桑應華,季澤順,張轉勇,黃云志,胡家田,韓博文,劉彥中,羅以貴*
(1.云南農業大學 煙草學院,云南 昆明 650201;2.紅塔煙草(集團)有限責任公司 昭通卷煙廠,云南 昭通 657000)
煙草作為中國重要的經濟作物,其品質的好壞直接決定了是否能為卷煙工業提供優質的原料,以及能否滿足消費者的需求[1]。近年來,由于不合理的耕作制度及重施化肥導致煙葉品質下降、工業可用性降低。而合理使用有機肥能有效地改善煙株田間生長發育、提高煙葉品質[2-4]。
前人研究表明,施用菜籽餅肥可以改善植煙土壤環境,促進煙葉開片,提高烤煙產值,改善煙葉內部化學成分的協調性,提高煙葉的外觀質量和煙葉感官評吸的質量檔次[5-7]。施用腐植酸可有效降低土壤的容重,土壤的孔隙度增加,提高土壤有機質和其他速效養分[8-9]。腐植酸與其他肥料配施對提高土壤團聚體穩定性、土壤主要養分含量及酶活性具有顯著效果,還可有效改善烤煙農藝性狀和經濟性狀,提高上等煙與中上等煙比率[10-11]。
菜籽餅肥、腐植酸有機肥或商品有機肥在化肥施用基礎上,增加或直接全部替代化肥對煙草品質的影響報道較多,而在不揭膜條件下部分替代化肥的研究相對缺乏。筆者用上述有機肥提供30%有機氮,分析其對云煙85品質的影響。篩選出適合昭陽煙區烤煙種植效果較好的有機肥,以期為改善昭通基地煙葉品質提供理論依據。
試驗于2018年4~10月在昭通市昭陽區布嘎鄉(103°42′23″ E,27°33′58″ N,海拔1963 m)進行,供試烤煙品種為云煙85。供試肥料為商品有機肥(N∶P2O5∶K2O=2∶2∶8,有機質>35%)、菜籽餅(N∶P2O5∶K2O=3∶1.2∶1.8,有機質>60%)、腐植酸有機肥(N∶P2O5∶K2O=2.5∶1.5∶1.0,有機質>50%)、煙草專用復合肥(N∶P2O5∶K2O=11∶15∶22)、硝酸鉀(13.5%-0-44.5%)、硫酸鉀(K2O≥50%)。試驗區土壤主要理化性質如下:pH值5.52、有機質16.91 g/kg、水解性氮73.84 mg/kg、有效磷43.59 mg/kg、速效鉀320.55 mg/kg。
試驗在施純氮105 kg/hm2,氮磷鉀比例為1∶1.5∶3條件下,有機肥替代30%化肥,共設計4個處理,其中T1:化肥+菜籽餅肥;T2:化肥+腐植酸有機肥;T3:化肥+商品有機肥;T4:常規施肥。試驗具體施肥量見表1,采用隨機區組設計,3次重復,共12個小區,每個小區80株,株行×株距=1.2 m×0.5 m。采用膜上煙移栽方法,各處理的基肥∶追肥為6∶4,有機肥、煙草專用復合肥和普鈣作基肥環施,硝酸鉀在團棵期兌水澆施、硫酸鉀在旺長期干施。其他生產管理操作均按照紅塔集團與昭通市煙草公司共同制定的《云煙87生產技術實施方案》執行。
1.3.1 農藝性狀 每個重復選擇具有代表性的4株煙,按YC/T 142─2010的標準測量封頂后的株高、莖圍、節距、葉數、葉片長和寬,計算葉面積系數,計算公式如下。
葉面積系數=(平均單葉面積×單株葉數×每666.67 m2株數)/666.67

表1 各處理設計 kg/hm2
1.3.2 葉綠素測定 采用SPAD-502型葉綠素測定儀測定葉綠素含量。
1.3.3 測定經濟性狀 煙葉成熟采烤,掛牌烘烤后,回潮后下桿分別測量每小區的產量,然后采用烤煙國家分級標準42級分別對每小區的煙葉進行分級,并且按照當地當年煙葉站收購價計算產值、均價和中上等煙葉比例。
1.3.4 化學成分的測定 常規化學成分的測定按照國家煙草行業標準進行:總糖、還原糖(YC/Y 159─2002)、煙堿(YC/T 468─2013)、總氮(YC/T 161─2002)、氯(YC/T 153─2001)、鉀(YC/T 73─2003)。
數據采用Excel 2013和SPSS 18.0軟件進行統計分析。
由表2可知,減氮條件下增施有機肥對云煙85的田間生長發育有一定的影響,T2的株高顯著高于T1和T4,T1、T3、T4之間無顯著性影響;T2的最大葉長顯著大于T3和T4,T1顯著大于T4,T1與T2、T3與T4之間無顯著性差異;T2的葉面積系數顯著大于T3和T4,T1、T3、T4之間無顯著性差異;增施有機肥有利于煙株的田間生長發育,且T2的田間表現最好,T1次之,說明增施腐植酸和菜籽餅肥的效果要好于商品有機肥。
由表3可知,各處理各時期葉綠素含量差異不顯著,葉綠素含量在整個生育期整體表現為先升后降趨勢。T1在團棵期和旺長期葉綠素含量最大,T4最小。打頂后,T3的葉綠素含量最高,T1最低。在打頂前施用有機肥處理的葉綠素含量均高于常規施肥處理,打頂后則施用有機肥處理的葉綠素含量相對較小,說明施用有機肥既有利于葉綠素在打頂前的積累,也有利于煙葉在打頂后的成熟落黃,且施用菜籽餅和腐植酸有機肥的效果較好。

表2 不同處理對封頂后農藝性狀的影響
注:大、小寫字母分別表示在0.01、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。

表3 不同種植密度對葉綠素含量的影響
由表4可知,T1和T4的氣候性斑點病發病率相同,T4的病情指數最大,T2和T3最小;T1炭疽病的發病率和病情指數最大,T2和T3最小,T4沒有發生;普通花葉病只有T3發生;T1脈斑病的發病率和病情指數最大,T2最小。增施有機肥在一定程度上能增加煙株的田間抗病性,且施用腐植酸有機肥處理對當地烤煙的主要病害抗性最優。

表4 不同處理對田間病蟲害的影響
由表5可知,增施有機肥對烤后煙葉的經濟性狀具有顯著的影響。T1和T2的產量和產值顯著高于T3和T4,T1與T2、T3與T4之間無顯著性差異;T2的上等煙比例顯著高于其他3個處理,T1、T3、T4之間無顯著性差異;T1和T3的中等煙比例顯著高于其他2個處理,T2與T4、T1與T3之間無顯著性差異;各處理的均價無顯著性差異,T1和T2的均價高于T3和T4。施用有機肥在一定程度上可提高烤煙的產量及產值,且施用菜籽餅肥和腐植酸有機肥的效果要優于商品有機肥。

表5 不同處理對烤后煙葉主要經濟性狀的影響
由表6可知,增施有機肥對下部葉的總氮、煙堿、氧化鉀以及淀粉含量的影響較大。除T3的總氮和蛋白質含量以及T1的氧化鉀含量低于T4外,增施有機肥后,下部葉的各項化學指標均優于常規施肥。施用有機肥后中部葉和上部葉的總氮、淀粉和煙堿含量均高于T4(常規施肥);中上部葉的氧化鉀含量均表現出T1最低,T2最高;氯離子和蛋白質含量在各處理之間差別不大??傮w而言,增施有機肥的化學成分協調性優于未施有機肥處理,且施腐植酸有機肥的效果最好,菜籽餅肥次之。
由圖1、圖2可知,T1對中部葉和下部葉的總糖和還原糖含量的影響較大,T2和T3則對中部葉的總糖和還原糖含量的影響較大。增施有機肥對上部葉的兩糖積累沒有明顯的促進作用。整體表現為施用菜籽餅有機肥中部葉和下部葉的兩糖積累較高。

表6 不同處理對煙葉化學成分的影響 %

圖1 各處理初烤煙葉總糖含量分析

圖2 各處理初烤煙葉還原糖含量分析
前人研究表明,有機肥合理地替代部分化肥有利于烤煙的田間生長發育、對提高烤煙的產量、產值以及改善煙葉的化學成分協調性具有重要的意義[12-13]。該研究中施用不同的有機肥在打頂后的農藝性狀要優于常規施肥,且田間主要病害發病率相對較低,有利于煙葉在成熟期的成熟落黃,這與阿相軍[14]、王毅[15]、芶劍渝[16]等的研究結果類似。這可能是因為有機肥中含有一些有益微生物,加速了土壤中有效養分的礦化,使土壤中的養分趨于協調,利于煙株的吸收利用,增強了煙株的田間抗病性,使煙株生長及開片落黃較好。
本試驗中使用有機肥可明顯提高煙葉的產量及產值,其中施用腐植酸和菜籽餅有機肥處理的產量及產值較好,這與前人的研究結果一致[14]。試驗結果表明,使用有機肥后煙葉中總氮、煙堿及氧化鉀的含量有不同程度的提高,其中施用腐植酸有機肥的處理提高最明顯,這與焦玉生等[17]的研究結果類似,即腐植酸有機肥有利于煙葉氮素的積累及產量的提高。而與阿相軍等[14]施用有機肥降低了煙葉中煙堿的含量以及餅肥的氧化鉀積累最高,腐植酸氧化鉀積累次之的結果不符,這可能是由于試驗所處的環境條件、栽培措施、烘烤技術以及烤煙品種的基因型有關。施用有機肥對中部葉兩糖積累的影響較大,而施用菜籽餅肥更利于煙葉中的糖分積累,這可能是由于餅肥的氨基酸和腐植酸有利于煙株的吸收和糖類、蛋白質在煙株中的積累,從而增加了烤煙的產量和品質。
施用有機肥有利于煙株的生長發育,利于煙葉在成熟期成熟落黃,施用菜籽餅肥和腐植酸的效果要優于商品有機肥[18]。施用腐植酸有機肥的產值及產量最高,菜籽餅肥次之,腐植酸有機肥使產值和產量分別提高了11.8%和3.2%。施用有機肥有利于增加煙葉的化學成分協調性,其中菜籽餅有機肥有利于煙葉的兩糖積累,而腐植酸有機肥更有利于總氮、煙堿及氧化鉀的積累。綜合考慮,為生產出優質煙葉,可以在昭通市昭陽區推薦使用菜籽餅有機肥或腐植酸有機肥。