不同生物質(zhì)炭對(duì)烤煙青枯病發(fā)病情況及煙葉生長(zhǎng)的影響

摘要：2014年通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)，比較了不同生物質(zhì)炭對(duì)烤煙青枯病、煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，在煙葉生長(zhǎng)前期雨水偏多的湖北宣恩地區(qū)，在“三先”時(shí)施入15 000 kg/hm2煙稈生物質(zhì)炭或稻殼生物質(zhì)炭都可以促進(jìn)煙葉前期的生長(zhǎng)，對(duì)青枯病都有一定的防治效果，移栽后63 d的防治效果分別為49.93%和60.03%；進(jìn)入成熟期稻殼生物質(zhì)炭的防治效果為31.92%，而煙稈生物質(zhì)炭的發(fā)病率比對(duì)照提高了18.18%。施用煙稈生物質(zhì)炭的烤煙產(chǎn)量下降了4.48%，產(chǎn)值下降了8.83%，中上等煙比例增加了20.66個(gè)百分點(diǎn)；施用稻殼生物質(zhì)炭的烤煙產(chǎn)量下降了29.21%，產(chǎn)值下降了26.78%，中上等煙比例增加了8.16個(gè)百分點(diǎn)。因此，每公頃施用15 000 kg稻殼生物質(zhì)炭對(duì)烤煙青枯病有明顯的防治效果，但降低了煙葉產(chǎn)量；而施用煙稈生物質(zhì)炭會(huì)加重青枯病發(fā)病情況，對(duì)煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀影響較小。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)炭；烤煙青枯病；烤煙；經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號(hào)：S435.72；S572 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）10-2492-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.10.012

Abstract： Field experiment was carried out to compare effects of applying different biochar on tobacco growth， yield， configuration and bacterial wilt in Xuan’en， Hubei in 2014. Results showed that applying biochar could promote tobacco growth and suppress bacterial wilt during resetting and fast-growing stage. The control efficacy was 49.93% and 60.03% in treatment 1 and treatment 2 at 63 days after transplanting， the control efficacy in treatment 2 decreased to 31.92% and the incidence rate in treatment 1 was higher than the control by 18.18% at 90 days after transplanting. The yield and economic value in treatment 2 was decreased by 4.48% and 8.83%， and the rate of high middle class leaf increased by 20.66 percentage points. The yield and economic value in treatment 1 was decreased by 29.21% and 26.78%， and the rate of high middle class leaf was increased by 8.16 percentage points. Applying 15 000 kg/hm2 rice husk-biochar could suppress bacterial wilt and decrease tobacco yield. Applying tobacco stem-biochar had no significant effect on economic benefits and increased the incidence rate.

Key words： biochar； tobacco bacterial wilt； flue-cured tobacco； economic benefits

研究表明，利用秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物在厭氧條件下制備的生物質(zhì)炭，在固碳減排、供肥增產(chǎn)、改良土壤酸性等方面已經(jīng)發(fā)揮了重要的作用[1，2]。隨著研究的深入，生物質(zhì)炭開(kāi)始應(yīng)用于烤煙生產(chǎn)[3-5]，其在修復(fù)植煙土壤、促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)方面的作用也得到了探索。本研究以煙稈和稻殼為原料制備生物質(zhì)炭，從煙葉田間長(zhǎng)勢(shì)、青枯病發(fā)病情況和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)3個(gè)方面，分析了這兩種生物質(zhì)炭對(duì)烤煙生長(zhǎng)的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在湖北省恩施州宣恩縣曉關(guān)鄉(xiāng)大巖壩村，土壤為黃棕壤（堿解氮139.01 mg/kg、有效磷22.06 mg/kg、速效鉀265.51 mg/kg、有機(jī)質(zhì)32.94 g/kg、pH 5.75），年均氣溫13.7 ℃，無(wú)霜期263 d，年降水量1 635.3 mm，年日照時(shí)數(shù)1 212.4 h，海拔高度1 130 m，試驗(yàn)田較為平坦，水源方便，適合烤煙種植。

施用設(shè)置：對(duì)照，施用復(fù)合肥600 kg/hm2+硝酸鉀300 kg/hm2；處理1，對(duì)照+15 000 kg/hm2煙稈生物質(zhì)炭；處理2，對(duì)照+15 000 kg/hm2稻殼生物質(zhì)炭。

在煙葉“三先”時(shí)，把肥料和生物質(zhì)炭均勻撒施于田間，然后整地起壟。

供試品種為云煙87，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，每小區(qū)長(zhǎng)22.6 m，寬14.4 m，每個(gè)小區(qū)種植烤煙33株，田間的種植管理按照當(dāng)?shù)厣a(chǎn)方式進(jìn)行。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及數(shù)據(jù)分析

在團(tuán)棵期和旺長(zhǎng)期隨機(jī)選取5株測(cè)量主要農(nóng)藝性狀；移栽后40～90 d，每10～15 d調(diào)查一次青枯病發(fā)病情況；采收時(shí)小區(qū)單收，分開(kāi)掛竿烘烤，分級(jí)計(jì)產(chǎn)，測(cè)定煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)以及圖表處理；用DPS 6.5軟件對(duì)數(shù)據(jù)做顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀

由圖1可知，在煙葉生長(zhǎng)前期，兩種生物質(zhì)炭對(duì)煙葉生長(zhǎng)都有顯著的促進(jìn)作用；進(jìn)入旺長(zhǎng)期，煙稈生物質(zhì)炭的促進(jìn)作用消失，稻殼生物質(zhì)炭則對(duì)煙葉生長(zhǎng)呈現(xiàn)出輕微的抑制作用。在團(tuán)棵期，處理1和處理2的煙葉長(zhǎng)勢(shì)都好于對(duì)照，株高、葉片數(shù)、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬分別多了5.22～7.22 cm、0.33～0.66片、3.11～3.67 cm和2.00～3.11 cm，且處理1的株高、葉片數(shù)、最大葉長(zhǎng)和最大葉寬這些指標(biāo)與對(duì)照間的差異水平達(dá)到了5%；處理2的煙葉長(zhǎng)勢(shì)處于對(duì)照與處理1之間，與兩者都沒(méi)有顯著差異。在旺長(zhǎng)期，煙葉長(zhǎng)勢(shì)在處理間的差異有所減弱，僅葉片數(shù)和莖圍在各處理間有顯著差異。綜合來(lái)看，處理1和對(duì)照的煙葉長(zhǎng)勢(shì)基本相當(dāng)，且都好于處理2。

2.2 青枯病發(fā)病情況

自2015年6月18日起，每隔10～15 d就各處理的青枯病發(fā)病情況做一次調(diào)查，于7月2日在對(duì)照處理中發(fā)現(xiàn)1株1級(jí)青枯病煙株，至7月10日各處理已均有煙株發(fā)病。根據(jù)烤煙生育時(shí)期的不同，分別選取當(dāng)?shù)責(zé)煵萸嗫莶〉年P(guān)鍵調(diào)查時(shí)期即烤煙旺長(zhǎng)后期、成熟早期和成熟中期（即7月10日、 7月22日和8月6日）的調(diào)查結(jié)果，得到圖2。

由圖2可知，移栽后63 d（7月10日）時(shí)，處理1和處理2的發(fā)病率分別比對(duì)照低了8.08和10.10個(gè)百分點(diǎn)，病情指數(shù)也均低于對(duì)照；移栽后75 d （7月22日）時(shí)，處理2的發(fā)病率比對(duì)照低了6.06個(gè)百分點(diǎn)，而處理1則高了5.05個(gè)百分點(diǎn)；進(jìn)入成熟期后，對(duì)照處理青枯病病情發(fā)展明顯快于處理1和處理2，移栽后90 d（8月6日）時(shí)，處理2的防治效果達(dá)63.83%，處理1的病情指數(shù)比對(duì)照高了31.92%。處理2的青枯病發(fā)病情況在整個(gè)生育期間都低于對(duì)照和處理1。

2.3 烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值

由于2014年4～6月份恩施地區(qū)低溫多雨，煙葉氣候斑發(fā)生嚴(yán)重，致使較多下部煙葉沒(méi)有烘烤價(jià)值，做了棄烤處理；進(jìn)入煙葉成熟期（8月），高溫潮濕的天氣導(dǎo)致煙葉貪青晚熟，而煙葉成熟后期上部葉又受凍害影響，很多也做了棄烤處理，這兩個(gè)原因致使煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量較往年下降很多。因此，本試驗(yàn)中的煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值均為有效產(chǎn)量和有效產(chǎn)值，對(duì)照處理的有效產(chǎn)量只有546.98 kg/hm2，不足正常年份的30%。

由表1可知，處理1和處理2的產(chǎn)量和產(chǎn)值都低于對(duì)照，中上等煙比例均高于對(duì)照。處理1和處理2的產(chǎn)量分別下降了4.48%和29.21%，產(chǎn)值降低了8.83%和26.78%。與對(duì)照相比，處理1和處理2提高了中上等煙比例，分別提高了20.66和8.16個(gè)百分點(diǎn)，處理1的上等煙比例下降了5.70個(gè)百分點(diǎn)，處理2的上等煙比例增加了9.28個(gè)百分點(diǎn)。

3 小結(jié)與討論

生物質(zhì)炭對(duì)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量的影響具有不確定性，一些研究表明生物質(zhì)炭會(huì)抑制作物生長(zhǎng)，無(wú)明顯增產(chǎn)效果[6，7]，另一些研究又表明生物質(zhì)炭能促進(jìn)葡萄幼苗、煙草等作物生長(zhǎng)[4，8，9]，還有一些研究認(rèn)為生物質(zhì)炭能否促進(jìn)作物生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量與生物質(zhì)炭的種類及用量、土壤類型、土壤肥力有關(guān)[10-13]。毛家偉等[14]在豫東地區(qū)對(duì)中煙100的研究顯示，生物質(zhì)炭對(duì)烤煙生長(zhǎng)的影響隨時(shí)間有所改變，每667 m2施用1 000、2 000 kg生物質(zhì)炭均可以促進(jìn)煙葉生長(zhǎng)，移栽后35 d的促進(jìn)作用大于移栽后75 d，且顯著增加了煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例和均價(jià)。本研究也顯示，在煙葉生長(zhǎng)前期雨水偏多的宣恩烤煙種植區(qū)，與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)生產(chǎn)方式相比，每公頃煙葉在“三先”時(shí)施入15 000 kg煙稈生物質(zhì)炭或稻殼生物質(zhì)炭，移栽后30 d均可促進(jìn)煙葉前期的田間生長(zhǎng)，移栽后70 d煙稈生物質(zhì)炭的促進(jìn)作用消失，稻殼生物質(zhì)炭對(duì)煙葉生長(zhǎng)有輕微的抑制作用；兩種生物質(zhì)炭都提高了煙葉中上等煙比例，但施用煙稈生物質(zhì)炭的產(chǎn)量下降了4.48%，稻殼生物質(zhì)炭處理下降了29.21%。由于烤煙生長(zhǎng)前期低溫多雨，土壤濕度較大，而施用生物質(zhì)炭可以降低土壤容重，增加土壤的透氣性，有助于煙葉生根，促進(jìn)了煙葉生長(zhǎng)，因此施用生物質(zhì)炭的前期煙葉長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)于未用生物質(zhì)炭的對(duì)照處理，這與董紅霞等[15]的研究結(jié)果一致；施用生物質(zhì)炭降低了土壤堿解氮含量，移栽后45 d降低了4.4%～23.6%，移栽后60 d降低了2.6%～27.2%，移栽后90 d降低了10.1%～40.5%[16]，因此抑制了煙葉后期生長(zhǎng)，導(dǎo)致煙葉產(chǎn)量下降。

土壤酸化會(huì)促進(jìn)土壤中鋁的溶出，而土壤中鋁離子含量過(guò)多將對(duì)作物根系造成傷害，從而更易被青枯病菌侵入致??；生物質(zhì)炭呈堿性，可以提高酸性土壤的pH，改良土壤理化性狀，降低土壤的可溶性鋁和有毒形態(tài)鋁濃度[17-20]，這是施用生物質(zhì)炭降低煙葉青枯病發(fā)病情況的原因之一。此外，施用生物質(zhì)炭促進(jìn)了煙葉的前期生長(zhǎng)，增強(qiáng)了抗病性，使得煙稈生物質(zhì)炭和谷殼生物質(zhì)炭在移栽后63 d時(shí)的防治效果分別為49.93%和60.03%，施用稻殼生物質(zhì)炭處理在移栽后90 d的防治效果依然有63.83%。施用煙稈生物質(zhì)炭處理移栽后90 d的病情指數(shù)比對(duì)照高了31.92%，這可能是因?yàn)闊熑~生長(zhǎng)后期高溫高濕的土壤條件更利于生物質(zhì)炭中的毒害物質(zhì)產(chǎn)生[21]，抑制了煙葉生長(zhǎng)，導(dǎo)致植株抗病性下降。

初步的研究結(jié)果顯示，在烤煙生長(zhǎng)前期和后期，宣恩烤煙種植區(qū)的雨水都偏多，在酸性土壤上施用煙稈或稻殼生物質(zhì)炭可以促進(jìn)煙葉的前期生長(zhǎng)，并且稻殼生物質(zhì)炭處理明顯降低了青枯病發(fā)病情況，但還需要從生物質(zhì)炭的制備條件、預(yù)處理、施用量及配套水肥管理措施等方面做進(jìn)一步的探索，以期找到既能實(shí)現(xiàn)防治青枯病，又能增加煙葉經(jīng)濟(jì)收益、提高上等煙比例的生物質(zhì)炭施用方法。

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