雞糞生物炭有機(jī)肥對煙草生長發(fā)育及品質(zhì)的影響

摘要 以雞糞生物炭有機(jī)肥為材料，研究其不同使用劑量與生物炭的配施對商洛烤煙生長發(fā)育及品質(zhì)的影響，為降低商洛煙區(qū)有機(jī)肥使用成本提供理論依據(jù)。2022年在陜西省商洛市洛南縣開展雞糞生物炭有機(jī)肥商洛使用技術(shù)的小區(qū)試驗(yàn)，共設(shè)6個處理：T1［常規(guī)施肥+商品雞糞（450 kg/hm2）］、T2［常規(guī)施肥+商品雞糞（900 kg/hm2）］、T3［常規(guī)施肥+商品雞糞（1 050 kg/hm2）］、N1［常規(guī)施肥+ 70雞糞/30生物炭（750 kg/hm2）］、N2［常規(guī)施肥+80雞糞/20生物炭（750 kg/hm2）］和N3［常規(guī)施肥+90雞糞/10生物炭（750 kg/hm2）］，以CK0（常規(guī)施肥，不施有機(jī)肥）及CK1（常規(guī)施肥+煙草公司套餐有機(jī)肥）為對照。結(jié)果表明，雞糞生物炭有機(jī)肥可顯著提高煙株的農(nóng)藝性狀及抗病性；雞糞生物炭有機(jī)肥提高了煙株的物質(zhì)積累量，并豐富了煙株的有機(jī)元素；雞糞生物炭有機(jī)肥對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀有顯著的提升。雞糞和生物炭的配施有利于提高商洛烤煙產(chǎn)質(zhì)量，其中N2處理［常規(guī)施肥+80雞糞/20生物炭（750 kg/hm2）］改善商洛烤煙生長發(fā)育效果最優(yōu)。

關(guān)鍵詞 生物炭；有機(jī)肥；煙草；生長發(fā)育；產(chǎn)質(zhì)量

中圖分類號 S 572 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2024）20-0132-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.20.033

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

The Effect of Chicken Manure Biochar Organic Fertilizer on the Growth， Development and Quality of Tobacco

MU Yao-hui REN Zhi-chao2， PENG Zhi-liang1 et al

（1.Shaanxi Tobacco Company Shangluo City Company，Shangluo，Shaanxi 726000;2.Tobacco College of Henan Agricultural University，Zhengzhou，Henan 450002）

Abstract Using chicken manure biochar organic fertilizer as the material， the effects of different dosage and biochar application on the growth， development， and quality of Shangluo flue-cured tobacco were studied， in order to provide a theoretical basis for reducing the cost of using organic fertilizer in Shangluo tobacco area. In 2022， a community experiment was conducted on the application technology of chicken manure biochar organic fertilizer in Luonan County， Shangluo City， Shaanxi Province. Six treatments were set up： T1 ［conventional fertilization+commercial chicken manure （450 kg/hm2）］， T2 ［conventional fertilization+commercial chicken manure （900 kg/hm2）］， T3 ［conventional fertilization+commercial chicken manure （1 050 kg/hm2）］， N1 ［conventional fertilization+70 chicken manure/30 biochar （750 kg/hm2）］，N2 ［conventional fertilization+80 chicken manure/20 biochar （750 kg/hm2）］ and N3 ［conventional fertilization+90 chicken manure/10 biochar （750 kg/hm2）］， with CK0 （conventional fertilization， no organic fertilizer） and CK1 （conventional fertilization+tobacco company set organic fertilizer） as controls. The results showed that chicken manure biochar organic fertilizer could significantly improve the agronomic traits and disease resistance of tobacco plants; chicken manure biochar organic fertilizer increased the material accumulation of tobacco plants and enriched their organic elements;chicken manure biochar organic fertilizer significantly improved the economic traits of flue-cured tobacco. The combination of chicken manure and biochar was beneficial for improving the yield and quality of Shangluo flue-cured tobacco， among which N2 treatment ［conventional fertilization+80 chicken manure/20 biochar （750 kg/hm2）］ has the best effect on improving the growth and development of Shangluo flue-cured tobacco.

Key words Biochar;Organic fertilizer;Tobacco;Growth and development;Production quality

化肥具有速效養(yǎng)分含量高、肥效快等特點(diǎn)，但隨著長期大量使用化肥，會導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)被破壞、功能減退、有機(jī)質(zhì)含量下降及土壤板結(jié)等一系列問題，最終影響烤煙的生長發(fā)育及品質(zhì)［1-5］。為了使煙草栽培向綠色健康的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展，要因地制宜，選擇當(dāng)?shù)責(zé)焻^(qū)適應(yīng)的有機(jī)肥來保障優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)。研究表明，有機(jī)肥具有活化土壤、提高土壤微生物及酶活性，同時還具有提高土壤孔隙度，使耕層土壤變松等特點(diǎn)［6-8］。雞糞有機(jī)肥含氮量較高，平均可達(dá)1.63%，價格較低，僅為400元/t，是一種較好的有機(jī)肥。雞糞作為有機(jī)肥使用的主要問題一是雞糞中的氮素形態(tài)是尿酸態(tài)氮，植物不能直接利用，還可能對根系產(chǎn)生危害，二是容易招致地下害蟲。因此需要重復(fù)腐熟發(fā)酵［9］。生物炭基是一種土壤改良劑，新鮮生物炭含有的揮發(fā)性物質(zhì)可以抑制土壤病蟲害，同時還具有改善土壤理化性質(zhì)及促進(jìn)作物生長等特點(diǎn)［10］。劉慧等［11］研究發(fā)現(xiàn)，生物炭與磷肥配施能夠有效增加水稻穗長，提高有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重，進(jìn)而顯著提高水稻產(chǎn)量；Partey等［12］研究發(fā)現(xiàn)，生物炭與肥料配施能夠明顯增加作物產(chǎn)量。Mete等［13］通過研究生物炭與化肥配施對大豆的影響，表明炭肥之間的相互機(jī)制會對大豆生物產(chǎn)量及籽粒產(chǎn)量產(chǎn)生增效作用。前人在單施有機(jī)肥的用量、施用方式對烤煙生長發(fā)育、煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)等方面均有研究。有關(guān)炭肥配施對烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量的影響鮮見報道。筆者將生物炭與商品雞糞一起使用，找到合適的配方比例，降低商洛煙區(qū)有機(jī)肥使用成本，以期為烤煙優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試煙草品種。

供試煙草品種為云煙99，該品種為當(dāng)?shù)刂饕N植品種，由陜西省商洛市煙草公司提供。

1.1.2 供試生物炭。

選用的生物炭為河南惠農(nóng)公司所生產(chǎn)，以花生殼粉碎后在400 ℃條件下不完全燃燒24 h制成。其pH 8.33，總碳為414.72 g/kg，總氮為14.36 g/kg，碳氮比28.88，比表面積22.97 m2/g。

1.1.3 供試土壤。

供試土壤類型為壤土，取自陜西省商洛市洛南縣，其基本理化性狀為有機(jī)質(zhì)含量11.21 g/kg，速效鉀含量257.42 mg/kg，速效磷含量21.52 mg/kg，全氮含量1.10 g/kg，pH 5.45。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2022年4—9月在陜西省商洛市洛南縣進(jìn)行。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，以當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥［煙草專用肥（N∶P∶K為12∶10∶23）70 kg/hm2+蚯蚓糞100 kg/hm2+西洋復(fù)合肥（N∶P∶K為16∶6∶23）10 kg/hm2］及常規(guī)施肥+煙草公司套餐有機(jī)肥為對照，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上增施不同配比的雞糞生物炭有機(jī)肥，共設(shè)置6個處理，每個處理3次重復(fù)，株距0.55 m，行距1.15 m。煙苗于2021年4月26日移栽，按照商洛優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)栽培管理措施進(jìn)行田間管理和烘烤。

試驗(yàn)處理及施肥方法：

CK0常規(guī)氮磷鉀肥，不施有機(jī)肥，

CK1常規(guī)施肥+煙草公司套餐有機(jī)肥，

T1常規(guī)施肥+商品雞糞（450 kg/hm2），

T2常規(guī)施肥+商品雞糞（900 kg/hm2），

T3常規(guī)施肥+商品_{QaTdiNgnXPoYr/vhMF096Q==}雞糞（1 350 kg/hm2），

N1常規(guī)施肥+70雞糞/30生物炭（750 kg/hm2），

N2常規(guī)施肥+80雞糞/20生物炭（750 kg/hm2），

N3常規(guī)施肥+90雞糞/10生物炭（750 kg/hm2）。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀。

按照YC/T 142—2010《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法》的標(biāo)準(zhǔn)，在煙苗移栽后90 d，測定各處理煙株的株高、莖圍、葉長、葉寬和有效葉數(shù)，采用公式：葉面積=葉長×葉寬×0.634 5，計(jì)算葉面積的大?。?4］。

1.3.2 物質(zhì)積累。

將烘干后的煙株根葉分別稱重，得到各時期根和葉的干物質(zhì)量，并計(jì)算煙株干物質(zhì)的積累情況。

1.3.3 有機(jī)元素。

煙株有機(jī)元素用CNS元素分析儀（VarioMAXCN，德國）測定。

1.3.4 發(fā)病率。

依據(jù)GB/T 23222—2008《煙草病蟲害分級及調(diào)查方法》標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)查煙草主要病害發(fā)生情況，試驗(yàn)區(qū)煙草主要病害包括氣候性斑點(diǎn)病、普通花葉病及黑脛病，調(diào)查煙草的病害數(shù)據(jù)主要基于以上3種病害。每個處理全部煙株均進(jìn)行病害調(diào)查。

發(fā)病率=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%

1.3.5 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

按照GB 2635—1992《烤煙》［15］對烤后煙進(jìn)行分級，統(tǒng)計(jì)各處理產(chǎn)量，對上等煙比例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并按當(dāng)?shù)厥召弮r格計(jì)算不同處理的產(chǎn)值和均價。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配比雞糞生物炭有機(jī)肥對煙株農(nóng)藝性狀的影響

移栽后90 d調(diào)查各處理煙株農(nóng)藝性狀，結(jié)果見表1。由表1可知，各處理株高在83.87～108.90 cm，N3組株高明顯高于其他處理，CK0組株高最低為83.87 cm。移栽后90 d煙株莖圍在8.07～9.13 cm，N1處理莖圍顯著低于T T1處理莖圍最大，較N1提高1.06 cm。移栽后90 d煙株節(jié)距在5.47～6.51 cm，N1處理最高為6.51 cm。移栽后90 d各處理煙株有效葉數(shù)在15.06～17.21片，CK0處理最少，顯著低于其他處理，T1處理有效葉數(shù)最多。移栽后90 d各處理最大葉長和葉寬分別為62.23～69.81和29.03～33.43 cm，N2處理最大葉長高于其他處理；T2最大葉寬僅為29.03 cm，顯著低于N3處理33.43 cm。綜合各項(xiàng)農(nóng)藝指標(biāo)處理，各處理煙株較對照均有不同程度的改善作用，其中N2處理對煙株各指標(biāo)均有顯著提高，N2處理的農(nóng)藝性狀在處理間效果最好，為最優(yōu)處理。

2.2 不同配比雞糞生物炭有機(jī)肥對煙株物質(zhì)積累的影響

由表2可知，N2和N3處理對煙草莖葉鮮重促進(jìn)作用顯著，達(dá)1 142.55和1 223.09 g，較CK1增加207.87和288.41 g，CK1組莖葉鮮重最低為934.68 g。根鮮重方面，各組鮮重T3和N2組最高為111.04和111.52 g，CK0最低為95.31 g。莖葉干重方面，N3仍處于較高水平，較CK1提高43.26 g。根干重方面，N2較高，較CK0提高10.40 g。綜合各處理物質(zhì)積累量，各處理煙株較對照組均有不同程度的改善作用，其中N2和N3處理煙株較對照促進(jìn)效果最顯著，為最優(yōu)處理。

2.3 不同配比雞糞生物炭有機(jī)肥對煙葉有機(jī)元素的影響

從表3可以看出，各處理（除T2處理）均能有效地提高煙株碳氮硫含量，試驗(yàn)組各個處理的碳含量較對照組均提高，最高的是N3組，比CK0組高5 g/kg；氮含量也不同程度的增加，最高的是N3組，比CK0組高81.98 g/kg；硫含量N2組最高，較CK0提高0.20 g/kg。綜合各項(xiàng)煙株有機(jī)元素指標(biāo)，各處理煙株較對照組均有不同程度的促進(jìn)作用，其中N2和N3處理在各個處理中碳氮硫含量提升最大，明顯高于對照和其他處理，為最優(yōu)處理。

2.4 不同配比雞糞生物炭有機(jī)肥對煙株發(fā)病率的影響

由表4可知，N1處理的煙草花葉病最低，為42.36%，較CK0降低了13.57百分點(diǎn)，CK1處理的煙草花葉病最高為59.61%；N1和N2處理黑脛病發(fā)病率最低為0，CK1處理的煙草黑脛病最高為9.54%。氣候斑方面，N1處理發(fā)病率最低為39.69%，CK1最高為63.07%。綜合各項(xiàng)病害發(fā)病率，各處理煙株病害較對照組的病害均有不同程度的抑制作用，其中N2和N3處理對各個病害的預(yù)防效果最強(qiáng)，為最優(yōu)處理。

2.5 不同配比雞糞生物炭有機(jī)肥對烤后煙經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響

從表5可以看出，各處理均能夠有效提高煙草產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例和上中等煙比例，試驗(yàn)組各個處理的產(chǎn)量較對照組均提高，最高的是N2組，比CK0組高199.65 kg/hm2；產(chǎn)值也分別有不同程度增加，最高的是N2組比CK0組高8 008.95元/hm2；上等煙比例N2組最高，較CK0提高了10.05百分點(diǎn)。綜合各項(xiàng)烤后煙經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來看，各處理烤后煙較對照組的各項(xiàng)指標(biāo)均有不同程度的提升，其中N2處理對烤后煙各個指標(biāo)的提升效果最明顯，為最優(yōu)處理。

3 結(jié)論與討論

與對照組相比，施加雞糞生物炭有機(jī)肥的試驗(yàn)組顯著促進(jìn)了煙株的生長發(fā)育。在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上增施生物炭有機(jī)肥能夠有效促進(jìn)作物生長發(fā)育，提高作物經(jīng)濟(jì)效益。

對煙株的生長發(fā)育情況分析，在煙草中施加雞糞和生物炭可促進(jìn)煙株的生長發(fā)育，且雞糞和生物炭配施效果更明顯，從煙株的農(nóng)藝性狀來看，雞糞和生物炭配施的試驗(yàn)組煙草的有效葉片數(shù)、株高、莖圍和節(jié)距等農(nóng)藝指標(biāo)均得到明顯改善，這與劉慧等［11］的研究結(jié)果一致，且雞糞和生物炭配比在適量情況下效果更明顯；從煙株的發(fā)病情況來看，雞糞和生物炭配施的試驗(yàn)組煙草發(fā)病率顯著降低，這是因?yàn)樯锾靠商岣邿煵莸陌l(fā)病率，姚文藝等［16］研究表明，生物炭有機(jī)肥能明顯促進(jìn)烤煙生長，降低烤煙黑脛病、普通花葉病等主要病害的發(fā)病率和病情指數(shù)；汪坤等［17］研究表明，生物炭有機(jī)肥能降低煙草普通花葉病、黑脛病和青枯病的發(fā)病率，與該研究結(jié)果一致。

就煙葉內(nèi)在成分分析，在煙草中施加雞糞和生物炭可改善煙株的內(nèi)在成分，且雞糞和生物炭配施效果更明顯，從煙草的物質(zhì)積累量來看，雞糞生物炭有機(jī)肥可提高干物質(zhì)的積累量，為培育強(qiáng)壯的煙株提供物質(zhì)基礎(chǔ)［18］；從煙葉有機(jī)元素來看，雞糞和生物炭配施的試驗(yàn)組煙草的有機(jī)成分顯著提高，這是因?yàn)殡u糞生物炭有機(jī)肥由生物炭和有機(jī)肥混制而成，可充分發(fā)揮生物炭良好吸附特性和有機(jī)肥養(yǎng)分齊全的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而調(diào)控?zé)熤甑酿B(yǎng)分供應(yīng)狀況，使煙株的養(yǎng)分供需更加合理，從而促進(jìn)煙株的內(nèi)在成分［19-20］。

該研究結(jié)果表明，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上配施雞糞生物炭有機(jī)肥可以改善烤煙農(nóng)藝性狀、物質(zhì)積累量、煙草抗病性、有機(jī)元素以及經(jīng)濟(jì)性狀。其中，N2處理［常規(guī)施肥+80雞糞/20生物炭（750 kg/hm2）］改善商洛烤煙生長發(fā)育效果最優(yōu)。雞糞生物炭有機(jī)肥對煙葉評吸質(zhì)量的改善及影響有待進(jìn)一步研究。

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