降低基肥施用比例及增施腐殖酸鉀對烤煙品質(zhì)的影響

李麗, 蘭春茶, 董樹超, 張金峰, 宗春梅, 羅麗菊

(云南省煙草公司 保山市公司, 云南 保山 678000)

肥料是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎之一, 據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織估計, 發(fā)展中國家糧食的增產(chǎn)中, 55%來自化肥[1]。據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部 《到2020 年化肥使用量零增長行動方案》 中指出, 我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍存在過量施肥、盲目施肥的現(xiàn)象, 導致了成本增加、資源浪費和環(huán)境污染等問題[2]?？緹熓俏覈匾慕?jīng)濟作物, 烤煙生產(chǎn)也不可避免地存在著上述問題。合理的施肥措施對調(diào)控煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量具有重要作用, 隨著施肥種類、形態(tài)、施用方法等的改變, 煙草的產(chǎn)質(zhì)量均會發(fā)生變化[3-4]。閻海濤研究認為, 氮肥與生物炭配合施用有利于提高土壤有機碳和溶解性有機碳含量, 同時也提高了土壤全氮、硝態(tài)氮和速效鉀的含量, 減氮配施生物炭使煙葉總糖、還原糖含量提高, 總氮、煙堿含量下降, 協(xié)調(diào)了煙葉化學成分。王力等[6]研究認為,生物炭搭配減氮施肥能起到降低氮肥施用量, 提高肥料利用率的作用。呂大樹等[7]研究認為, 有機無機氮配施能有效改善煙葉品質(zhì), 提高產(chǎn)量、產(chǎn)值, 提高煙農(nóng)收益。曹本福在減施氮肥的條件下將聚天冬氨酸作為肥料增效劑, 研究了其對烤煙生理特性及氮肥去向的影響, 表明施用聚天冬氨酸促進了烤煙生理代謝和氮素的吸收, 降低了氮肥損失。已有的研究認為, 適宜的基追肥比有利于改善煙葉品質(zhì)、提高肥料利用率、降低環(huán)境污染[9-10], 但目前仍有部分煙區(qū)煙農(nóng)為節(jié)省成本將肥料一次性基施, 這樣不利于煙葉品質(zhì)的形成, 氮肥過量會影響后期煙葉的烘烤, 同時造成了氮肥的浪費。腐殖酸鉀常被用作土壤調(diào)理劑, 本研究擬從降低基肥比例及增施腐殖酸鉀2 個方面出發(fā), 研究其對保山煙葉品質(zhì)的影響, 以期為保山煙區(qū)的合理施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2021 年在保山市昌寧縣珠街鄉(xiāng)開展,供試烤煙品種為紅花大金元, 供試肥料為有機無機復混肥 (N 10%、P2O512%、K2O 19%)、烤煙專用肥 (N 12%、P2O515%、K2O 24%)、氮 鉀 肥(N 16%、K2O 30%)、硫酸鉀 (K2O 50%)、腐殖酸鉀肥。供試土壤為紅壤, 肥力中等, pH 值6.51, 有機質(zhì)含量為24.86 g·kg-1, 堿解氮含量為107.68 mg·kg-1, 速效磷含量為13.90 mg·kg-1, 速效鉀含量為217.10 mg·kg-1。

1.2 試驗設計

試驗每667 m2純氮用量統(tǒng)一為5 kg。CK1 為當?shù)爻Ｒ?guī)施肥; T1 為在CK1 的基礎上, 于移栽時及后期追肥時增施腐殖酸鉀; T2 為在CK1 的基礎上于后期追肥時增施腐殖酸鉀; CK2 為減少基肥用量并增加提苗肥; T3 為在CK2 的基礎上,于移栽時及后期追肥時增施腐殖酸鉀; T4 為在CK2 的基礎上于后期追肥時增施腐殖酸鉀 (表1)。每個處理重復3 次, 共18 個小區(qū), 每小區(qū)植煙100 株。田間管理、烘烤均同當?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙栽培管理措施, 煙葉成熟后分小區(qū)采烤, 中部煙葉 (C3F)、上部煙葉 (B2F) 各取2 kg 用于煙葉品質(zhì)檢測。

表1 試驗設計 單位: kg

1.3 測定項目與方法

1.3.1 煙葉物理特性

參照標準GB/T 21136—2007、DB 53/T 644—2014、GB/T 22838.8—2009、GB/T 24328.2—2020、GB/T 31786—2015 的方法對煙葉含梗率、抗張力與抗張強度、平衡含水率、厚度和葉面密度進行測定。

1.3.2 煙葉外觀質(zhì)量評價

依據(jù)GB 2635—1992 對烤后煙葉顏色、結(jié)構、身份、油分、色度、成熟度進行打分評價。

1.3.3 煙葉常規(guī)化學成分的測定

參 照 YC/T 160—2002、YC/T 159—2002、YC/T 162—2011、YC/T 173—2003、YC/T 161—2002 對煙葉常規(guī)化學成分進行檢測。

1.3.4 煙葉感官評吸

將各處理煙葉切絲后卷制成單料煙, 平衡水分后, 由7 名持證評吸專家按照YC/T 138—1998 標準中 “九分制” 的方法對煙氣的濃度、余味、燃燒性、刺激性、香氣質(zhì)、香氣量、灰色、雜氣和勁頭等指標進行打分。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 23.0 和Excel 2010 進行數(shù)據(jù)處理。煙葉物理特性、外觀質(zhì)量、感官評吸質(zhì)量以及綜合品質(zhì)均參照 《中國煙草種植區(qū)劃》 進行評價[11]。煙葉常規(guī)化學成分采用模糊數(shù)學隸屬函數(shù)的數(shù)據(jù)模型進行評價[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙葉物理特性

各處理中、上部煙葉物理特性見表2, 就中部煙葉而言, CK1 的煙葉物理特性較好, 綜合得分高于CK2, 葉面密度更適宜, 厚度更厚, 增施腐殖酸鉀后, T1 煙葉物理特性得分高于CK1, 主要體現(xiàn)在抗張力更好, 含梗率更低, T2 得分稍低, 葉面密度降低, 含梗率增加; T3、T4 得分均高于CK2, 以T3 較好, 各項指標均較適宜, 尤其是含梗率最低, 工業(yè)可用性較好。就上部煙葉而言,CK2 的煙葉物理特性較好, 綜合得分高于CK1, 主要體現(xiàn)為CK2 含梗率較低, 增施腐殖酸鉀后, T1、T2 物理特性均優(yōu)于CK1, T3 略低于CK2, T4 表現(xiàn)最好, 各項指標均符合優(yōu)質(zhì)煙葉需求。綜上, 不同的肥料運籌方式對煙葉物理特性有影響, 增施腐殖酸鉀可改善煙葉物理特性。

表2 煙葉物理特性

2.2 煙葉外觀質(zhì)量

各處理中, 上部煙葉外觀質(zhì)量見表3, CK2 的中、上部煙葉外觀質(zhì)量均優(yōu)于CK1, 均提升了7.69%, 主要表現(xiàn)為CK2 葉片結(jié)構、色度得分較高; T2 處理中、上部煙葉外觀質(zhì)量均優(yōu)于CK1,中部煙葉葉片結(jié)構、油分、色度得分較高, 上部煙葉顏色、成熟度、色度得分較高, T1 與CK1 綜合得分一致; CK2、T3、T4 的中部煙葉外觀質(zhì)量綜合得分一致, 但T4 處理成熟度較好, 而上部煙葉綜合得分以T3、T4 較低。

表3 煙葉外觀質(zhì)量

2.3 煙葉常規(guī)化學成分

不同處理煙葉常規(guī)化學成分檢測結(jié)果見表4,就中部煙葉而言, CK2 煙葉化學成分協(xié)調(diào)性優(yōu)于CK1, CK1 總氮含量偏高, 鉀離子含量低于CK2,增施水溶肥后, T1、T2 煙葉化學成分綜合得分分別較CK1 提高17.07%、31.71%, 協(xié)調(diào)性得到改善, 具體表現(xiàn)為總氮含量降低, 鉀離子含量提高,氮鉀比更趨于協(xié)調(diào); T4 處理綜合得分高于CK2,總分提高4.17%, 其糖堿比、氮堿比、鉀氯比均更接近優(yōu)質(zhì)煙葉標準, 而T3 綜合得分則稍低, 總糖、還原糖含量較高。就上部煙葉而言, CK1、CK2 煙葉化學成分綜合得分均較低, 總糖、還原糖、總氮含量均偏高, 增施水溶肥后, 各處理煙葉化學成分綜合得分均提高, 以T2、T4 較為協(xié)調(diào),分別較CK1、CK2 提高36.84%、160.87%, 糖堿比、氮堿比、鉀氯比均更接近優(yōu)質(zhì)煙葉需求。

表4 煙葉常規(guī)化學成分

2.4 煙葉感官評吸質(zhì)量

不同處理煙葉感官評吸結(jié)果見表5, 就中部煙葉而言, CK1 煙葉評吸表現(xiàn)優(yōu)于CK2, 主要體現(xiàn)在刺激性、余味、雜氣得分均較高, CK2 則香氣質(zhì)更為細膩, T1、T2 的評吸得分均低于CK1,主要是由于有余味較大, T2 香氣量稍低, 雜氣略重, T4 評吸得分稍高于CK2, 低于CK1, 余味稍有, T3 評吸得分稍低, 香氣質(zhì)略差, 刺激性稍大雜氣稍重, 濃度稍淡。就上部煙葉而言, CK2 煙葉評吸表現(xiàn)優(yōu)于CK1, 其香氣質(zhì)、香氣量均較好, 刺激性小, T1、T2 評吸得分均優(yōu)于CK1, 表現(xiàn)為香氣質(zhì)更為細膩, 香氣量更足, 且T2 余味少, 刺激性小, 得分較高, 而T3、T4 評吸得分均低于CK2。綜上, CK2 可提高上部煙葉評吸體驗, 但增施腐殖酸鉀對提升感官評吸的作用較小。

表5 煙葉感官質(zhì)量

2.5 煙葉綜合品質(zhì)評價

各處理綜合品質(zhì)評價結(jié)果見表6, 就中部煙葉而言, 除T3 外, 其余處理綜合得分差距較小, 其中T4、CK1 得分較高, 為0.70, 2 個處理的感官評吸得分較高, 同時T4 處理煙葉外觀質(zhì)量、化學成分得分也表現(xiàn)較好, 而CK1 化學成分得分較低,T3 處理綜合得分最低, 為0.67, 其感官評吸得分最低, 化學成分得分也相對較低。就上部煙葉而言, CK1、CK2 綜合得分一致, T1、T2 綜合得分均高于CK1, T3、T4 得分均高于CK2, 其中T2、T4 分別較CK1、CK2 提升了8.96%、5.97%。

表6 煙葉綜合質(zhì)量評價

3 討論

煙株對氮素的吸收呈階段性, 烤煙生長的前期、中期是氮素吸收的主要時期。移栽時對氮的吸收速率較低, 從移栽后的第1 周至第4 周吸收速率逐漸增大, 第4 周至第9 周氮吸收量最大[13-14]。因此, 適當降低基肥比例有利于提高肥料利用率, 減少氮肥流失。陳發(fā)元等[15]研究表明, 不同施氮量及基追比對煙葉碳代謝關鍵產(chǎn)物及相關酶活性有影響。羅莎莎等[16]研究表明, 煙葉凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率均隨追肥比例的提高而上升, 煙株光合特性得到提高, 氮代謝關鍵酶如硝酸還原酶和谷氨酰胺合成酶活性均隨追肥比例的提高而上升。凈光合速率反映了植物進行光合作用的強弱,光合作用是烤煙產(chǎn)量與品質(zhì)形成的基礎, 酶活性則反映了氮素同化能力的強弱[17-18]。葉潤等[19]認為,保山煙區(qū)最佳基追肥比例為3 ∶7, 與本研究結(jié)果一致。在本研究中, 降低基肥比例, 提高了煙葉外觀質(zhì)量, 且上部煙葉評吸體驗及物理特性得到提高, 這有利于提高上部煙葉可用性。李志鵬等[4]研究認為, 增加追肥施用比例可以改善烤煙農(nóng)藝性狀, 改善化學成分協(xié)調(diào)性, 且氮肥利用率提高了30%左右。張海偉等[9]研究認為, 提高追肥比例有利于上部煙葉更好地開片, 上部煙葉營養(yǎng)得到改善, 與本研究相契合。

腐殖酸是動植物遺骸經(jīng)過微生物的分解和轉(zhuǎn)化等一系列過程而形成和積累起來的一類有機物質(zhì)[20], 具有良好的生物活性, 在促進作物養(yǎng)分吸收、提高肥料利用率等方面有顯著作用, 且對于土壤改良也具有良好效果[21]。根據(jù)發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)的需求, 常以腐殖酸作為載體, 螯合植物生長所需的氮、磷、鉀和中微量元素, 制作成腐殖酸肥料。在本研究中, 增施腐殖酸鉀對化學成分的協(xié)調(diào)性起到了良好的作用, T2、T4 表現(xiàn)較好, 中部煙葉分別較CK1、CK2 提升了31.70%、4.17%, 上部煙葉分別較CK1、CK2 提升了36.84%、160.87%。綜合考慮, 腐殖酸鉀建議于追肥時隨復合肥兌水澆施?？飴彽萚22]研究認為, 腐殖酸鉀能降低土壤pH值、提高有機質(zhì)含量, 協(xié)調(diào)煙葉化學成分, 提高煙葉中性致香成分。韋成才等[23]研究認為, 腐殖酸鉀可以有效提高煙葉鉀含量, 提高鉀氯比, 與本研究結(jié)果一致。李耀鑫等[24]對比了不同類型鉀肥對上部煙葉的影響, 認為黃腐酸鉀對煙葉的提鉀效果優(yōu)于硫酸鉀。潘瑞朋[25]研究認為, 采用黃腐酸鉀部分代替硫酸鉀的方式提高了烤煙農(nóng)藝性狀及外觀質(zhì)量, 優(yōu)化了煙葉的等級結(jié)構。當前, 硫酸鉀是各大煙區(qū)普遍使用的鉀肥, 由于成本等問題腐殖酸鉀肥尚未大面積推廣開來, 煙葉鉀含量偏低一直是制約我國煙葉高質(zhì)量發(fā)展的一大因素, 因此, 可以參考潘瑞朋[25]采用部分代替的方法逐步實現(xiàn)腐殖酸鉀的推廣。降低基肥比例, 增加提苗肥, 有利于提高煙葉外觀質(zhì)量, 改善上部煙葉評吸體驗及物理特性, 提高上部煙葉可用性, 同時在揭膜培土時澆施腐殖酸鉀有利于提高煙葉綜合品質(zhì), 尤其對煙葉化學成分的協(xié)調(diào)性有較大提高。