有機(jī)肥配施化肥對湘西煙區(qū)烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響

羅先學(xué)，王振華，唐浩浩

（1. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，湖南 長沙 410128；2. 湖南省煙草公司張家界市公司，湖南 張家界 427200）

在烤煙種植過程中，煙株除了從土壤吸收養(yǎng)分外，主要通過施用肥料來獲取養(yǎng)分，肥料的施用對烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量有著較大影響。近年來，隨著耕作方式和栽培方法的不斷變化，煙草生產(chǎn)對煙區(qū)土壤養(yǎng)分的掠奪以及農(nóng)藥和化肥的大量施用造成了煙區(qū)土壤板結(jié)、酸化、土壤肥力不足、病蟲害頻發(fā)等一系列問題，不利于煙葉生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展[1]。而科學(xué)施肥是改善煙區(qū)存在的問題，提高烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量的有效方法。聶慶凱等[2]研究表明，有機(jī)肥部分替代化肥能夠改善土壤的理化性質(zhì)，增強(qiáng)土壤肥力和土壤微生物活力，為煙株生長提供良好的土壤環(huán)境，并促進(jìn)烤煙對土壤養(yǎng)分的吸收利用，從而提高了烤煙的產(chǎn)質(zhì)量；邢世東等[3]通過有機(jī)肥與化肥配施，發(fā)現(xiàn)煙田增施有機(jī)肥可以促進(jìn)煙株生長，提高烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例等；田金云等[4]研究表明，施用煙草專用復(fù)混肥并增施有機(jī)肥可縮短煙草生育期，降低發(fā)病率。

湘西煙區(qū)位于湖南省西部，是湖南省主產(chǎn)煙區(qū)之一，地處108°47′～111°20′E、27°33′～29°48′N，海拔1 000～ 1 500 m，為亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，光、熱、水配置協(xié)調(diào)，當(dāng)?shù)責(zé)熑~具有“山地高香”風(fēng)格特色[5]。湘西煙區(qū)土地資源少，常年連作和單施化肥，一方面導(dǎo)致土壤養(yǎng)分不協(xié)調(diào)，有機(jī)質(zhì)含量和土壤肥力下降，肥料利用率不高；另一方面導(dǎo)致土壤板結(jié)，自我調(diào)節(jié)能力下降，土傳病害逐年加重[6]。筆者針對湘西煙區(qū)土壤肥力不足、養(yǎng)分比例失調(diào)、病害發(fā)生等不利因素，研究了有機(jī)肥配施化肥對烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響，以期為湘西煙區(qū)實現(xiàn)減肥增效提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2020 年4—10 月在湖南省張家界市慈利縣高峰鄉(xiāng)（海拔1 200 m）試驗田進(jìn)行。供試材料為當(dāng)?shù)刂髟云贩N云煙87。試驗田土壤類型為黃壤土，地塊平整，利于排水，土壤基本理化性質(zhì)為：pH 值6.46，堿解氮115.90 mg/kg，有效磷25.17 mg/kg，速效鉀151.33 mg/kg。供試有機(jī)肥采用煙稈和芝麻餅肥按4∶1比例混合，添加一定量菌種發(fā)酵而成，其全氮含量為57.08 g/kg。

1.2 試驗設(shè)計

采用大田試驗，共設(shè)計4 個處理：T1（CK），僅施化肥，氮肥施用量為135 kg/hm2，N、P2O5、K2O 的比例為1 ∶1 ∶2.5；T2，有機(jī)肥提供25%的氮（有機(jī)肥施用量為495 kg/hm2）＋化肥減氮25%；T3，有機(jī)肥提供35%的氮（有機(jī)肥施用量為693 kg/hm2）＋化肥減氮35%；T4，有機(jī)肥提供45%的氮（有機(jī)肥施用量為891 kg/hm2）＋化肥減氮45%；每個處理重復(fù)3 次，共12 個小區(qū)，采用隨機(jī)區(qū)組排列，每個小區(qū)面積50 m2，植煙100 株，行距1.2 m，株距0.5 m，合理安排設(shè)置保護(hù)行，以減少試驗誤差。

試驗以氮肥為基準(zhǔn)計算磷肥和鉀肥施用量，有機(jī)肥、磷肥和鉀肥作為基肥一次性施入，60%氮肥作為基肥撒施，剩余40%在移栽7～10 d 后追施。其他施肥時期和施肥方法嚴(yán)格按當(dāng)?shù)氐牧?xí)慣施肥方法進(jìn)行。

1.3 測定項目和方法

1.3.1 觀察記載 在現(xiàn)蕾期每個小區(qū)選擇有代表性的10 株烤煙進(jìn)行定點定株觀察，記載農(nóng)藝性狀，包括株高、莖圍、有效葉數(shù)、腰葉面積（葉面積=0.634 5×葉長×葉寬）、干質(zhì)量、鮮質(zhì)量、干鮮比等；詳細(xì)記載煙草生長發(fā)育時期以及不同處理對病毒?。ɑㄈ~?。?、黑脛病、青枯病和其他病害抗性的差異。

1.3.2 產(chǎn)量與產(chǎn)值統(tǒng)計分析 在煙葉采收烘烤過程中，各小區(qū)煙葉均掛牌單獨采收、單獨烘烤，分小區(qū)存放保管。待試驗地?zé)熑~全部采收烘烤完畢后，按照國標(biāo)對各小區(qū)煙葉逐葉分級，各小級分別稱重，測定每個小區(qū)各級烤煙的實際產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例、中上等煙比例等。

1.3.3 烤煙化學(xué)成分和感官評吸分析 選取各處理烤后上、中、下部煙葉各2 kg，樣品采集好后附上標(biāo)簽（標(biāo)明試驗名稱、重復(fù)號、處理號、煙葉級別、采集日期、地點、戶主、采集人等）作為化學(xué)分析和評吸樣品，每個處理選取C3F 初烤煙葉各2 kg 用于品質(zhì)評價。各處理煙樣的化學(xué)成分均在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草實驗室內(nèi)完成，檢測程序與方法按實驗室常規(guī)化學(xué)成分分析規(guī)程進(jìn)行，煙葉的感官質(zhì)量在湖南中煙技術(shù)中心采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法進(jìn)行感官評吸。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 和SPSS 17.0 軟件進(jìn)行整理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)肥配施化肥對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

由表1 可知，各處理間的株高、腰葉面積、干質(zhì)量、鮮質(zhì)量存在顯著差異（P＜0.05）。相比于單施化肥的T1（CK），有機(jī)肥配施化肥的T2、T3、T4 處理烤煙的株高、腰葉面積、干質(zhì)量、鮮質(zhì)量均表現(xiàn)較好，分別提高了5.15%～18.49%、11.82%～18.60%、9.27%～19.92%、3.25%～7.57%，其中以T3 處理最高。T2、T3、T4 的干鮮比均大于T1（CK）處理，以T3處理的干鮮比最大。干鮮比越大，說明干物質(zhì)積累越多。莖圍和有效葉數(shù)在各處理中差異不顯著，說明有機(jī)肥配施化肥對烤煙莖圍和有效葉數(shù)無顯著影響。由此可知，在保證施氮量一定的情況下，有機(jī)肥配施化肥對烤煙農(nóng)藝性狀有較好影響，且以T3 處理效果較好，即有機(jī)氮替代化肥氮比例為35%時，效果最佳。

2.2 有機(jī)肥配施化肥對烤煙主要病害發(fā)生的影響

表1 各處理烤煙現(xiàn)蕾期的農(nóng)藝性狀

青枯病、黑脛病、根黑腐病是慈利縣發(fā)生較多的烤煙病害[12]。由表2 可知，煙草青枯病發(fā)病率和病情指數(shù)在各處理間呈顯著差異（P ＜0.05），T1（CK）處理的青枯病發(fā)病率和病情指數(shù)最高，而有機(jī)肥配施化肥處理的較低，這是因為在施用化肥的基礎(chǔ)上，配施有機(jī)肥能夠使煙株更加健壯，有利于降低烤煙青枯病的發(fā)病率和病情指數(shù)。在保證施氮量一定的情況下，有機(jī)肥配施化肥對黑脛病的防治有一定效果，T3 處理的黑脛病發(fā)病率和病情指數(shù)顯著低于其他處理（P＜ 0.05），其次是T2 和T4 處理，二者間無顯著差異（P ＜ 0.05），單與T1（CK）的差異顯著。煙草根黑腐病發(fā)病率在各處理間差異不顯著（P ＜0.05），但T1（CK）的根黑腐病病情指數(shù)最高，說明有機(jī)肥配施化肥有助于提高煙株對根黑腐病的抗性，且有機(jī)氮替代化肥氮比例為25%和35%時，根黑腐病病情指數(shù)有所下降。其他病害的病情指數(shù)表現(xiàn)為有機(jī)肥配施化肥處理均低于CK 處理，說明有機(jī)肥配施化肥能夠增強(qiáng)煙株抗 病性。

表2 各處理烤煙主要病害發(fā)生情況

2.3 有機(jī)肥配施化肥對烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響

由表3 可知，有機(jī)肥配施化肥處理對烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例和中上等煙比例有著顯著提高（P ＜0.05）。與T1（CK）處理相比，T2、T3、T4處理的產(chǎn)量分別提高了3.30%、8.93%和5.68%，產(chǎn)值分別提高了33.33%、50.40%和30.58%，均價以T3處理最高，為27.31 元/kg，分別比T1、T2、T4 增加了7.53、2.78 和2.87 元/kg，說明有機(jī)氮替代化肥氮比例為35%時，烤后煙葉均價最高。上等煙比例和中上等煙比例以T3、T4 處理較高，T3 處理上等煙比例較其他處理提高了2.52～5.28 個百分點。綜上，相較于單施化肥處理，有機(jī)肥配施化肥有利于提高烤煙的產(chǎn)量和產(chǎn)值，其中T3 處理烤煙的產(chǎn)量和產(chǎn)值最高。

2.4 有機(jī)肥配施化肥對烤后煙葉化學(xué)成分的影響

一般認(rèn)為，優(yōu)質(zhì)煙葉總糖含量在22%～28%，還原糖含量在20%～25%。由表4 可知，除T4 處理下部葉外，T2～T4 處理各部位煙葉總糖、還原糖含量均高于CK 處理。對于上部葉來說，T2～T4 處理的總糖和還原糖含量分別比T1 處理高4.11～6.31 個百分點和0.89～6.03 個百分點，中部葉總糖和還原糖含量相較于T1 分別增加了1.80～3.66 個百分點和3.31～5.79 個百分點，下部葉的總糖相較T1 增加了1.56～2.66 個百分點，各部位均以T3 處理的總糖和還原糖含量最高。

優(yōu)質(zhì)煙葉的總氮含量一般在1.5%～3.5%，上部葉煙堿含量≤3.5%，中部葉煙堿含量在2.0%～2.5%，下部葉煙堿含量1.5%～2%。各處理煙葉的總氮和煙堿含量均在優(yōu)質(zhì)煙葉標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，且相較于單施化肥的CK 處理，有機(jī)肥配施化肥的處理可有效降低烤煙總氮和煙堿的含量，淀粉含量也有所下降，除中部葉外，其他部位煙葉均以T3 處理的淀粉含量最低。

表3 各處理烤煙的產(chǎn)量和產(chǎn)值

表4 各處理烤煙的化學(xué)成分含量

由表4 可知，鉀含量在各部位煙葉的排序均為T3＞T4＞T2＞T1，T3 和T4 處理的煙葉鉀含量均≥2%，在適宜范圍內(nèi)。氯含量在各部位煙葉的排序均為T1＞T2≈T4＞T3，說明有機(jī)肥配施化肥可降低煙葉氯含量。從化學(xué)成分協(xié)調(diào)性比較，糖堿比接近10 為宜，氮堿比接近1 最佳，各部位煙葉的糖堿比均以T3 處理的質(zhì)量較好，與優(yōu)質(zhì)煙葉更接近，T2～T4 處理的氮堿比優(yōu)于T1 處理。

2.5 有機(jī)肥配施化肥對烤煙感官評吸的影響

由表5 可知，T2～T4 處理的煙霧量、香氣香味、諧調(diào)性和口感等均優(yōu)于T1（CK）處理；而在勁頭和刺 激性方面，有機(jī)肥配施化肥處理的分?jǐn)?shù)則低于CK 處理，T2 和T3 處理烤煙的煙霧量、勁頭和口感等方面表現(xiàn)相當(dāng)。綜合來看，單施化肥的烤煙評吸質(zhì)量不佳。

表5 各處理烤煙的感官評吸結(jié)果 （分）

3 結(jié)論與討論

株高、莖圍、有效葉數(shù)、腰葉面積、干質(zhì)量、鮮質(zhì)量等烤煙農(nóng)藝性狀是反映烤煙生長狀況的重要指標(biāo)。該試驗中，在保證施氮量不變的情況下，有機(jī)肥配施化肥對烤煙農(nóng)藝性狀有較好影響，且以T3 處理即有機(jī)氮替代化肥氮比例為35%時，效果最佳。有機(jī)肥配施化肥對烤煙莖圍和有效葉數(shù)無顯著影響，這與祖慶學(xué)等[7]的研究結(jié)果相似。有機(jī)肥配施化肥對烤煙農(nóng)藝性狀的促進(jìn)作用，主要是因為在保證烤煙具有充足養(yǎng)分同時，有機(jī)肥改善了土壤的理化性質(zhì)，促進(jìn)了根系伸展，增強(qiáng)了根系對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用，從而有利于烤煙的生長。但當(dāng)有機(jī)氮替代化肥氮比例超過45%時，其他養(yǎng)分供應(yīng)不足，烤煙生長受阻。

在試驗中，相較于單施化肥的處理，有機(jī)肥配施化肥處理能夠有效降低煙草青枯病、黑脛病、根黑腐病和其他病害的發(fā)生，這是因為有機(jī)肥配施化肥能夠促進(jìn)烤煙干物質(zhì)的積累，從而提高煙株的抗病性；同時，有機(jī)肥不僅可以調(diào)控烤煙根系對水分的吸收，還能影響烤煙根際微環(huán)境，改善土壤酸堿度，抑制有害微生物的生長，煙株的發(fā)病率和病情指數(shù)也就有所下降，這與吳傳金[8]的研究結(jié)果一致。

烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量關(guān)系著農(nóng)民的收益。有機(jī)肥配施化肥能夠有效提高烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量，主要通過增加烤煙的葉面積，提高煙葉干物質(zhì)的量來實現(xiàn)的。有機(jī)肥配施化肥可提高烤煙上等煙的比例，故均價也有所提升。李斌等[9]以云煙85 為材料，也發(fā)現(xiàn)增施有機(jī)肥可有效提高烤煙的產(chǎn)質(zhì)量。

烤煙的化學(xué)成分是決定煙草品質(zhì)的內(nèi)在因素，而煙草品質(zhì)在一定程度上決定煙草的經(jīng)濟(jì)價值。彭智良等[10]驗證了施用有機(jī)肥可以改善烤煙的化學(xué)成分。試驗結(jié)果也顯示，有機(jī)肥配施化肥的各個處理中，各部位煙葉總糖、還原糖、鉀含量均高于單施化肥處理，且在優(yōu)質(zhì)烤煙范圍內(nèi)，淀粉、總氮、煙堿和氯含量都所有下降，從化學(xué)成分協(xié)調(diào)性來說，糖堿比和氮堿比都有所改善。采用感官評吸的方法對烤煙質(zhì)量進(jìn)行評定，發(fā)現(xiàn)T2 和T3 處理烤煙的煙霧量、勁頭和口感等方面表現(xiàn)相當(dāng)，T1 處理的勁頭和刺激性得分最高。

綜上所述，在施氮量一致的情況下，以25%～45% 的有機(jī)氮替代化肥氮有利于烤煙產(chǎn)質(zhì)量的提高，其中以35%的有機(jī)氮替代無機(jī)氮的效果最佳，適合在湘西煙區(qū)推廣使用。