蚯蚓糞肥對(duì)陜西煙區(qū)烤煙生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響

程亞倩,周 潔,李司童,韋成才,袁 帥,穆耀輝,張立新*

(1. 西北農(nóng)林科技大學(xué), 生命科學(xué)學(xué)院, 陜西 楊陵 712100;2. 陜西省煙草科學(xué)研究所, 陜西 西安 710061;3. 陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心, 陜西 西安 710065;4. 陜西省商洛市煙草公司, 陜西 商洛 726000)

【研究意義】蚯蚓糞作為一種正逐漸推廣應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)肥，具有生物有機(jī)肥、氨基酸肥、腐殖質(zhì)肥等肥料的特性[1]。其中酶及維生素等成分可起到增強(qiáng)供肥性能、改良土壤，減輕病蟲害的作用[2]。大量研究表明，蚯蚓糞可顯著提高植物的抗逆性，增強(qiáng)植物的光合能力[3]，對(duì)植物葉片發(fā)育、根系生長(zhǎng)狀態(tài)及生物量的累積具有顯著的促進(jìn)作用[4]。目前，蚯蚓糞的施用方式多以增施為主，在原有施入化肥的基礎(chǔ)上增施蚯蚓糞能夠改善土壤肥力，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。增施蚯蚓糞能提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)，如馬鈴薯[5]、小麥[6]、水稻[7]、番茄[8]、黃瓜[9]等。此外，由于盲目的施入方式造成了資源的浪費(fèi)以及養(yǎng)分利用率低等多種問題，而探索蚯蚓糞與化肥的最佳配比對(duì)于減少肥料不合理施入以及提高利用率而言就尤為重要?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】煙草作為我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占較大比重。陜西省作為烤煙種植的主要產(chǎn)區(qū)之一，包括安康、漢中、商洛、寶雞四市, 為國(guó)內(nèi)多家知名品牌提供卷煙原料。煙葉質(zhì)量受土壤、品種、栽培技術(shù)、氣候和烘烤技術(shù)等諸多因素影響[10]。目前，煙田普遍存在連作障礙、濫用化肥和農(nóng)藥等現(xiàn)象，導(dǎo)致土壤情況惡化、煙葉的產(chǎn)量及品質(zhì)急劇下降[11]。然而近年來，煙田中多用秸稈[12]、綠肥[13]、土壤結(jié)構(gòu)改良劑[14]、有機(jī)肥[15]來達(dá)到增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的效果。煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量的優(yōu)劣作為煙葉評(píng)價(jià)的最終環(huán)節(jié)，其影響因素涉及到煙葉生長(zhǎng)發(fā)育過程中化學(xué)成分及代謝的累積[16]。碳氮代謝作為煙草生長(zhǎng)發(fā)育的基本代謝, 對(duì)煙草品質(zhì)具有重要影響。大量研究表明，有機(jī)肥對(duì)植物的碳氮代謝和營(yíng)養(yǎng)狀況有顯著影響[17]。氮代謝強(qiáng)度直接影響到煙葉蛋白質(zhì)與其他含氮素化合物的形成，最終對(duì)烤煙植株生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)形成產(chǎn)生作用。硝酸還原酶(NR)是植物氮代謝限速酶，在一定程度上可代表氮代謝強(qiáng)度。碳代謝直接影響煙葉淀粉、還原糖、總糖的含量[18]。其中淀粉含量的增加還與葉片生長(zhǎng)發(fā)育過程中葉綠素含量和光合能力的增加有關(guān)[19]。淀粉酶和轉(zhuǎn)化酶是碳代謝的2個(gè)關(guān)鍵調(diào)節(jié)酶，能夠促進(jìn)烤煙碳水化合物的分解，進(jìn)而影響烤煙的品質(zhì)與風(fēng)味?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】為合理施肥及提高肥料利用率，明確蚯蚓糞與化肥配施對(duì)煙草生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的作用，找到最佳配比。本文選取秦巴特色烤煙品種云煙99為試驗(yàn)對(duì)象，研究蚯蚓糞和化肥配施對(duì)煙草生長(zhǎng)、養(yǎng)分含量、碳氮代謝及產(chǎn)量品質(zhì)的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過研究蚯蚓糞與化肥配施對(duì)煙草生長(zhǎng)、養(yǎng)分含量、碳氮代謝及產(chǎn)量品質(zhì)的影響，探索出適宜配比，以期為煙田蚯蚓糞的合理施用提供理論依據(jù)。本研究結(jié)果對(duì)大田煙的種植，施用肥料的科學(xué)性和資源節(jié)約具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)時(shí)間為2017年4-9月，試驗(yàn)地位于陜西省商洛市洛南縣永豐鎮(zhèn)李洼村(N 34°05′，E 110°01′)，供試土壤為黃棕壤土。土壤基本理化性狀見表1。供試品種為云煙99。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，具體處理見表2，每個(gè)處理120株煙，4次重復(fù)，除CK不施肥處理外，保持其余各處理施氮量一致，當(dāng)?shù)匾蟮牡昧繛?7.5 kg·hm-2。煙草專用肥養(yǎng)分含量為N∶P∶K=10∶10∶20，蚯蚓糞的養(yǎng)分含量為N∶P∶K=1.35∶1.09∶1.29。管理按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙種植規(guī)范進(jìn)行。

表1 供試土壤的理化性質(zhì)

表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 農(nóng)藝性狀的調(diào)查 5月2日移栽煙苗，于圓頂期(打頂后1周)按照煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法(國(guó)家煙草專賣局 YC/T 142-2010)選擇各小區(qū)具有代表性的煙株10株觀察記載株高、有效葉數(shù)、節(jié)距、莖圍以及葉長(zhǎng)、寬。

1.3.2 生理指標(biāo)測(cè)定 分別在烤煙的團(tuán)棵期(6月6日)、旺長(zhǎng)期(6月26日)、圓頂期(7月16日)、成熟期(8月5日)取各小區(qū)的混合中部鮮煙樣和根樣，迅速存于-80 ℃液氮罐中，用于煙葉酶活、色素及根系活力的測(cè)定，另采集有代表性的烤煙3株，按根、莖、葉分開，105 ℃殺青15 min，65 ℃烘干至恒重，用于生物量及養(yǎng)分含量測(cè)定。根系活力和煙葉色素的測(cè)定參考文獻(xiàn)[20-21]；全氮含量采用H2SO4-H2O2消煮，凱氏定氮法測(cè)定；全磷含量采用H2SO4-H2O2消煮，鉬銻抗分光光度法測(cè)定；全鉀含量采用H2SO4-H2O2消煮，原子吸收分光光度計(jì)法測(cè)定[22]；蔗糖轉(zhuǎn)化酶、淀粉酶的測(cè)定參考王惠聰、王懷珠的測(cè)定方法[23-24]；硝酸還原酶的測(cè)定采用離體法，參考劉衛(wèi)群等[25]的測(cè)定方法。

1.3.3 烤后化學(xué)成分測(cè)定和感官質(zhì)量評(píng)價(jià) 烤后煙取C3F(中橘三)和B2F(上橘二)等級(jí)煙葉混合樣各2 kg送中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所進(jìn)行外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)和化學(xué)成分分析。樣品統(tǒng)一寄送中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所測(cè)定和評(píng)吸，評(píng)吸分值由剔除評(píng)吸分值超過平均值20 %后評(píng)吸的平均分值表示。

1.3.4 經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查 在上、中部煙葉成熟時(shí)期，按處理采收編竿裝爐烘烤分級(jí)計(jì)產(chǎn)，計(jì)算得到煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、中上等煙比例和上等煙比例。

2 結(jié)果與分析

2.1 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響

與對(duì)照相比，施肥處理的株高、莖圍、節(jié)距、有效葉數(shù)和最大葉面積顯著提高(表3)，其中T1的株高、莖圍、節(jié)距最高，較CK分別增加了24.3 %、16.1 %、9.7 %，T2的有效葉數(shù)和最大葉面積最大，較CK增加了12.8 %、55.0 %。說明施肥處理促進(jìn)了烤煙生長(zhǎng)。蚯蚓糞的施用增加了烤煙的有效葉數(shù)和最大葉面積。

2.2 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)烤煙根、葉生物量積累的影響

2.2.1 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)根系生物量積累及增長(zhǎng)率的影響 由圖1～2可知，煙草整個(gè)生育時(shí)期根系生物量呈增加的趨勢(shì)，根系生物量的增長(zhǎng)率呈先增加后降低的趨勢(shì)。CK處理在不同生長(zhǎng)期的根系生物量及增長(zhǎng)率均最低，施肥處理中煙草旺長(zhǎng)期T1的根系生物量及增長(zhǎng)率最高，T4處理最低，分別較T1處理降低了33.8 %、33.2 %。在煙草的圓頂期T2處理的根系生物量及增長(zhǎng)率最高，且顯著高于其他處理。較T1處理分別增加了10.8 %、25.6 %。在煙草成熟期，根系生物量仍以T2為最高，較T1處理增加了13.6 %，但T3、T4的增長(zhǎng)率最高，較T1處理增加了54.3 %、61.5 %。結(jié)果表明施肥有利于煙草根系生物量的積累，純化肥處理對(duì)根系生物量的積累作用體現(xiàn)在旺長(zhǎng)期，配施蚯蚓糞對(duì)于根系生物量在圓頂期和成熟期的積累發(fā)揮了作用，且以T2處理的效果最好。

1929年《中國(guó)攝影學(xué)會(huì)畫報(bào)》刊載的《值得登廣告之側(cè)眼旁觀所得劇外的幾幕》中詳細(xì)記載了“無形的時(shí)裝展覽”實(shí)況：

2.2.2 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)中部葉生物量的影響 隨著生育期的推進(jìn)，中部葉生物量呈增加趨勢(shì)(圖3)。在煙草的旺長(zhǎng)期到成熟期，處理CK中部葉生物量均為各處理的最低值(24.18～45.41 g)，T2均為各處理的最高值(41.41 ～72.35 g)。施肥處理中T4、T1分別是旺長(zhǎng)期、成熟期施肥處理的最低值，分別低于T2處理14.3 %、11.1 %。在煙草圓頂期T4處理中部葉生物量最低(51.79 g)，與T1無顯著差異，在煙草的成熟期，T1處理較T2、T3、T4處理分別低12.5 %、10.3 %、4.9 %。說明施肥有利于中部葉生物量的積累，配施有機(jī)肥有利于圓頂期和成熟期中部葉生物量的進(jìn)一步積累。

表3 蚯蚓糞生物有機(jī)肥對(duì)圓頂期烤煙農(nóng)藝性狀的影響

圖1 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)烤煙根系生物量的影響

圖2 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)烤煙根系生物量增長(zhǎng)率的影響

2.3 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)烤煙根系活力的影響

由圖4可知，整個(gè)煙草生育期，煙草的根系活力呈降低的趨勢(shì)，除T4外，其余處理的根系活力均在旺長(zhǎng)期達(dá)到最高，CK處理為各個(gè)生育期的最低值，在旺長(zhǎng)期T2處理的根系活力最高，顯著高于其他施肥處理，較T1處理增加了9.3 %。在圓頂期和成熟期施肥處理中T4處理的根系活力最高，T1處理最低。T4處理較T1處理分別增加了47.5 %、17.6 %。說明施肥有利于提高煙草的根系活力，配施有機(jī)肥有利于發(fā)育后期煙草根系活力的保持。

圖3 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)烤煙中部葉生物量的影響

圖4 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)烤煙根系活力的影響

2.4 蚯蚓糞生物有機(jī)肥對(duì)烤煙碳氮代謝關(guān)鍵酶的影響

2.4.1 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)煙葉硝酸還原酶的影響 由圖5可知，煙草旺長(zhǎng)期到成熟期中部葉的硝酸還原酶活性呈降低的趨勢(shì)。各個(gè)時(shí)期施肥處理的中部葉硝酸還原酶的活性均高于CK處理。在旺長(zhǎng)期隨著蚯蚓糞配比的升高，中部葉硝酸還原酶活性呈先升高后降低的趨勢(shì)，T2處理最高， T4處理最低，T2處理較T4增加34.6 %。在圓頂期隨著蚯蚓糞配比的升高，中部葉硝酸還原酶活性呈不斷升高的趨勢(shì)，T4處理最高(36.96 μg·g-1·h-1)。在成熟期隨著蚯蚓糞配比的升高，中部葉硝酸還原酶活性呈先升高后降低的趨勢(shì)，T3處理最高，T1處理最低，T3較T1增加了79.6 %。說明蚯蚓糞的施用有助于增加中部葉硝酸還原酶的活性。

圖5 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)中部葉硝酸還原酶活力的影響

圖6 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)中部葉淀粉酶活力的影響

2.4.2 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)煙葉淀粉酶的影響 由圖6可知，除T3處理外，其余處理從旺長(zhǎng)期到成熟期中部葉的煙葉淀粉酶活性呈降低的趨勢(shì)。各個(gè)時(shí)期施肥處理的中部葉淀粉酶的活性均高于CK處理。在旺長(zhǎng)期隨著蚯蚓糞配比的升高，中部葉淀粉酶活性呈先升高后降低的趨勢(shì)。T4處理最低較T1處理降低16.5 %。圓頂期隨著蚯蚓糞配比的升高，中部葉淀粉酶活性先呈升高后降低的趨勢(shì)。T3處理顯著高于其他處理，T4處理與T1處理無顯著差異(P>0.05)。成熟期隨著蚯蚓糞配比的升高，中部葉淀粉酶活性呈先升高后降低的趨勢(shì)，T1處理最低，顯著低于其他處理(P<0.05)。說明蚯蚓糞的施用能夠提高中部葉淀粉酶的活性。

2.4.3 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)煙葉蔗糖轉(zhuǎn)化酶的影響 由圖7可知，煙草從旺長(zhǎng)期到成熟期中部葉的蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性呈降低趨勢(shì)。與CK相比，施肥處理使中部葉蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性升高。在旺長(zhǎng)期隨著蚯蚓糞配比的升高，中部葉蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性呈降低趨勢(shì)，T4處理最低，顯著低于T1處理(P<0.05)。圓頂期中部葉蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性T2處理最高，較T1處理升高11.7 %。成熟期隨著蚯蚓糞配比的升高，中部葉蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性不斷升高，其中T4處理最高，較T1處理增加37.4 %。說明蚯蚓糞的施用有利于成熟期中部葉蔗糖轉(zhuǎn)化酶的活性保持。

2.5 蚯蚓糞生物有機(jī)肥對(duì)烤煙中部葉養(yǎng)分含量的影響

由表4可知，煙草從旺長(zhǎng)期到成熟期中部葉的全氮、全鉀、全磷含量呈降低趨勢(shì)。各處理間養(yǎng)分含量呈先升高后降低的趨勢(shì)，CK處理養(yǎng)分含量均為各處理的最低值；與CK處理相比，施肥處理顯著提高了各個(gè)時(shí)期中部葉的全氮、全磷、全鉀含量。其中T2處理的全鉀含量在各個(gè)時(shí)期均最高，T1處理最低，較T1分別增加了2.8 %、22.9 %、17.0 %。T2的全氮含量在圓頂期和成熟期顯著高于其余處理，較T1處理分別增加了12.9 %、3.3 %。T1處理的全磷含量在各個(gè)時(shí)期均最低，低于其他處理4.8 %～24.0 %。說明施用蚯蚓糞可以提高成熟期中部煙葉的養(yǎng)分含量，這可能與蚯蚓糞養(yǎng)分的緩釋性有關(guān)。

圖7 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)中部葉蔗糖轉(zhuǎn)化酶活力的影響

2.6 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)烤煙光合色素的影響

由表5可知，煙草從旺長(zhǎng)期到成熟期中部葉的葉綠素和類胡蘿卜素含量呈降低趨勢(shì)。與對(duì)照相比，施肥處理顯著增加了煙草生育期的葉綠素和類胡蘿卜素含量，在旺長(zhǎng)期T2處理的葉綠素和類胡蘿卜素含量顯著高于其他處理，較T1處理分別增加了12.1 %、17.6 %。在圓頂期T3、T4處理均低于T1處理的葉綠素含量，T2處理最高，高于T1處理10.9 %。圓頂期類胡蘿卜素含量處理間無顯著差異，在煙草成熟期，T3處理的葉綠素含量最高(1.03 mg·g-1· FW)，顯著高于T1處理，與T4處理無顯著差異。成熟期類胡蘿卜素含量處理間仍無顯著差異。說明施肥增加了各個(gè)時(shí)期中部葉葉綠素和類胡蘿卜素的含量，施用有機(jī)肥提高了成熟期葉綠素的含量。

2.7 蚯蚓糞生物有機(jī)肥對(duì)烤煙烤后化學(xué)成分的影響

表4 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)中部葉全氮、全磷、全鉀含量的影響(%)

Table 4 The effect of replacing part of chemical fertilizer with earthworm cast on total nitrogen, total phosphorus and total potassium in middle leaves

營(yíng)養(yǎng)元素Nutrition element處理Treatment 旺長(zhǎng)期Vigorous growth stage圓頂期Toping stage成熟期Mature stage全氮Total nitrogenCK2.38±0.01e1.80±0.01d1.70±0.01dT13.14±0.02a1.94±0.01c1.84±0.00bcT22.91±0.02b2.19±0.01a1.90±0.02aT32.82±0.01c2.17±0.01ab1.85±0.00bT42.76±0.01d2.15±0.01b1.81±0.01c全磷Total phosphorusCK0.19±0.00e0.20±0.01c0.18±0.00dT10.26±0.01d0.20±0.00c0.19±0.01dT20.28±0.00c0.21±0.00bc0.22±0.00cT30.32±0.00b0.23±0.01ab0.23±0.00bT40.33±0.00a0.24±0.01a0.25±0.00a全鉀Total potassiumCK2.10±0.02d1.69±0.00e1.43±0.00dT12.48±0.00b1.75±0.02d1.53±0.01cT22.55±0.03a2.15±0.02a1.79±0.01aT32.20±0.01c2.07±0.03b1.72±0.01bT42.16±0.01c1.85±0.00c1.74±0.01b

表5 蚯蚓糞肥替代部分化肥對(duì)中部葉光和色素含量的影響(mg·g-1·FW)

由表7可知，施肥增加了烤煙上(B2F)、中部葉(C3F)化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性，且上部葉(B2F)的總氮、還原糖、鉀、鉀氯比的評(píng)分增加，中部葉(C3F)的煙堿、總氮、鉀、糖堿比和鉀氯比的評(píng)分增加。同時(shí)，施肥處理的烤煙化學(xué)協(xié)調(diào)性總評(píng)分均高于CK處理。與T1處理相比，蚯蚓糞和化肥配施后上部葉(B2F)化學(xué)成分的評(píng)分均有提高，中部葉(C3F)除糖堿比外，其余化學(xué)成分的評(píng)分均有提高。其中T3處理總評(píng)分最高，T2次之，T1處理總評(píng)分最低。

表6 蚯蚓糞替代部分化肥對(duì)烤煙化學(xué)成分的影響

表7 蚯蚓糞替代部分化肥對(duì)烤煙化學(xué)協(xié)調(diào)性評(píng)分的影響

2.8 蚯蚓糞生物有機(jī)肥對(duì)烤煙感官質(zhì)量的影響

由表8可知，與CK處理相比，施肥處理改善了烤煙上(B2F)、中部葉(C3F)的香氣量、余味，提高了烤煙中部葉(C3F)的香氣質(zhì)，降低了烤煙上(B2F)、中部葉(C3F)的雜氣、刺激性，改善了烤煙上(B2F)、中部葉(C3F)的評(píng)吸狀況(P<0.05)。與T1處理相比，T3、T4的上部葉(B2F)評(píng)吸得分差異不顯著。中部葉(C3F)的總體評(píng)分顯著提高。說明蚯蚓糞和不同配比化肥配施對(duì)烤煙不同葉位的評(píng)吸影響有差異，一定程度上改善了烤煙的感官質(zhì)量。其中T2處理對(duì)烤煙的中部葉(C3F)和上部葉(B2F)的評(píng)吸均起到了促進(jìn)作用。

2.9 蚯蚓糞生物有機(jī)肥對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表9可知，施肥處理的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例和中上等煙比例較CK處理顯著增加(P<0.05)。蚯蚓糞和化肥配施與T1處理的產(chǎn)量無顯著差異(P>0.05)，產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例和中上等煙比例顯著增加(P<0.05)，其中T2處理最高，較T1處理分別增加了9.3 %、6.6 %、14.4 %、6.3 %。

表8 蚯蚓糞生物有機(jī)肥對(duì)烤煙感官質(zhì)量的影響

表9 蚯蚓糞生物有機(jī)肥對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

3 討 論

3.1 蚯蚓糞對(duì)煙草農(nóng)藝性狀的影響

農(nóng)藝性狀的改良與煙株的水肥供應(yīng)密切相關(guān)。張小良等[26]研究表明，最佳濃度的蚯蚓糞與化肥配施(40 %化肥+60 %蚯蚓糞)能夠顯著提高烤煙的株高、莖圍及葉片生長(zhǎng)參數(shù)。然而，本研究表明，與單施化肥處理相比，各蚯蚓糞與化肥配施(T2、T3、T4)處理對(duì)烤煙的株高和莖圍均存在顯著的抑制作用，這與畢明飛等[27]研究結(jié)果一致，隨著處理中蚯蚓糞比例的提高，烤煙的株高及莖圍呈現(xiàn)先增后降的趨勢(shì)。與此同時(shí)，各蚯蚓糞與化肥配施(T2、T3 、T4)處理對(duì)于葉片生長(zhǎng)的改良有顯著促進(jìn)作用；與單一施化肥(T1)處理相比，烤煙的有效葉數(shù)、最大葉面積顯著增加。這說明配施處理中較高比例的蚯蚓糞能夠使更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向煙葉關(guān)鍵部位轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)而提高烤煙的產(chǎn)量。

3.2 蚯蚓糞對(duì)煙草根系及生物量的影響

根系作為直接吸收肥料的器官，其生長(zhǎng)情況和活力水平直接與地上部分的生長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)狀況及產(chǎn)量[28]相關(guān)。增施蚯蚓糞能夠顯著提高水稻、柑橘的根系活力[29-30]，隨著蚯蚓糞施入水平的提高，根系活力呈先升后降的趨勢(shì)[31]。本研究同樣表明，最佳配施處理(70 %化肥+30 %蚯蚓糞)對(duì)烤煙根系活力的提高于圓頂期達(dá)到高峰，其中，T4處理最高，T2次之，T1最低。然而，隨著蚯蚓糞施入比例的提高，烤煙旺長(zhǎng)期的根系活力呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)。由于旺長(zhǎng)期是煙草生長(zhǎng)發(fā)育的快速時(shí)期，急需大量養(yǎng)分，較高比例的蚯蚓糞中含有大量有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分，能夠促進(jìn)微生物的繁殖，消耗大量的速效養(yǎng)分，從而降低烤煙根系活力。而最佳配施處理中蚯蚓糞中可能存在植物生長(zhǎng)激素，其能夠促進(jìn)根系發(fā)育，提高根系活力。

生物量能夠綜合反映烤煙的生長(zhǎng)狀態(tài)[32]，大量文獻(xiàn)驗(yàn)證有機(jī)肥與無機(jī)肥配施處理能增加烤煙生物量的累積[33-34]。然而篩選出適合烤煙生長(zhǎng)的最佳配施比例尤為重要。本研究表明，70 %化肥+30 %蚯蚓糞處理(T2)顯著提高烤煙圓頂期根系生物量及增長(zhǎng)率，同時(shí)中部葉干物質(zhì)含量增加。此結(jié)果與陳樂[34]等研究一致，其證明最佳配施處理對(duì)煙株各時(shí)期根、莖、葉及全株干物質(zhì)積累效果最為顯著。

3.3 蚯蚓糞對(duì)煙草代謝及養(yǎng)分含量的影響

植物生長(zhǎng)發(fā)育過程中氮代謝依賴碳代謝提供碳源，而碳代謝需氮代謝提供酶蛋白和光合色素。碳氮代謝的交互作用能夠促進(jìn)硝態(tài)氮的同化速度以及含碳化合物的積累。硝酸還原酶、淀粉酶及蔗糖轉(zhuǎn)化酶是碳氮代謝的關(guān)鍵酶和限速酶。前人研究結(jié)果表明，化肥與有機(jī)肥配施處理能夠顯著提高硝酸還原酶活性[35]及碳代謝關(guān)鍵基因的大量表達(dá)[36]。隨著生育期的推進(jìn)，圓頂期、成熟期施用蚯蚓糞的中部葉淀粉酶活性及轉(zhuǎn)化酶活性顯著高于(T1)處理。

氮(N)、磷(P)、鉀(K)作為植物的基本營(yíng)養(yǎng)元素，與植物的物質(zhì)合成和新陳代謝密切相關(guān)。研究表明施用有機(jī)肥能夠增加多種作物葉片的營(yíng)養(yǎng)元素含量，如煙葉[37]、南酸棗葉片[38]、肥桃[39]。本研究表明不同比例的蚯蚓糞和化肥配施可以顯著提高成熟期中部煙葉的全氮、全磷、全鉀含量，這得益于配施處理后烤煙根系活力的提高以及植株養(yǎng)分的有效吸收。此外，葉片色素的累積是光合作用中吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能的物質(zhì)基礎(chǔ)；其中，葉綠素、類胡蘿卜素含量的高低反映作物光合能力[40]。本研究表明施用蚯蚓糞提高了成熟期葉綠素及類胡蘿卜素的含量。T2處理對(duì)于旺長(zhǎng)期、圓頂期的烤煙葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量均最高。這與蚯蚓糞中含有大量鎂、氮、鐵等合成葉綠素的必需元素有關(guān)，其能夠促進(jìn)葉綠素的合成。

3.4 蚯蚓糞對(duì)煙草產(chǎn)量品質(zhì)的影響

烤煙的化學(xué)成分，是評(píng)價(jià)煙草品質(zhì)、煙葉香氣質(zhì)、香氣量和香型的重要指標(biāo)，是評(píng)定煙草及其品質(zhì)的重要因素之一。選擇養(yǎng)分適宜的土壤是提高煙草品質(zhì)的關(guān)鍵。研究表明，與常規(guī)施肥相比，配施生物肥可以提高烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值及中上等煙比例[41]，同時(shí)能更好地協(xié)調(diào)煙葉化學(xué)成分。本研究表明，各種化肥+蚯蚓糞配施處理下產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例和中上等煙比例顯著增加，而對(duì)于產(chǎn)量并無顯著效果。各種化肥+蚯蚓糞配施處理能改善烤煙葉片化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性，增加烤煙葉片的香氣量和余味，降低中部葉的雜氣。

最佳配施比例70 %化肥+30 %蚯蚓糞(T2)對(duì)于烤煙的化學(xué)成分協(xié)調(diào)性和感官質(zhì)量能夠起到一定程度的改善。

4 結(jié) 論

本研究主要集中在化肥和蚯蚓糞不同配施比例對(duì)煙草的生長(zhǎng)、生物量、養(yǎng)分含量、碳氮代謝關(guān)鍵酶活及感官質(zhì)量評(píng)吸的影響。研究結(jié)果表明，施肥可以增加煙草的根、葉生物量，提高中部葉養(yǎng)分含量及碳氮代謝關(guān)鍵酶活，改善煙草的感官質(zhì)量及評(píng)吸效果，增加烤煙的產(chǎn)值。配施蚯蚓糞可以進(jìn)一步改善煙草的生長(zhǎng)狀況和產(chǎn)質(zhì)量。其中以T2處理綜合表現(xiàn)較好。