施用恩格蘭抗重茬菌劑對烤煙產質量及外觀質量的影響

何志群蔣南羅桂仙呂婉茹成志軍楊青元陳彬毅吳建華

(1.北京恩格蘭環(huán)境技術有限責任公司，北京 100055；2.攀枝花市農林科學研究院，四川 攀枝花 617061；3.湖南中煙工業(yè)有限責任公司，湖南 長沙 410014)

土壤是影響煙葉生產重要的條件之一，也是可持續(xù)農業(yè)的首要因素，可持續(xù)發(fā)展農業(yè)必須要發(fā)掘土壤本身的生產潛力并減少農用化學品的使用，節(jié)約資源，減少環(huán)境污染，同時還要實現食物可持續(xù)高產優(yōu)質的目標[1]。隨著國內大部分煙區(qū)的土地復種指數的提高、無機肥料的不合理使用以及輪作不足，導致煙田土壤養(yǎng)分失衡、pH變化、微生物種群結構趨劣等[2-5]，更甚者，烤煙連作所產生的化感物質嚴重抑制了烤煙生長發(fā)育，還大幅降低烤煙根系對NO3-、SO42-、K+等養(yǎng)分的吸收[6,7],影響了煙葉質量。同時，過量使用農藥和化肥又增加了農田的環(huán)境風險[8]。從農業(yè)可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)，現代農業(yè)技術通過采用微生物菌通過特殊工藝制成用于作物的微生物菌肥，其不僅具有降低土壤鹽分，增強根際土壤酶活性，改善土壤理化性質和微生物群落結構的作用[9]，還能促進植物的光合效能，加強植株根系對于土壤養(yǎng)分的吸收利用，增加作物產量，提高經濟效益[10]。因此，本試驗通過研究恩格蘭抗重茬微生物菌劑不同用量對植煙土壤、煙株生長發(fā)育以及產質量的影響，旨在探索施用恩格蘭抗重茬微生物菌劑后促進煙株早生快發(fā)，有效提高煙葉產質量及外觀質量性，并為恩格蘭抗重茬微生物菌劑在烤煙生產中的實際應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試驗地概況

本試驗于2016年3—10月在攀枝花市米易縣開展，該地海拔1725m，前茬種植油菜，土壤類型為紅壤性水稻土，選取田間肥力水平一致、地勢平坦的丘塊作為試驗田，供試菌肥為恩格蘭抗重茬微生物菌劑，參試品種為當地主栽品種“云煙85”，試驗土壤選取煙稻輪作土壤，施肥前土壤基本養(yǎng)分情況為pH值6.04、有機質16.90mg·kg-1、全氮0.93g·kg-1、堿解氮131.2mg·kg-1、速效磷1.78mg·kg-1、速效鉀143.11mg·kg-1。

1.2 試驗設計

試驗設計為單因素隨機區(qū)組試驗，在常規(guī)施用基肥的基礎上，通過添加恩格蘭抗重茬菌劑(北京恩格蘭環(huán)境技術有限責任公司提供)不同施用量作為因子，設4個處理，分別是T1，烤煙專用復合肥；T2，烤煙專用復合肥加恩格蘭抗重茬菌劑30kg·hm-2；T3，烤煙專用復合肥加恩格蘭抗重茬菌劑60kg·hm-2；T4，90%烤煙專用復合肥加恩格蘭抗重茬菌劑30kg·hm-2。其中烤煙專用復合肥氮磷鉀含量比例為N∶P2O5∶K2O=10∶15∶25，每個處理設置3個重復，共12個小區(qū)，每個小區(qū)67m2，煙株于5月17日移栽，7月19日開始采烤，9月26日采烤結束。田間株距為55cm，田壟間距為120cm。恩格蘭抗重茬微生物菌劑(有效活菌數量均≥5×109個·g-1)。添加方法為預先在田壟上留出煙株移栽的穴，將稱好的恩格蘭抗重茬微生物菌劑添加至基施肥料，混勻后再以移栽穴為圓心，半徑5cm處進行穴施。除此以外，所有栽培技術及田間管理措施等，均按照當地優(yōu)質煙葉栽培措施進行。

1.3 測定項目內容及方法

1.3.1 主要生育時期記載

參照中華人民共和國煙草行業(yè)標準[11]YC/T 142-2010煙草農藝性狀調查測量方法，記載大田主要生長時期。主要記載移栽期、還苗期、團棵期、旺長期、成熟期、終采期。

1.3.2 煙株植物學性狀測定

于移栽后70d在對應各小區(qū)中間行選取有代表性的煙株10株作為定點株，參照中華人民共和國煙草行業(yè)標準[11]YC/T 142-2010，調查株高、葉數、莖圍、節(jié)距、最大葉長與寬，并計算最大葉葉面積(計算公式：葉面積=長×寬×0.6345)。

1.3.3 烤煙外觀質量測定方法

由專業(yè)技術人員參照GB 2635-92烤煙和煙葉外觀質量測評標準(如表1所示)判定各處理初烤煙葉的外觀質量并進行評分，包括對成熟度、葉片結構、身份、油分、色度等進行評價打分。

表1 烤煙外觀質量評價指標及評分標準

1.3.4 煙葉經濟性狀測定方法

按照本年煙葉收購價計算均價與產值，對上等煙比例、均價、產量和產值這4項經濟性狀指標作為其經濟性狀指標的綜合評價依據。

1.4 數據處理

利用Excel 2007 整理數據，利用SPSS 22.0進行方差分析，多重比較采用Duncan法，利用R語言(vegan程序包)進行主成分分析。

2 結果與分析

2.1 大田主要生育時期

由表2可知，各處理生育節(jié)點基本一致，施用恩格蘭抗重茬微生物菌劑的處理較T1處理均有所提前，T2處理較T1處理提前2d，T3處理較T1處理提前3d，T4處理較T1處理提前1d，表明施用恩格蘭抗重茬微生物菌劑能促進煙苗早生快發(fā)。T1大田生育期較其它處理晚3d，出現這種情況的可能原因是T1處理未加施菌劑，土壤在后期供氮能力較施加菌劑的處理減少，導致植株生長發(fā)育減緩，生育期較其它處理長。以上結果說明，施用恩格蘭抗重茬微生物菌劑能夠在前期促進煙苗的早生快發(fā)，產生一定的前期優(yōu)勢，縮短煙草大田生育期。

表2 主要生育時期

2.2 不同處理烤煙移栽后70d主要農藝性狀指標

由表3可知，從移栽后70d的農藝性狀來看，施用恩格蘭抗重茬微生物菌劑對烤煙部分植物學性狀產生了良性影響。從株高上來看，T2株高較T1增長11.09%，T3株高較T1增長3.25%，T4株高較T1增長12.79%；從有效葉數上來看，T2有效葉數較T1增長7.14%，T3有效葉數較T1增長8.04%，T4有效葉數較T1增長9.82%；從節(jié)距上來看，T2節(jié)距較T1增長3.68%，T3節(jié)距較T1降低4.43%，T4節(jié)距較T1增長2.7%；從莖圍上來看，T2莖圍較T1增長0.59%，T3莖圍較T1增長16.59%，T4莖圍較T1增長11.14%；從最大葉長上來看，T2最大葉長較T1增長3.31%，T3最大葉長較T1增長12.81%，T4最大葉長較T1增長3.02%；從最大葉寬上來看，T2最大葉寬較T1增長9.61%，T3最大葉寬較T1增長29.26%，T4最大葉寬較T1增長13.97%；從最大葉葉面積上來看，T2最大葉葉面積較T1增長13.23%，T3最大葉葉面積較T1增長45.87%，T4最大葉葉面積較T1增長17.42%。

表3 移栽后70d農藝性狀

2.3 不同處理烤煙各部位外觀質量評價指標

由表4、5、6可知，各處理上部葉B2F等級的煙葉T1處理煙葉成熟度指標是尚熟，T2、T3、T4處理煙葉成熟度指標是成熟，T1處理煙葉葉片結構指標是稍密，其它處理煙葉葉片結構指標是尚疏松以外，T1、T2、T3、T4其它烤煙外觀質量指標均為煙葉顏色指標為橘黃、身份指標為中等、油分指標為稍有、色度指標為濃；各處理中部葉C3F等級的煙葉除T4處理身份指標是稍薄，T1、T2、T3處理C3F煙葉身份指標是中以外，其它烤煙外觀質量指標均為煙葉顏色指標為橘黃、成熟度指標為成熟、葉片結構指標為疏松、油分指標為有、色度指標為濃；各處理下部葉X2F等級的煙葉除T4處理色度指標是弱，T1、T2、T3處理X2F煙葉色度指標是中以外，其它烤煙外觀質量指標均為煙葉顏色指標為橘黃、成熟度指標為成熟、葉片結構指標為疏松、身份指標為薄、油分指標為稍有。

表4 B2F烤煙外觀質量評價指標

表5 C3F烤煙外觀質量評價指標

表6 X2F烤煙外觀質量評價指標

2.4 不同處理主要經濟性狀指標

從表7可以看出，施加菌劑的處理組T2、T3、T4均價相比不施加菌劑處理組T1，產量增長以T3處理組最低，T2處理組最高，T2、T3、T4處理組產量增長較T1處理組增長量為-1.96%～2.55%；上等煙比例T2、T3、T4處理組較T1處理組增長4.39%～15.48%，其中以T3處理組上等煙比例最高；中等煙比例T2、T3、T4處理組較T1處理組增長0.75%～3.57%，其中以T3處理組中等煙比例最高；上中等煙比例T2、T3、T4處理組較T1處理組增長1.07%～4.62%，其中以T3處理組上中等煙比例最高；均價上T2、T3、T4處理組較T1處理組增長3.89%～9.64%，其中以T3處理組均價最高；667m2產值上T2、T3、T4處理組較T1處理組增長量為3.47%～7.91%，其中以T2處理組產值最高。從主要經濟性狀指標上可以看出，產量增長上以T3處理組最低，T2處理組最高，其中以T3處理組上等煙比例最高，T1處理組最低；中等煙比例以T3處理組中等煙比例最高，T1處理組最低；上中等煙比例以T3處理組上中等煙比例最高，T1處理組最低；均價上T3處理組均價最高，T1處理組最低；667m2產值上以T2處理組產值最高，T1處理組最低。

表7 不同處理主要經濟性狀指標

3 討論

3.1 不同處理對烤煙主要生育時期及農藝性狀的影響

通過對農藝性狀數據分析，施用恩格蘭抗重茬菌劑在移栽后70d對烤煙葉數、莖圍、最大葉長寬、有效葉片數及最大葉葉面積影響均有顯著提升作用，說明施用恩格蘭抗重茬菌劑在煙株發(fā)育前中期能有效促進煙株的生長發(fā)育。初步表明，恩格蘭抗重茬菌劑對烤煙前中期生長發(fā)育，促進主要農藝性狀指標的提高有一定的作用效果。

3.2 不同處理對烤煙外觀質量評價指標

煙葉外觀質量能夠反映出煙葉質量的好壞，是收購定級中的重要因素，與煙農收入緊密相關。從上部葉B2F等級來看，T1處理煙葉成熟度不足、葉片結構指標是稍密，原因可能是因為雨水偏多，肥料流失較多，肥料在生長發(fā)育期供應不足導致煙葉成熟度不夠。而施用菌劑的處理組通過改變土壤結構，減少肥料的流失達到保土保肥的目的，從而提高煙葉的成熟度和優(yōu)化煙葉葉片結構，這與徐洪宇等[12]研究結果相同。中部葉C3F等級的煙葉T4處理身份指標是稍薄、下部葉X2F等級的煙葉T4處理色度指標是弱，因為施用的微生物繁殖消耗了一部分的土壤肥力，導致烤煙生長發(fā)育受到影響，煙葉化學成分發(fā)生變化，從而使T4處理C3F等級煙葉的身份指標和X2F等級煙葉的色度評分降低。

3.3 不同處理對主要經濟性狀指標的影響

從結果可以看出，施用恩格蘭抗重茬菌劑能提高煙葉的上中等煙比例，有效提升煙葉質量，且施用越多效果越好。從T3處理來看，施用過多菌肥會降低產量，是因為微生物菌肥的繁殖需要消耗一定的土壤肥力，從而導致烤煙產量下降，這與楊培香等[13]研究結果相同。考慮到微生物菌肥施用成本和微生物菌肥對煙葉產質量及產值的提升效果，綜合來看T2處理(烤煙專用復合肥加恩格蘭抗重茬菌劑30kg·hm-2)的施用效果最佳。

4 結論

在常規(guī)施肥的情況下加施菌劑能夠促進煙株的早生快發(fā)，提高均價，產值，上、中等煙比例。在減施基肥10%的情況下加施菌劑相比對照，產量沒有表現出劣勢，均價及產值均有提高，經濟和環(huán)保效益明顯。從經濟效益和對烤煙的農藝性狀綜合效果來看，T2處理組(烤煙專用復合肥加恩格蘭抗重茬菌劑30kg·hm-2)效果最好。