生物有機(jī)肥對(duì)膠州煙區(qū)烤煙品質(zhì)和安全性的影響

薄國(guó)棟 申國(guó)明 楊斌 呂文昌 王耀斌 邰振益 陶亙 于祥全 梁軍偉 王旭 王曉磊

摘要?為明確生物有機(jī)肥對(duì)膠州煙區(qū)煙葉內(nèi)在品質(zhì)及安全性的影響，研究生物有機(jī)肥施用對(duì)烤煙田間農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、化學(xué)成分、重金屬含量及農(nóng)藥殘留的影響。結(jié)果表明，與對(duì)照相比，施用生物有機(jī)肥能夠提高膠州煙區(qū)烤煙長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)值產(chǎn)量、內(nèi)在品質(zhì);除汞外，生物有機(jī)肥能夠降低7種重金屬及農(nóng)藥殘留?？梢?，生物有機(jī)肥能夠促進(jìn)煙株生長(zhǎng)發(fā)育，提高煙葉質(zhì)量，減少烤煙重金屬含量及農(nóng)藥殘留，提高烤煙的安全性。

關(guān)鍵詞?生物有機(jī)肥;煙葉質(zhì)量;重金屬;農(nóng)藥殘留

中圖分類號(hào)?S?572文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A

文章編號(hào)?0517-6611（2020）01-0170-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.01.051

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

The Effect of Bio?organic Fertilizer on the Quality and Safety of Flue?cured Tobacco in Jiaozhou Area

BO Guo?dong1， SHEN Guo?ming1， YANG Bin2et al

（1.Tobacco Research Institute， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Qingdao，Shandong266100;2.Qingdao Tobacco Limited Corporation，Qingdao，Shandong266100）

Abstract?In order to explore the effect of bio?organic fertilizer on the quality and safety of flue?cured tobacco in Jiaozhou area， a experiment of bio?organic ferlizer was conducted to study the effect of agronomical character， economic traits， chemical composition，heavy metal content and pesticide residues. Compared with control， bio?organic fertilizer could improve the growth， output value and quality of tobacco in Jiaozhou area. Except Hg， it also reduced other seven heavy metals（Cr，Ni，Cu，Zn，As，Cd，Pb）and pesticide residues of tobacco leaves. As a result， bio?organic fertilizer could promote the growth and quality of flue?cured tobacco， reduce the content of heavy metal and pesticide residues and improve the safety of flue?cured tobacco.

Key words?Bio?organic fertilizer;Quality of tobacco leaves;Heavy metal;Pesticide residues

長(zhǎng)期以來人們?yōu)榱俗非鬅熑~產(chǎn)量的最大化，投入大量的化學(xué)肥料，導(dǎo)致土壤板結(jié)、土壤酸化及土壤性質(zhì)惡化等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了煙葉生長(zhǎng)及煙葉品質(zhì)[1]，其對(duì)煙葉安全性的影響也日益凸顯[2]。大量施用化肥降低煙株抗病性，增加農(nóng)藥施用量，這不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞，而且導(dǎo)致煙葉農(nóng)藥殘留增加[3]。長(zhǎng)期施用化肥土壤酸化還會(huì)增強(qiáng)土壤重金屬含量離子的活性，植株對(duì)重金屬離子的吸收增加，煙葉中的重金屬含量增加[4]，嚴(yán)重影響了煙葉的安全性。

生物有機(jī)肥是以畜禽糞便、動(dòng)植物殘?bào)w及生活垃圾等有機(jī)物料作為原料，配施一定的氮、磷、鉀及一定比例的微量元素肥料，并加入對(duì)改善土壤理化性質(zhì)、作物吸收及元素釋放等特定功能微生物，是一種兼具微生物肥力和有機(jī)效應(yīng)的肥料[5]。生物有機(jī)肥中含有大量功能菌，具有改良土壤、提高肥料利用率、減少病蟲害發(fā)生等特點(diǎn)。研究表明，生物有機(jī)肥能夠調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分，改善土壤微生物群落數(shù)量及結(jié)構(gòu)，增加土壤酶活性，促進(jìn)土壤團(tuán)粒形成[6-10]。生物有機(jī)肥能夠促進(jìn)煙株生長(zhǎng)發(fā)育，提高煙葉品質(zhì)[11]。

目前，膠州煙區(qū)因長(zhǎng)期施用化肥導(dǎo)致的烤煙生長(zhǎng)發(fā)育及煙葉質(zhì)量下降等問題較為突出，針對(duì)當(dāng)?shù)責(zé)焻^(qū)生物有機(jī)肥施用對(duì)烤煙的影響研究鮮有報(bào)道。筆者通過生物有機(jī)肥與常規(guī)施肥比較試驗(yàn)，探究生物有機(jī)肥對(duì)煙葉質(zhì)量及其安全性的影響，旨在為膠州煙區(qū)煙葉可持續(xù)發(fā)展提供理論支持。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在山東省青島市膠州市里岔鎮(zhèn)西安家溝村，試驗(yàn)區(qū)土壤為棕壤，前茬作物為烤煙，土壤理化性質(zhì)：pH 5.76，速效鉀194.24 mg/kg，銨態(tài)氮24.01 mg/kg，硝態(tài)氮129.84 mg/kg，有機(jī)質(zhì)38.67 g/kg，有效磷45.69 mg/kg。

1.2?試驗(yàn)材料?供試烤煙品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N中煙100。供試肥料見表1。

1.3?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)置2個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)，隨機(jī)排列，每個(gè)小區(qū)面積為80 m2，株行距為50cm×120 cm，種植密度為16 500棵/hm2，試驗(yàn)田管理按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉栽培管理措施進(jìn)行。

CK（對(duì)照）：常規(guī)施肥，于移栽前將發(fā)酵豆餅300.0 kg/hm2、煙草專用肥324.0 kg/hm2、硫酸鉀復(fù)合肥153.0kg/hm2平地條施后起壟。移栽后30～35 d，追施硝酸鉀復(fù)合肥88.5 kg/hm2、磷酸二胺30.0 kg/hm2。T：于移栽前將復(fù)合微生物有機(jī)肥2 400 kg/hm2于起壟前均勻撒施于土壤表面，用旋耕起壟機(jī)進(jìn)行起壟。移栽后30～35 d，將微生物菌劑30 L/hm2用清水稀釋300倍噴施地上植株和地表土壤，噴至葉面滴水、土壤濕潤(rùn)為宜。

1.4?檢測(cè)項(xiàng)目與方法

1.4.1?農(nóng)藝性狀。田間調(diào)查記載按照《中華人民共和國(guó)煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 142—1998煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法》，調(diào)查平頂期烤煙農(nóng)藝性狀，包括株高、葉數(shù)、莖圍、節(jié)距、最大葉長(zhǎng)及葉寬。

1.4.2?經(jīng)濟(jì)性狀及內(nèi)在化學(xué)品質(zhì)。按照烤煙標(biāo)準(zhǔn)（GB 2635—92）分級(jí)測(cè)產(chǎn)，按照當(dāng)?shù)厥召?gòu)價(jià)格計(jì)算產(chǎn)量，選取C3F煙葉樣品，采用近紅外光譜法測(cè)定煙葉化學(xué)成分[12]。

1.4.3?重金屬。 選取C3F煙葉樣品，粉碎后過40目篩后，銅、鋅、鎳、鉛、鎘采用原子吸收分光光度法測(cè)定，砷采用二乙基二硫代氨基甲酸銀比色法測(cè)定，汞采用冷原子吸收法測(cè)定[13]。

1.4.4?農(nóng)藥殘留。異惡草酮、三唑醇、三唑酮按參照YC/T 405.1—2011檢測(cè)，高效氯氟氰菊酯按參照YC/T 405.2—2011檢測(cè)，仲丁靈、除芽通、氟節(jié)胺、苯醚甲環(huán)唑按參照YC/T 405.3.2011檢測(cè)，菌核凈參照YC/T 218—2007檢測(cè)。

1.5?數(shù)據(jù)分析?采用Microsoft Excel 2007和用SAS 9.2軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2?結(jié)果與分析

2.1?烤煙農(nóng)藝性狀?由表2可知，在烤煙生長(zhǎng)平頂期，與CK相比，生物有機(jī)肥提高了烤煙的株高、腰葉葉長(zhǎng)及葉寬。施

用生物有機(jī)肥能夠改善烤煙的長(zhǎng)勢(shì)，對(duì)煙株的生長(zhǎng)發(fā)育起到一定的促進(jìn)作用。

2.2?烤煙經(jīng)濟(jì)性狀

由表3可知，與CK相比，T處理產(chǎn)量提高了3.18%，產(chǎn)值提高了3.54%。此外，烤煙上中等煙比例及均價(jià)也相應(yīng)提高。因此，生物有機(jī)肥施用能夠增加烤煙經(jīng)濟(jì)效益，提高煙農(nóng)收益。

2.3?煙葉化學(xué)成分

烤后煙葉的化學(xué)成分與煙葉的內(nèi)在品質(zhì)密切相關(guān)，煙葉中的總糖、還原糖含量與烤煙的吃味有關(guān)，總氮及煙堿與煙氣的刺激性有關(guān)，鉀、氯與煙葉的燃燒性密切相關(guān)，在一定程度上，烤煙的糖堿比、氮堿比及鉀氯比能夠反映烤煙煙氣的醇和度、刺激性及燃燒性[14]。優(yōu)質(zhì)烤后煙葉最適范圍：煙堿2%，總糖22%～28%，還原糖15%～20%，總氮2.5%，鉀>2%，

氯0.3%～0.8%，糖堿比6～10，氮堿比0.8～0.9，鉀氯比>4。由表4可知，與CK相比，T處理烤煙中部葉的煙堿、總糖、還原糖、總氮及氯含量均不同程度的降低，鉀含量增加。且T處理烤煙中部葉的煙堿、還原糖、鉀、氯含量、鉀氯比較CK更接近烤煙內(nèi)在化學(xué)成分的范圍。生物有機(jī)肥能夠協(xié)調(diào)烤煙煙葉內(nèi)在化學(xué)成分，提高烤煙內(nèi)在品質(zhì)。

2.4?烤煙中部葉重金屬含量

重金屬是影響烤煙質(zhì)量安全的重要因子，煙葉燃吸過程中可通過主流煙氣進(jìn)入人體，對(duì)人體造成潛在危害。通過對(duì)煙葉8種主要重金屬的檢測(cè)可以看出，除汞（Hg）的影響較小外，T降低了煙葉中其他7種重金屬（Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb）含量（表5）。

2.5?烤煙中部葉農(nóng)藥殘留

T處理菌核凈、仲丁靈的含量降低了20.4%、81.6%，氟節(jié)胺和苯醚甲環(huán)唑的含量由0.037、0.036 mg/kg降為0。生物有機(jī)肥施用能夠降低烤煙煙葉農(nóng)藥殘留含量，提高煙葉質(zhì)量安全性（表6）。

3?結(jié)論與討論

該研究結(jié)果表明，施用生物有機(jī)肥能提高膠州煙區(qū)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)值，這與劉漢軍等[11]的研究結(jié)果一致，此外，生物有機(jī)肥均衡煙葉內(nèi)在化學(xué)成分，提高烤煙內(nèi)在品質(zhì)。由于施用生物有機(jī)肥增加了土壤中功能性微生物數(shù)量，促進(jìn)根系活力，根系養(yǎng)分吸收能力增強(qiáng)。與此同時(shí)，施用生物有機(jī)肥能夠促進(jìn)烤煙養(yǎng)分的均衡吸收，有利于芳香物質(zhì)的積累，化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)，改善了煙葉內(nèi)在質(zhì)量[15-16]。

生物有機(jī)肥能夠降低煙葉中重金屬含量，生物有機(jī)肥含有的有機(jī)質(zhì)及微生物對(duì)重金屬離子具有較強(qiáng)的吸附能力，能夠減少作物對(duì)重金屬的吸收。此外，生物有機(jī)肥中的有機(jī)質(zhì)與土壤中的鎘、鉛等重金屬絡(luò)合或鰲合形成有機(jī)化合物，減少了其有效性，進(jìn)而減少了煙株的吸收[17]。生物有機(jī)肥提高了煙株的抗病性，農(nóng)藥的施用減少，煙葉中的農(nóng)藥殘留降低。生物有機(jī)肥中功能性微生物的優(yōu)勢(shì)種群能占據(jù)根系生態(tài)區(qū)，拮抗或抑制病原微生物侵染根系，提高作物抗病性[18]，與此同時(shí)，生物有機(jī)肥能夠促進(jìn)養(yǎng)分吸收并產(chǎn)生多種活性物質(zhì)和抗、抑病物質(zhì)調(diào)控作物生長(zhǎng)，進(jìn)而降低病蟲害的發(fā)生[19]。

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