不同施肥措施對植煙土壤及云煙105烤煙病害的影響研究

潘義宏,蔡憲杰,周芳芳,周玉思,夏賢仁,未啟力,閆 鼎*

(1.云南五佳生物科技有限公司，云南 昆明 650106；2.西南林業大學 化學工程學院，云南 昆明 650224；3.上海煙草集團有限責任公司，上海 200082；4.曲靖市煙草公司 宣威分公司，云南 宣威 655400；5.華環國際煙草有限公司,安徽 滁州 233121)

植煙土壤理化性質是煙株生長的重要條件之一，對烤煙生長和煙葉產質量均會產生影響[1]，因此，適宜的植煙土壤環境是優質煙葉形成的基礎[2]。相關研究表明，土壤中的微生物種類和數量對土壤有較大的影響，其在改善土壤理化性質、平衡土壤營養等方面發揮著較為重要的作用[3-4]。近年來，由于單純地追求烤煙產量，長期并大量使用化肥，使植煙土壤營養和微生物區系的平衡均遭到一定程度的破壞，伴隨著煙葉產量提高的同時，煙葉品質不斷下降、煙株抗性減弱、病蟲害頻發等，在一定程度上制約著煙區煙葉的可持續發展[5-6]。云煙105于2012年通過全國煙草品種審定委員會審定，該品種具有較廣的適應性、中抗青枯病、赤星病和黑脛病，品質較優，已在多個煙區推廣種植[7-9]。從2014年開始在宣威煙區大面積種植，并取得了較優的產質量[10]。目前，關于云煙105烤煙品種在滇東北特殊氣候條件下，適宜施肥措施對植煙土壤改良效果及烤煙病害影響方面的研究未見報道。因此，為了體現新品種的優勢，完善該品種的施肥技術措施，以云煙105為研究對象，結合項目組前期針對該品種在有機肥[10-11]、微量肥[12]、追肥[13]、鉀肥[14]等配套施肥方面的研究成果，綜合綠肥翻壓、農家肥施用，設置不同的無機肥施用量梯度，擬形成適合宣威煙區云煙105的綜合施肥技術措施，為更好地挖掘和發揮云煙105的品種優勢提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在宣威熱水煙葉基地開展，烤煙品種為云煙105。試驗地為紅壤，土壤pH值6.61，有機質含量49.70 g/kg，堿解氮218.23 mg/kg，速效鉀172.30 mg/kg，速效磷22.33 mg/kg。

1.2 試驗設計

各處理植煙地塊在春耕時按15000 kg/hm2將綠肥進行翻壓，烤煙移栽時按4500 kg/hm2農家肥、360 kg/hm2有機餅肥、6.0 kg/hm2硼砂+6.0 kg/hm2硫酸鎂(其中4.2 kg穴施，1.8 kg旺長期噴施)進行穴施，在此基礎上，復合肥按純氮施用量設置5個處理，分別為T1：37.5 kg/hm2，T2：52.5 kg/hm2，T3：67.5 kg/hm2，T4：82.5 kg/hm2，T5：97.5 kg/hm2，對照(CK)：按7500 kg/hm2農家肥，105 kg/hm2純氮(復合肥)進行施用。復合肥基肥和追肥的用量比例為7∶3。復合肥中P2O5和K2O的用量以CK施用復合肥的量為依據，各處理不足部分分別使用硫酸鉀和普鈣進行補充，確保所有處理和對照施用復合肥料中的P2O5和K2O含量保持一致。每個處理3次重復，隨機排列，每個重復300株烤煙。各處理和對照烤煙的田間管理參照曲靖市煙草公司企業標準Q/QYC 1.52─2009執行。

1.3 測定內容及方法

1.3.1 農藝性狀測定 參照中國煙草行業標準(YC/T142─1998，煙草農藝性狀調查分析)調查旺長期、現蕾期和打頂后7 d煙株的農藝性狀。調查項目：株高(為莖基部與地表接觸處至生長點或打頂處之間的高度)、莖圍(為株高1/3處莖周長)、節間距(為1/3高度處6個節位之間節距的平均值)、有效葉數、最大葉長和葉寬，并計算葉面積系數(葉面積系數=平均葉長×平均葉寬×0.6345)。

1.3.2 發病率調查 分別于烤煙移栽后15、30、45、60 d調查根黑腐病、黑脛病和根結線蟲病等基地單元主要煙草病害的發病情況，調查方法參照煙草病蟲害分級及調查方法(GB/T 23222─2008)。按以下方法計算發病情況，并計算各處理的平均發病率。

煙株發病率/%=病株數/調查總株數×100%。

1.3.3 土壤物理特性、微生物和養分含量測定 分別于移栽期、團棵期、旺長期、成熟期和采收后采用剝落分離法將帶土煙株取出，輕輕抖落，粘附在根系上的土壤作為根際土，每次每個處理取3株土壤樣品混合均勻，保存備用。土壤容重、比重、總孔隙度、腐殖質和有機碳的測定依據NY/T 1121.4─2006、GB7844─1987、NY/T1867─2010標準進行。土壤微生物種類、數量分析參照文獻[15]的方法進行。土壤常規養分的測定依據NY/T 1121.6─2006、NY/T 88─1988、LY/T 1229─1999、NY/T 1121.7─2014、NY/T 1377─2007、NY/T 87─1988、NY/T 53─1987、NY/T 889─2004進行，參照駱伯勝[16]、李衛[17]等的方法計算出各項肥力指標的權重，并參考馬強等[18]以及呂曉男等[19]的方法，計算出土壤肥力綜合指標值(Integrated Fertility Index，IFI)。

1.4 數據處理

采用Excel 2010進行數據處理；采用SPSS 21.0軟件進行統計分析和方差分析；采用Duncan’s法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同施肥措施對烤煙生育期的影響

由表1可知，各處理生育期天數為T5>CK=T3>T4>T2>T1。方差分析結果表明：T5的生育期最長，顯著長于其他處理；T1的生育期最短，分別較T5和CK縮短9和6 d，主要表現在現蕾提前，且腳葉成熟時間較短，但團棵期天數均高于其他處理。T5的生育期最長，主要表現為中上部煙葉成熟時間較長，采烤延遲。T3和CK的生育期相當，表現為團棵期提前。由此可見，施肥措施影響烤煙田間生長，且T1和T2處理能夠縮短烤煙生育期，提前采收，可以避免后期低溫多雨等災害天氣。

表1 不同施肥處理生育期

2.2 不同施肥措施對烤煙農藝性狀的影響

由表2可知，不同生育期5個處理的莖圍、有效葉片數均無顯著差異。旺長期、現蕾期和打頂后7 d的單葉面積在T3、T4、T5和CK間無顯著性差異(P>0.05)，但顯著高于T2(P<0.05)。株高和節距在不同時期變化趨勢較為一致，T4、T5和CK間無顯著差異(P>0.05)。總體上隨著復合肥施用量增加，烤煙各時期的農藝性狀相對較好。

表2 不同施肥處理對烤煙農藝性狀的影響

注:數據后的小寫字母表示在0.05水平上的差異顯著性，字母相同則差異不顯著，不同則顯著。下同。

2.3 不同施肥措施的烤煙病害發生情況

由表3可知，CK處理的根黑腐病、黑脛病發病率均顯著高于其他處理(P<0.05)，T3處理的根黑腐病、黑脛病的發病率最低，顯著低于其他處理(P<0.05)。根結線蟲的發病率以T5最高，CK次之，顯著高于其他處理(P<0.05)，并以T1處理最低。可見，采用平衡施肥能不同程度地降低烤煙根黑腐病、黑脛病和根結線蟲病的發病率，以T3處理的效果顯著。

2.4 不同施肥措施對植煙土壤影響

2.4.1 不同處理對植煙土壤綜合肥力的影響 從圖1可知，T1和T2處理的綜合肥力指標呈升高-降低-升高的趨勢，T3、T4、T5和CK表現為升高-降低的趨勢，烤煙進入團棵期、旺長期、成熟期及采收后，CK的植煙土壤綜合肥力均顯著低于平衡施肥各處理(P<0.05)，采收后T1和T2處理綜合肥力指標均顯著高于其他處理(P<0.05)。可見，5個平衡施肥處理方式均能夠提升植煙土壤的綜合肥力，且以T3和T4處理的效果較好，持續供肥能力優于其他處理。

表3 不同施肥措施下烤煙主要土傳病害的發生情況 %

圖1 烤煙各生育期植煙土壤的綜合肥力

2.4.2 不同處理植煙土壤烤煙生育期的物理特性分析 由表4可知，5個處理對土壤物理特性在不同時期的影響不同。土壤容重即土壤容積比重，可以反映土壤的熟化程度，有機質含量豐富且結構好的土壤容重在1.0～1.4 g/cm3之間[20]，5個處理在不同時期的土壤容重均低于1，T1、T3處理在團棵期、旺長期、成熟期和采收后土壤容重顯著高于CK(P<0.05)，成熟期以T5處理的容重較高。T3、T4處理在團棵期、旺長期、成熟期土壤比重高于其他處理，采收后土壤比重在不同時期無顯著差異。T3、T4處理在4個生育時期土壤總孔隙度均表現較好，兩者無顯著差異。各處理植煙土壤腐殖質和有機碳在團棵期和旺長期均顯著高于對照(P<0.05)，且以T4和T5處理較好，進入成熟期和采收后，土壤腐殖質和有機碳含量在T1、T4、T5和CK之間無顯著差異(P>0.05)。可見，T3、T4處理能夠改善土壤物理特性。

2.4.3 不同處理植煙土壤烤煙生育期的微生物分析 由圖2可知，從移栽前到采收后，同一處理植煙土壤真菌、細菌、放線菌數量均呈現先增加后降低的趨勢，均在旺長期達到峰值，之后逐漸減少。

對比分析不同處理同一生長時期3種微生物的變化情況發現，在移栽前和團棵期細菌、真菌和放線菌數量無顯著差異(P>0.05)。進入旺長期和現蕾期后,T2、T3、T4和T5處理的細菌數量顯著高于T1和CK(P<0.05)，采收后平衡施肥處理細菌含量均顯著高于CK(P<0.05)。真菌數量變化情況與細菌較為一致，進入旺長期和現蕾期T2、T3和T5處理的真菌數量顯著高于CK(P<0.05)。放線菌數量在旺長期T2、T4和T5處理顯著高于CK和其他處理(P<0.05)，現蕾期以T4和T5處理較高，采收后T2、T3、T4和T5處理均顯著高于CK和T1處理(P<0.05)。總體上看，不同處理烤煙植煙土壤在不同生長時期各類微生物數量均高于CK，其中以T3處理的微生物數量最高。

3 討論與結論

本研究中，6個施肥處理的烤煙主要病害發病率、植煙土壤物理性質、綜合肥力指數以及微生物含量均比對照有不同程度提高，與陳玉國[21]和汪林[22]等的研究結論一致。T1、T2和T4處理的烤煙大田生育期較CK縮短1～4 d，與詹剛等[23]的研究結論類似。可能是由于處理中翻壓了綠肥和施加了有機肥，這些肥料在改良土壤的同時在烤煙整個生育期穩定持續釋放營養，促進烤煙成熟落黃[24]。6個施肥處理的烤煙根結線蟲病、根黑腐病和黑脛病等主要土傳病害的發病率均顯著低于CK(P<0.05)，與其他學者的研究結論一致[25-26]，這可能是因為各處理土壤中翻壓了綠肥，加之微量肥的協調施用，使土壤營養趨于協調、健康，在一定程度上降低土傳病害的發病率。相關研究表明，植煙土壤中的放線菌能產生有益代謝產物，能在一定程度上抑制土壤中病原菌的繁殖，降低了土傳病害的發生[27-28]。

表4 烤煙各生育期植煙土壤物理特性

圖2 各處理植煙土壤在烤煙生育期微生物變化情況

本研究中，各處理土壤中放線菌的數量均顯著高于CK(P<0.05)，這可能是各處理土傳病害顯著低于CK的原因之一。李麗娜等[29]研究發現，綠肥翻壓掩青后土壤的微生物種類和數量均顯著高于免耕和對照土壤。何春梅等[30]研究表明，綠肥翻壓后土壤各項酶活性指標提高了11.7%～39.5%，土壤中各類菌數量增幅為12.0%～147.8%，葡萄產量提高了15.3%。本研究與以上研究的結論一致，6個施肥處理在烤煙生長的不同時期微生物(細菌、真菌和放線菌)數量均高于CK，其中以T3處理的微生物數量最高，說明綠肥翻壓能在烤煙生長過程中改善土壤微環境，提升土壤各類微生物的數量。另外，有機營養、綠肥能改良土壤，促進煙株根系生長，提高煙株對病害的抗性[31-32]。

本研究中，烤煙病害、土壤理化性質和微生物含量均以T3處理最優，說明針對宣威云煙105烤煙品種，適宜的施肥方式為：15000 kg/hm2綠肥翻壓、4500 kg/hm2農家肥、360 kg/hm2有機餅肥、6.0 kg/hm2硼砂+6.0 kg/hm2硫酸鎂、復合肥按純氮67.5 kg/hm2。