楊成翠,朱宣全,史普酉,白羽祥,劉 棋,賈 孟,張恒康,王 戈*,吳 濤
(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院,云南 昆明 650201;2.云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司,云南 昆明 650201)
在煙草種植過程中,施肥是個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),僅僅依靠土壤本身的養(yǎng)分是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,在N、P、K三大主要營(yíng)養(yǎng)元素中,磷的吸收效率最低[1]。在烤煙體內(nèi)磷能促進(jìn)煙株生長(zhǎng)發(fā)育,使煙株長(zhǎng)勢(shì)良好,特別是對(duì)煙株根系影響較為顯著。而缺磷會(huì)影響細(xì)胞伸長(zhǎng),最終降低煙葉產(chǎn)量和品質(zhì);但磷肥施用過多則對(duì)煙葉厚度不利[2-3]。此外,磷素對(duì)氮素的吸收有促進(jìn)作用,磷肥過量則會(huì)導(dǎo)致內(nèi)含物中氮化合物的增多,葉片外觀厚而粗糙,油分少,彈性小,粗筋暴梗,煙堿含量高[4]。
我國(guó)的土壤面積廣闊,但是大部分土壤中磷含量嚴(yán)重不足,同時(shí)磷在土壤中移動(dòng)性極小,易被土壤固定,所以磷肥當(dāng)季利用率僅為10%~25%[5]。雖然磷肥當(dāng)季利用率不高,但施入土壤后淋溶損失極小,大部分磷在土壤中留存時(shí)間長(zhǎng),隨著每年磷肥的施用,土壤中磷水平不斷提高,造成土壤中營(yíng)養(yǎng)元素供應(yīng)發(fā)生變化,若不考慮磷的殘留效果,就會(huì)出現(xiàn)磷肥施用量過多,對(duì)烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。適宜的磷肥用量,能使煙株生長(zhǎng)健壯、根系發(fā)達(dá),促進(jìn)煙株對(duì)氮、鉀的吸收和利用,從而提高煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)[6]。因此,如何確定合理的磷肥施用量已經(jīng)成為當(dāng)前優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的重要決定因素之一[7]。
李立新等[8]通過田間小區(qū)試驗(yàn),研究了田塊上烤煙適宜的磷肥用量,發(fā)現(xiàn)適當(dāng)降低磷肥施用量更有利于烤煙生長(zhǎng)發(fā)育。張黎明[9]研究了不同磷肥施用量對(duì)烤煙生長(zhǎng)及煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)隨著磷肥施用量的增加,烤煙株高逐漸增加,有效葉片數(shù)也逐漸增多,中、上部煙葉葉長(zhǎng)也相應(yīng)增加。江朝靜等[10]通過研究不同施磷水平對(duì)烤煙生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)隨著施磷水平的增加,煙葉面積逐步上升,在施磷495 kg/hm2時(shí)最大,超過此水平后,煙葉面積又逐漸減少;施磷水平不同,煙葉品質(zhì)也不同,其中以施磷水平為495~742 kg/hm2時(shí)的煙葉品質(zhì)最佳。
適量施用磷肥對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育、煙葉理化性質(zhì)和產(chǎn)質(zhì)量有較好的促進(jìn)效應(yīng),但目前生產(chǎn)上對(duì)磷肥的濫用,不僅導(dǎo)致磷肥的流失浪費(fèi)、造成土壤板結(jié)、污染環(huán)境,而且過量的磷肥還導(dǎo)致煙葉質(zhì)量的下降[11],所以在施磷水平上應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況,酌情做到氮磷鉀的配合施用,提高肥料利用率。本試驗(yàn)在前人研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合玉溪市九溪鎮(zhèn)的生產(chǎn)條件,探討了不同磷肥用量對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響,確定了玉溪九溪植煙土壤適宜的磷肥施用量,可為玉溪九溪優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)合理施肥提供理論依據(jù)。
該試驗(yàn)于2017年4月22日~2017年9月5日在云南省玉溪市九溪鎮(zhèn)進(jìn)行。該地位于北緯24°19′48″,東經(jīng)102°54′49″,海拔2200 m,屬南溫帶溫涼層高原型季風(fēng)氣候。土質(zhì)沙壤,地勢(shì)平坦,墑面向陽,排水良好,肥力中等,前茬作物為水稻,供試土壤養(yǎng)分狀況見表1。
表1 供試土壤的基本養(yǎng)分性狀
1.2.1 供試品種 烤煙K326品種,育苗時(shí)統(tǒng)一播種,采用常規(guī)漂浮育苗技術(shù),苗齡一致,保證壯苗移栽。
1.2.2 施用肥料 煙草專用復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=12∶6∶24)、復(fù)合肥料(N∶P2O5∶K2O=28∶0∶5)、硫酸鉀(K2O≥50%)、普鈣(P2O5≥12%)。
試驗(yàn)以磷肥施用量為因素,各處理施氮量均為94.5 kg/hm2,施鉀量為186.8 kg/hm2,試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理,T1(常規(guī)施肥):煙草專用復(fù)合肥(262.5 kg/hm2),T2:煙草專用復(fù)合肥(262.5 kg/hm2)+普鈣(131.25 kg/hm2),T3:煙草專用復(fù)合肥(262.5 kg/hm2)+普鈣(262.5 kg/hm2),T4(CK):復(fù)合肥料(112.5 kg/hm2)+硫酸鉀(114.75 kg/hm2),每個(gè)處理重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組排列,每小區(qū)植煙100株,各處理肥料于5月1日一次性基施,不進(jìn)行追肥。
按照玉溪九溪當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)的栽培管理措施進(jìn)行。田間用黑色地膜覆蓋栽培,第2次培土?xí)r去除地膜;大田中期初花期打頂;采收后利用密集式烤房進(jìn)行三段式烘烤。
1.5.1 農(nóng)藝性狀 依據(jù)中華人民共和國(guó)煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 142─2010[12]調(diào)查煙株的旺長(zhǎng)期,在煙株封頂打杈15 d后采用五點(diǎn)取樣法取樣,每個(gè)小區(qū)取10株,記錄煙株的株高、葉長(zhǎng)、葉寬、莖圍,同時(shí)計(jì)算出煙葉的葉面積(葉長(zhǎng)×葉寬×0.6346)。
1.5.2 病害的調(diào)查 在每一病害的盛發(fā)期進(jìn)行病害調(diào)查,并依據(jù)GB/T 23222─2008煙草病蟲害分級(jí)調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)[13],對(duì)每個(gè)處理隨機(jī)抽取10株煙株進(jìn)行發(fā)病率調(diào)查。
發(fā)病率=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%
1.5.3 經(jīng)濟(jì)性狀和原煙外觀質(zhì)量的調(diào)查 分別將每個(gè)小區(qū)煙葉于適采期掛牌采烤,然后根據(jù)國(guó)家烤煙分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行煙葉分級(jí),根據(jù)當(dāng)?shù)乜緹熓召?gòu)價(jià)格,計(jì)算其產(chǎn)量、產(chǎn)值、中等煙比例及均價(jià),并從中選取C3F等級(jí)的煙葉,然后隨機(jī)抽取5 kg,對(duì)煙葉外觀質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定。
1.5.4 烤后煙葉化學(xué)成分分析 從每個(gè)小區(qū)中分別選取C3F煙樣1.5 kg,進(jìn)行煙葉相關(guān)化學(xué)成分分析。
用Excel 2007進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理,用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
隨著磷肥施入量的增加,莖圍、中部葉片面積、上部葉片面積均增加;各處理與CK相比,T2的各指標(biāo)均較大,T3和T1次之,且各處理的指標(biāo)均極顯著高于CK;株高、下部葉片面積均表現(xiàn)為T2>T3>T1>CK,且處理間差異極顯著。從中部葉片面積來看:T2、T3極顯著高于T1,T2與T3差異不顯著(表2)。
表2 不同處理對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響
注:同列數(shù)據(jù)后的大、小寫字母分別表示1%、5%水平上的差異顯著性,字母相同則差異不顯著,不同則顯著。下同。
隨著磷肥施用量的增加,氣候性斑點(diǎn)病和普通花葉病的發(fā)病率降低;其次對(duì)于青枯病、炭疽病病害無顯著影響;各處理中氣候性斑點(diǎn)病和普通花葉病田間自然發(fā)病率表現(xiàn)為CK>T1>T2>T3,且各處理間差異達(dá)極顯著水平;赤星病為成熟期盛發(fā)病害,CK的發(fā)病率最高,且極顯著高于其他處理,T1、T3次之,T2的發(fā)病率最低,且極顯著低于其他處理,說明磷肥施用量過高或過低均會(huì)影響煙株對(duì)病菌的抗性(表3)。
表3不同處理對(duì)烤煙病害發(fā)病率的影響%
處理普通花葉病氣候性斑點(diǎn)病青枯病炭疽病赤星病T136.34 cC57.73 cC0.00 aA6.65 bB40.00 bBT227.00 bB50.33 bB0.00 aA0.00 aA30.00 aAT320.33 aA28.76 aA3.29 bB13.32 cC40.00 bBT4(CK)40.34 dD60.78 dD0.00 aA0.00 aA50.00 cC
隨著磷肥施用量的增加,產(chǎn)量、產(chǎn)值、上中等煙比例、均價(jià)均呈先升高后降低的趨勢(shì)。其中各處理經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均極顯著高于CK,并且除中等煙比例外,T2的各項(xiàng)指標(biāo)均極顯著高于其他處理。在產(chǎn)值方面T2與CK相比提高了10184.96元/hm2,可最大程度地提高煙葉產(chǎn)值(表4)。這表明在磷肥施用量適度的范圍內(nèi),T2對(duì)煙株生長(zhǎng)發(fā)育最適宜,能保障烤煙較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。磷肥施用過高或過低均會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量、產(chǎn)值下降。
表4 不同處理對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響
各處理統(tǒng)一觀察成熟橘黃煙葉,發(fā)現(xiàn)與其他處理相比, T1、T2的油分足,煙葉組織疏松有彈性;T3的煙葉較厚實(shí),但煙葉彈性??;其中CK的身份最薄,彈性較差(表5)。說明磷肥施用量過高或過低均會(huì)使煙葉外觀質(zhì)量變差。
表5 不同處理對(duì)煙葉外觀質(zhì)量的影響
不施磷肥對(duì)照各指標(biāo)均表現(xiàn)最??;隨著磷肥施用量增加,煙堿、還原糖、水溶性總糖含量增加;而總揮發(fā)堿含量、氮堿比、鉀氯比均減少,施磷肥處理的煙堿含量極顯著高于不施磷肥對(duì)照的;在施磷肥處理中,T3的煙堿含量顯著高于T1、T2,且除不施磷肥對(duì)照外,其余處理煙堿含量均在最適范圍內(nèi);不施磷肥對(duì)照的總氮含量顯著小于T1、T2,與T3處理間無顯著差異,T2顯著高于T1,且各處理總氮含量偏低;蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),處理間存在極顯著差異;T2的鉀含量和氯含量與各處理之間均存在差異,且均極顯著高于其他處理; T2的還原糖、總揮發(fā)堿、施木克值與CK存在差異,且T2的各項(xiàng)指標(biāo)均處于最適范圍(表6)。綜上所述,T2處理烤煙的化學(xué)成分指標(biāo)表現(xiàn)較優(yōu)。
表6 不同處理對(duì)烤煙化學(xué)成分的影響
磷作為煙株生長(zhǎng)發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)元素,在煙株生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過程中起到了非常重要的作用。周偉[5]研究表明:適量的磷肥(150 kg/hm2)可以明顯改善烤煙的生物學(xué)性狀,增加其株高、莖圍、單株葉數(shù)及葉片大小。本試驗(yàn)的不同施磷量對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響表現(xiàn)為:CK的烤煙葉片最小;烤煙株高隨著磷施用量的增加而增高,施磷量超過147 kg/hm2后株高減小,這與前人的研究結(jié)果有所不同,可推測(cè)由于高磷量會(huì)抑制煙株生長(zhǎng);莖圍隨著磷肥施用量的增加而增加,中上部葉片面積隨著磷施用量的增加而增高,超過147 kg/hm2后下降。
謝喜珍等[14]研究表明:施用不同量的磷對(duì)花葉病發(fā)病率的影響而言,以不施磷肥處理的發(fā)病率較重;對(duì)氣候性斑點(diǎn)病而言,磷肥施用量與氣候性斑點(diǎn)病發(fā)病率呈負(fù)相關(guān)[15]。同時(shí)適當(dāng)增加磷肥施用量,可以增強(qiáng)煙株的抗病性,能有效減少氣候性斑點(diǎn)病和花葉病的發(fā)生,并在一定程度上提高煙葉的質(zhì)量。本試驗(yàn)結(jié)果:隨著磷肥施用量的增加,氣候性斑點(diǎn)病和普通花葉病發(fā)病率降低;其次對(duì)于青枯病、炭疽病的發(fā)病率無顯著影響,與前人的研究結(jié)果一致。
萬越[4]研究表明:隨施磷量的增加,上中等煙比例呈拋物線增長(zhǎng),各處理的產(chǎn)值變化與上中等煙比例的變化趨于一致。本試驗(yàn)結(jié)果為:隨著磷肥施用量的增加,產(chǎn)量、產(chǎn)值、上中等煙比例、均價(jià)呈現(xiàn)先增加后減少的態(tài)勢(shì),與前人的研究結(jié)果一致;試驗(yàn)結(jié)果還表明:磷肥施用過量也會(huì)抑制煙株生長(zhǎng),降低烤煙產(chǎn)值,而這主要是因?yàn)榱追实倪^量施入,導(dǎo)致煙株對(duì)土壤氮肥吸收增加,造成煙葉晚熟、肥厚,更不易落黃,煙葉含水量大,造成烘烤特性差,從而降低煙葉產(chǎn)值。
在本試驗(yàn)中,T2的各項(xiàng)指標(biāo)均處于優(yōu)質(zhì)煙葉范圍,磷施用量與煙堿和還原糖含量之間不能顯示某一固定的規(guī)律,這也印證了前人的試驗(yàn)結(jié)果。彭冬平[16]在研究不同施肥水平對(duì)烤煙品質(zhì)和產(chǎn)量的影響中提到,由于磷在光合作用和碳水化合物的代謝中有重要作用,缺乏時(shí)必然會(huì)引起光合作用和碳水化合物代謝受阻,糖在烤煙體內(nèi)的運(yùn)輸也會(huì)遇到麻煩,所有這些都必然會(huì)導(dǎo)致煙葉中糖含量的降低。但如果烤煙的生理需求已經(jīng)被滿足后,再增施磷肥,對(duì)烤煙煙葉中煙堿和還原糖含量的影響就主要取決于磷與其他環(huán)境因子。因此,磷肥施用量與煙葉中煙堿和還原糖含量之間就不能表現(xiàn)出某一固定的規(guī)律。其次由于試驗(yàn)期間煙葉成熟期前后長(zhǎng)期下雨,日照少,葉片干物質(zhì)積累少,含水量增大,煙葉難于烘烤;同時(shí)降雨量較大,肥料流失嚴(yán)重,這些對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果可能有一定的影響。綜合來說,T2在農(nóng)藝性狀與經(jīng)濟(jì)性狀方面效果最佳。說明T2的磷肥施用量適宜煙株生長(zhǎng),品質(zhì)最好,能提高烤煙的質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益。
在本試驗(yàn)條件下,適量施用磷肥,能夠獲得理想的產(chǎn)質(zhì)量。其中,T2(147 kg/hm2)的綜合效果良好,在農(nóng)藝性狀方面與對(duì)照相比有較高的生長(zhǎng)趨勢(shì),經(jīng)濟(jì)性狀中產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)和中上等煙比例在各處理中均屬最高,化學(xué)成分最協(xié)調(diào),說明在本試驗(yàn)條件下施磷147 kg/hm2,不僅能使煙株生物學(xué)性狀得到改善,而且有利于內(nèi)在化學(xué)成分趨于協(xié)調(diào),促進(jìn)煙葉生長(zhǎng)發(fā)育,獲得較為理想的煙葉產(chǎn)量和品質(zhì),提高煙葉的經(jīng)濟(jì)效益,所以推薦玉溪九溪烤煙生產(chǎn)的最佳施磷量為147 kg/hm2。