不同綠肥類型替代化肥對宜賓地區烤煙生長和品質的影響

李尚軍，邱詩蕊，王永達，楊家源，劉雅潔，曾淑華

(四川農業大學 農學院，四川 成都 611130)

【研究意義】肥料的施用是煙草栽培技術體系中的一環，對植煙土壤和煙葉有重要影響，研究表明]施肥可減緩植煙土壤酸化、提高有機質含量，煙株農藝性狀較好，產量產值提高顯著[1-2]。但由于長期的過量化肥施用等原因造成土壤出現板結、通透性差、養分失衡以及微生物活性降低等問題限制著烤煙產量和品質的提高，加劇病蟲害的發生，因此施用綠肥來替代化肥來探究對植煙田及烤煙產質量的影響已變得越來越重要。綠肥作物養分豐富，是一種很理想有機肥料，種植綠肥具有提供養分、合理用地養地、部分替代化肥、改善生態環境、固氮、吸碳以及節能減耗等作用[3]。研究表明利用植煙田冬閑季種植綠肥，能有效改善土壤理化性質，調節土壤養分平衡，提升煙株生長環境，促進煙株的田間生長，增加產量和產值，并能使煙葉中化學成分得到協調，提高煙葉內在品質[4-14]。然而不同綠肥類型具有不同的生態適應性，且翻壓于田后對烤煙的生長與品質影響不同，因此，如何根據當地生態氣候條件等因素篩選出最佳綠肥品種，對合理利用綠肥資源及烤煙的可持續發展極為重要。【前人研究進展】劉領[15]等對3種蕓薹屬綠肥翻壓綜合研究表明，蕓薹屬油菜綠肥更有利于促進煙株的生長，是豫西地區最佳的綠肥品種；江智敏[16]等研究表明在湘西煙區篩選出的最佳綠肥品種為箭舌豌豆；齊耀成[17]等對各綠肥處理烤煙煙葉農藝性狀、經濟性狀、化學成分及感官評價的綜合評價認為，綠肥冬牧 70是皖南煙區優質冬種綠肥品種。宜賓地區宜賓市具有得天獨厚的氣候生態條件，氣候溫暖而不熱，降水充沛適時，陽光和煦而日照充足，≥10 ℃積溫高，日均溫≥20 ℃持續天數多[18]，具備生產優質煙葉的基本條件，但空閑期較長(10月中旬到來年4月下旬)，煙田利用不充分。【本研究切入點】本試驗利用烤煙生產休閑期種植綠肥，來研究不同綠肥類型替代化肥對宜賓地區烤煙生長和品質的影響，【擬解決的關鍵問題】以期篩選出最適宜宜賓煙區的綠肥資源，對綠肥在烤煙生產中的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2017年10月至2018年9月在四川興文縣周家鎮進行。土壤類型為黑土，土壤基礎肥力：pH值為6.5、土壤速效鉀含量16.3 mg·kg-1、有機質含量35.5 g·kg-1、堿解氮含量為104.2 mg·kg-1。供試烤煙品種為云煙87，由宜賓煙草公司統一育苗，供試綠肥品種為箭舌豌豆(湖北鑫大牧草種業售)、油菜(德油85)、光葉紫花苕(湖北鑫大牧草種業售)。

1.2 試驗設計

試驗共設4各處理，既對照(CK)：休閑期不播種綠肥，煙草移栽后其肥料施用按常規管理進行；油菜替代化肥處理(T1)：休閑期播種油菜作為綠肥，煙草移栽后其肥料施用按常規管理的85 %進行；光葉紫花苕子替代化肥處理(T2)：休閑期播種光葉紫花苕子作為綠肥，煙草移栽后其肥料施用按常規管理的85 %進行；箭舌豌豆替代化肥處理(T3)：休閑期播種箭舌豌豆作為綠肥，煙草移栽后其肥料施用按常規管理的85 %進行。每個處理重復3次，共計12個小區，每個小區栽煙2行，每行載16株，共計栽32株/小區。

綠肥于2017年10月中旬播種，播種方式為撒播，油菜播種量為8 kg/hm2、豌豆播種量為80 kg/hm2、紫花苕子播種量為80 kg/hm2，綠肥種植期間不施肥，18年3月下旬收割綠肥地上部分，切成3～5 cm的小節，就地翻壓，翻壓量為15 000 kg/hm2，2018年4月20號進行煙苗移栽，株行距為50 cm×110 cm。田間管理按當地常規方式進行。

1.3 試驗方法

主要農藝性狀的調查：每個小區隨機選取具有代表性的5株烤煙掛牌標記，采用YC/T142-2010《煙草農藝性狀調查測定方法》標準分別于移栽后的30 d(團棵期)，60 d(現蕾期)，90 d(打頂期)進行煙株株高、最大葉長、最大葉寬、莖圍和有效葉數的調查。

煙葉經濟性狀調查： 采收烘烤結束后由專門的技術人員嚴格按照 GB 2635-92標準進行篩選分級、稱重，根據當年收購價格對烤煙產量、產值以及中上等煙比值等指標進行計算分析。

煙葉常規化學成分指標：檢測對象為烤后中部煙葉，檢測指標包括總氮、煙堿、總糖、還原糖、鉀等，并計算氮堿比。取烤后C3F(中桔三)煙葉1 kg，將樣品置于低溫烘箱中，在45 ℃下烘干3～4 h，去除水分，烘干后立即去梗研磨成粉，反復研磨后過60目篩，并將煙末充分混合均勻，立即裝入密封袋中封存，做好標記。各項指標參照王瑞新[19]的方法測定，總糖的測定采用乙醇提取—蒽酮顯色法；還原糖的測定采用乙醇提取-DNS顯色法；總氮的測定采用凱式定氮法；煙堿的測定采用紫外分光光度法；鉀的測定采用火焰光度法。

2 結果與分析

2.1 不同綠肥類型替代化肥對團棵期農藝性狀的影響

綠肥類型替代化肥通過對株高、葉長、葉寬、莖圍和葉片數5個指標來考察對煙株農藝性狀的影響。由表1可知，總體上團棵期時各綠肥替代化肥處理對煙株各農藝性狀均有著不同程度的促進，其中株高、最大葉長和最大葉寬的增加最為顯著，增加量分別達14.04 %～19.29 %、5.79 %～14.86 % 和3.72 %～19.14 %。處理間T1和T3處理對株高的生長促進效果高于T2處理；T1處理對最大葉長的生長促進效果要高于T2和T3處理，但各處理之間的差異不顯著；對最大葉寬的生長促進效果T1處理要顯著高于T2和T3處理，T2和T3處理之間沒有顯著地差異；各綠肥替代處理對烤煙有效葉數的促進無顯著差異。在旺長期，各綠肥替代化肥處理對煙株農藝性狀的生長表現出促進作用，其中對株高、最大葉寬和有效葉數的生長促進最為顯著，分別達7.52 %～23.67 %、6.27 %～10.03 %和3.45 %～5.91 %。處理間以T1處理對煙株株高、最大葉長、最大葉寬和莖圍生長促進最為最為顯著，均顯著高于T2和T3，有效葉數則以T2處理最為顯著。綜合來講，不同類型綠肥處理代替化肥在現蕾期時對煙株的各農藝性狀的改善有顯著的提升，其中以T1處理的改善效果最佳。在打頂期，各綠肥替代化肥處理對煙株農藝性狀均有所提高。各綠肥代化肥處理對株高、最大葉長、最大葉寬和有效葉數的生長促進最為顯著，株高增加了2.15 %～6.13 %；最大葉長增加4.63 %～8.35 %，最大葉寬增加了8.78 %～19.26 %，有效葉數增加了4.16 %～6.94 %，各指標均以T1處理為最。總體來說，不同類型綠肥處理代替化肥對烤煙團棵期、旺長期和打頂期的各農藝性狀的改善有顯著的提升，其中以T1處理的改善效果最佳。

表1 不同綠肥處理對煙株農藝性狀的影響

2.2 對烤煙農藝性狀的綜合分析

由于各時期農藝性狀較難比較，由此本實驗通過對各處理農藝性狀進行了主成分分析，由表2可知T1(油菜)替代處理對農藝性狀的提高效果最佳，綜合主成分值為0.614；T3(箭舌豌豆)替代處理次之，為0.379；T2(光葉紫花苕子)替代處理最小，為0.379。

表2 各處理綜合主成分值

2.3 不同綠肥類型替代化肥對烤煙經濟價值的影響

由表3可知，不同綠肥類型替代化肥處理對烤煙產量顯著增加了13.03 %～23.97 %，處理間呈現T1>T2>T3的趨勢，T1產量最高，達2627.1 kg/hm2； 產值各處理均有不同程度的增加，綜合計算后的產值趨勢為T1>T2>T3>CK，其中以T1處理的產值增加最為顯著，達54 144.8元/hm2；由于3個處理落黃較對照晚，并同時期采收烤制，因此烤后煙葉均值和上中等煙比例均要顯著低于對照。綜上所述，翻壓綠肥可以提高烤煙的產量和產值，其中油菜處理最為明顯，但翻壓過量可能造成貪青晚熟而導致的落黃較晚現象，以至于降低的經濟效益，因此對翻壓量對的研究后續待展開。

表3 不同綠肥處理對烤煙經濟價值的影響

2.4 綠肥翻壓對中部煙葉化學成分的影響

優質煙葉含氯量在0.3 %～0.8 %，還原糖含量16 %～24 %，總糖18 %～26 %，煙堿為1.5 %～3.5 % ，鉀2 %以上且含量越高越好。由表4可知，不同綠肥替代化肥處理對中部煙葉化學成分影響有所不同，T1處理K、Cl含量出現了降低，T2和T3處理K、Cl含量卻均有所增加，T1處理K、Cl含量顯著低于T2、T3處理，僅為1.71 %和0.29 %，但各處理的K含量卻均低于優質煙葉標準含量；各處理全氮含量有顯著的提升，處理間以T2處理提升最為顯著，為21.72 %；T2處理的還原糖、總糖含量和糖堿比有顯著的提升，T1和T3的還原糖、總糖含量和糖堿比則為降低，T2處理的還原糖和總糖含量分別30.49 %和31.12 %，T1和T3處理之間差異不顯著，但各處理的兩糖含量均要高于優質煙葉標準含量；煙堿含量T1和T3處理均有所提升，T2處理卻出現降低，但各處理的煙堿含量均達到優質煙葉標準；總體上氮堿比各處理都有提升，均處于較合理范圍；各處理對兩糖比的影響不顯著。總體來看，不同綠肥替代化肥處理對初烤煙葉化學成分影響存在差異，但整體比較協調，其中T1處理的最為協調，這說明翻壓綠肥替代化肥能有效改善煙葉化學成分的含量，并提高之間的協調性。

表4 不同綠肥處理對中部煙葉化學成分的影響

3 討 論

土壤是煙草生長的載體，給煙株供給各類營養物質，創造良好的土壤環境對烤煙生長發育及烤后煙葉內在品質至關重要。本實驗結果顯示綠肥替代化肥處理在團棵期株高、最大葉長和最大葉寬分別有著顯著增加，旺長期的株高和有效葉數有顯著增加，打頂期時株高顯著增加，這與江智敏[17]等和趙莉[20]等的研究結果一致，這是由于綠肥翻壓于田能夠增加土壤肥力，提高土壤孔隙度和含水量，增強光和效率，促進煙株對養分的吸收，從而促進煙草生長發育；綠肥翻壓后對烤煙經濟效益也有提高，研究表明[21]綠肥翻壓可以顯著提高烤煙產量和產值以及均價和上等煙比例，煙葉產量提高 6.82 %～20.47 %，煙葉產值提高 6.94 %～19.27 %，本實驗結果顯示用綠肥替代化肥能夠促進烤煙產量產值的增加，以油菜綠肥替代處理最為顯著，這與上述研究相近，但與前人研究不同的是烤后煙葉均價和上中等煙比例下降，這可能是由于綠肥翻壓過量是使土壤中N含量過高，從而造成煙株貪青晚熟不落黃，使烤后煙葉的上中等煙比例下降，均價降低。羅華元[22]等研究表明翻壓綠肥能使烤后煙葉常規化學成分更加協調，李河霖[23]等研究表明，苕子綠肥能夠提升了煙葉總糖和還原糖含量，降低了煙堿含量，王巖[24]等人研究表明翻壓不同綠肥種類降低了煙葉內煙堿含量，增加了總糖、還原糖含量；本實驗結果表明不同綠肥類型替代化肥對烤煙中部煙葉化學成分的影響不同，油菜綠肥替代處理對中部葉的全氮和煙堿含量提升較為顯著，達到優質煙葉范圍，光葉紫花苕子綠肥替代處理對對中部葉還原糖、總糖和總氮的提升較為顯著，箭舌豌豆綠肥替代處理對中部煙葉K含量有顯著提升，但整體上不同綠肥類型替代化肥都能合理的改善煙葉化學成分含量，提升協調性。

綜上所述，根據不同類型綠肥替代化肥處理對煙株農藝指標和化學指標的影響來看，綠肥替代化肥能有效的促進煙株生長，提高經濟效益和提高化學成分的協調性，以油菜替代化肥處理綜合表現最好，是適宜在宜賓地區種植的最佳綠肥品種。本試驗僅是研究不同綠肥類型替代化肥對烤煙生長與品質的影響，對最佳綠肥品種的初步篩選，至于綠肥不同翻壓量對烤煙生長與品質的影響，有待進一步研究。