楊麗平,許樹德,王小兵,姜開梅,王 斌
(1.云南省煙草公司曲靖市公司馬龍分公司,云南 曲靖 655000;2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究院,湖南 長沙 410128)
K、Zn、Mg是烤煙生長發(fā)育必不可少的營養(yǎng)元素。有研究指出,K+、Ca2+等離子會(huì)抑制作物對Mg2+的吸收[1-3]。近年來,由于在烤煙生產(chǎn)中大量施用石灰和增施K肥[4],加劇了煙株K、Zn、Mg營養(yǎng)之間的不平衡,我國南方煙區(qū)普遍出現(xiàn)缺Mg的癥狀[5-6]。施Zn有利于促進(jìn)作物次生根的發(fā)生和根系的良好發(fā)育[7],促進(jìn)植株對 N、P、K、Zn 的吸收利用,增加各器官中 N、P、K、Zn的含量,并促進(jìn) N、P、K 向籽粒轉(zhuǎn)移,提高N、P、K肥料的利用率[8-10]。在生產(chǎn)實(shí)踐中,由于作物對Zn吸收利用較少,施Zn后Zn在土壤中移動(dòng)性也弱,殘留量所占比例較大,另外,土壤含N量有所提高,若不配施Zn肥,則在高N營養(yǎng)條件下可嚴(yán)重誘發(fā)作物缺Zn,影響產(chǎn)量的進(jìn)一步提高[11-12]。以往只偏重烤煙K、Zn、Mg個(gè)別元素肥效的研究,而對K、Zn、Mg元素間的交互作用的研究卻報(bào)道很少。為此,作者通過對煙株體內(nèi)K、Zn、Mg元素之間交互作用進(jìn)行研究,進(jìn)一步探討它們之間的適宜比例,為指導(dǎo)烤煙合理施肥,提高煙葉品質(zhì)提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)于2011年在云南省曲靖市馬龍縣馬鳴鄉(xiāng)進(jìn)行,供試土壤主要理化性狀為:有機(jī)質(zhì)10.27 g/kg,堿解 N 80.28 mg/kg,有效 P P2O511.36 mg/kg,速效 K 120.19 mg/kg,有效 Zn 0.21 mg/kg,pH值7.50。供試煙草品種為烤煙K326。
供試肥料:Zn肥為 ZnSO4·7H2O,氮肥為NH4NO3,磷肥為過磷酸鈣,K肥為K2SO4,Mg肥為MgSO4,各肥料均為分析純試劑。
根系活力測定采用TTC染色法。
試驗(yàn)參照L9(3)4正交表設(shè)計(jì)進(jìn)行,設(shè)Zn肥、Mg肥和K肥3個(gè)因素,每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平,即Zn:0、35、70 kg/hm2;Mg:0、100、200 kg/hm2;K:0、150、300 kg/hm2,共9個(gè)處理組合,具體試驗(yàn)處理見表1。每個(gè)處理重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組排列,共計(jì)27個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。栽培管理按當(dāng)?shù)爻R?guī)栽培方法進(jìn)行,煙草于2011年4月14日移栽,8月5日收獲計(jì)產(chǎn),在此期間測定烤煙農(nóng)藝性狀。大田生育期為110 d,采收烘烤結(jié)束后,取煙葉樣品測定煙堿、糖等化學(xué)成分,其測定方法見參考文獻(xiàn)[13-14]。
表1 試驗(yàn)處理方案 (kg/hm2)
數(shù)據(jù)的描述統(tǒng)計(jì)、方差分析等均采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行。
將試驗(yàn)煙株移栽后的團(tuán)棵期(35 d)、旺長期(45 d)、現(xiàn)蕾期(75 d)、圓頂期(85 d)和成熟期(100 d)的中部第11片葉(團(tuán)棵期第8片葉)葉綠素含量進(jìn)行了測定,測定結(jié)果見表2。以5個(gè)測定時(shí)期為區(qū)組,對9個(gè)處理組合葉綠素含量的測定結(jié)果進(jìn)行方差分析,其結(jié)果見表2。由表2可以看出,在煙草生育期中,K、Mg、Zn交互對煙草葉綠素含量的影響達(dá)到了5%的顯著水平,而Mg、K交互、Mg、Zn交互和K、Zn交互的作用差異不顯著。這說明在供試水平條件下,K、Mg、Zn交互對煙草葉綠素含量的影響較大,而Mg、K、Zn的兩兩交互作用對煙草葉綠素含量的影響較小。各因素及其交互作用對煙草葉綠素含量的影響大小順序是:K、Zn、Mg交互>K、Zn交互>K、Mg交互>Zn、Mg交互,其中,Zn2顯著優(yōu)于Zn1、Zn3,Mg2顯著優(yōu)于 Mg1、Mg3。這可能是當(dāng)土壤中Mg2+濃度過高時(shí),與K+產(chǎn)生拮抗作用有關(guān),另外考慮經(jīng)濟(jì)因素,以配施Zn2、Mg2為最優(yōu)。
表2 Zn與Mg、K配施對不同時(shí)期各處理煙草葉綠素含量的影響 (mg/kg)
從表3中可以看出,根系活力隨施肥量增大而增強(qiáng),但是當(dāng)K肥、Mg肥、Zn肥超過適宜量時(shí),其配施效果對根系活力的影響明顯變小。以5個(gè)測定時(shí)期為區(qū)組,對9個(gè)處理組合的測定結(jié)果進(jìn)行方差分析,處理 Zn1Mg1K1、Zn1Mg3K3、Zn2Mg3K1、Zn3Mg2K1之間差異不顯著,處理Zn2Mg2K3與其他組合比較達(dá)到了顯著水平。
表3 Zn與Mg、K配施對不同時(shí)期各處理煙草根系活力的影響 (μg/g·h)
不同生育時(shí)期各處理煙株的株高、莖圍數(shù)據(jù)見表4,比較可以看出,處理Zn2Mg2K3,明顯優(yōu)于其他處理,處理Zn2Mg2K3性狀表現(xiàn)出葉片較大,長勢均勻、煙株較高,莖圍粗、節(jié)距長,從而有利于烤煙植株的生長,使煙株提早進(jìn)入旺長期,其莖圍能在全生育期保持較高水平,株高表現(xiàn)出較高的增長態(tài)勢。
煙葉中K、Ca、Mg的含量對煙葉品質(zhì)有重大影響。從圖1中可見,不同處理煙葉含K量存在著明顯的差異,其中處理Zn2Mg2K3煙葉中K、Mg含量明顯高于其他處理。處理Zn2Mg1K2煙葉Mg含量高于處理 Zn2Mg3K1,卻低于 Zn2Mg2K3,這說明 K+與 Mg2+存在相互拮抗作用;處理Zn1Mg2K2煙葉Mg含量高于Zn2Mg1K2,也明顯高于處理Zn3Mg3K2,說明Zn與Mg存在相互拮抗作用,當(dāng)施用Zn肥過多時(shí),將影響煙株對礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收平衡。從圖2中可知,處理 Zn2Mg2K3、Zn3Mg1K3和Zn2Mg1K2煙葉中 Zn含量明顯高于其他處理,達(dá)到了我國優(yōu)質(zhì)煙葉的要求(20~80 mg/kg)[15]。從表5 中可知,處理 Zn2Mg2K3煙葉煙堿含量最低,處理Zn1Mg1K1煙堿含量最高。煙葉的施木克值和糖/堿比一般用于判定煙氣的吃味和刺激性與其酸堿成分的平衡協(xié)調(diào)的關(guān)系。煙草施木克值在2~2.5范圍內(nèi)越高的其質(zhì)量越好,優(yōu)質(zhì)煙葉中糖/堿比一般以接近于10為最好[12]。從糖/堿比和施木克值等煙葉協(xié)調(diào)性來看,處理Zn2Mg2K3、Zn3Mg1K3、Zn2Mg1K2、Zn1Mg2K2均 在 優(yōu) 質(zhì) 煙 范 圍 之內(nèi),均表現(xiàn)出較好的品質(zhì),因此在烤煙生產(chǎn)中必須注意均衡施肥,以此來達(dá)到烤煙內(nèi)養(yǎng)分協(xié)調(diào)平衡。
表4 Zn與Mg、K配施對不同時(shí)期各處理煙株株高、莖圍的影響 (cm)
圖1 Zn與Mg、K配施對煙葉K、Mg含量的影響
圖2 Zn與Mg、K配施對煙葉Zn含量的影響
表5 Zn與Mg、K配施對煙葉其他化學(xué)成分含量的影響
煙葉產(chǎn)量是衡量煙葉生產(chǎn)水平的重要指標(biāo)之一。在煙草生產(chǎn)上,產(chǎn)量是指經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,烤后煙的經(jīng)濟(jì)性狀對煙草的產(chǎn)值、效益等方面都有較大影響[12]。從表6中可以看出,不同的處理組合對烤后煙的經(jīng)濟(jì)性狀有著明顯的影響。處理Zn2Mg1K2、Zn3Mg1K3平均產(chǎn)量與其他處理相比達(dá)到了5%的顯著水平;處理Zn2Mg2K3中上等煙平均比例極顯著優(yōu)于其他處理,可見平衡施肥煙株生長健壯,葉色正常,葉片厚薄適中,烘烤后不僅產(chǎn)量高,而且品質(zhì)好;Zn1Mg1K1、Zn2Mg3K1、Zn3Mg2K1處 理 與 其 他 處 理 比較,中上等煙平均比例明顯較低且達(dá)到了1%的極顯著水平,這說明K肥有利于煙葉的產(chǎn)量、中上等煙平均比例的提高,是烤煙生長重要的營養(yǎng)元素。
表6 Zn與Mg、K配施對烤后煙葉產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)性狀的影晌
施用K、Zn、Mg肥均能顯著提高煙葉的K、Zn、Mg含量。K、Zn、Mg之間存在交互作用,K對Zn存在協(xié)同作用,但土壤中Mg含量過高時(shí),Zn與Mg存在拮抗作用。
試驗(yàn)結(jié)果表明,處理Zn2Mg2K3的平均產(chǎn)量和中上等煙平均比例均優(yōu)于其他處理,其葉片具有較高的K含量和適宜的Zn、Mg含量,能夠促進(jìn)烤煙植株的生長,使煙株提早進(jìn)入旺長期,其莖圍能在全生育期保持較高水平,株高表現(xiàn)出較高的增長態(tài)勢,糖/堿比和施木克值均在優(yōu)質(zhì)煙范圍之內(nèi),均表現(xiàn)出較好的品質(zhì)。因此,在烤煙大田生產(chǎn)時(shí),K、Zn、Mg施用比例應(yīng)控制在300∶35∶100之間比較適宜。
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