羅 優(yōu),韓天華,張雪奇,廖德智,周寸偉,童 君,和汝惠,李佛琳,賀 彪*

(1.云南省煙草公司麗江市公司,云南麗江 674100;2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院,云南昆明 650201)

煙草作為云南省重要的經(jīng)濟(jì)作物,生態(tài)環(huán)境、耕作方式、品種和病蟲(chóng)害等諸多因素影響其質(zhì)量、產(chǎn)量,進(jìn)而影響其經(jīng)濟(jì)效益[1]。其中可通過(guò)優(yōu)化栽培耕作和施肥方式、調(diào)整施用量和種植密度等措施來(lái)調(diào)控?zé)熑~品質(zhì)[2]。長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)植煙區(qū)仍存在長(zhǎng)期連作、過(guò)量施用化肥和重用輕養(yǎng)等現(xiàn)象[3],加劇植煙土壤板結(jié)、養(yǎng)分失衡、微生態(tài)環(huán)境失調(diào)[3-4],致土壤耕層生產(chǎn)力下降、煙葉產(chǎn)量產(chǎn)值下降,加劇病蟲(chóng)害發(fā)生流行等問(wèn)題,嚴(yán)重影響優(yōu)質(zhì)煙葉形成[5]。有機(jī)肥作為富含有機(jī)質(zhì)、微量元素肥料,是煙草生產(chǎn)常用碳源,肥效較化肥長(zhǎng),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)釋放充分,在土壤保育和修復(fù)方面具有重要作用[6]。在煙田中施用有機(jī)肥可有效增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,改善土壤理化性狀和微生態(tài)環(huán)境,提高煙葉質(zhì)量,提升其化學(xué)成分協(xié)調(diào)性、煙葉香氣質(zhì)量[7-9]。針對(duì)云南省麗江煙區(qū)大田生產(chǎn)中有機(jī)肥施用混亂、烤煙質(zhì)量不高等問(wèn)題,以有機(jī)肥與化肥配施可提高作物肥料利用率,有效提升清香型煙葉品質(zhì),對(duì)化肥減量施用具有積極意義。

目前,大田生產(chǎn)中有機(jī)肥常以塘或環(huán)施方式進(jìn)行,然而不同有機(jī)肥施用方式、空間和集中度差異常影響其利用率與肥效,致煙草農(nóng)藝性狀和品質(zhì)降低[10]。研究表明,有機(jī)肥施用方式是影響肥效和利用效率的重要因素[11],關(guān)系著煙株生長(zhǎng)發(fā)育和煙葉品質(zhì)[12],施用有機(jī)肥已作為云南煙葉綠色可持續(xù)生產(chǎn)的重要措施之一[1]。因此,探求有機(jī)肥優(yōu)選施用方式、配施減氮肥最佳比例對(duì)促進(jìn)煙草生長(zhǎng)發(fā)育、提升煙葉品質(zhì)具有重要意義。筆者通過(guò)研究有機(jī)肥不同施用方式、配施減氮肥對(duì)煙草農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、化學(xué)成分的影響,篩選出有機(jī)肥優(yōu)選施用方式和最佳配施比例,為麗江煙區(qū)煙草大田生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況商品有機(jī)肥施用方式和配施減氮肥試驗(yàn)于2021年3—9月在云南省麗江市古城區(qū)七河鎮(zhèn)七河村委會(huì)(100.16′10″E,26.42′40″N,海拔2 355 m)中村八組田地進(jìn)行。有機(jī)肥施用方式試驗(yàn)前土壤理化性質(zhì):有機(jī)質(zhì)44.7 g/kg,水解性氮174.0 mg/kg,有效磷33.5 mg/kg,速效鉀592 mg/kg,全氮2.43 g/kg,全磷1.52 g/kg,全鉀13.3 g/kg,氯離子0.15 mg/kg,pH 6.07,烤煙品種為云煙97(由云南省煙草公司麗江市公司提供),前作為大麥,下同。配施減氮肥試驗(yàn)前土壤理化性質(zhì):有機(jī)質(zhì)19.5 g/kg,水解性氮68.2 mg/kg,有效磷14.3 mg/kg,速效鉀259 mg/kg,全氮1.05 g/kg,全磷0.50 g/kg,全鉀21.7 g/kg,氯離子1.33 mg/kg,pH 6.06。以上試驗(yàn)地地勢(shì)平坦、肥力均勻、排灌便。麗江屬低緯度高原季風(fēng)氣候區(qū)域,境內(nèi)亞熱帶至高寒帶氣候均有分布,年溫差小而日溫差大,干濕季節(jié)分明。全市年平均氣溫12.6～19.8 ℃,全年無(wú)霜期為191～301 d,年均降雨量911～1 040 mm,年日照時(shí)數(shù)2 298～2 566 h。

1.2 試驗(yàn)方法有機(jī)肥施肥方式:采取完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)田間小區(qū)試驗(yàn),共5個(gè)處理,3次重復(fù)。5個(gè)處理依次為B1撒施、B2條施、B3塘施(拌勻)、B4塘施(環(huán)狀),以不施有機(jī)肥為CK(和得利煙草專(zhuān)用復(fù)合肥,N-P2O5-K2O=12.5∶0∶33.5,總養(yǎng)分≥46%,硝態(tài)氮占總氮百分率≥60%,1 500 kg/hm2,云南云之葉生物技術(shù)有限公司),B1、B2、B3和B4處理各試驗(yàn)用地均施用有機(jī)肥料1 500 kg/hm2(精制煙用商品有機(jī)肥,有機(jī)質(zhì)≥50%,腐殖酸≥15%,N+P2O5+K2O≥5%,云南保山山田生物有機(jī)肥有限公司),株距0.6 m,行距1.2 m,四周設(shè)有保護(hù)行。

有機(jī)肥配施減氮肥:采用塘施方式(拌勻)施用有機(jī)肥,采取完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)田間小區(qū)試驗(yàn),設(shè)5個(gè)處理,3次重復(fù)。以全部施氮肥和得利煙草專(zhuān)用復(fù)合肥為CK對(duì)照,T1、T2、T3和T4依次為其量減少25%、50%、75%和100%,并配施與所減氮肥用量等量商品有機(jī)肥。T1為施用25%有機(jī)肥+施純氮量75%煙草專(zhuān)用復(fù)合肥,T2為施用50%有機(jī)肥+施純氮量50%煙草專(zhuān)用復(fù)合肥,T3為施用75%有機(jī)肥+施純氮量25%煙草專(zhuān)用復(fù)合肥,T4為施用100%有機(jī)肥。以上試驗(yàn)的田間種植與管理依麗江市煙葉標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)方法進(jìn)行。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法烤煙農(nóng)藝性狀:在烤煙打頂后測(cè)定煙株農(nóng)藝性狀,每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)以5點(diǎn)取樣法隨機(jī)選取15株長(zhǎng)勢(shì)較為一致的煙株。參照《YC/T 142—2010,煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測(cè)量方法》,測(cè)定煙草的株高、莖圍、節(jié)距、有效葉片、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬、最大葉面積等指標(biāo),取平均數(shù)。

經(jīng)濟(jì)性狀:各試驗(yàn)小區(qū)單獨(dú)采收、分開(kāi)掛竿烘烤調(diào)制?？竞鬅熑~參照GB 2635—1992的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行煙葉分級(jí)。統(tǒng)計(jì)煙葉總產(chǎn)量、上等煙葉比例、上中等煙葉比例,按照當(dāng)年指導(dǎo)收購(gòu)價(jià)統(tǒng)計(jì)均價(jià)、總產(chǎn)值等經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀。

煙葉化學(xué)指標(biāo):煙葉在采烤、分級(jí)后,每個(gè)處理取樣C3F各1 kg,總煙堿含量按照YC/T 468—2013測(cè)定,總糖和還原糖含量按照YC/T 159—2019測(cè)定,總氮含量按照YC/T 161—2002測(cè)定,Cl-按照YC/T 162—2011測(cè)定,pH按照YC/T 222—2007測(cè)定,石油醚提取物含量按照YC/T 176—2003測(cè)定,并計(jì)算糖堿比和兩糖比。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析采用Excel 2016和IBM SPSS Statistics 21對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用Duncan法進(jìn)行顯著性分析,以O(shè)rigin 2019進(jìn)行圖表制作,圖表中的數(shù)據(jù)為均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)肥施用方式和配施減氮肥對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響由表1可知,有機(jī)肥施用方式和配施減氮肥對(duì)煙草農(nóng)藝性狀有顯著影響(P<0.05)。有機(jī)肥施用方式中B3處理對(duì)煙草株高、葉片數(shù)、莖圍、中部葉長(zhǎng)、中部葉寬、上部葉長(zhǎng)和上部葉寬的影響較大,較CK對(duì)照分別提高了5.12%、15.54%、8.30%、6.71%、9.05%、6.59%和5.90%;其次為B4處理,較CK對(duì)照分別提高了1.57%、12.60%、4.30%、5.32%、6.78%、3.30%和6.76%。配施減氮肥中T1處理對(duì)煙草株高、葉片數(shù)、莖圍、節(jié)距、中部葉長(zhǎng)、中部葉寬、上部葉長(zhǎng)和上部葉寬的影響最大,較CK對(duì)照分別提高了6.57%、1.76%、2.91%、6.98%、6.06%、4.93%、2.87%和13.30%。

表1 不同處理煙草農(nóng)藝性狀Table 1 Agronomic characteristics of tobacco under different treatments

2.2 有機(jī)肥施用方式和配施減氮肥對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響有機(jī)肥施用方式和配施減氮肥各處理烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀見(jiàn)表2。由表2可知,施用商品有機(jī)肥料可有效提高煙草產(chǎn)量、產(chǎn)值、單葉重、中等煙比例和上等煙比例,B3處理表現(xiàn)最佳,其次是B4處理。B3處理煙草產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例、中等煙比例和單葉重較CK對(duì)照分別提高了3.27%、3.20%、5.65%、5.73%和3.41%;B4處理較CK對(duì)照分別提高了0.16%、1.70%、2.61%、12.18%和0.33%。有機(jī)肥配施減氮肥T1處理產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例、中等煙比例和單葉重較CK對(duì)照分別提高了4.89%、3.91%、3.79%、9.05%和8.99%。

表2 不同處理烤煙經(jīng)濟(jì)性狀Table 2 Economic characteristics of different treatments

2.3 有機(jī)肥施用方式和配施減氮肥對(duì)烤煙化學(xué)成分的影響由表3可知,有機(jī)肥施用方式對(duì)烤煙化學(xué)成分有顯著影響(P<0.05),表現(xiàn)為中部葉C3F中,B1、B2處理總糖顯著低于CK對(duì)照,B3和B4處理與CK對(duì)照差異不顯著;B1處理還原糖顯著低于CK,B2、B3、B4較CK對(duì)照差異不顯著;B1、B2和B4處理總堿顯著高于CK對(duì)照,B3與CK對(duì)照差異不顯著;B1處理總氮顯著高于CK,B2、B3、B4與CK對(duì)照差異不顯著;B3和B4處理鉀含量顯著高于CK,B1和B2處理與CK對(duì)照差異不顯著;B1處理氯離子顯著高于CK,B2、B3和B4與CK對(duì)照差異不顯著;B1、B2和B4處理糖堿比顯著低于CK,B3與CK對(duì)照差異不顯著;各處理兩糖比差異不顯著。有機(jī)肥配施減氮肥對(duì)烤煙化學(xué)成分有顯著影響(P<0.05),具體表現(xiàn)為中部葉C3F中,T3和T4處理總糖顯著低于T1,T1和T2與CK對(duì)照差異不顯著;T2、T3和T4處理還原糖均低于T1,T1與CK對(duì)照差異不顯著;T1、T2、T3和T4處理總堿顯著高于CK;T2、T3和T4處理總氮和鉀含量顯著高于CK,T1與CK對(duì)照差異不顯著;各處理氯離子無(wú)顯著差異;T2、T3和T4處理糖堿比顯著低于CK,T1與CK對(duì)照差異不顯著;各處理兩糖比差異不顯著。

表3 不同處理烤后煙葉化學(xué)成分(C3F)Table 3 Chemical components of flue-cured tobacco leaves under different treatments(C3F)

2.4 有機(jī)肥施用方式和配施減氮肥對(duì)石油醚提取物含量的影響有機(jī)肥施用方式對(duì)烤煙石油醚提取物有顯著影響(P<0.05)。B1、B2處理后中部葉C3F石油醚提取物顯著低于CK,B3、B4處理與CK無(wú)顯著差異,B1、B2、B3、B4和CK石油醚含量分別為3.8%、4.1%、4.8%、4.5%、4.6%。有機(jī)肥配施減量化肥處理對(duì)烤煙石油醚提取物有顯著影響(P<0.05)。T3和T4處理后中部葉C3F石油醚提取物顯著低于CK對(duì)照,T1、T2處理與CK無(wú)顯著差異,T1、T2、T3、T4和CK石油醚含量分別為4.6%、4.2%、3.8%、3.7%和4.3%(圖1)。

注:不同小寫(xiě)字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。Note:Different lowercase letters indicated significant difference between different treatments(P<0.05).圖1 不同處理C3F煙葉石油醚提取物含量Fig.1 Content of petroleum ether extract in C3F tobacco leaves of different treatments

3 討論

煙草農(nóng)藝性狀指標(biāo)可反映其生長(zhǎng)勢(shì),可直接體現(xiàn)其生長(zhǎng)代謝強(qiáng)弱與營(yíng)養(yǎng)狀況[13]。塘施(拌勻、環(huán)狀)方式施用有機(jī)肥,增施有機(jī)肥減氮肥均可提高煙草農(nóng)藝性狀指標(biāo),這與前人報(bào)道有機(jī)肥可顯著提高煙草株高、莖圍、葉長(zhǎng)和葉寬等農(nóng)藝性狀,促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育基本一致[13-17]。塘施(拌勻、環(huán)狀)方式施用有機(jī)肥和增施有機(jī)肥減氮肥能顯著提高烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值,提升上等煙比例效果,與李健銘等[18]研究結(jié)果一致。

該研究結(jié)果表明施用有機(jī)肥和增施有機(jī)肥減純氮肥在一定程度上提升了煙葉的煙堿、還原糖、總糖、總鉀含量和糖堿比,與潘金華等[19]研究結(jié)果一致。該研究結(jié)果表明隨著有機(jī)肥施用量的增加煙葉品質(zhì)提高,然兩者之間并非呈正相關(guān)關(guān)系,在大田生產(chǎn)中,施用有機(jī)肥,應(yīng)根據(jù)有機(jī)肥與減氮肥比例生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)煙,與黃明月等[20-22]研究結(jié)果相符。煙葉中的石油醚提取物與煙葉油分密切相關(guān),其在煙葉中含量高則認(rèn)定其綜合質(zhì)量較好。其成分眾多,有些在煙氣中直接產(chǎn)生香氣,另一些則作為香氣前體物,在煙葉成熟、調(diào)制、發(fā)酵和燃吸過(guò)程中發(fā)生反應(yīng),進(jìn)而生成致香物質(zhì)[2-3]。該研究結(jié)果表明塘施(拌勻、環(huán)狀)方式施用有機(jī)肥能提高其含量,使煙葉內(nèi)在化學(xué)成分進(jìn)一步協(xié)調(diào),提升了煙葉的評(píng)吸質(zhì)量。

4 結(jié)論

塘施(拌勻、環(huán)狀)方式施用有機(jī)肥和增施有機(jī)肥減量純氮肥能顯著提高煙草各項(xiàng)農(nóng)藝性狀指標(biāo),可提高煙葉品質(zhì)、產(chǎn)量、產(chǎn)值,改善煙葉質(zhì)量。塘施(拌勻、環(huán)狀)方式施用有機(jī)肥和增施有機(jī)肥減氮肥可提高烤后中部煙葉石油醚提取物含量。該試驗(yàn)僅研究商品有機(jī)肥施肥方式和減氮肥對(duì)煙葉農(nóng)藝性狀指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和化學(xué)成分的影響,其對(duì)煙田土壤根際微生物真菌、細(xì)菌群落的影響,仍有待于進(jìn)一步研究。