胡 興，蔣志利，鄧兆權(quán)，陳 剛，黃 翔，余佳斌，程傳策，李文淵

(1.貴州省煙草公司 貴陽市公司，貴州 貴陽 550001；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450002；3.河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，河南 鄭州 450016)

仿生劑是一種顆?；牧纪寥赖男虏牧希允酁橹饕?，可使土壤形成2～5 mm球狀結(jié)構(gòu)，并提高團(tuán)粒含量，增加土壤孔隙度，提高通氣量和蓄積水分，有效防止養(yǎng)分流失，并起到保肥作用?？緹煹耐寥栏牧急Ｓ胧┌ㄎ锢韀1-6]、化學(xué)[7-11]、微生物[12-15]等方面，而仿生劑做為一種土壤保育技術(shù)，已經(jīng)顯現(xiàn)了對番茄、上海青有良好的增產(chǎn)效果，但是對煙草產(chǎn)量和品質(zhì)的影響尚未研究。本試驗(yàn)在此基礎(chǔ)上，以仿生劑為主要改良手段，研究其對植煙土壤和煙草產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，旨在提出仿生劑土壤保育措施。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2018年在貴陽市息烽縣流長鎮(zhèn)進(jìn)行，供試品種為云煙87。試驗(yàn)田選擇當(dāng)?shù)鼐哂写硇缘耐寥?，整個(gè)試驗(yàn)田的土壤肥力適中，地勢平坦，灌水排水方便。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理：對照(CK)，即按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥方式；T1：按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥方式+仿生劑(0.5%)；T2：按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥方式+仿生劑(0.3%)；T3：按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥方式+仿生劑(0.1%)。仿生劑施用方法：以一定量的仿生劑撒施于土壤表面，用微耕機(jī)與土壤混勻即可。試驗(yàn)設(shè)12個(gè)小區(qū)，每小區(qū)66.7 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。

1.3 測定的項(xiàng)目與方法

1.3.1 土壤指標(biāo) 在移栽后30、60、90、120 d將試驗(yàn)地各小區(qū)按五點(diǎn)取樣法采集耕層土壤，以煙株為圓心，在半徑5 cm、深度 10～20 cm處采集土樣，每個(gè)小區(qū)取1份，部分鮮土保存于4 ℃冰箱里用于測量土壤微生物量碳和水溶性碳，剩余土樣風(fēng)干后過篩用于測土壤養(yǎng)分。土壤水溶性碳氮采用水提取過濾，用TOC儀測定浸提液濃度[16]。土壤微生物量碳氮采用氯仿熏蒸-K2SO4浸提法，熏蒸和未熏蒸的樣品分別用0.5 mol/L的K2SO4浸提30 min，用TOC儀測定浸提液濃度[17]。土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化法[16]測定；堿解氮采用堿解擴(kuò)散法[16]測定；速效磷采用釩鉬藍(lán)比色法[16]測定；速效鉀采用火焰光度計(jì)法[16]測定。土壤脲酶采用比色法[18]測定；蔗糖酶采用3,5-二硝基水楊酸比色法[18]測定。

1.3.2 烤煙指標(biāo) 在煙苗移栽后30、45、60、75、90 d，每個(gè)小區(qū)選取長勢一致的煙株10棵，測定株高、葉長、葉寬、莖圍、有效葉數(shù)，并根據(jù)葉面積=葉長×葉寬×0.6345[19]計(jì)算葉面積；在煙葉成熟后(移栽后90 d)選擇生長均勻一致的煙株按部位全部采收。煙葉由當(dāng)?shù)爻蹩竞?，各小區(qū)取1 kg中部(C3F)等級煙葉，寄回并進(jìn)行煙樣的化學(xué)成分和香氣組成分析。采用AAⅢ型連續(xù)流動(dòng)化學(xué)分析儀測定總氮、還原糖、煙堿、鉀、氯。中性致香物測定：每個(gè)處理煙葉由45 ℃烘干，磨碎過60目篩，采用內(nèi)標(biāo)法測定，內(nèi)標(biāo)為硝基苯，通過HP5890 -5972氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行定性和定量分析。

1.3.3 烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀分析 對烤后樣進(jìn)行分級，各個(gè)級別單獨(dú)稱樣、記產(chǎn)。依據(jù)當(dāng)?shù)責(zé)熑~收購價(jià)格計(jì)算產(chǎn)值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用DPS 7.05軟件，采用Duncan新復(fù)極差法比較不同處理間各種指標(biāo)之間的差異；使用OriginPro 8.5進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對植煙土壤主要養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化的影響

2.1.1 堿解氮 由圖1可知，烤煙移栽90 d后，3種處理的堿解氮含量均低于對照。之后，堿解氮的含量又開始增加，在移栽后120 d，各處理的堿解氮含量均顯著高于對照，這就表明仿生劑前期能促進(jìn)煙株對土壤堿解氮的快速吸收，后期抑制烤煙對土壤堿解氮的吸收，即前期促進(jìn)煙株快速生長，后期防止返青旺長。

圖1 不同處理對植煙土壤堿解氮含量的影響

2.1.2 速效磷 從圖2中可以看出，3種處理對土壤有效磷含量有一定影響，處理1的效果最好。這表明0.5%的仿生劑施用有助于增加土壤有效磷含量。

圖2 不同處理對植煙土壤速效磷含量的影響

2.1.3 速效鉀 煙草對鉀素較為敏感。從圖3中可以看出，不同仿生劑處理的土壤中有效鉀含量顯著高于對照。當(dāng)烤煙移植60 d后，T3處理的土壤中有效鉀含量最高，然后逐漸下降。這說明增施仿生劑能促進(jìn)土壤釋放速效鉀，有利于煙株吸收較多的鉀素，增加烤后煙的鉀含量。

圖3 不同處理對植煙土壤速效鉀含量的影響

2.1.4 有機(jī)質(zhì) 土壤有機(jī)質(zhì)含量是衡量土壤肥力水平的重要指標(biāo)。根據(jù)圖4中的數(shù)據(jù)分析，處理3在試驗(yàn)初期增加了土壤有機(jī)質(zhì)的含量，但隨著生育期的延長，其土壤有機(jī)質(zhì)的含量又呈下降趨勢。

圖4 不同處理對植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

2.2 不同處理對植煙土壤可溶性碳氮?jiǎng)討B(tài)變化的影響

2.2.1 可溶性碳 由圖5可知，除了處理1在移栽后60 d時(shí)土壤可溶性碳含量較高外，其他處理均低于對照；在移栽后90 d時(shí)各個(gè)處理土壤可溶性碳含量均高于對照；120 d時(shí)各個(gè)處理土壤可溶性碳含量均低于對照。

圖5 不同處理對植煙土壤可溶性碳含量的影響

2.2.2 可溶性氮 由圖6可得，在烤煙移栽60 d時(shí)，除了處理1以外，不同仿生劑處理的土壤可溶性氮含量均顯著高于對照；在烤煙移栽后90 d時(shí)，土壤可溶性氮含量均低于對照。說明仿生劑施用量能降低土壤可溶性碳含量，同時(shí)可增加土壤可溶性氮含量，即其利于降低土壤碳氮比。

圖6 不同處理對植煙土壤可溶性氮含量的影響

2.3 不同處理對植煙土壤脲酶活性和蔗糖酶活性動(dòng)態(tài)變化的影響

2.3.1 脲酶 由圖7中數(shù)據(jù)可分析出，烤煙在移栽后90 d每個(gè)處理的土壤脲酶活性均高于對照，這表明仿生劑有提高土壤脲酶活性的作用。

圖7 不同處理對植煙土壤脲酶活性的影響

2.3.2 蔗糖酶 從圖8中可以看出，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間，每種處理的土壤蔗糖酶的活性高于對照， 并且在移植120 d后，處理1的蔗糖酶活性顯著高于其他處理，這表明仿生劑可以增加土壤蔗糖酶的活性。

圖8 不同處理對植煙土壤蔗糖酶活性的影響

2.4 不同處理對煙株農(nóng)藝性狀的影響

2.4.1 株高 煙草植株的生長是莖伸長和增粗的過程，其中植株高度是煙草營養(yǎng)生長的主要表現(xiàn)之一。煙草植株高度的增長速度在一定程度上直接反映了其生理代謝的強(qiáng)弱程度。研究煙草株高的生長規(guī)律有助于進(jìn)一步研究煙草植物內(nèi)部生理代謝規(guī)律。

從表1中可以看出，施用仿生劑后對株高有顯著的提升作用，其中以0.5%的施用量施用時(shí)，其提升作用最大。各處理的煙株株高在烤煙生長發(fā)育過程中的動(dòng)態(tài)變化趨勢都一致，具體表現(xiàn)在從移栽30 d后煙株高度逐漸增加，到45 d后煙株高度急劇增加，而到60 d后煙株高度緩慢增加，直到90 d打頂后煙株高度達(dá)到最高值。最終由方差分析表明，該試驗(yàn)的烤煙各生長發(fā)育時(shí)期不同處理的煙株高度差異均不顯著，說明施用仿生劑對煙株高度影響不大。

表1 不同處理對煙草株高的影響 cm

2.4.2 莖圍 煙草莖的增粗速度比株高的生長速度小得多；當(dāng)延長生長較快時(shí)，加粗生長又會(huì)變慢。莖的粗度可以直接反映煙草植物莖的健壯程度。

從表2中可以看出，不同處理煙株的莖圍均隨煙株的生長而增粗。方差分析表明：在煙株生育各時(shí)期各處理間莖圍差異均不大。與對照相比，在移栽后90 d不同仿生劑施用量處理以T1處理的莖圍最大，達(dá)到12.01 cm。

表2 不同處理對煙株莖圍的影響 cm

2.4.3 葉片數(shù) 從表3中可以看出，不同處理的煙株葉片數(shù)表現(xiàn)為隨生育期的推進(jìn)而逐漸增多，在烤煙移栽后30 d煙株葉片數(shù)快速增加，60 d后緩慢增加，到90 d達(dá)到最多。與對照相比，不同仿生劑施用量處理煙株葉片數(shù)在烤煙各生育時(shí)期均較多，但差異不顯著；在移栽后90 d，煙株葉片數(shù)以T1處理最多，為21.63片。

表3 不同處理對煙株葉片數(shù)的影響 片

2.4.4 最大葉面積 進(jìn)入團(tuán)棵期后，烤煙葉片的長和寬增長加快，烤煙最大葉面積能在一定程度上反映煙株內(nèi)部的營養(yǎng)狀況。在一定范圍內(nèi)，煙株的最大葉面積越大，則煙株內(nèi)營養(yǎng)就越豐富。

從表4中可以得出，不同處理的煙株最大葉面積隨烤煙生長發(fā)育的延長而逐漸增大，在烤煙移栽后30 d煙株最大葉面積迅速增大，60 d后增大緩慢，到90 d達(dá)到最大值。方差分析表明，T1處理的煙株最大葉面積在烤煙各生育時(shí)期與對照均差異不顯著，說明仿生劑的施用對煙株的葉片生長沒有促進(jìn)作用。

表4 不同處理對煙株最大葉面積的影響 cm2

2.5 不同處理對烤后煙常規(guī)化學(xué)成分的影響

煙葉化學(xué)成分是決定煙葉質(zhì)量的內(nèi)在因素，與煙葉的外觀質(zhì)量、物理性狀及感觀質(zhì)量密切相關(guān)。煙葉中常規(guī)的化學(xué)成分主要包括總糖、還原糖、尼古丁、總氮、鉀和氯等。

從表5中可以看出，與對照相比，不同處理均提高了煙葉中總糖、還原糖和鉀的含量；每個(gè)處理的尼古丁含量和氯含量均低于對照。這些結(jié)果表明，施用適量的仿生劑有利于提高煙葉中的總糖、還原糖和鉀的含量，有利于降低尼古丁和氯的含量，并有助于提高煙葉的內(nèi)在質(zhì)量。

表5 不同處理對烤煙常規(guī)化學(xué)成分含量的影響

2.6 不同處理對烤后煙中性致香物質(zhì)含量的影響

通過對烤煙中性香氣成分的分析，烤煙的質(zhì)量在很大程度上取決于葉片中的香氣成分。香氣是構(gòu)成煙葉風(fēng)格和品質(zhì)特征的主要因子，但香氣成分極其復(fù)雜。仿生劑的應(yīng)用可以增加上部煙葉中美拉德反應(yīng)產(chǎn)物和新植二烯的含量，并進(jìn)一步增加煙葉中香氣物質(zhì)的總量。從中性致香物質(zhì)的總量來看，T1處理的中性香氣物質(zhì)含量最高(表6)。

表6 不同處理對烤煙中性致香物質(zhì)含量的影響 μg/g

2.7 不同處理對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

從表7可以看出，與對照相比，T1處理的烤煙產(chǎn)量較高，為2321.74 kg/hm2；施用仿生劑的處理均價(jià)均較高，其中以T1最高，為24.70元/kg；施用仿生劑處理的產(chǎn)值均高于對照，分別比對照增加了18.25%、7.37%和15.33%；在3個(gè)處理中，T1處理的上等煙比例和上中等煙比例均高于其他處理和對照。

表7 不同處理對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

3 結(jié)論與討論

增施仿生劑能不同程度地增加土壤堿解氮、速效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)的含量，增加土壤脲酶和蔗糖酶的活性，降低土壤可溶性碳含量，同時(shí)增加土壤可溶性氮含量，對植煙土壤有明顯的改善作用。

此外，施用仿生劑對煙株農(nóng)藝性狀無明顯影響，但能不同程度地改善煙葉化學(xué)組成，提高烤后煙產(chǎn)量、均價(jià)、產(chǎn)值和上中等煙比重?？紤]到成本與收益，T1處理即增施0.5%的仿生劑是最佳的仿生劑施用量。

土壤改良劑越來越多地被認(rèn)識(shí)并應(yīng)用于低產(chǎn)田和退化的土壤，同時(shí)在一定程度上改善了土壤的理化性質(zhì)，提高了煙葉的價(jià)值。 但目前仿生劑大規(guī)模的推廣應(yīng)用仍然有很大的局限性，首先要考慮仿生劑的加工處理和運(yùn)輸，以至于成本的提高；其次，仿生劑在不同土壤上的應(yīng)用效果可能不同。此外，還需要注意長期施用仿生劑對土壤微生物物種和煙草病害的影響。