增施生物炭基肥對烤煙生長發育、產量及品質的影響

潘鋒華 周興華 楊承 文赟 方正華 袁修堂 李彥輝

摘 要 為探究生物炭在德江煙區煙葉生產上的應用效果，以云煙87為試驗材料，采用大區處理方式，設置當地常規施肥（CK）和生物炭施肥2組試驗，觀察生物炭對烤煙生長發育、產量及品質的影響。結果表明，增施適量生物炭處理的煙株農藝性狀、經濟性狀均高于常規施肥處理的煙株，并且施用生物炭可顯著降低烤煙的發病率及病害指數，提高烤煙的抗病能力。

關鍵詞 煙葉;生物炭基肥;生長發育;產量;品質

中圖分類號：S572 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.13.029

德江縣是銅仁市最大的優質烤煙生產基地，烤煙已成為當地經濟發展不可替代的重要支柱產業，也是煙農增加收入的主要途徑。近年來，由于烤煙地連續種植及化肥農藥的長期施用，德江煙區土壤有機質含量降低，土壤團粒穩定性和保水保肥能力變差[1]。如何進一步實現煙葉生產提質增效及綠色清潔生產已成為煙草行業關注的焦點，生物炭的研究越來越受到人們的重視。

生物炭是生物質在完全或部分缺氧的情況下，經熱解炭化產生的一類高度芳香化的難溶性固態物質[2]。生物炭保留有原料的孔隙結構，具有較大的比表面積和較強的吸附能力，可起到吸附養分、蓄養水分的作用，并且為微生物的棲息提供場所[3]。再加上其特有的理化特性，生物炭常被作為土壤改良劑、化學肥料緩釋劑、微生物肥料載體及碳封存劑等廣泛應用于農業生產中[4]。相關研究表明，生物炭對土壤具有改良作用[5-6]，施用適量的生物炭可以促進烤煙、玉米、甘薯等作物的生長，提高作物產量[7-9]，但同時存在一些潛在風險。李彩斌等研究表明，在某些條件下，生物炭可能會帶來重金屬、有機物污染等方面的問題，也可能會造成作物對養分的吸收不平衡等負面效果[10]。生物炭對作物生長發育和產量的影響取決于生物炭自身的性質，也受到特定土壤的理化性質、作物生物學特征等諸多方面的影響[4]。因此，煙農應根據煙區土壤性質等特性因地制宜地施用生物炭。為探究生物炭在德江煙區煙葉生產上的應用效果，筆者在德江煙區進行生物炭試驗，對比分析了施用生物炭對當地烤煙農藝性狀、經濟性狀和病蟲害的影響。

1? 材料與方法

1.1? 試驗地點及材料

試驗在德江縣復興鎮煙葉科技成果轉化園堰盆村洋南壩組進行，供試煙草品種為云煙87。試驗煙區屬于緩坡地塊，海拔663 m，位于東經107°54′27″、北緯28°05′14″。土壤質地為砂壤土，含全氮0.169%、水解氮160.28 mg·kg-1、全磷0.109%、有效磷39.68 mg·kg-1、全鉀1.500%、速效鉀85.99 mg·kg-1、有機質28.66 g·kg-1，pH值為5.6。

生物炭基肥由煙草行業生物炭基肥工程研究中心與貴州時科金年生物科技有限公司聯合研制，其有機碳含量不低于50%，灰分含量不高于20%，水分含量不高于15%，pH值為8～10。

1.2? 試驗設計

采取大區對比，共設2個處理，處理1面積為687 m2、處理2面積為680 m2。1）處理1（CK）。以當地常規栽培方式作為對照，每667 m2移栽1 100株，行距1.10 m，株距0.60 m;每1 100株施用一套專用肥，含專用基肥（9-12-25）50 kg、專用追肥（15-0-30）15 kg、專用提苗肥（22-14-10）2.5 kg。2）處理2（生物炭處理）。在處理1的基礎上，移栽前每667 m2增施生物炭基肥40 kg。其他栽培管理技術均按當地優質煙葉栽培技術管理方案執行。

1.3? 測定項目及方法

1.3.1? 大田生育期記載

記錄不同處理烤煙移栽期、團棵期、現蕾期、打頂期、腳葉成熟、腰葉成熟期及頂葉成熟期時間。

1.3.2? 農藝性狀調查

于烤煙打頂后5 d調查煙株的農藝性狀，每處理選取有代表性的煙株5株，測定并記錄莖高、莖圍、葉片數、最大葉長寬、倒三葉長寬等。莖高是自地表莖基處至莖部頂端的高度;莖圍是自根部量在莖高1/3處節間測量莖的圓周長。煙株農藝性狀測量方法參考煙草行業標準《煙草農藝性狀調查測量方法》（YC/T 142—2010）[11]。

1.3.3? 病害調查

在煙株成熟期（7月1日），調查各小區（或處理）煙株的病害情況。主要對青枯病、黑脛病、赤星病、氣候斑及花葉病等的發病株數進行統計。各試驗點根據田間出現病害的情況，確定調查病害種類。

發病率=發病株數/調查總株數×100%

1.3.4? 經濟性狀調查

煙葉在烘烤調制后，各處理分炕次按國家標準定級，分級扎把、出售，計算出煙葉的產量、均價、667 m2產值、上等煙率和中上等煙率。

1.4? 數據處理

運用Excel對調查數據進行錄入與整理;利用Excel方差分析中的無重復雙因素分析進行顯著性差異檢驗。

2? 結果與分析

2.1? 烤煙施用生物炭基肥試驗生育期

觀察記載烤煙施用生物炭基肥試驗大田生育期，結果見表1。由表可知，在相同條件下，兩個處理的移栽期為4月18日，移栽后22 d進入團棵期，52 d進入煙株現蕾期，63 d進入煙株打頂期，74 d進入腳葉成熟期，101 d進入腰葉成熟期，132 d進入頂葉成熟期，整個大田生育期為132 d。田間調查表明，施用生物炭對生育期的進程沒有影響，與對照一致。

2.2? 烤煙施用生物炭基肥試驗農藝性狀

6月20日煙株進入打頂期時，選擇各處理具有代表性煙株5株進行農藝性狀調查記載、整理，結果見表2。由表可知，生物炭處理的平均莖高、莖圍、葉片數、最大葉長寬及倒三葉長寬較對照分別增加5.6 cm、0.5 cm、1.8片、1.6 cm、4.2 cm、3.4 cm和1.0 cm，其中莖高、葉片數、最大葉長、最大葉寬、倒三葉長達到顯著差異水平。煙草作為經濟作物，其收獲對象是葉片，葉片發育良好且無較大病斑才具有采烤價值。結果表明，施用生物炭處理較對照綜合農藝性狀表現更優，生物炭能促進煙株早生快發，生長勢強，葉片開張良好。

2.3? 烤煙施用生物炭基肥試驗田間病害

煙株成熟期，對烤煙施用生物炭基肥試驗大田煙株病害進行調查統計、整理，結果見表3。由表可知，施用生物炭處理的青枯病發生率比對照低2.12個百分點，黑脛病發生率比對照低1.47個百分點，赤星病、氣候斑點病、花葉病均未發生。結果表明，施用生物炭處理能降低青枯病、黑脛病和赤星病的發病率，提高煙株抗病能力。張廣雨等研究表明，生物炭對青枯菌具有吸附作用，可抑制青枯菌的生長及運動[12]。劉卉等發現，連續施用生物炭有利于烤煙根系的干物質的積累，能夠降低烤煙黑脛病的發病率[13]。

2.4? 烤煙施用生物炭基肥試驗經濟性狀

對烤煙施用生物炭基肥試驗的經濟性狀進行統計整理，結果見表4。由表可知，在面積相當情況下，生物炭處理的均價、每667 m2產量、每667 m2產值、上等煙率和中部上等煙率分別較對照增加2.07元、3.93 kg、342.76元、7.06個百分點和6.07個百分點。結果表明，施用生物炭處理的經濟綜合指標明顯優于對照。

3? 小結

基于自身的結構優勢，生物炭在土壤改良和植煙生長方面具有較為明顯的作用。在德江煙區的試驗表明，適量的生物炭可以促進烤煙的生長發育，提升煙葉產量和品質。可對施用生物炭進行進一步試驗示范，適當提升推廣應用比例。

值得注意的是，煙葉成熟采烤期，田間青枯病、黑脛病混合發生嚴重，生物炭基肥處理后雖然一定程度降低了青枯病及黑脛病的發生比例，但效果并不明顯，可通過試驗進一步驗證生物炭對田間病害的影響。

由于各煙區氣候、土壤存在差異，因此可以根據各自的生態條件探索生物炭和煙草肥料的最佳配比，為煙葉生產發展提供更可靠的理論依據。

參考文獻：

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[12] 張廣雨，胡志明，褚德朋，等.生物炭對根際土壤微生態的調控及對煙草青枯病的防控作用[J].中國煙草學報，2020，26（6）：81-88.

[13] 劉卉，張黎明，周清明，等.烤煙連作下連續施用生物炭對烤煙黑脛病、干物質及產質量的影響[J].核農學報，2018，32（7）：1435-1441.

收稿日期：2022-03-21

基金項目：福建中煙貴州基地單元高品質上部煙葉開發技術集成研究與應用（2021350000340504）;貴州省微生物與健康院士工作站（黔科合平臺人才〔2020〕4004）。

作者簡介：潘鋒華（1979—），男，貴州江口人，本科，助理農藝師，主要從事煙葉生產技術研究。

*為通信作者，E-mail：786026142@qq.com。