羅湄宏 段建軍 黃鶯
(貴州大學(xué)煙草學(xué)院,貴州 貴陽 550025)
煙草種植中,煙農(nóng)不重視肥力培育,偏重施用單一化肥,烤煙連作較普遍,導(dǎo)致烤煙養(yǎng)分吸收、產(chǎn)量和肥料利用率偏低,品質(zhì)不穩(wěn)定,制約貴州烤煙優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)[1,2]。隨著綠色農(nóng)業(yè)和可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)觀念的提出,有機肥在土壤保育中的作用越來越受到關(guān)注。有機肥含有植株生長所必需的元素[3-5],研究表明,有機肥可增加和更新土壤有機質(zhì),為農(nóng)作物生長提供較全面的養(yǎng)分[6]。基于此,通過田間試驗研究不同有機肥用量對烤后煙葉化學(xué)品質(zhì)的影響,為有機肥的合理施用提供科學(xué)依據(jù)。
供試的煙苗由貴州省遵義市湄潭縣煙草公司抄樂科技園提供,品種為“云煙87”。供試有機肥為竹炭有機肥,常規(guī)施肥處理施用的肥料為遵義市烤煙生產(chǎn)煙草專用基肥(N、P2O5、K2O的比例為9∶9∶25)和追肥(N、P2O5、K2O的比例為15∶0∶30)。竹炭有機肥相關(guān)參數(shù):NPK≥5%,有機質(zhì)≥40%,pH值6.0~8.0,有效活菌數(shù)≥0.2億·g-1,水分≤15%,外觀呈顆粒狀,包裝為25kg/袋,生產(chǎn)廠家為江西科農(nóng)沃科技有限責任公司?;繁葹?∶2,追肥分2次施入(移栽后第7天和第25天),每次施用量為總追肥量的1/2。
本試驗設(shè)置6個處理。CK:烤煙常規(guī)施肥;(以當?shù)乜緹熒a(chǎn)施用氮數(shù)量為準,4.5kg·667m-2);T0:不施肥(不施烤煙專用復(fù)合肥、不施竹炭有機肥);T1:竹炭有機肥,6.60kg·667m-2;T2:竹炭有機肥,13.2kg·667m-2;T3:竹炭有機肥,19.8kg·667m-2;T4:竹炭有機肥,26.4kg·667m-2。每個處理氮肥和鉀肥用量均為4.5kg·667m-2和12.5kg·667m-2;試驗小區(qū)設(shè)計以等價原則確定,每個處理區(qū)組中5個試驗處理加對照共6個小區(qū),并行設(shè)3次重復(fù)。
1.2.1 采樣方法
烤后煙樣:中部煙葉C3F樣品0.05kg,上部煙葉取B2F樣品0.05kg,45℃烘干,粉碎,用于煙葉化學(xué)成分分析。
1.2.2 煙樣化學(xué)指標及測定方法
全氮:硫酸-雙氧水消煮,凱氏定氮法;水溶性總糖、還原糖:3,5-二硝基水楊酸比色法,以上指標參照《煙草品質(zhì)分析》;全鉀:火焰光度法(YC/T173-2003);煙堿:紫外分光光度法(YC/T34-1996)。
利用Microsoft Excel 2013進行數(shù)據(jù)的處理和圖表的制作。
水溶性總糖含量是煙葉化學(xué)成分的重要指標,一定范圍內(nèi)水溶性總糖含量越高煙葉品質(zhì)越好,優(yōu)質(zhì)煙葉中水溶性總糖含量一般為18%~24%。當水溶性總糖含量過高時,將破壞煙氣酸堿平衡,使煙味平淡。竹炭有機肥對烘烤后煙葉水溶性總糖含量的影響見表1。由表1可知,煙葉總糖含量因煙葉葉位變化而不同,表現(xiàn)為中部葉>上部葉>下部葉。其中不同處理的上部葉總糖含量高低順序為T2>T3>T1>T4>T0>CK。除CK處理外,其余各處理總糖含量均處于優(yōu)質(zhì)煙的總糖含量范圍內(nèi)。T2處理的總糖含量較高,對提高煙葉的吸食質(zhì)量有促進作用,說明T2處理竹炭有機肥施用量最為合適。從中部葉的總糖含量來看,總糖含量高低依次為CK>T2>T3>T4>T0>T1,除T1、T0處理外,其余各處理含量均超過了優(yōu)質(zhì)煙總糖含量范圍。從下部葉的總糖含量來看,總糖含量高低順序為T2>T3>T4>CK>T1>T0,除T2和T3外,其余處理總糖含量均未達到優(yōu)質(zhì)煙總糖含量范圍,但與T0處理相比,總糖含量均有提高??傮w來看,T2總糖含量較高,對提高煙葉的吸食質(zhì)量有促進作用,說明T2處理竹炭有機肥施用量最適宜。
還原糖是水溶性總糖的主要部分,對煙葉品質(zhì)有重要影響,優(yōu)質(zhì)烤煙的還原糖含量在16%~22%。竹炭有機肥施用對烤后煙葉上部葉(B2F)、中部葉(C3F)和下部葉(X2F)的還原糖含量的影響見表1。由表1可知,各處理烤后煙葉的還原糖含量均表現(xiàn)為中部葉>上部葉>下部葉,與總糖含量規(guī)律一致。施用竹炭有機肥對烤后各部位煙葉還原糖含量均有極顯著影響(p<0.01)。從上部葉還原糖含量來看,還原糖含量高低為T2>T3>T4>T1>CK>T0,除了T0處理以外,其余處理還原糖含量均處于優(yōu)質(zhì)煙還原糖含量范圍內(nèi)。從中部葉還原糖含量來看,還原糖含量高低為CK>T2>T3>T4>T0>T1,除T1、T0、T4處理外,其余處理含量均超過了優(yōu)質(zhì)煙還原糖含量范圍。從下部葉還原糖含量來看,其高低順序為T2>T4>T1>CK>T3>T0,除T2外,其余各處理還原糖含量均未達到優(yōu)質(zhì)煙還原糖的含量范圍,但較T0處理,均提高了還原糖含量??傮w上,T2還原糖含量較高,對提高煙葉的吸食質(zhì)量有促進作用,說明T2處理竹炭有機肥施用量對提高煙葉的還原糖有促進作用。
總氮含量極大地影響烤煙煙葉品質(zhì),總氮含量低則吃味平淡,而含量過高則產(chǎn)生強烈的辛辣煙氣,刺激性大??緹煙熑~總氮含量一般在1.5%~3.5%,優(yōu)質(zhì)烤煙煙葉總氮含量則要求在2.5%左右。煙堿又稱尼古丁,主要作用是構(gòu)成煙葉特殊的生理強度和影響煙葉的吃味和勁頭??緹煙熑~煙堿含量一般在1.5%~3.5%為適宜。煙堿含量低于1%時煙氣少香無味,勁頭不足;煙堿含量高于3.5%時刺激性強,吃味辛辣。煙堿含量在2%左右較為適宜,和其它化合物含量協(xié)調(diào)一致時則能獲得良好的吃味。竹炭有機肥施用對烤煙煙葉總氮和煙堿含量的影響見表1。由表1可知,不同處理的煙葉總氮含量在1.54%~4.31%,其中,上部葉(B2F)的總氮含量在3.11%~4.31%,除T2處理的總氮含量在合適范圍內(nèi),其它各處理上部葉的總氮含量均>3.5%,超出了正常的范圍。中部葉葉片總氮含量在1.88%~2.89%,各處理的總氮含量均在合適范圍內(nèi)。下部葉的總氮含量在1.54%~3.71%,除T0處理外,其余各處理的總氮含量均在合理范圍之內(nèi)。從不同部位煙葉的總氮含量看,煙葉總氮含量總體表現(xiàn)為上部葉>中部葉>下部葉,T2處理3個部位煙葉的總氮含量均在優(yōu)質(zhì)煙范圍內(nèi)。
表1 竹炭有機肥施用對烤煙煙葉化學(xué)品質(zhì)的影響
由表1可知,不同處理不同部位的煙葉煙堿含量在2.30%~4.14%,其中,上部葉煙堿含量在3.44%~4.14%,中部葉煙堿含量在3.12%~3.60%,下部葉煙堿含量在2.30%~2.63%,表現(xiàn)出煙堿含量隨煙葉葉位升高而升高,即上部葉>中部葉>下部葉。與其它處理相比,T2處理的上部葉、中部葉、下部葉煙堿含量均在1.5%~3.5%,綜合表現(xiàn)較好。
總鉀是重要的煙草品質(zhì)評價指標,鉀也是公認的品質(zhì)元素。鉀對煙葉的顏色、組織都有較好的作用,對增加燃燒性和陰燃持火力的影響最大。含鉀量高的煙葉色澤好、香味足、吃味好,同時陰燃持火力強,有利于降低焦油含量,提高煙葉安全性。優(yōu)質(zhì)煙的總含鉀量一般要求>2%。竹炭有機肥施用量對烤煙不同部位總鉀含量的影響見表1。從表1可以看出,煙葉總鉀含量有隨葉位升高而降低的趨勢,即下部葉>中部葉>上部葉。其中,上部葉總含鉀量在0.97%~1.42%,中部葉總鉀含量在1.03%~1.56%,下部葉總鉀含量在1.11%~2.03%,除T2處理下部葉外,所有處理所有部位煙葉總鉀含量均低于優(yōu)質(zhì)煙的要求范圍。方差分析和多重比較結(jié)果表明,竹炭有機肥施用量對烤煙煙葉總鉀含量有顯著性影響。對下部葉而言,除CK處理外,T2處理的總鉀含量顯著高于其它處理(p<0.05),且與T0、T1和T3處理之間達到極顯著差異水平(p<0.01)。中部葉T2處理的總鉀含量亦顯著高于其它各處理(p<0.05),并與T0、T3和T4處理之間達到了極顯著的差異水平(p<0.01)。上部葉T2處理的總鉀含量與其它處理之間均達到了極顯著的差異水平(p<0.01),其它處理之間,除T0、T1與T4處理之間無顯著性差異外(p>0.05),其它處理之間均有顯著性差異(p<0.05)。
糖分擁有量是煙葉化學(xué)成分的主要指標,在一定動態(tài)變化范圍內(nèi),糖含量高則煙樣品質(zhì)好,質(zhì)地好的烤煙總糖含量一般為18%~24%。在本試驗中,煙葉總糖含量隨煙葉葉位的變化而不同,中部葉高于上部葉及下部葉。易建華也證實,中部葉總糖、還原糖高于上部葉、下部葉,其試驗結(jié)論與本試驗一致。本試驗表明,烤煙總氮、煙堿含量表現(xiàn)出上部煙葉高于中部煙葉及下部煙葉,與之前研究結(jié)果相似。吳雪萍研究表明,上部葉總氮、煙堿含量比其它部位煙葉高;易建華等研究指出,中部煙葉總氮、煙堿含量低于上部煙葉;劉泓等研究表明,下部煙樣煙堿含量偏小,上部葉、中部葉、下部葉煙樣煙堿含量有明顯差異,表現(xiàn)為上部葉>中部葉>下部葉。鉀是烤煙質(zhì)地評價指標的主要指標,是一致認同的品質(zhì)元素。含鉀量高的煙樣色澤好、香味足、吃味好,同時陰燃持火力強,有利于降低焦油含量,提高煙葉安全性。好的煙樣的含鉀量普遍要求>2%。本試驗中,煙葉鉀含量均基本低于優(yōu)質(zhì)烤煙要求范圍,這可能是因為煙田中有效鉀含量較少,竹炭有機肥的鉀素供給未能滿足煙株發(fā)育所需。煙樣鉀含量隨煙樣葉位升高而降低的趨勢,即下部煙葉>中部煙葉>上部煙葉。有研究表明,煙葉鉀含量分布明顯不均衡,在煙葉鉀素高的情況下,煙葉部位由下到上鉀含量一般呈下降趨勢,與本試驗鉀含量隨煙葉葉位上升而降低相符合。
總體看來,T2水溶性總糖含量較高,對提高煙樣的評析質(zhì)量有積極影響,說明T2處理竹炭有機肥施用量對提高煙葉的水溶性總糖有促進作用。總體看來,T2還原糖含量較高,對提高煙葉的吸食質(zhì)量有促進作用,說明T2處理竹炭有機肥施用量對提高煙葉的還原糖有促進作用??傮w看來,只有T2處理可以將這3個部位的總氮含量都控制在優(yōu)質(zhì)煙范圍,說明T2處理綜合效果最好。T2處理與其它處理相比,上部葉、中部葉、下部葉煙堿含量均在1.5%~3.5%,綜合表現(xiàn)較好。其它處理較T0相比,煙樣鉀含量均提高,說明添加竹炭有機肥可以增加煙葉鉀含量。在下部葉、中部葉、上部葉中,T2處理煙葉糖堿比較接近10,表現(xiàn)較好。各處理還原糖與總糖比值除下部葉T3處理較低,僅為0.62以外,其余處理均在0.9左右,其中只有T4處理上部葉、下部葉、中部葉比值均>0.9,符合優(yōu)質(zhì)煙標準。而在下部葉、中部葉、上部葉中,T2處理煙葉氮堿比較接近于1,表現(xiàn)較好。綜上所述,T2處理對烤煙產(chǎn)質(zhì)綜合效果最好。