不施肥對照相比,兩個地點中施肥處理烤煙的產量、產值、中上等煙比例均顯著高于不施肥對照的(表4)。在圭山地區，T2處理烤煙的產量、產值、中上等煙比例顯著高于T1和T2處理的；T3處理的均價最高,但與T1、T2處理無顯著差異。在馬街地區，T2處理的產值、中上等煙比例顯著高于T1和T3處理；T2處理的產量最高,但與T1、T3處理無顯著差異。

2.5 不同肥料對井窖式移栽烤煙外觀質量的影響

對各處理統一觀察成熟橘黃煙葉,兩個不施肥對照的成熟煙葉油分均較少,彈性小,葉片薄。在各施肥處理中,圭山地區T3處理和馬街地區T1處理的烤煙彈性較差,葉片較薄(表5)。綜合來看,施用貴州水溶肥處理烤煙的外觀質量最佳。

2.6 不同肥料對井窖式移栽烤煙化學品質的影響

一般認為優質煙葉的總糖含量要求達到18%～22%,還原糖含量為16%～18%,總氮含量為1.5%～3.5%,煙堿含量為1.5%～3.5%,鉀含量在2%以上,氯含量在1%以下,糖堿比以10左右為好,氮堿比以1左右為好,鉀氯比以4～10為宜。由表6可知：在各處理中,煙葉的總糖含量均高于優質烤煙標準；兩個地區各處理烤煙的總氮、煙堿、鉀、氯含量以及氮堿比、鉀氯比均在優質烤煙標準范圍內；在圭山地區，T2處理烤煙的總氮和鉀含量最高,T3處理烤煙的氯含量最低；在馬街地區，T2處理烤煙的總氮、煙堿、鉀含量最高,T3處理的氯含量最低。綜上所述,T2處理烤煙的化學成分指標表現較優。

表3 不同肥料對井窖式移栽烤煙光合特性的影響

表4 不同肥料對井窖式移栽烤煙經濟性狀的影響

表5 不同肥料對井窖式移栽烤煙外觀質量的影響

表6 不同肥料對井窖式移栽烤煙化學品質的影響

3 討論與結論

烤煙是云南主要的經濟作物,但曲靖煙區長期面臨烤煙移栽易受油煙茬口矛盾及移栽期干旱影響,移栽期晚于最佳節令現象較為普遍,實施烤煙井窖式小苗移栽技術,能有效縮短育苗時間,并實現適時移栽、煙苗深栽,栽后煙株能早生快發,可以有效保障烤煙大田的生長時間[11]。

植物的葉綠素含量及光合作用強弱對植株生長發育進程及產質量形成具有重要作用[12]。本研究于移栽后60 d測定了烤煙葉片的SPAD值及光合特性,此時烤煙處于旺長期,同化作用最強,干物質累積速率最快,光合作用最強,此時烤煙葉片的葉綠素含量及光合特性能較直接反映植株的生長態勢。同時葉綠素是影響煙葉品質和可用性的主要成分之一,過高或過低均不利于煙葉品質的形成[13]。前人的研究結果表明,施肥方式及肥料種類對烤煙葉片葉綠素含量及光合參數等有顯著的影響[14-16]。本研究得出了相似的結論,即施用貴州水溶肥處理烤煙葉片的SPAD值、葉片凈光合速率均高于其他處理；施用不同種類的肥料對烤煙葉片凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率均有顯著影響。綜合來看,施用貴州水溶性肥后,井窖式移栽烤煙葉片的光合指標較好。

在栽培措施中,施肥對烤煙產量和品質的影響最大[3]。本研究中,施肥對促進煙株生長發育有顯著作用,施肥后煙株關鍵農藝參數值顯著增加,這與以往的研究結果[17]一致。以往研究發現施用控釋肥可改善烤煙中后期的光合特性,改善烤后煙葉的品質[18]。本研究發現,與普通復合肥穴施相比,施用水溶性肥同樣有利于煙株的生長發育。這可能是因為水溶性肥料溶于水后,更有利于煙株根系對肥料的吸收利用,進而促進煙株干物質的積累,促進產量和品質的提高；此外,本試驗水溶性肥料是采用基肥加2次追肥的方式施用,而井窖式移栽保水增濕能力強,使養分的釋放與烤煙吸收較為同步,更能充分滿足烤煙生長對養分的需求。

綜上所述,在本研究條件下,井窖式移栽烤煙施用貴州水溶性肥,不僅能使煙株的生物學性狀、光合特性最優,而且有利于內在化學成分趨于協調,從而獲得較為理想的煙葉產量,提高煙葉生產的經濟效益。