何志群蔣南羅桂仙呂婉茹成志軍楊青元陳彬毅吳建華

(1.北京恩格蘭環(huán)境技術(shù)有限責(zé)任公司，北京 100055；2.攀枝花市農(nóng)林科學(xué)研究院，四川 攀枝花 617061；3.湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，湖南 長沙 410014)

土壤是影響煙葉生產(chǎn)重要的條件之一，也是可持續(xù)農(nóng)業(yè)的首要因素，可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)必須要發(fā)掘土壤本身的生產(chǎn)潛力并減少農(nóng)用化學(xué)品的使用，節(jié)約資源，減少環(huán)境污染，同時還要實現(xiàn)食物可持續(xù)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)[1]。隨著國內(nèi)大部分煙區(qū)的土地復(fù)種指數(shù)的提高、無機(jī)肥料的不合理使用以及輪作不足，導(dǎo)致煙田土壤養(yǎng)分失衡、pH變化、微生物種群結(jié)構(gòu)趨劣等[2-5]，更甚者，烤煙連作所產(chǎn)生的化感物質(zhì)嚴(yán)重抑制了烤煙生長發(fā)育，還大幅降低烤煙根系對NO3-、SO42-、K+等養(yǎng)分的吸收[6,7],影響了煙葉質(zhì)量。同時，過量使用農(nóng)藥和化肥又增加了農(nóng)田的環(huán)境風(fēng)險[8]。從農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)通過采用微生物菌通過特殊工藝制成用于作物的微生物菌肥，其不僅具有降低土壤鹽分，增強(qiáng)根際土壤酶活性，改善土壤理化性質(zhì)和微生物群落結(jié)構(gòu)的作用[9]，還能促進(jìn)植物的光合效能，加強(qiáng)植株根系對于土壤養(yǎng)分的吸收利用，增加作物產(chǎn)量，提高經(jīng)濟(jì)效益[10]。因此，本試驗通過研究恩格蘭抗重茬微生物菌劑不同用量對植煙土壤、煙株生長發(fā)育以及產(chǎn)質(zhì)量的影響，旨在探索施用恩格蘭抗重茬微生物菌劑后促進(jìn)煙株早生快發(fā)，有效提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量及外觀質(zhì)量性，并為恩格蘭抗重茬微生物菌劑在烤煙生產(chǎn)中的實際應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試驗地概況

本試驗于2016年3—10月在攀枝花市米易縣開展，該地海拔1725m，前茬種植油菜，土壤類型為紅壤性水稻土，選取田間肥力水平一致、地勢平坦的丘塊作為試驗田，供試菌肥為恩格蘭抗重茬微生物菌劑，參試品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N“云煙85”，試驗土壤選取煙稻輪作土壤，施肥前土壤基本養(yǎng)分情況為pH值6.04、有機(jī)質(zhì)16.90mg·kg-1、全氮0.93g·kg-1、堿解氮131.2mg·kg-1、速效磷1.78mg·kg-1、速效鉀143.11mg·kg-1。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)計為單因素隨機(jī)區(qū)組試驗，在常規(guī)施用基肥的基礎(chǔ)上，通過添加恩格蘭抗重茬菌劑(北京恩格蘭環(huán)境技術(shù)有限責(zé)任公司提供)不同施用量作為因子，設(shè)4個處理，分別是T1，烤煙專用復(fù)合肥；T2，烤煙專用復(fù)合肥加恩格蘭抗重茬菌劑30kg·hm-2；T3，烤煙專用復(fù)合肥加恩格蘭抗重茬菌劑60kg·hm-2；T4，90%烤煙專用復(fù)合肥加恩格蘭抗重茬菌劑30kg·hm-2。其中烤煙專用復(fù)合肥氮磷鉀含量比例為N∶P2O5∶K2O=10∶15∶25，每個處理設(shè)置3個重復(fù)，共12個小區(qū)，每個小區(qū)67m2，煙株于5月17日移栽，7月19日開始采烤，9月26日采烤結(jié)束。田間株距為55cm，田壟間距為120cm。恩格蘭抗重茬微生物菌劑(有效活菌數(shù)量均≥5×109個·g-1)。添加方法為預(yù)先在田壟上留出煙株移栽的穴，將稱好的恩格蘭抗重茬微生物菌劑添加至基施肥料，混勻后再以移栽穴為圓心，半徑5cm處進(jìn)行穴施。除此以外，所有栽培技術(shù)及田間管理措施等，均按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉栽培措施進(jìn)行。

1.3 測定項目內(nèi)容及方法

1.3.1 主要生育時期記載

參照中華人民共和國煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[11]YC/T 142-2010煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法，記載大田主要生長時期。主要記載移栽期、還苗期、團(tuán)棵期、旺長期、成熟期、終采期。

1.3.2 煙株植物學(xué)性狀測定

于移栽后70d在對應(yīng)各小區(qū)中間行選取有代表性的煙株10株作為定點株，參照中華人民共和國煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[11]YC/T 142-2010，調(diào)查株高、葉數(shù)、莖圍、節(jié)距、最大葉長與寬，并計算最大葉葉面積(計算公式：葉面積=長×寬×0.6345)。

1.3.3 烤煙外觀質(zhì)量測定方法

由專業(yè)技術(shù)人員參照GB 2635-92烤煙和煙葉外觀質(zhì)量測評標(biāo)準(zhǔn)(如表1所示)判定各處理初烤煙葉的外觀質(zhì)量并進(jìn)行評分，包括對成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、身份、油分、色度等進(jìn)行評價打分。

表1 烤煙外觀質(zhì)量評價指標(biāo)及評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.4 煙葉經(jīng)濟(jì)性狀測定方法

按照本年煙葉收購價計算均價與產(chǎn)值，對上等煙比例、均價、產(chǎn)量和產(chǎn)值這4項經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)作為其經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)的綜合評價依據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2007 整理數(shù)據(jù)，利用SPSS 22.0進(jìn)行方差分析，多重比較采用Duncan法，利用R語言(vegan程序包)進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 大田主要生育時期

由表2可知，各處理生育節(jié)點基本一致，施用恩格蘭抗重茬微生物菌劑的處理較T1處理均有所提前，T2處理較T1處理提前2d，T3處理較T1處理提前3d，T4處理較T1處理提前1d，表明施用恩格蘭抗重茬微生物菌劑能促進(jìn)煙苗早生快發(fā)。T1大田生育期較其它處理晚3d，出現(xiàn)這種情況的可能原因是T1處理未加施菌劑，土壤在后期供氮能力較施加菌劑的處理減少，導(dǎo)致植株生長發(fā)育減緩，生育期較其它處理長。以上結(jié)果說明，施用恩格蘭抗重茬微生物菌劑能夠在前期促進(jìn)煙苗的早生快發(fā)，產(chǎn)生一定的前期優(yōu)勢，縮短煙草大田生育期。

表2 主要生育時期

2.2 不同處理烤煙移栽后70d主要農(nóng)藝性狀指標(biāo)

由表3可知，從移栽后70d的農(nóng)藝性狀來看，施用恩格蘭抗重茬微生物菌劑對烤煙部分植物學(xué)性狀產(chǎn)生了良性影響。從株高上來看，T2株高較T1增長11.09%，T3株高較T1增長3.25%，T4株高較T1增長12.79%；從有效葉數(shù)上來看，T2有效葉數(shù)較T1增長7.14%，T3有效葉數(shù)較T1增長8.04%，T4有效葉數(shù)較T1增長9.82%；從節(jié)距上來看，T2節(jié)距較T1增長3.68%，T3節(jié)距較T1降低4.43%，T4節(jié)距較T1增長2.7%；從莖圍上來看，T2莖圍較T1增長0.59%，T3莖圍較T1增長16.59%，T4莖圍較T1增長11.14%；從最大葉長上來看，T2最大葉長較T1增長3.31%，T3最大葉長較T1增長12.81%，T4最大葉長較T1增長3.02%；從最大葉寬上來看，T2最大葉寬較T1增長9.61%，T3最大葉寬較T1增長29.26%，T4最大葉寬較T1增長13.97%；從最大葉葉面積上來看，T2最大葉葉面積較T1增長13.23%，T3最大葉葉面積較T1增長45.87%，T4最大葉葉面積較T1增長17.42%。

表3 移栽后70d農(nóng)藝性狀

2.3 不同處理烤煙各部位外觀質(zhì)量評價指標(biāo)

由表4、5、6可知，各處理上部葉B2F等級的煙葉T1處理煙葉成熟度指標(biāo)是尚熟，T2、T3、T4處理煙葉成熟度指標(biāo)是成熟，T1處理煙葉葉片結(jié)構(gòu)指標(biāo)是稍密，其它處理煙葉葉片結(jié)構(gòu)指標(biāo)是尚疏松以外，T1、T2、T3、T4其它烤煙外觀質(zhì)量指標(biāo)均為煙葉顏色指標(biāo)為橘黃、身份指標(biāo)為中等、油分指標(biāo)為稍有、色度指標(biāo)為濃；各處理中部葉C3F等級的煙葉除T4處理身份指標(biāo)是稍薄，T1、T2、T3處理C3F煙葉身份指標(biāo)是中以外，其它烤煙外觀質(zhì)量指標(biāo)均為煙葉顏色指標(biāo)為橘黃、成熟度指標(biāo)為成熟、葉片結(jié)構(gòu)指標(biāo)為疏松、油分指標(biāo)為有、色度指標(biāo)為濃；各處理下部葉X2F等級的煙葉除T4處理色度指標(biāo)是弱，T1、T2、T3處理X2F煙葉色度指標(biāo)是中以外，其它烤煙外觀質(zhì)量指標(biāo)均為煙葉顏色指標(biāo)為橘黃、成熟度指標(biāo)為成熟、葉片結(jié)構(gòu)指標(biāo)為疏松、身份指標(biāo)為薄、油分指標(biāo)為稍有。

表4 B2F烤煙外觀質(zhì)量評價指標(biāo)

表5 C3F烤煙外觀質(zhì)量評價指標(biāo)

表6 X2F烤煙外觀質(zhì)量評價指標(biāo)

2.4 不同處理主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)

從表7可以看出，施加菌劑的處理組T2、T3、T4均價相比不施加菌劑處理組T1，產(chǎn)量增長以T3處理組最低，T2處理組最高，T2、T3、T4處理組產(chǎn)量增長較T1處理組增長量為-1.96%～2.55%；上等煙比例T2、T3、T4處理組較T1處理組增長4.39%～15.48%，其中以T3處理組上等煙比例最高；中等煙比例T2、T3、T4處理組較T1處理組增長0.75%～3.57%，其中以T3處理組中等煙比例最高；上中等煙比例T2、T3、T4處理組較T1處理組增長1.07%～4.62%，其中以T3處理組上中等煙比例最高；均價上T2、T3、T4處理組較T1處理組增長3.89%～9.64%，其中以T3處理組均價最高；667m2產(chǎn)值上T2、T3、T4處理組較T1處理組增長量為3.47%～7.91%，其中以T2處理組產(chǎn)值最高。從主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)上可以看出，產(chǎn)量增長上以T3處理組最低，T2處理組最高，其中以T3處理組上等煙比例最高，T1處理組最低；中等煙比例以T3處理組中等煙比例最高，T1處理組最低；上中等煙比例以T3處理組上中等煙比例最高，T1處理組最低；均價上T3處理組均價最高，T1處理組最低；667m2產(chǎn)值上以T2處理組產(chǎn)值最高，T1處理組最低。

表7 不同處理主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)

3 討論

3.1 不同處理對烤煙主要生育時期及農(nóng)藝性狀的影響

通過對農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)分析，施用恩格蘭抗重茬菌劑在移栽后70d對烤煙葉數(shù)、莖圍、最大葉長寬、有效葉片數(shù)及最大葉葉面積影響均有顯著提升作用，說明施用恩格蘭抗重茬菌劑在煙株發(fā)育前中期能有效促進(jìn)煙株的生長發(fā)育。初步表明，恩格蘭抗重茬菌劑對烤煙前中期生長發(fā)育，促進(jìn)主要農(nóng)藝性狀指標(biāo)的提高有一定的作用效果。

3.2 不同處理對烤煙外觀質(zhì)量評價指標(biāo)

煙葉外觀質(zhì)量能夠反映出煙葉質(zhì)量的好壞，是收購定級中的重要因素，與煙農(nóng)收入緊密相關(guān)。從上部葉B2F等級來看，T1處理煙葉成熟度不足、葉片結(jié)構(gòu)指標(biāo)是稍密，原因可能是因為雨水偏多，肥料流失較多，肥料在生長發(fā)育期供應(yīng)不足導(dǎo)致煙葉成熟度不夠。而施用菌劑的處理組通過改變土壤結(jié)構(gòu)，減少肥料的流失達(dá)到保土保肥的目的，從而提高煙葉的成熟度和優(yōu)化煙葉葉片結(jié)構(gòu)，這與徐洪宇等[12]研究結(jié)果相同。中部葉C3F等級的煙葉T4處理身份指標(biāo)是稍薄、下部葉X2F等級的煙葉T4處理色度指標(biāo)是弱，因為施用的微生物繁殖消耗了一部分的土壤肥力，導(dǎo)致烤煙生長發(fā)育受到影響，煙葉化學(xué)成分發(fā)生變化，從而使T4處理C3F等級煙葉的身份指標(biāo)和X2F等級煙葉的色度評分降低。

3.3 不同處理對主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)的影響

從結(jié)果可以看出，施用恩格蘭抗重茬菌劑能提高煙葉的上中等煙比例，有效提升煙葉質(zhì)量，且施用越多效果越好。從T3處理來看，施用過多菌肥會降低產(chǎn)量，是因為微生物菌肥的繁殖需要消耗一定的土壤肥力，從而導(dǎo)致烤煙產(chǎn)量下降，這與楊培香等[13]研究結(jié)果相同。考慮到微生物菌肥施用成本和微生物菌肥對煙葉產(chǎn)質(zhì)量及產(chǎn)值的提升效果，綜合來看T2處理(烤煙專用復(fù)合肥加恩格蘭抗重茬菌劑30kg·hm-2)的施用效果最佳。

4 結(jié)論

在常規(guī)施肥的情況下加施菌劑能夠促進(jìn)煙株的早生快發(fā)，提高均價，產(chǎn)值，上、中等煙比例。在減施基肥10%的情況下加施菌劑相比對照，產(chǎn)量沒有表現(xiàn)出劣勢，均價及產(chǎn)值均有提高，經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益明顯。從經(jīng)濟(jì)效益和對烤煙的農(nóng)藝性狀綜合效果來看，T2處理組(烤煙專用復(fù)合肥加恩格蘭抗重茬菌劑30kg·hm-2)效果最好。