煙田冬灌與施用生石灰對煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響

李文科，郭 祥，呂 元，畢洲委

（恩施州煙草公司咸豐縣煙葉分公司，湖北 恩施 445600）

煙草是國家重要的經(jīng)濟(jì)作物，對居民生活有巨大的影響［1］。中國優(yōu)質(zhì)煙葉產(chǎn)區(qū)正面臨萎縮，耕地利用不當(dāng)、化肥農(nóng)藥施用過多導(dǎo)致植煙地耕作層土壤出現(xiàn)酸化、板結(jié)現(xiàn)象，導(dǎo)致多地?zé)熤晖羵鞑『︻l發(fā)，嚴(yán)重影響煙葉產(chǎn)量、質(zhì)量，降低了煙農(nóng)種煙效益［2］，因此，如何降低煙葉生產(chǎn)中土傳病害情況便成為當(dāng)下的研究熱點(diǎn)。煙草黑脛病、青枯病是煙葉種植中常見的土傳病害，煙草黑脛病是由煙草疫霉菌（Phytophthora parasiticavar.nicotianae）引起，在高溫高濕條件下易發(fā)［3，4］；煙草青枯病是由青枯雷爾氏菌（Ralstonia solanace arum）引起的一種細(xì)菌性病害［5，6］；這2 種病害蔓延迅速，具有很強(qiáng)的破壞性，嚴(yán)重影響煙田產(chǎn)量。煙葉生產(chǎn)中主要利用化學(xué)方法防治土壤病害，但長期施用農(nóng)藥不但污染環(huán)境，還會使得病原菌耐藥性增強(qiáng)，不利用煙葉生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

有研究表明，生石灰處理能夠改善土壤理化性質(zhì)、降低土傳病害的發(fā)生：生石灰是強(qiáng)堿性，能夠通過消毒作用殺死土壤中的病原微生物，從而達(dá)到降低病害、促進(jìn)作物品質(zhì)提升的目的［7，8］；丁希武［9］研究發(fā)現(xiàn)，施用一定量的生石灰能夠影響土壤養(yǎng)分和pH，改善土壤酸性環(huán)境從而影響植株的生長。冬灌具有改善土壤結(jié)構(gòu)、殺滅土壤中微生物等多種作用：一是蓄水保墑，由于冬灌后的凍消作用，使表土形成1～2 cm 厚的假團(tuán)粒，可以減少地面蒸發(fā)，有利于貯存水分［10］；二是苗期不旱，因冬灌水量大，春天即使干旱，也能保證幼苗對水分的需要；三是疏松土壤，沒有經(jīng)過秋翻的土地，冬灌可使土壤中水分結(jié)凍而串脹，從而疏松土壤，而經(jīng)過秋翻的土地，冬灌后土壤中水分溫度適宜，經(jīng)過細(xì)菌的作用加速了殘枝敗葉的腐爛，這樣有利于提高土壤肥力；四是能減輕病蟲危害，冬灌后，由于土壤中長時間積水，對土壤中越冬的害蟲具有明顯的抑制或致死作用［11］。據(jù)有關(guān)部門的調(diào)查表明，經(jīng)過冬灌的地塊，小麥稈黑粉病的發(fā)病率較未灌地塊少4%左右。

恩施土家族苗族自治州（簡稱恩施州）是煙草種植大區(qū)，但優(yōu)質(zhì)煙區(qū)正面臨萎縮，輪作程度不夠，煙田連作導(dǎo)致煙株病害高發(fā)，加之自然環(huán)境較為干旱，嚴(yán)重影響煙葉產(chǎn)量、質(zhì)量，降低了煙農(nóng)種煙效益。為了抵抗土傳病害與惡劣天氣情況，實(shí)現(xiàn)煙葉的增產(chǎn)增收，本試驗(yàn)探究了煙田冬灌與施用生石灰對煙葉質(zhì)量的影響，以期為煙葉生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

2020 年10 月至2021 年10 月在湖北省恩施州咸豐縣忠堡鎮(zhèn)幸福村進(jìn)行試驗(yàn)，海拔約750 m。

1.2 土壤情況

試驗(yàn)地前作為玉米，土壤肥力均勻，光照充足，排灌水方便。

1.3 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)場材料為咸豐縣主栽煙葉品種K326。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置6 個處理，CK 為常規(guī)煙葉種植，T1 為冬灌50 d，T2 為起壟前每公頃條施1 125 kg 生石灰；T3 為冬灌20 d+起壟前每公頃條施1 125 kg 生石灰；T4 為冬灌40 d+起壟前每公頃條施1 125 kg 生石灰；T5 為冬灌60 d+起壟前每公頃條施1 125 kg生石灰。

試驗(yàn)地面積150 m2，株行距為120 cm×55 cm，冬灌開始時間為2020 年11 月2 日，為一次性灌水，灌溉量為40 mm。施肥按照咸豐縣當(dāng)前施肥技術(shù)執(zhí)行，每公頃純氮量97.5 kg，N∶P2O5∶K2O=1.0∶1.5∶3.5。其他農(nóng)事操作按照咸豐縣煙區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

1.5 試驗(yàn)方法

自2020 年11 月2 日起對各處理組進(jìn)行冬灌與施用生石灰，冬灌標(biāo)準(zhǔn)為40 mm，水量減少時補(bǔ)齊，生石灰施用量按照各處理組設(shè)計(jì)量進(jìn)行施用。

1.5.1 土壤pH 調(diào)查 在處理前后通過土壤pH 快速檢測儀進(jìn)行檢測，檢測土層深度為10～13 cm，靠近煙株10 cm 之內(nèi)。

1.5.2 農(nóng)藝性狀調(diào)查 選取6 株有代表性的煙株掛牌標(biāo)記，按標(biāo)準(zhǔn)YC/T 142—1998《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法》進(jìn)行，定時定株調(diào)查旺長期及打頂后農(nóng)藝性狀，取樣后進(jìn)行外觀質(zhì)量、感官質(zhì)量等檢測分析，并按處理計(jì)算產(chǎn)量和效益。煙株葉面積計(jì)算公式如下。

1.5.3 病害調(diào)查 針對田間病害特點(diǎn)，對試驗(yàn)煙株進(jìn)行了煙草黑脛病、青枯病的調(diào)查分析，根據(jù)GB/23222—2008《煙草病害蟲調(diào)查與分級》分級國家標(biāo)準(zhǔn)，對試驗(yàn)煙株進(jìn)行調(diào)查和分級（以株為單位）［12］。調(diào)查開始于移栽后的第二周，7 d 調(diào)查1 次，根據(jù)調(diào)查結(jié)果對發(fā)病情況進(jìn)行0～9 級的評估（表1、表2），并分析煙草黑脛病和青枯病的發(fā)病率、病情指數(shù)及防效。

表1 煙草黑脛病分級標(biāo)準(zhǔn)

表2 煙草青枯病分級標(biāo)準(zhǔn)

計(jì)算公式：

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH 分析

由表3 可知，冬灌與生石灰處理均會提升土壤pH，對土壤產(chǎn)生堿性影響，在T2～T5 處理組中，隨著冬灌時間增加，土壤pH 逐漸增大，其中pH 增加量最大的為T5 處理組，增加量為0.5。

表3 處理前后土壤pH 變化分析

2.2 農(nóng)藝性狀

2.2.1 旺長期主要農(nóng)藝性狀分析 不同處理組煙草旺長期主要農(nóng)藝性狀統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4。從表4 可以看出，不同冬灌時間與生石灰用量對煙草植株旺長期的平均株高、有效葉片數(shù)、最大葉長、最大葉寬影響不明顯，說明本試驗(yàn)中不同處理組對煙草旺長期的農(nóng)藝性狀影響較小。

表4 煙草旺長期主要農(nóng)藝性狀

2.2.2 平頂期主要農(nóng)藝性狀分析 煙草平頂期主要農(nóng)藝性狀見表5。從表5 可以看出，和對照組CK 相比，T1 處理（冬灌60 d）和T2 處理（起壟前條施生石灰1 125 kg/hm2）組平頂期的平均株高、最大葉長和最大葉寬等農(nóng)藝性狀均要好于對照組，在T3～T5 處理中，隨著冬灌時間的增加，煙葉的平均株高、有效葉片數(shù)、莖圍等農(nóng)藝性狀表現(xiàn)出增加的趨勢，這說明采用冬灌和生石灰處理能夠促進(jìn)煙葉的生長發(fā)育，這可能是因?yàn)槎嗯c生石灰處理能夠增加土壤蓄水量、殺死土壤中的病蟲，加之試驗(yàn)期間咸豐縣自然環(huán)境中降水較少，通過這些處理能夠改善煙葉的生長環(huán)境，從而間接地促進(jìn)煙葉的生長發(fā)育。

表5 煙草平頂期主要農(nóng)藝性狀

2.3 病害情況

2.3.1 不同處理組對煙草青枯病的影響 由表6 可知，冬灌與生石灰處理能夠降低煙草青枯病的發(fā)病率、病情指數(shù)，提高對煙草青枯病的防治效果。在T3～T5 處理組中，隨著冬灌時間的增加，煙草青枯病的發(fā)病率、病情指數(shù)逐漸下降，防治效果逐漸上升，在T5 處理組中效果最好。

表6 各處理組煙草青枯病的調(diào)查結(jié)果

2.3.2 不同處理組對煙草黑脛病的影響 不同處理組對煙草黑脛病的影響見表7。由表7 可知，與對照組CK 相比，冬灌與生石灰處理組均能降低黑脛病的發(fā)病率、病情指數(shù)，并增強(qiáng)煙草對此病的防治效果，其中效果最好的為T5 處理組（冬灌60 d+起壟前條施生石灰1 125 kg/hm2），其發(fā)病率僅為3.0%，病情指數(shù)為0.56，對黑脛病的防治效果為81.48%。在不同冬灌時間處理組中，隨著冬灌時間的增加，黑脛病的發(fā)病率、病情指數(shù)均逐漸降低，防治效果逐漸升高；在生石灰處理組（T2）中，煙葉黑脛病的發(fā)病率、病情指數(shù)均明顯下降，這表明冬灌與生石灰處理對于煙草易發(fā)的黑脛病有較好的控制效果。

表7 各處理組煙草黑脛病的調(diào)查結(jié)果

2.4 感官質(zhì)量評價

從表8 可以看出，不同處理組對中上部煙葉風(fēng)格特征、勁頭、燃燒性、灰色無明顯影響，各組煙葉風(fēng)格均為中間香型、勁頭均為適中。在各處理組中余味、香氣量等綜合得分高于對照組，說明冬灌與生石灰處理能夠改善煙葉的感官質(zhì)量，其中T5 處理組的評吸結(jié)果最優(yōu)。

表8 各處理組煙葉感官質(zhì)量評價

2.5 烤煙產(chǎn)值和產(chǎn)量

從表9 可以看出，各處理組烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例均高于對照組，并隨著冬灌時間的增加，煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例均隨之增加，其中T5 處理組中產(chǎn)量、產(chǎn)值均最高，產(chǎn)值為47 872.73 元/hm2，比對照組CK 高5 573.79 元/hm2。上等煙比例、均價均隨冬灌時間和生石灰處理而增加，這可能是由于冬灌和生石灰處理減少了土傳病害的發(fā)病率，改善了煙葉的土壤生長環(huán)境，從而提高了煙葉的質(zhì)量。

表9 各處理組烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值及上等煙比例

3 小結(jié)與討論

在土壤pH 分析中，冬灌與生石灰處理組均能對土壤產(chǎn)生堿性影響，提升土壤的pH。生石灰為堿性氧化物，能夠中和土壤酸度，改善土壤結(jié)構(gòu)，殺滅土壤有害生物［9］。淡俊豪等［13］在試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)添加生石灰能夠提高土壤pH，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。土壤狀況與煙葉產(chǎn)量有重要聯(lián)系，趙福楊等［14］在研究中發(fā)現(xiàn)不同土壤類型中煙葉產(chǎn)量、化學(xué)成分存在差異，紅壤土和黃壤土種植的烤煙更符合優(yōu)質(zhì)煙葉質(zhì)量指標(biāo)；王永齊等［15］研究發(fā)現(xiàn)，通過改變土壤狀況，煙葉品質(zhì)得到了一定的提升；而本試驗(yàn)中經(jīng)過冬灌和生石灰處理能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，加速殘枝敗葉的腐爛，從而提高土壤肥力，促進(jìn)植株生長。

在煙株農(nóng)藝性狀分析中，冬灌與生石灰處理組在旺長期、平頂期相關(guān)農(nóng)藝性狀均優(yōu)于對照組，這表明冬灌與生石灰處理在一定程度上能夠促進(jìn)煙株的生長，這可能與冬灌能夠改善土壤結(jié)構(gòu)、促進(jìn)煙株根系發(fā)育等作用有關(guān)［16］，且生石灰為含鈣肥料，在酸性土壤中施用能夠加強(qiáng)土壤有益微生物的活動、促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)的礦化和固氮作用，增加有效養(yǎng)分的供給［17］，從而促進(jìn)煙株的生長發(fā)育。

在煙株病害情況分析中，冬灌與生石灰處理能夠降低煙草黑脛病與青枯病的發(fā)病率、發(fā)病指數(shù)，提高防治效果，效果最好的為T5 處理組。在本試驗(yàn)中，隨著冬灌時間的增加，青枯病與黑脛病的發(fā)病率、病情指數(shù)逐漸降低，防治效果逐漸升高，而青枯病和黑脛病是煙葉生產(chǎn)中嚴(yán)重的土傳病害［18-20］，這表明冬灌對于煙草土傳病害有一定的防治作用，陳德強(qiáng)等［21］也發(fā)現(xiàn)冬灌能夠殺死土壤中部分病蟲害，從而降低植株的發(fā)病率。本試驗(yàn)中添加生石灰處理組其病害發(fā)生率、病情指數(shù)均低于對照組，這表明添加生石灰能夠降低煙草土傳病害的發(fā)生率。楊曉等［22］研究發(fā)現(xiàn)，生石灰能夠降低紅花大金元黑脛病的發(fā)病率與病情指數(shù)。生石灰主要成分氧化鈣是一種強(qiáng)堿性物質(zhì)，具有非常好的殺蟲滅菌作用［23］，能夠殺死引起煙草病害的病原微生物，從而提高防治效果，增加煙葉產(chǎn)量效益。

在煙葉感官質(zhì)量和產(chǎn)量產(chǎn)值分析中，冬灌和生石灰處理能夠提高煙葉外觀質(zhì)量，增加煙葉的產(chǎn)量產(chǎn)值，這可能是因?yàn)槎嗪蜕姨幚斫档土藷熑~的病蟲害情況，從而使得煙葉具有更高的外觀質(zhì)量，而冬灌和生石灰還能改善土壤環(huán)境，促進(jìn)煙株根部對養(yǎng)分的吸收，從而具有更高的產(chǎn)量和產(chǎn)值，在T5處理組中產(chǎn)值達(dá)47 872.73 元/hm2，比對照組（CK）高5 573.79 元/hm2，說明冬灌和生石灰處理能夠改善煙葉的感官質(zhì)量，增加煙葉種植的效益。

綜上所述，冬灌和生石灰處理在一定程度上能夠促進(jìn)煙草的生長發(fā)育，降低煙草土傳病害的發(fā)生率、病情指數(shù)，提高煙葉的外觀質(zhì)量、產(chǎn)量和產(chǎn)值，效果最佳的處理為冬灌60 d+起壟前條施生石灰1 125 kg/hm2。