有機絡(luò)合微肥對烤煙品質(zhì)和效益的影響

孟肖依，艾應(yīng)偉*，李瑞瑞，劉思彤，顧會戰(zhàn)，喻 曉

(1.四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610064；2.四川省煙草公司廣元分公司，四川 廣元 608017)

大量生產(chǎn)實踐證明，良好的土壤環(huán)境可以改善烤煙的營養(yǎng)狀況，為烤煙生長提供全面均衡的營養(yǎng)，從而提高烤煙的品質(zhì)和可用性，而合理施用肥料是改善土壤性質(zhì),提高土壤肥力水平的有效方式[1-3]。土壤中的微量元素在保證煙草正常生長發(fā)育過程中起著與大量元素同等重要的生理作用，然而常規(guī)氮磷鉀施肥并不能補給種植地的微量元素養(yǎng)分。近年來我國有些植煙區(qū)大量元素化肥施用量有增無減，而微量元素的施用卻沒有受到重視，土壤中微量元素逐年減少，在一定程度上抑制了肥料的效率，成為限制烤煙增產(chǎn)的主要因素之一，因此，因地制宜的補充煙株生長所需的微量元素成為不可或缺的栽培措施[4-6]。

無機鹽類的微肥，如Fe2+、Zn2+、Mn2+和Cu2+在施用后可能因氧化、沉淀和相互之間拮抗的原因而成為難溶形式，煙草根系難以吸收，效果不顯著，或者有效養(yǎng)分流失，造成微肥效率降低。絡(luò)合態(tài)微肥是一種新型的技術(shù)解決途徑，它以植物所需的微量元素如鐵、硼、錳、銅、鋅和鉬的可溶性金屬鹽為原料，通過含羥基或羧基的絡(luò)合劑將其螯合成有機態(tài)的絡(luò)合微肥，它性能穩(wěn)定，不易氧化、沉淀和變質(zhì)，持續(xù)時間長，能使土壤中的微量元素得到很好的恢復(fù)，調(diào)節(jié)土壤微生物環(huán)境，培肥地力，并且易于根據(jù)土壤實際情況和煙株需要與復(fù)合肥配合施用[7-8]。有報道證實其有助于植株器官的生長發(fā)育，增產(chǎn)作用顯著高于普通肥料，還有文章報道其有增強植物抗逆性等作用[9-11]。生產(chǎn)絡(luò)合態(tài)微肥常用的絡(luò)合劑有乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙基三胺五乙酸(DTPA)等種類，但此種微肥成本略高，難以大面積推廣應(yīng)用[12-13]。本試驗采用有機微量元素制備技術(shù)，以一種大容量、高效的多元酚羧酸絡(luò)合劑，將微量元素平衡配制加工成具有緩釋功能的高效有機絡(luò)合態(tài)微肥，具有效果顯著而穩(wěn)定、微量元素全面、無公害化等特點。

近年來，在四川省政府的高度重視下，四川煙草種植得到快速發(fā)展，據(jù)中國煙草網(wǎng)報道，2016年四川省烤煙產(chǎn)量平均每公頃達到1 734.38 kg，烤煙每公頃總成本為50 283.45元，同比上升4.51%[14]。為了改善施肥情況，在環(huán)境友好的條件下促進煙農(nóng)收益，本試驗在四川廣元煙區(qū)開展了有機絡(luò)合微肥對烤煙生長、煙葉品質(zhì)和經(jīng)濟效益的影響研究，以便更好地為煙草的科學(xué)施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和地點

試驗于2016年進行，供試烤煙品種為云煙87，試驗地點為四川省廣元市劍閣縣普安鎮(zhèn)煙葉科研試驗基地，供試土壤為紫色土，土壤肥力中等，耕層(0～20 cm)基礎(chǔ)理化性狀為：pH值7.56，全氮0.73 g/kg，堿解氮91.51 mg/kg，有效磷1.06 mg/kg，速效鉀134.27 mg/kg，有機質(zhì)9.19 g/kg，試驗田秋翻春起壟。試驗用有機絡(luò)合微肥Cu+Fe+Mn+Zn+B+Mo≥10.0%。

1.2 試驗設(shè)計和管理

試驗設(shè)4個處理(表1)：處理1(T1)：常規(guī)施肥(CK)；處理2(T2)：常規(guī)施肥+有機絡(luò)合微肥；處理3(T3)：90%常規(guī)施肥+有機絡(luò)合微肥；處理4(T4)：常規(guī)施肥+無機微肥(硫酸亞鐵)。試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，每個處理4個重復(fù)，共16個小區(qū)，每小區(qū)4行，每行植煙7株，行距1.25 m，株距0.55 m，小區(qū)面積約0.033 kg/hm2。其中常規(guī)施肥中，煙草專用復(fù)合肥總養(yǎng)分≥50%，氮磷鉀比例為10∶15∶25，硝態(tài)氮占總氮百分率≥40%；有機肥料含有機質(zhì)≥45%，N+P2O5+K2O≥5.0%。各處理有機肥以底肥的形式一次性施入，有機絡(luò)合微肥和無機微肥在移栽時隨定根水施入根際周圍土壤，煙草專用復(fù)合肥基、追肥施用量比例為7∶3。各項農(nóng)事操作一致，同一栽培管理，措施在同一天內(nèi)完成。其余按優(yōu)質(zhì)煙栽培技術(shù)進行管理，成熟期后，各區(qū)分層收獲且烘烤，并按國家煙葉分級標準進行分級。試驗數(shù)據(jù)處理采用Excel 2003和SPSS 19.0軟件。

表1 試驗設(shè)計 (kg/hm2)

1.3 測定項目

1.3.1 田間烤煙生長情況調(diào)查

在試驗基地的每個小區(qū)中選擇有代表性的6株烤煙為農(nóng)藝性狀的觀察株，在移栽后的30和50 d測

量其株高、莖圍、節(jié)距、有效葉片數(shù)和中部最大葉的長和寬，計算最大葉面積。每小區(qū)取2株，測其莖和葉的干重。

1.3.2 烤煙經(jīng)濟性狀考察和品質(zhì)分析

煙葉成熟采收時以小區(qū)為單位掛牌綁竿，在統(tǒng)一條件下由專業(yè)人員烘烤，由專業(yè)評級人員按照GB 2635—92烤煙標準進行等級評定，統(tǒng)計質(zhì)量和收購價格，計算烤后煙各處理的產(chǎn)值、均價等經(jīng)濟指標。

1.3.3 煙葉化學(xué)成分和含量測定

取3個等級B2F(上橘二)、C2F(中橘二)和X2F(下橘二)樣品適量，烘干后去主脈粉碎，用于化學(xué)成分測定。

測定煙堿采用0.4% HCI萃取，紫外分光光度法；測水溶性總糖采用蒽酮比色法；測還原糖含量采用3，5一二硝基水楊酸(DNS)比色法；測鉀含量采用火焰光度法；測總氮含量使用過氧化氫硫酸消化法；測煙樣有效態(tài)Fe含量使用高氯酸硝酸消解一原子吸收分光光度法[15-16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 增施有機絡(luò)合微肥對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

從表2可以看出，烤煙移栽30和50 d后，4個處理除了有效葉片數(shù)都相等外，增施有機絡(luò)合微肥的T2、T3處理株高、莖圍和節(jié)距均高于對照組T1。其中，T2、T3的株高、中部最大葉面積顯著高于T1，T2、T3的莖圍在移栽50 d后顯著高于T1，節(jié)距沒有顯著性差異。增施無機微肥T4處理的株高、莖圍和節(jié)距與T1沒有顯著性差異，T4的中部最大葉面積顯著高于T1，T2、T3的中部最大葉面積顯著高于T4。T2與T3相比，除了移栽30 d后的株高、50 d后的中部最大葉面積外，其它農(nóng)藝性狀均沒有顯著性差異。

2.2 有機絡(luò)合微肥對煙株干物質(zhì)積累的影響

由表3可知：在兩個時期，施用有機絡(luò)合微肥的處理T2、T3的莖、葉干重均顯著多于對照組T1。T4莖的干物質(zhì)積累在50 d時顯著多于T1，但在30 d時，二者沒有顯著差異，T4葉的干物質(zhì)積累在30和50 d時都與T1沒有顯著性差異。30 d時莖和葉的干重為T2最大，其次為T3，但是相差不大；50 d時莖和葉的干重為T3最大。

表2 移栽30、50 d后不同處理對煙株生物學(xué)性狀的影響

注：同列不同小寫字母表示差異在0.05水平顯著。下同。

表3 移栽30和50 d后不同處理對煙株干物質(zhì)積累的影響 (g/株)

2.3 增施有機絡(luò)合微肥對烤煙經(jīng)濟性狀的影響

由表4可知，使用有機絡(luò)合微肥對烤煙收獲后的產(chǎn)量和產(chǎn)值有一定的影響。產(chǎn)量上，T2與T3

最高，且顯著高于T1和T4，T1與T4無顯著差異，T2、T3與T4分別比T1高15.34%、20.80%和0.92%；產(chǎn)值上，T2與T3相近，施用有機絡(luò)合微肥的增幅明顯，顯著高于T1和T4，施用無機微肥Fe的處理T4與對照組也差異顯著，T2、T3與T4的產(chǎn)值分別比T1高29.37%、30.10%和2.13%；施用有機絡(luò)合微肥的均價因此得到了有效提高，最高為T2，比對照提高12.15%，其次是T3，提高了7.72%，但四者都無顯著性差異；上中等煙比例也有相似規(guī)律，T2、T3與T4的上中等煙比例分別比T1高出5.65%、3.34%和2.81%。

表4 不同處理烤煙經(jīng)濟性狀

2.4 增施有機絡(luò)合微肥對烤后煙葉化學(xué)成分的影響

由烤煙常規(guī)化學(xué)成分的結(jié)果可知(表5)，相較于T1、T4，T2、T3的總糖和還原糖含量有不同程度下降：B2F中T2、T3與T1、T4達到顯著性差異，C2F各處理間沒有顯著差異，X2F中T3與其余組差異顯著。同一葉位不同處理之間煙堿或總氮含量都沒有達到顯著性差異，B2F中，常規(guī)處理T1的煙堿含量為2.37%，使用有機絡(luò)合微肥的T2、T3組分別比對照組增加了0.1%和0.15%，T4比對照組減少了0.02%；C2F中，T1煙堿含量為2.23%，T2、T3、T4組分別比對照組增加了0.23%、0.23%和0.18%；X2F中，T1煙堿含量為2.39%，T2、T3、T4組分別增加了0.24%、0.14%和0.02%。因此，施加有機絡(luò)合微肥后，煙葉煙堿含量有不同程度增加，施用無機微肥組也有增加，但是增幅不如有機絡(luò)合微肥組，總氮含量的變化也有相似規(guī)律。鉀是煙草的主要品質(zhì)元素之一，B2F中，T1、T2、T3的鉀含量顯著高于T4；C2F和X2F中，T2、T3顯著高于T1。增施有機絡(luò)合微肥后糖堿比和氮堿比降低，但不明顯。鐵的含量在B2F和C2F中表現(xiàn)為T2>T3>T4>T1，在X2F中為T3>T2>T4>T1。

表5 不同處理煙葉化學(xué)成分比較

注：顯著性為同一部位不同處理間的比較，同一處理不同部位未進行顯著性比較。

3 討論與結(jié)論

從不同時期不同處理烤煙農(nóng)藝性狀來看，在試驗類型土壤上，常規(guī)施肥基礎(chǔ)上增施有機絡(luò)合微肥(6 kg/hm2)有利于煙株的營養(yǎng)均衡并促進烤煙生長。T3處理施肥量是常規(guī)施用量的90%，但因為有機絡(luò)合微肥的施用不僅沒有使植株長勢變?nèi)?，反而更加茁壯，這表明施用有機絡(luò)合微肥能夠提高根系的活力，促進根系對其它養(yǎng)分的吸收與積累，保證烤煙在采烤前充分的養(yǎng)分供給，從而促進煙株的生長發(fā)育，增強煙株的長勢，為優(yōu)質(zhì)和豐產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)。

干物質(zhì)積累是衡量植物有機物積累、營養(yǎng)成分多寡的一個重要指標，是煙葉產(chǎn)量與質(zhì)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)[17]。在移栽30和50 d之后，增施有機絡(luò)合微肥使莖和葉的干物質(zhì)積累顯著提高，施無機微肥組沒有顯著提高。這表明施用有機絡(luò)合微肥使煙株在生長前中期養(yǎng)分吸收更加合理，并對煙株干物質(zhì)的積累有促進作用。

與常規(guī)施肥相比，增施有機絡(luò)合微肥處理(T2)的產(chǎn)量、產(chǎn)值以及上中等煙比例均有提高，增施有機絡(luò)合微肥的同時減少10%的常規(guī)施肥量(T3)，產(chǎn)量、產(chǎn)值仍有顯著提高，均價因此得到提高，因此在穩(wěn)定煙葉產(chǎn)量的前提下，增施有機絡(luò)合微肥可使常規(guī)氮、磷肥用量減少至少10%，這說明有機絡(luò)合微肥對大量元素化肥有明顯的增效作用，施用有機絡(luò)合微肥是提高產(chǎn)量、增加效益的有效途徑。

一般認為，煙葉適宜水溶性總糖含量為18%～24%、還原糖16%～25%，3個等級的還原糖和總糖都超過了優(yōu)質(zhì)煙葉含量的標準，這可能是試驗地區(qū)的氣候因素、土壤肥力等生態(tài)原因，加之云煙87品種兩糖含量本身就相對較高[18-19]。煙葉中糖類物質(zhì)使煙氣更加醇和，吸味質(zhì)量更好，但是含量過高則煙氣平淡無味，過低則會導(dǎo)致煙氣刺激性增加[20-21]。施加有機絡(luò)合微肥之后，總糖和還原糖的含量有所下降，更加符合優(yōu)質(zhì)煙葉的標準。兩糖差與煙葉的燃燒性和焦油產(chǎn)生量有關(guān)，兩糖差值越小，說明烤煙在烘烤過程中大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化更加充分，吸食質(zhì)量越優(yōu)[22]。試驗中不同處理不同葉位煙葉的兩糖差并沒有明顯差異。煙葉煙堿和總氮的含量是煙葉內(nèi)在質(zhì)量和感官質(zhì)量的主要影響因子，也是土壤氮素營養(yǎng)水平的直接反映，施加有機絡(luò)合微肥后，煙葉煙堿和總氮含量均有不同程度增加，且增幅大于施用無機微肥組，一般認為，隨煙堿和總氮含量的提高，煙葉香氣量增加，但煙堿和總氮含量過高，則煙葉刺激性增強[23]。鉀對煙株的物質(zhì)代謝和能量代謝影響很大，煙葉含鉀量的提高可以改善煙葉的組織結(jié)構(gòu)，使煙葉富有彈性和韌性，填充性更強，香吃味好[24-25]。對比T1和T4，施有機絡(luò)合微肥后不同葉位鉀含量增加顯著，使煙株更加符合優(yōu)質(zhì)烤煙的化學(xué)質(zhì)量要求。糖堿比反映烤煙燃吸時煙氣中酸堿協(xié)調(diào)程度，是反映烤煙品質(zhì)的重要指標[26-27]。油分多的煙葉具有彈性強、吸濕性強和煙葉糖分較高等特點，油分不足則造成煙葉化學(xué)成分糖堿比表現(xiàn)較差[28-29]。由試驗結(jié)果可知，施加有機絡(luò)合微肥使煙葉的糖堿比整體上更加符合優(yōu)質(zhì)烤煙的數(shù)值，煙葉的協(xié)調(diào)性表現(xiàn)較對照組更佳，氮堿比較常規(guī)施肥略減少，這可能與煙堿含量的增加有關(guān)。

T2與T3施用等量的有機絡(luò)合微肥6 kg/hm2，T4施用鐵肥15 kg/hm2，T4組煙葉的鐵含量雖然較T1增多，但是吸收情況仍不如T2與T3。這可能是因為使用微量元素的可溶性無機鹽做為微肥，其微量元素離子易被土壤固定變?yōu)殡y溶性鹽，營養(yǎng)元素之間存在著互促或抑制的關(guān)系[30-31]。種植環(huán)境中煙株對有機絡(luò)合形式的微肥吸收更加充分，有機絡(luò)合微肥更有利于煙株對微量元素的吸收。

尹小懷等[16]的研究也表明，微量元素肥料“百葉靈”和“新硼肥”可使烤煙的株高、節(jié)距、葉長和葉寬有不同程度增加，烤煙的產(chǎn)量和產(chǎn)值增加，增收比例達到40%以上。劉國順等[32]研究發(fā)現(xiàn)與常規(guī)施肥相比，增施微量元素肥處理的上、中、下各部位煙葉總糖、還原糖和淀粉含量更接近優(yōu)質(zhì)烤煙標準，各處理中、下部煙葉還原糖與煙堿比值更適宜；增施微量元素肥使上部煙葉煙堿、總氮和蛋白質(zhì)含量提高。聶新柏等[33]證實在鈣、鎂、硼、錳有效含量不充足的煙田增施適量的中、微肥，能夠促進烤煙的營養(yǎng)均衡并增強其長勢，提高土壤和葉片中相應(yīng)的中、微量元素含量，烤煙的內(nèi)在品質(zhì)和經(jīng)濟效益也隨之得到提升。吳軼凡等[34]驗證了有機微肥對烤煙生長發(fā)育、經(jīng)濟效益的影響，施用有機微肥煙株在旺長期長勢較常規(guī)有機肥好，且植株表現(xiàn)出較好的抗性，不易感病，采收后產(chǎn)量提高，產(chǎn)值、上中等煙比例分別較對照組常規(guī)有機肥施用提高4.8%和2.2%，增產(chǎn)及經(jīng)濟效益顯著。

因此，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，增施有機絡(luò)合微肥(6 kg/hm2)能夠促進煙株的生長發(fā)育，增加干物質(zhì)積累；相較于對照組，施用有機絡(luò)合微肥使煙葉的煙堿、鉀和總氮含量提高，總糖、還原糖含量更加符合優(yōu)質(zhì)烤煙標準，糖堿比和氮堿比更加協(xié)調(diào)，煙葉的內(nèi)在品質(zhì)得以提高；在收獲期與常規(guī)施肥對比，增施有機絡(luò)合微肥的產(chǎn)量、產(chǎn)值以及上、中等煙比例得到提高，且有機絡(luò)合微肥對普通化肥有明顯的增效作用，在穩(wěn)定煙葉產(chǎn)量的前提下，增施有機絡(luò)合微肥可使常規(guī)大量元素肥用量減少至少10%，施用有機絡(luò)合微肥是提高烤煙產(chǎn)量與品質(zhì)、增加經(jīng)濟效益的有效途徑。

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