齊永杰 ,蔡聯(lián)合 ,歐清華 ,李群嶺
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128;2.廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司,廣西 南寧 530001)
腐植酸是由動(dòng)植物殘骸經(jīng)微生物分解和復(fù)雜化學(xué)過(guò)程形成的深色、親水膠體類(lèi)大分子有機(jī)酸,具有良好的生理活性和吸收、絡(luò)合、交換等功能,大量存在于土壤、水域沉積物以及風(fēng)化煤、褐煤、泥炭中[1]。腐植酸無(wú)毒、無(wú)公害,在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用已被普遍認(rèn)可,并且已在綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)中彰顯出獨(dú)特的魅力[2]。腐植酸應(yīng)用于煙草生產(chǎn)已有多年,但由于零星分散,人們對(duì)其作用又缺乏認(rèn)識(shí),而其應(yīng)用于煙草栽培的研究才剛剛起步,所以,深入研究腐植酸這種天然的綠色生產(chǎn)資料,對(duì)改善煙株?duì)I養(yǎng)、提高煙葉品質(zhì),實(shí)現(xiàn)“綠色煙草”的行業(yè)發(fā)展目標(biāo)具有重要的意義[3]。為此,筆者研究了腐植酸對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、化學(xué)成分、感官性狀的影響,以期為利用腐植酸改善土壤理化性狀及烤煙品質(zhì)提供理論依據(jù)。
烤煙品種為云煙87。腐殖酸為煙用腐殖酸(Humic acid,以下簡(jiǎn)稱(chēng)HA)Ⅰ型,由河南科瑞腐植酸有限公司提供,純度為90%,主要成分的含量見(jiàn)表1。常規(guī)肥料為菜籽餅肥、煙草專(zhuān)用基肥、煙草專(zhuān)用追肥、硫酸鉀、過(guò)磷酸鈣、提苗肥。
HA大田試驗(yàn)于2011年在廣西壯族自治區(qū)煙草公司賀州市公司麥嶺科研站試驗(yàn)田進(jìn)行,供試土壤肥力中等。根據(jù)HA用量的不同,試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理,分別為:HAⅠ,45 kg/hm2;HAⅡ,90 kg/hm2;HAⅢ,135 kg/hm2;不施HA(CK)。試驗(yàn)田純N施用量為 130.5 kg/hm2,N∶P2O5∶K2O 為 1∶0.9∶2.8。試驗(yàn)設(shè) 3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列。80%的HA在移栽前與基肥混勻后一起施用,20%的HA于第二次追肥時(shí)與追肥混勻后施用。2月20日移栽,其他田間管理措施與當(dāng)?shù)乜緹熒a(chǎn)相同。
表1 供試腐殖酸的主要成分的含量
農(nóng)藝性狀調(diào)查參照YC-T142-1998方法進(jìn)行。粉碎后的樣品由廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心進(jìn)行總糖、還原糖、總植物堿、總N、石油醚提取物、蛋白質(zhì)等各項(xiàng)生理生化指標(biāo)測(cè)定,各指標(biāo)均重復(fù)3次,取平均值。其中,總糖、還原糖采用鄰甲苯胺法,總植物堿采用鹽酸提取紫外分光光度法[4],總N采用濃硫酸高氯酸凱氏定氮法,石油醚提取物測(cè)定參照YC/T176-2003方法進(jìn)行,蛋白質(zhì)采用間接法[5]。感官質(zhì)量由廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心按文獻(xiàn)[6]的方法測(cè)定。
烤煙生育期根據(jù)移栽后大田煙株生長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)變化和階段性形態(tài)特征,可以分為還苗期、伸根期、團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期、現(xiàn)蕾期和成熟期[7]??緹熒谡{(diào)查結(jié)果(表2)表明,HA不同用量對(duì)烤煙大田生育期有較大影響,不同處理團(tuán)棵期、現(xiàn)蕾期、初采期及終采期等生育期進(jìn)度均以HAⅡ處理最快、HAⅠ處理次之、HAⅢ處理最慢。說(shuō)明在一定范圍內(nèi),隨HA用量的增加,對(duì)植株生長(zhǎng)發(fā)育的促進(jìn)作用隨之提高,但超過(guò)一定范圍,作用降低,甚至?xí)霈F(xiàn)負(fù)效應(yīng)。
表2 不同HA施用量的烤煙生育期 (月-日)
煙草農(nóng)藝性狀是煙草生長(zhǎng)發(fā)育狀況最直觀的反映,因此農(nóng)藝性狀調(diào)查是煙草田間試驗(yàn)內(nèi)容的重要組成部分[8]。打頂后14 d,測(cè)量各處理煙株株高、有效葉、上二棚葉長(zhǎng)和葉寬、節(jié)距、莖圍等指標(biāo)。由表3可知,HAⅡ處理株高、上二棚葉長(zhǎng)、莖圍等指標(biāo)與其他各處理差異顯著,說(shuō)明HA不同用量對(duì)成熟期煙株農(nóng)藝性狀有較大影響,且在一定范圍內(nèi),HA對(duì)植株農(nóng)藝性狀的促進(jìn)作用隨用量的增加而提高,但超過(guò)一定范圍,作用降低,甚至?xí)霈F(xiàn)負(fù)效應(yīng)。
表3 不同HA施用量成熟期煙株農(nóng)藝性狀
產(chǎn)量、上等煙比例、均價(jià)、產(chǎn)值等是烤煙的主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo),它們綜合反映了烤煙的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。不同處理烤煙主要經(jīng)濟(jì)性狀統(tǒng)計(jì)分析(表4)表明,各經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)均以HAⅡ處理最高、HAⅠ處理次之、HAⅢ處理最低,且HAⅡ處理中產(chǎn)量、上等煙比例、產(chǎn)值等指標(biāo)與其他各處理差異均顯著。由此表明適量施用HA可以改善烤煙根際土壤微環(huán)境,促進(jìn)烤煙對(duì)礦質(zhì)元素的吸收和利用,提高自身營(yíng)養(yǎng)水平,最終獲得了提高烤煙產(chǎn)量、改善煙葉品質(zhì)的良好效果。
表4 不同HA施用量的烤煙經(jīng)濟(jì)性狀
烤煙的主要化學(xué)成分包括總糖、還原糖、煙堿、總氮、總植物堿、石油醚提取物等,這些化學(xué)成分含量、相對(duì)比例及彼此間的協(xié)調(diào)關(guān)系與煙葉質(zhì)量關(guān)系密切[8]。一般來(lái)說(shuō),同一地區(qū)的煙葉,含糖量高者較含糖量低者內(nèi)在質(zhì)量(主要表現(xiàn)在吸味方面)好;總氮含量低者比含量高者可用性高些[9];烤煙總植物堿含量在1.5~3.5之間適宜;烤煙中石油醚提取物是形成烤煙芳香氣味的因素,其含量與煙葉的質(zhì)量和可用性一般呈正比;糖蛋比又稱(chēng)施木克值,一般認(rèn)為比值在2左右烤煙的質(zhì)量較好;糖堿比一般以8~10之間為宜。由表5可知,不同處理各部位烤煙總糖、還原糖、總植物堿、石油醚提取物、蛋白質(zhì)含量均以HAⅡ處理最高、HAⅠ處理次之、HAⅢ處理最低;總氮含量均以HAⅡ處理最低、HAⅠ處理次之、HAⅢ處理最高;糖蛋比與糖堿比(除HAⅡ處理B2F)指標(biāo)均處于欠協(xié)調(diào)范圍。
表5 不同HA施用量的烤煙化學(xué)成分
烤煙的感官質(zhì)量是指煙葉燃燒時(shí)吸煙者對(duì)香氣、吃味的綜合感受,它與烤煙的化學(xué)成分密切相關(guān),是判斷烤煙質(zhì)量好壞的主要依據(jù)。感官質(zhì)量指標(biāo)主要有香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、余味、刺激性、濃度、燃燒性、灰分等[10]。不同處理各部位烤煙感官質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果(表6)表明:隨HA施用量的增加,香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、余味、刺激性、濃度等感官指標(biāo)均有朝著好的方向發(fā)展的趨勢(shì),但當(dāng)HA施用量超過(guò)處理HAⅡ水平時(shí),感官質(zhì)量各指標(biāo)均有所下降,烤煙工業(yè)可用性有所降低。HA不同用量對(duì)感官質(zhì)量的影響分析結(jié)果與對(duì)生育期、農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、化學(xué)成分的影響分析結(jié)果基本一致。HA不同用量對(duì)對(duì)烤煙燃燒性、灰色均沒(méi)有影響。
表6 不同HA施用量的烤煙感官質(zhì)量
研究結(jié)果表明:在一定范圍內(nèi),隨HA施用量的增加,烤煙根際土壤微環(huán)境得到優(yōu)化,煙株生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程加快,成熟期農(nóng)藝性狀得到改善,產(chǎn)量、均價(jià)、上等煙比例、產(chǎn)值等經(jīng)濟(jì)性狀得到提高,烤煙內(nèi)總糖、還原糖、蛋白質(zhì)、石油醚提取物等致香物質(zhì)趨于協(xié)調(diào),糖蛋比、糖堿比趨于合理,香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、余味、刺激性、濃度等感官指標(biāo)均有朝著好的方向發(fā)展,但超過(guò)一定范圍,作用降低,甚至?xí)霈F(xiàn)負(fù)效應(yīng)。
前人研究認(rèn)為:HA的最佳用量因HA的來(lái)源、種類(lèi)以及栽培條件的不同而存在差異。在本試驗(yàn)所限條件下,HA用量在90 kg/hm2時(shí)發(fā)揮了最大的效應(yīng)。因此,各煙區(qū)在使用HA前要進(jìn)行HA用量試驗(yàn),探尋與本地區(qū)栽培條件相適宜的最佳HA用量范圍。
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