摘要 [目的]在云南省曲靖市植煙土壤交換性鈣鎂比超過20的缺鎂煙區(qū),通過土壤鎂肥施用和葉面噴施進(jìn)行鈣鎂比調(diào)控,了解其對(duì)烤煙鉀、鈣、鎂吸收的影響,為曲靖市缺鎂煙區(qū)烤煙的平衡施肥技術(shù)提供理論依據(jù)和生產(chǎn)指導(dǎo)。[方法]通過田間小區(qū)試驗(yàn),采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),以不施鎂肥作為對(duì)照,分別設(shè)3個(gè)葉面噴施硫酸鉀鎂肥處理和2個(gè)根層施鎂+葉面噴施處理。采集根、莖、上部葉、中部葉和下部葉5個(gè)部位進(jìn)行烘干稱重,并且粉碎制樣,測(cè)定鉀、鈣、鎂含量;每個(gè)小區(qū)從初烤煙葉中選取上部(B2F)、中部(C3F)、下部(X2F)樣品,分析煙葉全鉀、鈣、鎂含量。[結(jié)果]從不同部位來看,葉面噴施及土壤施用和葉面噴施配合調(diào)控鈣鎂比提高了中、下部煙葉對(duì)鎂、鉀的吸收以及下部煙葉對(duì)鈣的吸收,但降低了上部煙葉對(duì)鎂、鉀、鈣的吸收以及中部煙葉對(duì)鈣的吸收。煙葉不同部位鎂、鉀、鈣的累積分配量比較表現(xiàn)為中部葉>下部葉>上部葉;從不同部位來看,中、上部煙葉鈣鎂比、鉀鎂比降低,下部煙葉鈣鎂比增加,而下部煙葉鉀鎂比處理之間沒有差異。[結(jié)論]葉面噴施及土壤施用和葉面噴施配合調(diào)控對(duì)煙葉鈣鎂比、鉀鎂比的影響,主要是通過影響鎂的吸收。
關(guān)鍵詞 烤煙;硫酸鉀鎂肥;鎂;鉀;鈣;吸收
中圖分類號(hào) S143.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611(2014)17-05427-03
Abstract [Objective] Soil exchangeable Ca/Mg in tobacco area of magnesium deficiency in Qujing, Yunnan was more than 20. For understanding their effects on tobacco potassium, calcium and magnesium, soil application of magnesium fertilizer and foliar spraying were used. The final goal was to provide theoretical basis and guidance for balanced fertilization technology of Qujing fluecured tobacco production in magnesium deficiency area. [Method] Using field plot test with completely randomized block design, no application of Mg fertilizer as control, 3 treatments of foliar fertilizer of potassium and magnesium sulfate and 2 root layer application of Mg2+ foliar treatment were arranged. Root, stem, the upper leaves, middle leaves and lower leaves were collected, oven dried, crushed and sampled. And potassium, calcium, magnesium contents were determined. Each cell from baking selection in upper leaves (B2F), middle (C3F)and lower (X2F) samples was chosen, and total potassium, calcium, magnesium content of tobacco were analyzed.[Result] Potash magnesium sulphate foliar application and soil application with foliar application increased absorption of magnesium, potassium in middle and bottom leaves. And it increased the absorption of calcium in bottom leaves. But potash magnesium sulphate foliar application and soil application with foliar application reduced absorption of magnesium, potassium and calcium in upper leaves. And it reduced the absorption of calcium in middle leaves. The accumulation amount of magnesium, potassium and calcium in different fluecured tobacco leaves position was middle leaves >bottom leaves > upper leaves. From different fluecured tobacco leaf position, Ca/Mg and K/Mg in middle and upper leaves decreased, Ca/Mg in bottom leaves increased. There was no difference between K/Mg treatments in bottom leaves. [Conclusion]Regulation K/Mg and Ca/Mg by potash magnesium sulphate foliar application and soil application with foliar application was mainly affected by the absorption of magnesium.
Key words Fluecured tobacco; Potash magnesium sulphate; Magnesium; Potassium; Calcium; Absorption
鈣鎂元素為作物所吸收的中量元素,土壤中含量相對(duì)比較豐富,但是對(duì)于作物的健康生長(zhǎng)來說具有十分重要的意義。土壤Ca2+、Mg2+含量的高低直接影響烤煙對(duì)K和B的吸收利用,同時(shí)Ca2+/Mg2+過高,降低煙葉對(duì)鎂的吸收,造成缺鎂、缺鉀和缺硼癥狀,在曲靖煙區(qū)局部地方已出現(xiàn),尤其是在降雨豐富的年間。已有許多研究證實(shí),煙葉中鉀與鈣、鎂含量呈負(fù)相關(guān),一般可將這種效應(yīng)歸納為離子吸收間的拮抗作用、稀釋效應(yīng)[1-2]。煙葉鈣含量過高會(huì)造成葉片過厚,質(zhì)地粗糙;含鎂過量,則會(huì)導(dǎo)致煙葉儲(chǔ)存時(shí)吸濕性增強(qiáng),燃燒性下降[3]。煙葉中Ca2+、Mg2+含量與煙葉含鉀量呈0.05水平顯著負(fù)相關(guān)(RK-Ca=-0.974 1**、RK-Mg=-0.974 1**),紅壤和黃壤上施鉀以及煙葉含鉀量增加只能略微低煙葉鈣、鎂含量,紅壤RK-Ca=-0.307 3,RK-Mg=-0.707 3,黃壤RK-Ca=-0.588 7,RK-Mg=-0.526 0。Ca2+/Mg2+過高,易導(dǎo)致烤煙缺鎂,尤其在雨水豐富的年間,土壤Ca2+活性增強(qiáng)[4]。鎂是烤煙(Nicotiana tabacum L)生長(zhǎng)必需的中量營(yíng)養(yǎng)元素。鎂對(duì)煙草生長(zhǎng)、生理代謝、產(chǎn)量和品質(zhì)的形成起到重要的作用。適量的鎂可促進(jìn)烤煙的生長(zhǎng)發(fā)育,有利于煙葉內(nèi)在品質(zhì)的提高。土壤的供鎂能力與土壤交換性鎂含量密切相關(guān)。當(dāng)土壤交換性鎂含量低于50 mg/kg時(shí),土壤鎂素缺乏,施用鎂肥效果較明顯。陳星峰等[5]提出福建煙區(qū)土壤鎂素的臨界值為交換性鎂60 mg/kg。白由路等[6]認(rèn)為,土壤有效鎂含量小于120 mg/kg為缺乏,小于60 mg/kg為嚴(yán)重缺乏。同時(shí),研究表明,土壤的供鎂能力與土壤交換性鈣鎂比密切相關(guān),土壤中交換性鈣鎂比一般在5~10之間,當(dāng)土壤中該值超過20時(shí)易出現(xiàn)缺鎂現(xiàn)象[7]。
曲靖市植煙土壤中Ca2+含量較豐富,全市平均在3 479.43 mg/kg,最大值為11 408.18 mg/kg,最小值為7 691.18 mg/kg。土壤Mg2+含量較豐富,全市平均為336 mg/kg,最大值為1 690.00 mg/kg,最小值為374.17 mg/kg,總體Ca2+、Mg2+比較豐富,但是地區(qū)之間差異較大。這主要是由于曲靖市土壤類型、成土母質(zhì)復(fù)雜。平均Ca2+/Mg2+達(dá)到10.37,局部區(qū)域達(dá)17。從土壤類型上看,土壤Ca2+/Mg2+從高到低依次為紅壤>水稻土>黃壤>紫色土。從海拔方面看,土壤Ca2+、Mg2+含量隨著海拔的增加呈下降趨勢(shì),但Ca2+/Mg2+沒有這種變化趨勢(shì)。Ca2+/Mg2+較高的海拔范圍是1 800~2 000 m。從曲靖市煙草含鉀量來看,雖然土壤中鉀含量主要集中在150 mg/kg以上,但是煙葉含鉀量主要集中在1.5%以下[8]。近年來,土壤Ca2+、Mg2+、K+之間在理論方面的相互關(guān)系倍受人們的關(guān)注,但在實(shí)際應(yīng)用方面很少,尤其是像煙草這樣的喜鉀作物。所以,關(guān)注曲靖市煙區(qū)土壤Ca2+/Mg2+的情況,采用以鎂調(diào)控鉀的方法具有重要的意義。同時(shí),在云南省曲靖市植煙土壤交換性Ca2+/Mg2+超過20的缺鎂煙區(qū),通過土壤鎂肥施用和葉面噴施進(jìn)行Ca2+/Mg2+調(diào)控,了解它對(duì)烤煙鉀、鈣、鎂吸收的影響,為曲靖市缺鎂煙區(qū)烤煙的平衡施肥技術(shù)提供理論依據(jù)和生產(chǎn)指導(dǎo)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)和時(shí)間
試驗(yàn)地位于曲靖市麒麟?yún)^(qū)茨營(yíng)鄉(xiāng)茨營(yíng)村委會(huì)上賈村,海拔1 941 m,N 25°21′01″,E 103°53′45″。試驗(yàn)地為旱地,前茬作物為蠶豆。2012年4月28日移栽。
1.2 供試土壤及農(nóng)化性狀
供試土壤為紫色膠泥土,在作物種植且沒有施肥前,采取“S”形5點(diǎn)混合采土法,采集0~30 cm土層1 kg土壤。土壤基本農(nóng)化性狀為:pH 5.9、有機(jī)質(zhì)28.9 g/kg、全氮1.5 g/kg、速效氮144.7 mg/kg、速效磷31.8 mg/kg、速效鉀245.6 mg/kg、交換性鈣6 126.5 mg/kg、交換性鎂252.1 mg/kg、土壤交換性Ca/Mg 24。
1.4 種植規(guī)格和試驗(yàn)管理
試驗(yàn)烤煙品種為云煙97。株距0.55 m,行距1.20 m,種植密度15 000株/hm2。
田間試驗(yàn)管理全部按照優(yōu)質(zhì)煙葉管理要求,規(guī)范操作。以小區(qū)為單位采收編桿,放置于溫度相對(duì)均勻的烤房中部,進(jìn)行統(tǒng)一烘烤。
1.5 田間調(diào)查、樣品采集與分析
在作物種植前,采取“S”形5點(diǎn)混合采土法,分別采集0~30 cm土層1 kg土壤,帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行風(fēng)干后分別測(cè)定土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂;在烤煙收獲后,采集烤煙根系周圍土壤樣品,每個(gè)小區(qū)取3點(diǎn),用“抖根法”采集煙株根系生長(zhǎng)區(qū)內(nèi)土壤,將3點(diǎn)土壤混勻。風(fēng)干后,測(cè)定土壤有效鉀、交換性鈣、交換性鎂含量。
在烤煙收獲后,采集每個(gè)小區(qū)3株烤煙,分根、莖、上部葉、中部葉和下部葉5個(gè)部位進(jìn)行烘干稱重,并且粉碎制樣,測(cè)定鉀、鈣、鎂含量;在每個(gè)小區(qū),從初烤煙葉中選取上部(B2F)、中部(C3F)、下部(X2F)3個(gè)樣品,每個(gè)樣品1 kg,共采集煙葉樣品90個(gè);煙葉樣品統(tǒng)一裝入專用黑色塑料袋,集中在煙葉樣品專用貯藏室,首先進(jìn)行部位鑒定,然后進(jìn)行等級(jí)平衡,使得樣品水平基本一致。最后,送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析化驗(yàn),分析指標(biāo)為全鉀、鈣、鎂含量。
原始土壤基本農(nóng)化性狀分析方法見文獻(xiàn)[9];煙葉總K 及Mg、Ca含量的測(cè)定方法見文獻(xiàn)[10]。
采用Excel和DPS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行多重比較和相關(guān)分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 葉面噴施鎂肥對(duì)不同部位煙葉鎂吸收的影響
由表1可知,葉面噴施及土壤施用和葉面噴施配合調(diào)控鈣鎂比可以明顯提高煙葉鎂的含量和累積吸收量。處理②~⑥煙葉鎂的含量分別比對(duì)照增加3.21%、10.25%、2.56%、13.16%、26.38%,煙葉鎂的總累積吸收量分別增加4.97%、9.05%、2.76%、9.69%、28.40%,處理⑥增加效果更好,單純?nèi)~面噴施對(duì)煙葉鎂含量的影響不明顯,相對(duì)處理③效果較好。
從不同部位來看,葉面噴施及土壤施用、葉面噴施配合調(diào)控鈣鎂比主要影響對(duì)中、下部煙葉鎂的吸收,對(duì)上部煙葉鎂的吸收影響較小。煙葉不同部位鎂的累積分配量比較表現(xiàn)為中部葉>下部葉>上部葉。
3 結(jié)論與討論
煙草屬于喜鎂作物。一些研究認(rèn)為,鎂在煙葉中占0.4%~1.5%屬正常,占0.2%~0.4%為輕度缺鎂,小于0.2%表明缺鎂[11]。也有報(bào)道表明,煙葉中鎂含量在0.41%~0.47%表現(xiàn)不足,在0.48%~0.98%表現(xiàn)適宜[12]。有人認(rèn)為,當(dāng)煙葉中鎂含量在0.15%左右時(shí)會(huì)有明顯的缺鎂癥狀發(fā)生,而煙葉的鎂含量大于0.25%時(shí)一般不缺鎂[13]。有研究表明,由于離子吸收間的拮抗作用及稀釋效應(yīng),煙葉中Ca2+、Mg2+含量與含鉀量呈0.05水平顯著負(fù)相關(guān)。
試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)田間有缺鎂癥狀的發(fā)生。這是因?yàn)闊熑~鎂的含量集中在0.15%~0.2%的范圍內(nèi),處于缺鎂臨界。該研究表明,施用鎂肥增加土壤鎂的含量,下調(diào)土壤Ca2+/Mg2+,葉面噴施鎂肥能夠提高煙葉對(duì)鎂的吸收利用,尤其是中部葉對(duì)鎂的吸收量明顯增加,而且隨著鎂肥施用量的增加和鈣鎂比的下調(diào),煙葉對(duì)鎂的吸收量增加;鈣鎂比下調(diào)到8時(shí)煙葉鎂的吸收量最多。同時(shí),煙葉對(duì)鉀和鈣的累積量及中部葉鉀和鈣的含量也均有一定程度的提高,但上部葉和下部葉鉀和鈣的含量則有一定幅度的下降。
土壤施用硫酸鉀鎂肥225 kg/hm2,葉面噴施硫酸鉀鎂肥30 kg/hm2相對(duì)于其他處理最有利于烤煙對(duì)鎂的吸收,而土壤施用硫酸鉀鎂肥150 kg/hm2、葉面噴施硫酸鉀鎂肥30 kg/hm2效果不理想;從單純?nèi)~面噴施鎂肥效果來看,隨著噴施量的增加,對(duì)烤煙生長(zhǎng)的影響也越大,但是總體效果也不太理想,處理之間差異不明顯。由此可知,土壤施用鎂肥的效果相對(duì)較好,而在土壤鎂肥達(dá)到一定量施用的基礎(chǔ)上,增加葉面噴施更有利于烤煙生長(zhǎng)和產(chǎn)質(zhì)量提高,促進(jìn)鎂的吸收,從而有利于改善烤煙缺鎂癥狀。
參考文獻(xiàn)
[1] 裘宗海,黎文文,王文松.氮、鉀對(duì)烤煙營(yíng)養(yǎng)元素吸收規(guī)律及產(chǎn)質(zhì)影響的研究[J].土壤通報(bào),1990(2):65-70.
[2] ALTEINSON W O,LINK L A,BORTNER C E. Effects of potassium fertilizer on yield value and chemical composition of barley[J].Tobacco Science,1962(6):110-113.
[3] 張新,曹志洪.鉀肥對(duì)烤煙體內(nèi)鉀素分配及微量元素含量的影響[J].土壤學(xué)報(bào),1994,31(1):50-60.
[4] 李琦.烤煙豐歉年的氣象條件分析[J].煙草科技,1994(4):39-42.
[5] 陳星峰,張仁椒,李春英,等.福建煙區(qū)土壤鎂素營(yíng)養(yǎng)與鎂肥合理施用[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2006,22(5):261-263.
[6] 白由路,金繼運(yùn),楊俐蘋.我國(guó)土壤有效鎂含量及分布狀況與含鎂肥料的應(yīng)用前景研究[J].土壤肥料,2004(2):3-5.
[7] 陳星峰.福建煙區(qū)土壤鎂素營(yíng)養(yǎng)與鎂肥施用效應(yīng)的研究[D].福州:福建農(nóng)林大學(xué),2005.
[8] 胡萬(wàn)里,段宗顏,殷壽安,等.曲靖市煙區(qū)土壤Ca2+、Mg2+現(xiàn)狀分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(2):697-698.
[9] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2000:152-177.
[10] 王瑞新,王彥亭,陳海如,等.煙草化學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2003:250-275.
[11] 冉邦定.烤煙缺鎂癥初步調(diào)查[J].中國(guó)煙草,1986(2):4-5.
[12] 韓錦峰.煙草栽培生理[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2003:165-166.
[13] 胡國(guó)松,鄭偉,王震東,等.烤煙營(yíng)養(yǎng)原理[M].北京:科學(xué)出版社,2000:162-167.