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        3種微生物菌肥對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育及煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響

        2020-09-24 03:14:59徐宗昌李天衛(wèi)蔡憲杰黨軍政張永峰耿偉劉寶宜李義強(qiáng)黃仲江趙新衛(wèi)劉劍計(jì)玉杜興華
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020年16期
        關(guān)鍵詞:經(jīng)濟(jì)性狀生長(zhǎng)發(fā)育烤煙

        徐宗昌 李天衛(wèi) 蔡憲杰 黨軍政 張永峰 耿偉 劉寶宜 李義強(qiáng) 黃仲江 趙新衛(wèi) 劉劍 計(jì)玉 杜興華

        摘要:為了篩選適合陜西省安康市和商洛市煙區(qū)生態(tài)環(huán)境的微生物肥料,研究不同種類(lèi)和用量微生物菌肥對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育和烤后煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響,以煙草主栽品種云煙99作為試驗(yàn)對(duì)象在安康市旬陽(yáng)縣和商洛市洛南縣開(kāi)展肥效對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明,施用微生物肥料能夠有效促進(jìn)煙草的生長(zhǎng)發(fā)育,株高、葉長(zhǎng)、葉寬、莖圍等均較對(duì)照顯著增加;能夠提高烤后煙葉的產(chǎn)量和產(chǎn)值,在旬陽(yáng)縣試驗(yàn)點(diǎn)施用微生物肥料的處理產(chǎn)量較對(duì)照提高0.43%~3.23%,產(chǎn)值提高0.84%~7.88%,在洛南縣試驗(yàn)點(diǎn)產(chǎn)量和產(chǎn)值的分別提高-0.35%~8.36%、-0.27%~7.24%,僅有1個(gè)處理產(chǎn)量產(chǎn)值較對(duì)照略有降低;能夠顯著改善烤后煙葉物理性狀和化學(xué)成分指標(biāo),施用微生物肥料的處理在兩地均能降低煙堿含量并提高鉀氯比,促進(jìn)化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)。其中,適合旬陽(yáng)縣試驗(yàn)點(diǎn)的微生物肥料是昆騰微生物菌劑(濰坊昆騰農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司),而雙藻生物有機(jī)肥2.0則在洛南縣效果較好。

        關(guān)鍵詞:微生物菌肥;烤煙;煙葉;經(jīng)濟(jì)性狀;產(chǎn)量和質(zhì)量;生長(zhǎng)發(fā)育

        中圖分類(lèi)號(hào):S572.06

        文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        文章編號(hào):1002-1302(2020)16-0108-07

        煙草是一種以葉片為收獲對(duì)象的重要的經(jīng)濟(jì)作物,提高煙葉品質(zhì)是目前我國(guó)煙草農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的首要目標(biāo)[1],并且煙草經(jīng)濟(jì)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分[2]。煙草在多數(shù)省份均有種植,陜西煙區(qū)是我國(guó)煙草生產(chǎn)的重要產(chǎn)區(qū)之一[3],產(chǎn)區(qū)煙葉質(zhì)量的提升不僅能夠?yàn)檎w提高我國(guó)煙葉質(zhì)量作出貢獻(xiàn),也能夠增加農(nóng)民收入,使煙農(nóng)生活更加富足。

        施用化肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中快速補(bǔ)充作物養(yǎng)分的有效手段[4],但是長(zhǎng)時(shí)間大量地投入化肥也會(huì)給我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重的問(wèn)題,如土壤板結(jié)、肥料利用效率降低、土地鹽堿化加重、生態(tài)污染等諸多問(wèn)題[5-6]。煙草生產(chǎn)中使用化肥可以顯著提高煙草的生產(chǎn)效率,但長(zhǎng)期單一使用化肥會(huì)影響烤后煙葉的化學(xué)成分含量,導(dǎo)致煙葉質(zhì)量下降[7]。隨著我國(guó)煙草行業(yè)對(duì)煙葉質(zhì)量要求的逐漸提高以及綠色農(nóng)業(yè)等觀念逐步深入人心,減少化學(xué)制品在煙草生產(chǎn)過(guò)程中的施用量具有重要的意義[8]。因此,微生物肥料在煙草生產(chǎn)中越來(lái)越受到青睞。

        微生物肥料是指經(jīng)過(guò)一定加工手段制成的含有活菌的生物制品,能夠通過(guò)微生物代謝改善土壤小環(huán)境,增加土壤肥力或與植物互作互相促進(jìn)生長(zhǎng)等方式[9],提高植物產(chǎn)量和質(zhì)量改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)[10]。雖然目前很多研究指出施用微生物肥料能夠提高煙草產(chǎn)量和質(zhì)量增加經(jīng)濟(jì)效益[10-11],但在微生物肥料中發(fā)揮作用的主體是活菌,而活菌受溫度、土壤條件等因素影響,加之我國(guó)煙區(qū)分布廣泛,自然條件更是差異巨大,因此微生物肥料的普適性推廣會(huì)受到一定的限制。篩選適合產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)的微生物肥料就顯得尤為重要。

        本研究在陜西省安康市和商洛市煙區(qū)對(duì)昆騰微生物菌劑、雙藻生物有機(jī)肥2.0、武夷菌微生物菌劑等3種微生物肥料進(jìn)行種類(lèi)和用量的田間試驗(yàn),通過(guò)比較其對(duì)煙株大田生長(zhǎng)以及烤后煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量的影響,篩選出適合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)的微生物菌肥種類(lèi)和用量,旨在為當(dāng)?shù)責(zé)熑~優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供支撐。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)概況

        試驗(yàn)于2018年5—9月進(jìn)行,試驗(yàn)地點(diǎn)位于陜西省安康市旬陽(yáng)縣金寨鎮(zhèn)寨河村(32°41′34″N,109°29′23″E)和商洛市洛南縣永豐鎮(zhèn)李洼村(34°05′21″N,110°02′01″E)進(jìn)行。旬陽(yáng)縣金寨鎮(zhèn)5—9月平均氣溫為26.00 ℃,月均降水量為 160.74 mm。試驗(yàn)地土壤為黃褐土,試驗(yàn)地塊處平緩坡地,四周無(wú)遮擋,排灌條件良好,肥力中等。土壤pH值為6.7,有機(jī)質(zhì)含量為18.38 g/kg,堿解氮含量為91 mg/kg,速效磷含量為33.3 mg/kg,速效鉀含量為376.1 mg/kg。洛南縣永豐鎮(zhèn)5—9月平均氣溫為19.20 ℃,月均降水量為406.88 mm。試驗(yàn)地土壤為棕壤,試驗(yàn)地塊處平地,地勢(shì)平坦四周無(wú)遮擋,排灌條件良好,肥力中等。土壤pH值為6.4,有機(jī)質(zhì)含量為11.53 g/kg,堿解氮含量為63 mg/kg,速效磷含量為26.4 mg/kg,速效鉀含量為221.5 mg/kg。

        1.2 試驗(yàn)材料

        兩地供試烤煙品種均為云煙99。昆騰微生物菌劑購(gòu)自濰坊昆騰農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司,主要成分由有機(jī)質(zhì)載體和枯草芽孢桿菌、側(cè)孢芽孢桿菌、放線菌、擬康氏木霉菌、蘇云金桿菌等復(fù)合菌群組成,其中有機(jī)質(zhì)含量為80%,復(fù)合菌活菌含量為 0.2×109 CFU/g;雙藻生物有機(jī)肥2.0購(gòu)自青島海大生物集團(tuán)有限公司,有機(jī)質(zhì)含量為40%,雙藻活性物質(zhì)含量為15%,有益菌含量為0.2×109 CFU/g;武夷菌微生物菌劑購(gòu)自濰坊萬(wàn)勝生物農(nóng)藥有限公司,主要成分為武夷菌,活菌含量為7×109 CFU/g。

        1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        試驗(yàn)地整地、基肥施用、起壟、移栽時(shí)間均按照當(dāng)?shù)責(zé)熑~生產(chǎn)正常進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)置9個(gè)處理和1個(gè)對(duì)照。對(duì)照不施加微生物菌肥;處理1施用昆騰微生物菌劑1 200 kg/hm2;處理2施用昆騰微生物菌劑1 800 kg/hm2;處理3施用昆騰微生物菌劑 2 400 kg/hm2;處理4施用雙藻生物有機(jī)肥2.0肥料1 200 kg/hm2;處理5施用雙藻生物有機(jī)肥2.0肥料1 800 kg/hm2;處理6施用雙藻生物有機(jī)肥2.0肥料2 400 kg/hm2;處理7施用武夷菌微生物菌劑150 kg/hm2;處理8施用武夷菌微生物菌劑 225 kg/hm2;處理9施用武夷菌微生物菌劑 300 kg/hm2。按照當(dāng)?shù)厣a(chǎn)要求煙草種植密度為 1 100株/667 m2,微生物肥料施肥方式為穴施,在距煙草定植處15 cm的位置打孔施肥。各處理試驗(yàn)面積為50 m2,每個(gè)處理進(jìn)行3次重復(fù),采用小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列試驗(yàn)。

        1.4 取樣、測(cè)定項(xiàng)目及方法

        按照相關(guān)行業(yè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),記錄煙草的生育進(jìn)程。煙草農(nóng)藝性狀根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[12]在平頂期進(jìn)行調(diào)查,包括株高、莖圍、葉長(zhǎng)、葉寬等,每個(gè)處理隨機(jī)調(diào)查10株煙草;根據(jù)YC/T 39—1996《煙草病害分級(jí)及調(diào)查方法》對(duì)煙草病毒病等主要病害進(jìn)行調(diào)查;烤后煙葉按照GB 2635—92《烤煙》的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行煙葉分級(jí),統(tǒng)計(jì)煙葉產(chǎn)量、上中等煙比例等,按照當(dāng)年指導(dǎo)收購(gòu)價(jià)統(tǒng)計(jì)均價(jià)、產(chǎn)值等經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀;各處理初選烤后煙葉B2F和C3F 2個(gè)等級(jí)各2 kg進(jìn)行單葉質(zhì)量、葉長(zhǎng)、葉寬、梗質(zhì)量以及含梗率等物理指標(biāo)檢測(cè),并按照王毅等的方法[13]進(jìn)行化學(xué)成分分析。

        1.5 數(shù)據(jù)分析

        數(shù)據(jù)采用Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,用SPSS 13.0軟件在0.05水平上進(jìn)行差異顯著性分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 田間生長(zhǎng)勢(shì)調(diào)查

        由表1可知,移栽期增施不同種類(lèi)微生物肥料在旬陽(yáng)縣寨河村和洛南縣李洼村對(duì)煙草田間長(zhǎng)勢(shì)的影響主要體現(xiàn)在葉色和主脈粗細(xì)上,對(duì)煙草的株型、葉型、莖葉角度、田間整齊度以及移栽后生長(zhǎng)勢(shì)的影響未見(jiàn)明顯差異。其中,寨河村試驗(yàn)點(diǎn)的煙草葉脈要比李洼村試驗(yàn)點(diǎn)的細(xì),但是兩地內(nèi)各個(gè)處理之間葉脈粗細(xì)未見(jiàn)明顯差異。在葉色方面,寨河村試驗(yàn)點(diǎn)添加微生物肥料的處理均不弱于對(duì)照,其中處理3、處理6、處理9這3個(gè)用量最大的處理煙草葉色要比對(duì)照明顯更綠;而在李洼村試驗(yàn)點(diǎn)處理1和處理5添加微生物肥料后葉色卻比對(duì)照稍弱,只有處理3和處理9這2個(gè)用量最大的處理煙草葉色較對(duì)照更綠。

        2.2 農(nóng)藝性狀

        從表2可以看出,移栽期增施微生物菌肥有促進(jìn)煙株生長(zhǎng)的作用,但不同試驗(yàn)地點(diǎn)對(duì)煙株生長(zhǎng)發(fā)育的影響并不一致。在寨河村試驗(yàn)點(diǎn),增施微生物肥的各處理煙株在株高、葉長(zhǎng)、葉寬、節(jié)距以及莖圍等指標(biāo)上基本不弱于對(duì)照。其中株高最高的處理是處理8,其次為處理3和處理5,株高較對(duì)照分別增長(zhǎng)4.60%、4.30%、3.20%,差異顯著。各微生物肥料對(duì)葉長(zhǎng)、葉寬、節(jié)距以及莖圍等農(nóng)藝性狀指標(biāo)促進(jìn)作用較大的處理分別是處理3、處理5和處理9,基本都遵循微生物肥施用濃度越高對(duì)煙草生長(zhǎng)發(fā)育的增強(qiáng)作用越強(qiáng)的規(guī)律。在李洼村試驗(yàn)點(diǎn)煙株的生長(zhǎng)也同樣遵循這個(gè)規(guī)律,3種不同微生物肥料對(duì)煙株生長(zhǎng)增強(qiáng)作用最強(qiáng)的處理分別是處理3、處理6和處理9。但是在李洼村試驗(yàn)點(diǎn)各處理的煙株各個(gè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)平均值均明顯高于寨河村試驗(yàn)點(diǎn)的煙株。

        2.3 田間病害發(fā)病情況

        試驗(yàn)期間,兩地雨熱均勻溫濕適宜,均未見(jiàn)病害暴發(fā)。田間調(diào)查偶見(jiàn)感染煙草花葉病毒(TMV)和氣候斑點(diǎn)病的煙株,不同處理之間以及與對(duì)照相比均沒(méi)有明顯差別。

        2.4 經(jīng)濟(jì)性狀分析

        增施微生物肥料在兩地都能明顯提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值(表3)。對(duì)增施昆騰微生物菌劑的處理1至處理3而言,處理3在寨河村對(duì)煙草產(chǎn)量、產(chǎn)值的促進(jìn)效果最為明顯,較對(duì)照分別顯著提高3.23%、6.60%;在李洼村試驗(yàn)點(diǎn)也是處理3對(duì)產(chǎn)量、產(chǎn)值的促進(jìn)效果最為有效,分別較對(duì)照顯著提高5.11%、5.17%。雖然處理3在李洼村試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量比寨河村高,但其在李洼村試驗(yàn)點(diǎn)中上等煙比例和收購(gòu)均價(jià)等方面均比寨河村試驗(yàn)點(diǎn)低??傮w上,雙藻生物有機(jī)肥2.0和武夷菌微生物菌劑在寨河村對(duì)煙草產(chǎn)量和產(chǎn)值增加效果最明顯的處理分別是處理5、處理9,產(chǎn)量較對(duì)照分別提高2.23%、2.87%,產(chǎn)值分別提高7.23%、6.23%;在李洼村試驗(yàn)點(diǎn)對(duì)煙草產(chǎn)量和產(chǎn)值提高最明顯的處理分別是處理6、處理9,產(chǎn)量較對(duì)照分別提高8.36%、2.93%,產(chǎn)值分別提高7.24%、4.70%??傮w來(lái)看,在寨河村和李洼村試驗(yàn)點(diǎn),對(duì)產(chǎn)量和產(chǎn)值提高效果最明顯的分別是處理5和處理6。整體而言,李洼村上等煙比例高于寨河村,但是2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的中上等煙比例和均價(jià)均沒(méi)有顯著性差異。

        2.5 上部煙葉理化性質(zhì)分析

        烤后煙葉分級(jí)后,對(duì)C3F和B2F進(jìn)行物理指標(biāo)和化學(xué)成分測(cè)定。如表4所示,增施微生物肥處理能夠有效提高C3F和B2F煙葉的單葉質(zhì)量,無(wú)論是在寨河村試驗(yàn)點(diǎn)還是李洼村試驗(yàn)點(diǎn),施用不同微生物肥料,單葉質(zhì)量一般遵循隨著微生物肥料施用量的增加而逐漸增加的規(guī)律。在寨河村,C3F煙葉單葉質(zhì)量最大的3個(gè)處理分別是處理3、處理5、處理9,較對(duì)照分別增加2.39%、5.93%、1.87%,且差異顯著;在李洼村,處理3、處理4、處理9 C3F單葉質(zhì)量較對(duì)照分別顯著增加4.79%、3.94%、4.79%。如表5所示,對(duì)B2F煙葉而言,在寨河村和李洼村施用不同種類(lèi)微生物肥料對(duì)單葉質(zhì)量提高最大的處理分別為處理3、處理5、處理9和處理3、處理6和處理7。同時(shí),結(jié)合表4、表5發(fā)現(xiàn)單葉質(zhì)量大的處理其烤后煙葉葉長(zhǎng)和葉寬也較大,葉面積的增大導(dǎo)致單葉質(zhì)量的增加。此外,無(wú)論是C3F還是B2F,李洼村試驗(yàn)點(diǎn)的煙葉質(zhì)量、烤后煙葉長(zhǎng)和葉寬都要明顯高于寨河村試驗(yàn)點(diǎn)。

        施用微生物肥處理的煙葉的化學(xué)成分相對(duì)更加協(xié)調(diào)。在寨河村和李洼村試驗(yàn)點(diǎn),增施微生物肥料能夠有效降低C3F和B2F煙葉的煙堿含量并且提高鉀氯比,這些化學(xué)成分含量在2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)基本都隨著微生物肥料用量的增加而更加協(xié)調(diào)。在寨河村試驗(yàn)點(diǎn)施用不同種類(lèi)微生物肥料,B2F煙葉鉀氯比最高的處理分別是處理3、處理6、處理9,其鉀氮比基本都在3.5左右,符合優(yōu)質(zhì)煙葉鉀氯比指標(biāo)范圍并且要明顯優(yōu)于對(duì)照和其他處理。

        3 討論

        在煙葉生產(chǎn)中,整個(gè)煙草生長(zhǎng)期單純施用化學(xué)肥料的施肥方式已逐漸替代為主施化學(xué)肥料,輔施有機(jī)肥、生物炭、生物雌激素等其他類(lèi)型肥料。微生物肥料就是一種對(duì)煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量提升非常有效的輔助肥料。有研究指出,微生物肥料中的活菌能夠有效降解煙草根系分泌的一些有毒物質(zhì),改善煙株根際微環(huán)境從而提高煙草產(chǎn)量和質(zhì)量[11];并且有研究指出,微生物肥料的施用能夠提高土壤中有機(jī)質(zhì)、速效鉀、有效磷甚至是堿解氮的含量[8,14],增加土壤微生物功能的多樣性及酶活性,進(jìn)而使得土壤肥力增加,從而有益于煙草的生長(zhǎng)發(fā)育和煙葉品質(zhì)的提升。微生物肥料的施用甚至還能夠減少煙草農(nóng)藥的施用量[15],并且對(duì)煙草青枯病等病害也具有一定的防治效果[16]。在本研究中,無(wú)論是在旬陽(yáng)縣寨河村還是洛南縣李洼村,施用微生物肥料的各個(gè)處理煙株在株高、葉長(zhǎng)、葉寬、莖圍等農(nóng)藝性狀方面都較對(duì)照有明顯的提升,進(jìn)而提高了煙葉產(chǎn)量,這與張良等的研究結(jié)果[17-19]基本一致。究其原因,一方面可能是微生物菌肥提高了土壤肥力從而促進(jìn)了煙株的生長(zhǎng);另一方面則有可能是微生物菌肥中的活菌由于數(shù)量眾多在煙草根際形成優(yōu)勢(shì)菌落,通過(guò)與植物互作或者分泌的刺激代謝產(chǎn)物(如植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等)促進(jìn)了煙株的發(fā)育[20]。

        此外,本研究還發(fā)現(xiàn)在兩地施用微生物肥料之后,無(wú)論是C3F還是B2F,烤后煙葉煙堿含量都有著不同程度的降低,其降低的趨勢(shì)與微生物肥料對(duì)煙株生長(zhǎng)的促進(jìn)程度呈正相關(guān)關(guān)系,即對(duì)煙株葉長(zhǎng)葉寬等性狀促進(jìn)越大的處理,其煙堿含量相對(duì)而言則降低的越多。這很有可能是由于煙葉面積的增大使煙堿的含量降低。這與卜令鐸等的研究基本一致,即通過(guò)促進(jìn)煙草開(kāi)片,從而提高葉面積降低上部煙葉的煙堿含量[21]。另一方面,施用微生物肥料還能夠提高煙葉的鉀氯比,從而使煙葉化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)。這與王政等的研究結(jié)果[18-22]基本一致。這很可能也與微生物在土壤中的解鉀活動(dòng)提高土壤養(yǎng)分含量有關(guān)[8]。

        雖然增施微生物肥料能夠促進(jìn)煙草生長(zhǎng)并提高煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量,但是在不同的試驗(yàn)地點(diǎn)不同種類(lèi)和用量的微生物肥料對(duì)煙株產(chǎn)量和質(zhì)量的影響是不一樣的。以煙葉產(chǎn)量而言,在寨河村施用昆騰微生物菌劑對(duì)產(chǎn)量的提升作用最為明顯;而在李洼村對(duì)產(chǎn)量提升效果最好的微生物肥料則是雙藻生物有機(jī)肥2.0;不同地區(qū)施用不同微生物肥料用量對(duì)煙葉產(chǎn)量的提升效果也不同,在兩地昆騰微生物菌劑和武夷菌微生物菌劑均是施用最高濃度(分別是處理3和處理9)對(duì)煙葉產(chǎn)量提升幅度最大,而雙藻生物有機(jī)肥2.0在寨河村和李洼村分別以中濃度(處理5)和高濃度(處理6)施用對(duì)煙葉產(chǎn)量提升效果最好。因此,篩選不同煙草產(chǎn)區(qū)最合適的微生物肥料種類(lèi)和用量是其進(jìn)行推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)。

        4 結(jié)論

        煙草移栽期增施微生物肥料能夠有效促進(jìn)煙株生長(zhǎng),其株高、葉長(zhǎng)、葉寬以及莖圍等農(nóng)藝性狀得到明顯促進(jìn);并且微生物肥料的增施不僅能夠提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值,促進(jìn)煙農(nóng)增收,而且還能夠明顯改善烤后煙葉的理化性質(zhì),使煙葉中各種化學(xué)成分含量更加協(xié)調(diào),提高了煙草品質(zhì)。微生物肥料的施用種類(lèi)和用量對(duì)煙草產(chǎn)量和質(zhì)量的影響受煙區(qū)生態(tài)影響較大。本研究中,在寨河村和李洼村分別以昆騰微生物菌劑和雙藻生物有機(jī)肥2.0對(duì)煙草產(chǎn)量和質(zhì)量提高效果最好;不同微生物肥料種類(lèi)在兩地以中高量用量對(duì)煙草產(chǎn)量和質(zhì)量的提升效果最為明顯。

        參考文獻(xiàn):

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