[摘要] 采用田间试验研究了“益植生”生物有机肥与化肥配施对其烟叶生育期、农艺性状、外观质量、化学成分、病害发生率及经济效益等的影响。结果表明:施用80%化肥+60 kg/亩 “益植生”生物有机肥烤烟的综合性状最好,各农艺性状指标和初烤烟叶外观质量明显优于100%和80%施用化肥烤烟的两个对照;单位产量、产值、均价和中上等烟比例等经济指标较对照大幅提高,钾含量和醚提物含量较两对照有增加趋势,糖含量有下降趋势,糖碱比更加协调。因此,合理配施“益植生”生物有机肥能够有效促进烟株的生长发育,改善和提高烟叶产量品质,在烤烟生产上具有良好的应用前景,建议在其他烟区开展试验及示范应用。
[关键词] “益植生”生物有机肥;替代化肥;生长发育;化学品质; 产量;产值
烟草是我国重要的经济作物之一,栽培面积和产量居世界首位,在促进国民经济发展和满足人民生活需要方面发挥着重要作用。施肥是烤烟生长的重要栽培因素之一,对烤烟产量的贡献率达到39.2%。近年来,由于化肥的大量施用及不合理的耕作制度造成了烟田土壤肥力下降,土壤微环境受到破坏,烟叶产质量受到严重影响。为改变这一现状,2015年,国家烟草专卖局响应农业部‘一控两减三基本’的号召,提出在“十三五”期间实现化肥减少20%用量的目标。因此,采用新型有机生物肥替代化肥,改变以往肥料施用模式,对提高烟叶产质量和保护生态环境可持续发展具有重要意义。
多年大田作物栽培实践表明,有机肥与化肥配施能改善土壤的物理性状、化学性状和生物学性状,平衡作物营养,提高作物产量,减少投资等。有机肥与无机肥配合施用可以提高和更新土壤的有机质,培肥土壤,又能提高作物对化肥氮素的利用率,如减少磷肥的固定,而且能提高作物对化肥氮素的利用效率。无机氮能提高有机氮的矿化率,有机氮能提高无机氮的生物固定率,有利于无机氮的稳定、长期供应,减少损失,提高土壤氮素积累。烟田施用有机肥,土壤中的真菌、细菌和放线菌数量均有增加。土壤中存在的大量微生物不仅促进有机质矿化,还分泌产出大量生理活性物质如GA、IAA、CTK等,促进根系生长。施用有机肥具有改善土壤物理性状,降低土壤容重,增加孔隙度,提高土壤蓄水保水性能等作用。生物有机肥是以畜禽粪便、农作物秸秆、生活垃圾等有机物料作为基质和载体,加入一定比例氮、磷、钾、微量元素等无机成分,经过混合无害化腐熟处理制成有利于土壤肥力提高、易于作物吸收和营养元素释放的兼具有机肥和微生物肥功能的一类肥料。生物有机肥具有成本低、效率高、无污染和原料来源广泛等优点,符合现代生态农业可持续发展特点。采用生物有机肥替代部分传统化肥,可缓解它们对农业生产环境的污染,而合理施用生物有机肥则是我国农业实现可持续发展的重要途径。研究生物有机肥在烟草上的应用效果,对烟叶安全生产和健康发展具有重要意义。研究“益植生”生物有机肥与化肥配施对其产质量的影响,特设本试验,以期为烤烟生产及环境保护提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 烤烟品种 云烟87烤烟品种,由玉溪中烟种子有限责任公司提供。
1.1.2 肥料 烟叶专用复合肥(N∶P2O5∶K2O=12∶10∶24)、硝酸钾、硫酸钾,由中国烟草总公司云南省公司统一招标采购。“益植生”牌生物有机肥由四川国科中农生物科技有限公司生产提供,10:10:24烟草专用复混肥由石林县烟草分公司提供。“益植生”牌生物有机肥有机质≥45%,N+P2O5+K2O≥ 4%,腐植酸≥15 %,水分≤30%,有效活菌数≥0.2亿/g,有效活菌主要为枯草芽孢杆菌、解磷菌和解钾菌。施用方法:烟苗移栽后以苗为圆心、10 cm为半径环施后覆干细土。 1.2 试验地概况 试验于2017年4-11月在昆明市石林县长湖镇所各邑村委会老寨村小组(24.48°N ,103.22°E;海拔1780 m)进行。试验地地势平坦,土壤为红壤,质地偏粘,酸碱适宜,中等肥力,前茬玉米。土壤养分:有机质23.38 g/kg,水解氮77.81 mg/kg,速效磷18.94 mg/kg,速效钾69.75 mg/kg,交换性镁66.56 mg/kg,有效锌2.49 mg/kg,有效硼0.53 mg/kg,水溶性氯5.40mg/kg,线虫14头/100g土,pH5.93。石林县的气候情况见表1。
表1 石林县气候情况
时间(月) | 2017年 | 2016年 | 历年 | ||||||
气温(℃) | 降水(mm) | 日照时数(h) | 气温(℃) | 降水(mm) | 日照时数(h) | 气温(℃) | 降水(mm) | 日照时数(h) | |
4 | 17.5 | 50.6 | 185.1 | 19.7 | 31.7 | 270.8 | 18.4 | 31.5 | 236.9 |
5 | 20.4 | 26.7 | 238.6 | 21.5 | 78.1 | 248.6 | 20.4 | 91.5 | 204.9 |
6 | 22.1 | 183.1 | 169.4 | 21.7 | 153.1 | 171.9 | 21.2 | 170.5 | 149.7 |
7 | 20.5 | 291.2 | 92.1 | 21.6 | 97.4 | 147 | 21.1 | 186.3 | 133.1 |
8 | 21.4 | 168.6 | 151.7 | 21.3 | 156.2 | 163.3 | 20.7 | 163 | 151.9 |
9 | 20.8 | 96.6 | 145.5 | 19.3 | 159.0 | 94.9 | 19.2 | 107.1 | 134.7 |
总计 | 122.7 | 816.8 | 982.4 | 125.1 | 675.5 | 1096.5 | 121.0 | 749.9 | 1011.2 |
平均 | 20.5 | 136.1 | 163.7 | 20.9 | 112.6 | 182.8 | 20.2 | 125.0 | 168.5 |
1.3 试验设计
根据不同有机肥及化肥配施用量设置试验处理,试验设为T1~T6共6个处理。其中,T1 处理(CK1)施100%化肥(50kg/亩),T2处理(CK2)施80%化肥,T3处理施80%化肥+40 kg/亩“益植生”生物有机肥,T4处理80%化肥+60 kg/亩“益植生”生物有机肥,T5处理80%化肥+80 kg/亩“益植生”生物有机肥,T6处理80%化肥+100 kg/亩“益植生”生物有机肥,各处理均施用300 kg/亩腐熟农家肥作底肥。试验采用随机区组排列, 3次重复,共18个小区,每小区植烟80株,共植烟1440株,株距120 cm,行距60 cm,试验田四周设保护行。试验于2017年4月20日统一移栽,大田管理按照当地优质烟叶生产标准执行。
1.4 指标调查
1.4.1 农艺性状及病虫害 烤烟移栽后,统一观察各处理生育期,同时参照 YC/T 39-1996病害调查,封顶打杈一周后参照YC/T 142-2010进行农艺性状调查。
1.4.2 烟叶产质量测产 烟叶成熟后,分小区采摘烘烤,烤后邀请石林县长湖烟叶站质检人员按照GB 2635-1992进行分级,统计测评单位面积产量、产值、上等烟、上中等烟比例和产指等。
1.4.3 化学成分检测 烟叶采收烘烤后,取各处理C3F烟叶1.0 kg进行内在化学成分检测。总糖及还原糖检测参照YC-T159-2002、总氮检测参照YC/T 161-2002、烟碱检测参照YC/T 468-2013、氧化钾检测参照YC/T 217-2007、水溶性氯离子检测参照YC/T 162-2011、多酚检测参照YC/T 161-2002、石油醚提取物(简称“醚提物”)检测参照YC/T 176-2003进行测定。
1.5 数据统计分析
采用Excel 2010和Spss19.0软件进行数据统计分析。
2 结果与分析
2.1 生育期
由表2可以看出,不同施肥处理烤烟的生长发育时期和大田生育期存在一定差异。生育期以T1处理最短,为137 d;T2处理和T3处理其次,均为138 d;T4处理、T5处理和T6处理最长,均为139 d。从各生育阶段看,T1处理在团棵期的生长速度较快,后期生长平稳;T2处理、T3处理和T4处理在各阶段的生长速率均较平稳,但T2处理和T3处理在生长后期出现供肥不足现象,并以T2处理最严重;T5处理和T6处理在现蕾前后生长较快,现蕾后平稳生长。
表2 不同施肥处理烤烟的生育期
处理 | 团棵期 (月/日) | 现蕾期 (月/日) | 打顶期 (月/日) | 底叶成熟期 (月/日) | 顶叶成熟期 (月/日) | 大田生 育期(d) |
T1(CK1) | 6/13 | 7/20 | 7/25 | 8/1 | 9/4 | 137 |
T2(CK2) | 6/14 | 7/20 | 7/26 | 8/2 | 9/5 | 138 |
T3 | 6/14 | 7/19 | 7/25 | 8/2 | 9/5 | 138 |
T4 | 6/14 | 7/18 | 7/24 | 7/31 | 9/5 | 138 |
T5 | 6/14 | 7/18 | 7/24 | 7/31 | 9/6 | 139 |
T6 | 6/14 | 7/19 | 7/24 | 7/31 | 9/6 | 139 |
2.2 生长势
由表3可知,在烤烟苗期(移栽后20 d)时,T1处理烟苗的各项生长势指标表现均优于其余处理,其叶色正绿、整齐度好、生长势适中;在蕾期,配施生物有机肥的T4处理、T5处理和T6处理的生长势各项指标表现均优于其余处理,其叶色浓绿、整齐度好、生长势强。
表3 不同施肥处理烤烟的生长势
处理 | 烟苗移栽后20天 | 现蕾期 | ||||
叶色 | 整齐度 | 生长势 | 叶色 | 整齐度 | 生长势 | |
T1(CK1) | 正绿 | 整齐 | 中 | 正绿 | 整齐 | 中 |
T2(CK2) | 浅绿 | 较整齐 | 弱 | 正绿 | 较整齐 | 弱 |
T3 | 浅绿 | 较整齐 | 弱 | 正绿 | 较整齐 | 中 |
T4 | 浅绿 | 较整齐 | 弱 | 浓绿 | 整齐 | 强 |
T5 | 浅绿 | 较整齐 | 中 | 浓绿 | 整齐 | 强 |
T6 | 浅绿 | 较整齐 | 中 | 浓绿 | 整齐 | 强 |
2.3 农艺性状
由表4看出,配施生物有机肥的T3~T6处理烤烟各项农艺性状指标均优于对照,并以T4处理的综合农艺性状表现最优。其中,打顶株高以T4处理最高,为105.8cm,且与T2处理差异显著;T2处理其次,为103.5 cm,与各处理差异均不显著;T1处理最矮,为96.7cm;各处理株高为T4>T6>T5>T3>T2>T1。有效叶片数以T4处理最多,为20.6片,与其余处理差异显著;T5处理其次,为20.5片,与各处理差异均不显著;T2处理最少,为17.9片;各处理叶片数为T4>T5>T3>T6>T1>T2。茎围以T4处理最粗,为9.5 cm;T3处理其次,为9.3 cm;T2处理最细,为7.7 cm;各处理的茎围为T4>T3>T6>T5>T1>T2,且配施生物有机肥各处理(T3~T6)的茎围粗均显著高于对照(CK1和CK3)。节距以T4和T6处理最长,为4.8 cm,与T2处理差异显著;T3和 T3处理其次,为4.7 cm,且与各处理差异均不显著;T1处理和T5处理均最短,为4.5 cm和4.6 cm,且与各处理差异均不显著;各处理节间距为T6=T4>T5=T3 >T1>T2,即配施生物有机肥各处理的节间距整体优于对照。腰叶长和腰叶宽为配施生物有机肥的各处理(T3~T6)整体优于对照,且差异显著。
单叶重以T4处理最重,为11.20 g;T3处理其次,为10.69 g;T2处理最轻,为9.37 g。各处理单叶重为T4>T3>T5>T6>T1> T2。
表4 不同施肥处理烤烟的农艺性状
处理 | 打顶株高(cm) | 有效叶(片) | 茎围(cm) | 节距(cm) | 腰叶长(cm) | 腰叶宽(cm) | 单叶重(g) |
T(CK1) | 96.7 ab | 18.9 bc | 8.9 b | 4.6 ab | 72.2 b | 28.4 bc | 9.64 |
T(CK2) | 97.6 b | 17.9 c | 8.8 b | 4.5 b | 71.8 b | 27.9 c | 9.37 |
T3 | 103.5 ab | 20.5 b | 10.5 a | 4.7 ab | 82.4a | 29.2 ab | 10.69 |
T4 | 105.8 a | 20.6 a | 10.8 a | 4.8 ab | 85.6a | 31.5 a | 11.20 |
T5 | 101.7 ab | 19.5 ab | 9.9 a | 4.7 ab | 80.8 a | 30.6.7 a | 10.18 |
T6 | 101.8 ab | 19.6 bc | 9.9 a | 4.8 a | 80.75a | 30.8 a | 10.24 |
注:表中小写字母表示差异显著(P<5% ),下同。