李自林,秦 娜,劉瑞瑞
(1. 云南省煙草公司麗江市公司華坪縣分公司,云南 麗江 674800;2. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)大數(shù)據(jù)學(xué)院,云南 昆明 650201;3. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院,云南 昆明 650201)
煙草是以葉為主的經(jīng)濟(jì)作物,目前我國(guó)煙葉產(chǎn)量及種植面積均位居世界第一。煙葉生產(chǎn)影響地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,而煙葉的質(zhì)量與施肥狀況密切相關(guān)[1]。近年來(lái),由于土壤復(fù)種指數(shù)提高、氮肥施用過(guò)量以及化肥施用不合理等因素導(dǎo)致煙葉質(zhì)量變差,嚴(yán)重制約著煙草產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展[2]。因此,合理施肥成為調(diào)控烤煙生長(zhǎng)、提高煙葉質(zhì)量的關(guān)鍵因素[3-4]。氮素在煙株生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中具有重要作用,適宜的施氮量能提升煙葉質(zhì)量、提高煙葉等級(jí)[5],在感官質(zhì)量上體現(xiàn)為煙葉香氣質(zhì)好、甜潤(rùn)感明顯,吃味舒適,雜氣、刺激性小,能顯著提高煙葉質(zhì)量[6]。當(dāng)?shù)视昧窟^(guò)少時(shí),煙株生長(zhǎng)緩慢,煙堿含量低,香氣質(zhì)差,香氣量少,產(chǎn)量和品質(zhì)均受到影響;但當(dāng)?shù)剡^(guò)多時(shí)則會(huì)造成煙葉化學(xué)成分不協(xié)調(diào),煙葉品質(zhì)和工業(yè)可用性變差[7]。基于此,研究適宜的氮肥施用量,優(yōu)化調(diào)整施肥方式,提高肥料利用率,減少化學(xué)肥料投入[8],對(duì)提高煙草質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。
云南省麗江市永勝縣永北鎮(zhèn)地勢(shì)平坦,屬低緯山地季風(fēng)氣候的寒溫帶型,降雨及水資源較好,光熱充足,適宜烤煙、水稻、玉米等農(nóng)作物種植。該區(qū)域烤煙種植歷史悠久,煙農(nóng)具有較高的煙葉生產(chǎn)水平,利于大面積發(fā)展煙草產(chǎn)業(yè)。2020年永北鎮(zhèn)烤煙種植面積為1 860 hm2,收購(gòu)煙葉3 766.5 t,帶動(dòng)了該區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展[9]。研究以云煙99為試驗(yàn)材料,探索了不同氮素水平對(duì)煙株農(nóng)藝性狀、煙葉干物質(zhì)累積及鉀含量的影響,以期為實(shí)現(xiàn)煙葉綠色、生態(tài)、特色、優(yōu)質(zhì)、安全生產(chǎn)提供參考。
試驗(yàn)于2019年1—10月在云南省麗江市永勝縣興營(yíng)村(N 26°76',E 100°25',海拔2 245 m)進(jìn)行,選取地勢(shì)較平坦、光照較好、灌水排水方便、利于農(nóng)事操作的地塊開(kāi)展試驗(yàn)。試驗(yàn)地塊土壤為壤土,土壤pH值5.83,有機(jī)質(zhì)含量為25.35 g/kg,堿解氮含量為120.87 mg/kg,速效磷含量為64.32 mg/kg,速效鉀含量為123.15 mg/kg。供試烤煙品種為云煙99。供試肥料有煙草專用復(fù)合肥(N-P-K=12-12-24,云南云葉化肥股份有限公司)、煙草專用追肥(N-P-K=12.5-0-33.5,云南云葉化肥股份有限公司)、過(guò)磷酸鈣(P2O5≥16%,云南安寧云科化肥有限公司)、硫酸鉀(K2O≥52%,國(guó)投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司)。
采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),根據(jù)純氮用量設(shè)計(jì)5個(gè)處理,分別為:CK,3.65 kg/667m2;T1,4.25 kg/667m2;T2,4.85 kg/667m2;T3,5.45 kg/667m2;T4,6.05 kg/667m2;各處理純磷、純鉀用量相同,分別為6和15 kg/667m2,各肥料具體用量如表1所示,每個(gè)處理3次重復(fù);其中,煙草專用復(fù)合肥作基肥,用于控制氮肥用量;追肥為煙草專用追肥、過(guò)磷酸鈣、硫酸鉀,分別兌水澆施。2019年4月25日采用壯苗打塘移栽,行株距為120 cm×50 cm,小區(qū)面積為1 240 m2,四周設(shè)保護(hù)行,其他烤煙生產(chǎn)管理措施均保持一致。
表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) (kg/667m2)
在烤煙生長(zhǎng)的團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期、成熟期各選取15株烤煙,測(cè)定其株高、葉片數(shù)、莖圍、最大葉片長(zhǎng)、最大葉片寬、節(jié)距[10]。于成熟期選取3株具有代表性的煙株,將其根、莖、葉分離進(jìn)行干物質(zhì)累積量測(cè)定[11-13]。在烤煙大田生長(zhǎng)各時(shí)期采集樣品和初烤煙葉一起采用連續(xù)流動(dòng)法[14]測(cè)定鉀元素含量和煙株鉀元素總累積量。
采用Microsoft Excel 2013和SPSS 23.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。
由表2可知,在烤煙不同生育時(shí)期,各處理的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)出一定差異。團(tuán)棵期,T1處理的株高最高,T3處理的最大葉長(zhǎng)寬值最大、有效葉片數(shù)最多,CK處理的莖圍最粗,T4處理的節(jié)距最大;各處理的最大葉寬、莖圍、節(jié)距以及有效葉片數(shù)均無(wú)顯著差異,但T1、T3處理的最大葉長(zhǎng)顯著長(zhǎng)于其余處理;T1、T2處理的株高顯著高于T3處理;總體來(lái)說(shuō),團(tuán)棵期以T3處理的煙株農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較好。旺長(zhǎng)期,各處理的最大葉寬、莖圍、節(jié)距和有效葉片數(shù)均未表現(xiàn)出顯著差異;株高方面以T3處理最高,CK處理最矮,二者間差異顯著,其他處理間差異不顯著;最大葉長(zhǎng)方面,T4處理最長(zhǎng),其次為T2處理,二者顯著長(zhǎng)于T1和CK處理;綜合來(lái)看,旺長(zhǎng)期以T3和T4處理的煙株農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較好。成熟期,T3處理除最大葉寬稍窄于T4處理外,其他指標(biāo)均表現(xiàn)最好;且除最大葉寬外,其他農(nóng)藝性狀各處理間均無(wú)顯著差異。
表2 各處理烤煙農(nóng)藝性狀的比較
由表3可知,團(tuán)棵期,T3處理莖葉(地上部)干物質(zhì)累積最高,T4處理根(地下部)干物質(zhì)累積最高,表明團(tuán)棵期以T3和T4處理能較好地提高煙株干物質(zhì)累積;旺長(zhǎng)期和成熟期,地上部和地下部干重均以T3處理最高,表明T3處理的施氮水平最利于煙株干物質(zhì)積累。差異顯著性分析結(jié)果顯示,各處理在烤煙生長(zhǎng)發(fā)育不同時(shí)期的干物質(zhì)積累量均無(wú)明顯差異。
表3 各處理烤煙干物質(zhì)累積量的比較
煙葉中鉀含量直接影響煙葉質(zhì)量,鉀含量適宜則卷煙燃吸品質(zhì)較高,煙葉感官評(píng)析質(zhì)量較佳[15]。由表4可知,團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期、成熟期3個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期的煙葉以及初烤煙葉中,均以T3處理的鉀含量最高;對(duì)于整株烤煙,也以T3處理的單株烤煙鉀含量最高。
有研究表明,在一定施氮量范圍內(nèi),煙株的干物質(zhì)積累量隨施氮量的增加而增加,但干物質(zhì)在煙株體內(nèi)累積量受施氮量的影響較小[16-18]。楊成翠等[6]研究發(fā)現(xiàn),在低肥力土壤中減氮20%~30%有利于煙株養(yǎng)分吸收及積累,減氮30%最有利于煙葉產(chǎn)質(zhì)量的形成。朱英華等[19]研究認(rèn)為,施肥處理提高了烤煙干物質(zhì)及養(yǎng)分積累量,有機(jī)無(wú)機(jī)配施增加了煙株根、莖、葉的干物質(zhì)和鉀積累量?;粽压獾萚3]研究認(rèn)為,水肥一體化可顯著增強(qiáng)煙株對(duì)礦質(zhì)元素的吸收和積累,提高煙株干物質(zhì)積累量。王新月等[20]研究認(rèn)為,在湖南稻茬烤煙種植模式下追肥時(shí)增施氮肥總量的10%可促進(jìn)烤煙根系生長(zhǎng),改善農(nóng)藝性狀;減施氮肥總量的10%會(huì)降低煙株干物質(zhì)積累和鉀肥吸收效率。施河麗等[21]研究認(rèn)為,有機(jī)無(wú)機(jī)配施可促進(jìn)烤煙干物質(zhì)積累,顯著增加烤煙生長(zhǎng)后期干物質(zhì)的累積量。
筆者的試驗(yàn)結(jié)果表明,在煙株生長(zhǎng)各時(shí)期T3處理能改善煙株農(nóng)藝性狀,T4處理效果次之;在烤煙生長(zhǎng)團(tuán)棵期,T3和T4處理能較好的提高煙株干物質(zhì)累積量,旺長(zhǎng)期和成熟期T3處理的煙株干物質(zhì)累積量均最高;同時(shí),在烤煙生長(zhǎng)的團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期、成熟期均以T3處理煙葉、煙株及初烤煙葉的鉀含量均最高。這與前人的研究結(jié)論有一定差異,可能是研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境、氣候因素、耕作制度、養(yǎng)分管理等方面的差異導(dǎo)致的[22-23]。