程培軍 楊立均 張翔 李亮 司賢宗 索炎炎 許曉敬
摘要? ? 以云煙87為供試材料,研究穴施不同生物型肥料對烤煙干物質(zhì)量、光合特性、經(jīng)濟效益及化學(xué)成分的影響。結(jié)果表明,與對照相比,穴施不同生物型肥料能提高烤煙干物質(zhì)量、產(chǎn)值、鉀含量和土壤酶活性。穴施不同生物型肥料可提高煙葉凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率,從而促進烤煙生長。不同生物型肥料處理烤煙產(chǎn)量順序為綠色木霉生物菌劑處理最好,蝦肽健葉水溶肥處理其次,有機碳液肥處理次之。穴施綠色木霉生物菌劑產(chǎn)值最高,為6.86萬元/hm2。與對照相比,不同生物型肥料處理的土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性分別增加了23.1%~40.4%、19.3%~31.1%和15.4%~27.2%。
關(guān)鍵詞? ? 生物型肥料;烤煙;光合特性;產(chǎn)量; 質(zhì)量;土壤酶
中圖分類號? ? S572? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼? ? A
文章編號? ?1007-5739(2020)14-0002-03
Abstract? ? Using Yunyan 87 as test material, the field experiment was conducted to study the effects of acupoint application of different bio-fertilizers on dry matter quality, photosynthetic characteristics, economic benefits and chemical composition of flue-cured tobacco. The results showed that compared with the control, the acupoint application of different bio-fertilizers could improve the dry matter quality, output value, potassium content and soil enzyme activity in flue-cured tobacco. Acupoint application of different bio-fertilizers could increase the net photosynthetic rate, stomatal conductance, and transpiration rate of tobacco leaves, thereby promoting the growth of flue-cured tobacco. The order of the yield of flue-cured tobacco treated with different bio-fertilizers was the best treatment with Trichoderma viride biological agent, followed by the water-soluble fertilizer treatment with shrimp peptides, followed by the organic carbon liquid fertilizer treatment. The output value of acupoint application of Trichoderma viride was the highest at 68 600 yuan/hm2. Compared with the control, activity of soil urease, invertase and phosphatase of different bio-fertilizers treatments increased by 23.1%-40.4%, 19.3%-31.1% and 15.4%-27.2%, respectively.
Key words? ? biological fertilize; flue-cured tobacco; photosynthetic characteristic; yield; quality; soil enzyme
河南省是我國烤煙主要種植區(qū)之一。河南省煙區(qū)人均耕地較少,烤煙長期連作和偏施化肥,導(dǎo)致煙田土壤板結(jié)、養(yǎng)分不平衡,土壤有益菌群減少,所產(chǎn)煙葉化學(xué)成分不協(xié)調(diào),不能滿足卷煙配方的需要[1-2]。孫延國[3]等研究表明,施用猛生根海藻肥等海洋類土壤改良劑可有效促進烤煙生長,顯著增加煙葉產(chǎn)量189.8~449.1 kg/hm2。胡政權(quán)等[4]研究發(fā)現(xiàn),土壤施用生物炭能顯著提高土壤孔隙度、降低土壤容重、改善土壤板結(jié)現(xiàn)象。張子穎等[5]研究表明,綠色木霉配施高碳基肥料可顯著提高烤煙經(jīng)濟效益2 800~5 400元/hm2。張? 翔等[6]研究發(fā)現(xiàn),施用微生物肥對土壤微生物數(shù)量、煙葉經(jīng)濟產(chǎn)量及化學(xué)品質(zhì)有影響。但是,針對微生物肥料、有機營養(yǎng)肥料在河南烤煙上穴施比較研究尚未見報道。為此,本研究通過比較綠色木霉、有機碳、猛生根海藻肥和蝦肽健葉水溶肥等生物型肥料對烤煙生長發(fā)育、煙葉產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,為烤煙生產(chǎn)科學(xué)施肥提供參考依據(jù)。
1? ? 材料與方法
1.1? ? 試驗地概況
試驗在河南省泌陽縣雙廟鄉(xiāng)進行。土壤基礎(chǔ)理化性狀如下:pH值5.22,含有機質(zhì)14.4 g/kg、速效氮129 mg/kg、速效磷20.42 mg/kg、速效鉀118 mg/kg,前茬為煙草。
1.2? ? 試驗材料
供試烤煙品種為云煙87。
供試4種生物型肥料分別為綠色木霉生物菌劑(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)提供)、有機碳液肥(福建綠洲生化有限公司)、蝦肽健葉水溶肥(美國花王植物營養(yǎng)集團有限公司)、猛生根海藻肥(北京雷力海洋生物新產(chǎn)業(yè)股份有限公司)。綠色木霉生物菌劑成分含量0.5億孢子/g;有機碳液肥的有機碳養(yǎng)分(以碳元素計)≥150 g/L;蝦肽健葉水溶肥是以蝦頭為原料,采用生物螯合和酶解技術(shù),提取出多種活性氨基酸、甲殼素、殼聚糖、蝦腦磷脂、蝦紅素等營養(yǎng)成分制成的液體肥料,其中氨基酸含≥10%;猛生根海藻肥是以海藻提取出的海藻酸為原料,配以中微量元素制成的液體肥料,其中海藻酸含量≥13%,N+P+K≥14%,Cu+Fe+Mn+Zn≥4%。
1.3? ? 試驗設(shè)計
試驗設(shè)5個處理,分別為清水對照(CK)、穴施綠色木霉生物菌劑(T1)、穴施有機碳液肥(T2)、穴施猛生根海藻肥(T3)、穴施蝦肽健葉水溶肥(T4)。3次重復(fù),隨機排列,小區(qū)面積72 m2(4行,長15 m)。試驗在同一氮磷鉀肥料施用基礎(chǔ)上進行,施純N 60 kg/hm2,N∶P2O5∶K2O=1.0∶1.5∶3.5,肥料分別為芝麻餅肥、煙草專用肥、過磷酸鈣、硫酸鉀和硝酸鉀,施肥方法按常規(guī)進行。移栽時穴施灌根方法為綠色木霉生物菌劑、有機碳液肥、猛生根海藻肥和蝦肽健葉水溶肥施用量均為22.5 kg/hm2,稀釋倍數(shù)均為400倍;常規(guī)施肥處理移栽時,以等量清水澆穴。各處理的其他田間管理措施保持一致。
1.4? ? 測定項目
烤煙種植前,采集0~20 cm耕層的基礎(chǔ)土樣,充分混勻后,用四分法保留1 kg。pH值測定采用pH計法(水、土質(zhì)量比為2.5∶1),有機質(zhì)測定采用重鉻酸鉀容量法,堿解氮測定采用堿解擴散法,速效磷測定采用鉬銻抗顯色法,速效鉀測定采用火焰光度計法[7]??緹煵煽窘Y(jié)束后,采集土樣用于酶活性測定。脲酶活性采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法測定,磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉比色法測定,蔗糖酶活性采用水楊酸比色法測定,過氧化氫酶活性采用KMnO4滴定法測定[8]。
每個小區(qū)選擇有代表性的煙株5株掛牌作標(biāo)記,在現(xiàn)蕾期記錄煙株株高、莖圍、葉片數(shù)、最大葉寬及葉長等農(nóng)藝性狀,葉面積=葉片長×葉片寬×葉面積指數(shù),葉面積指數(shù)按通常用的0.634 5計算[9];每個處理采集3株,用水將煙株沖凈,分其部位測干物質(zhì)重;選擇晴朗無風(fēng)的天氣于9:30—11:00進行光合指標(biāo)的測定[10];各小區(qū)單獨計產(chǎn),并根據(jù)烤煙國標(biāo)對烤后煙葉分級,確定烤煙的產(chǎn)值、均價、上等煙比例及中上等煙比例[11]。
1.5? ? 數(shù)據(jù)分析
采用Excel 2010軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
2? ? 結(jié)果與分析
2.1? ? 不同處理對煙株農(nóng)藝性狀的影響
由表1可知,與CK相比,穴施不同生物型肥料能提高現(xiàn)蕾期煙株的株高、莖圍、葉片數(shù)和葉面積,增幅分別為5.5%~16.4%、3.1%~8.2%、3.0%~6.3%和2.5%~15.9%。不同生物型肥料處理株高的順序為處理T4最高,處理T1其次,處理T2次之。與處理T3相比,處理T1、T4葉面積明顯提高,增幅分別為8.5%和13.0%。
2.2? ? 不同處理對煙株干物質(zhì)量的影響
由表2可知,與CK相比,穴施不同生物型肥料能不同程度提高現(xiàn)蕾期煙株根、莖、葉干物質(zhì)量,增幅分別為5.7%~22.1%、2.9%~12.6%和10.5%~20.4%。不同生物型肥料處理總干物質(zhì)量的順序為處理T4最高,處理T1其次,處理T2次之。處理T2和處理T3總干物質(zhì)量差別不大。
2.3? ? 不同處理對煙株光合特性的影響
由表3可知,與CK相比,穴施不同生物型肥料能增加凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率,降低胞間CO2濃度。不同生物型肥料處理間的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度明顯不同,而蒸騰速率差異不大。說明穴施不同生物型肥料處理影響葉片對光照有效輻射的吸收,通過提高葉片氣孔導(dǎo)度,增強葉片與空氣之間二氧化碳的交換,促進煙株葉片光合能力提高,增加煙株干物質(zhì)的積累。
2.4? ? 不同處理對烤煙經(jīng)濟性狀的影響
由表4可知,穴施不同生物型肥料對烤煙經(jīng)濟效益影響顯著。不同生物型肥料處理間產(chǎn)值為處理T1最高,處理T4其次,處理T2次之。處理T4和處理T1的產(chǎn)量和產(chǎn)值明顯高于處理T3,而處理T4的產(chǎn)量和產(chǎn)值與處理T1之間差異不明顯。處理T1的上等煙比例明顯高于處理T3和處理T4,增幅分別為22.3%和18.6%。
2.5? ? 不同處理對煙葉化學(xué)成分的影響
由表5可知,穴施不同生物型肥料的4個處理還原糖、總糖和鉀含量均高于CK,而總堿、總氮和氯含量均低于CK。在煙葉提鉀降氯方面,以處理T4氯含量降低比例最大,處理T1其次,處理T2次之。鉀是烤煙的品質(zhì)元素,處理T1和處理T4在烤煙中鉀含量較高,說明穴施綠色木霉生物菌劑和蝦肽健葉水溶肥能夠提高烤煙品質(zhì)。
2.6? ? 不同處理對土壤酶活性的影響
土壤酶活性的高低直接反映土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)換能力的強弱。由表6可知,與CK相比,穴施不同生物型肥料能提高土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和過氧化氫酶的活性。不同生物型肥料處理的土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性分別較CK增加了23.1%~40.4%,19.3%~31.1%和15.4%~27.2%,說明穴施不同生物型肥料提高土壤養(yǎng)分,有利于煙株對養(yǎng)分的吸收,從而提高煙葉的產(chǎn)量。
3? ? 結(jié)論與討論
孫延國等研究表明[3],施用海洋類土壤改良劑海藻肥能有效降低植煙土壤容重。前人研究表明[12],施用土壤改良劑能增加土壤微生物數(shù)量及酶活性,或以調(diào)節(jié)土壤酸堿度等方式來調(diào)節(jié)土壤的養(yǎng)分供應(yīng)。本研究表明,穴施不同生物型肥料可增加土壤酶的活性,增強土壤養(yǎng)分的有效性。
凈光合速率越高,作物合成有機物就越多,產(chǎn)量就高。王少先等研究表明[13],作物生物學(xué)產(chǎn)量的90%~95%來自于光合作用產(chǎn)物,只有5%~10%來自于根系吸收的營養(yǎng)成分。王? 輝等研究表明[14],烤煙施用微生物菌劑對煙株光合特性有改善作用。本試驗研究發(fā)現(xiàn),與對照相比,穴施不同生物型肥料能提高煙葉的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率,以此提高煙株干物質(zhì)量,繼而提高烤煙的產(chǎn)量,增加煙農(nóng)的收入。吳成林等發(fā)現(xiàn)[15],烤煙的凈光合速率與評吸質(zhì)量和煙葉鉀含量成顯著正相關(guān)。王? 鵬等研究表明[16],施用微生物菌肥能夠提高中部葉總糖、還原糖和鉀含量。本研究表明,與對照相比,穴施不同生物型肥料能增加烤煙凈光合速率和煙葉還原糖和鉀含量。前人研究報道[17-18],優(yōu)質(zhì)煙葉氯含量在0.3%~0.8%的范圍。本研究在穴施不同生物型肥料后,烤煙中氯含量在0.70%~0.81%之間,提高了煙葉的品質(zhì)。
綜上所述,穴施不同生物型肥料能提高烤煙產(chǎn)質(zhì)量。烤煙穴施不同生物型肥料效果為綠色木霉生物菌劑最好,蝦肽健葉水溶肥其次,有機碳液肥次之。
4? ? 參考文獻
[1] 段玉琪,陳冬梅,晉艷,等.不同肥料對連作煙草根際土壤微生物及酶活性的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報,2012,14(3):122-126.
[2] 李亮,張佩佳,張翔,等.不同餅肥配比對煙田土壤生物學(xué)特性及氮素轉(zhuǎn)化的影響[J].土壤,2019,51(4):648-657.
[3] 孫延國,閆慧峰,石屹,等.海洋類土壤改良劑對土壤理化性狀及烤煙生長和產(chǎn)量的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報,2017,19(3):82-89.
[4] 胡政權(quán),金敏,袁朗月,等.生物炭土壤改良劑特性與應(yīng)用[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2018,57(增刊2):13-16.
[5] 張子穎,許家來,李現(xiàn)道,等.綠色木霉配施高碳基肥料對烤煙生長及經(jīng)濟效益的影響[J].中國煙草學(xué)報,2016,22(5):79-86.
[6] 張翔,王亞寧,范藝寬,等.河南省不同烤煙種植區(qū)微生物肥效應(yīng)差異[J].中國土壤與肥料,2017(5):99-104.
[7] 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,1999.
[8] 關(guān)松蔭.土壤酶及其研究法[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1986.
[9] 瞥天鎮(zhèn),郭月清.煙草栽培[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1996.
[10] 何文高,陳偉,宗學(xué)鳳,等.不同處理對烤煙株型、光合特性及產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].西南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2015,37(7):37-43.
[11] 閆克玉,趙獻章.煙葉分級[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003.
[12] 孫薊鋒,王旭.土壤調(diào)理劑的研究和應(yīng)用進展[J].中國土壤與肥料,2013(1):1-7.
[13] 王少先,李再軍,王雪云,等.不同煙草品種光合特性比較研究初報[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2005(5):245-247.
[14] 王輝,李小艷,云菲,等.微生物菌劑對烤煙光合特性及產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2018,30(6):52-56.
[15] 吳成林,曹景林,黃文昌,等.不同白肋煙品種凈光合速率與煙葉質(zhì)量比較及相關(guān)性分析[J].作物研究,2018,32(5):411-414.
[16] 王鵬,李玉寶,凌愛芬,等.微生物菌肥對云煙87烤煙生長發(fā)育及煙葉化學(xué)成分的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2020,48(1):157-159.
[17] 許自成,李丹丹,畢慶文,等.烤煙氯含量與揮發(fā)性香氣物質(zhì)及感官質(zhì)量的關(guān)系研究[J].中國煙草學(xué)報,2008(5):27-32.
[18] 鄧小華,周冀衡,陳冬林,等.湖南烤煙氯含量狀況及其對評吸質(zhì)量的影響[J].煙草科技,2008(2):8-12.