王浮波 王 飛 王李芳 李繁廷 袁文彬 曾 旭 聞?dòng)啦?李林杰夏 春 張永輝 夏建華 高慶勇 熊 凌 魯逸飛 魯黎明*
(1四川省煙草公司瀘州市公司,四川瀘州 646000;2四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,四川成都 611130)
烤煙是我國的重要經(jīng)濟(jì)作物,其收獲對(duì)象為葉片。因此,葉片發(fā)育的好壞直接影響其產(chǎn)量的高低。作為卷煙制造的原料,煙葉品質(zhì)的高低受到了極大關(guān)注。由于煙葉產(chǎn)量與品質(zhì)存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系,因而協(xié)調(diào)煙葉的產(chǎn)質(zhì)量就成為煙葉生產(chǎn)的關(guān)鍵所在[1-2]。在提高烤煙產(chǎn)量與改善煙葉品質(zhì)的諸多措施中,合理施肥是一種重要的手段。羅蔓[3]研究表明,氮、磷、鉀肥對(duì)煙葉的產(chǎn)量與品質(zhì)的提升均有重要影響,其中氮肥對(duì)產(chǎn)量的影響最大、磷肥次之、鉀肥最小。苑舉民等[4]研究證實(shí),有機(jī)肥與無機(jī)肥配施,能夠促進(jìn)烤煙的早生快發(fā),煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值及感官質(zhì)量均有明顯改善。劉麗輝等[5]分析了不同生物有機(jī)肥施用對(duì)烤煙生理特性及烤后煙葉產(chǎn)量與產(chǎn)值的影響,結(jié)果表明,生物有機(jī)肥的施用可以顯著促進(jìn)烤煙生長,對(duì)烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的提高效果明顯,產(chǎn)量與產(chǎn)值分別提高了29.67%和18.87%。調(diào)整氮肥的基肥與追肥施用比例,也能夠影響烤煙的產(chǎn)質(zhì)量。梁瓊月等[6]研究表明,氮肥不同基追肥比例對(duì)烤后煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響顯著,當(dāng)基追肥比例為5∶5時(shí),產(chǎn)量增加20.77%,提質(zhì)作用也較為明顯。此外,腐殖酸類肥料[7]以及葉面肥[8-10]等的施用,也可以起到提高烤煙產(chǎn)量、改進(jìn)品質(zhì)的效果。
中藥肥是一種新型的含有中藥的水溶性肥料,富含多種營養(yǎng)元素如多糖和氨基酸等,營養(yǎng)較為全面,能滿足作物生長發(fā)育對(duì)營養(yǎng)的需求。同時(shí),中藥活性物質(zhì)和堿性物質(zhì)能夠?qū)Σ【鸬捷^好的抑制作用,對(duì)害蟲還具有驅(qū)避作用[11]。張永春等[12]研究表明,生物藥肥在烤煙上的應(yīng)用,能夠增加產(chǎn)量、產(chǎn)值及上等煙的比例,并對(duì)煙草病毒病的發(fā)生具有一定的抑制作用。趙雙玲等[11]研究表明,中藥肥能夠增加膜下滴灌水稻的株高,增加群體有效分蘗比例,提高千粒重,最終增加產(chǎn)量并能夠提高稻米品質(zhì)。朱孔志等[13]對(duì)21個(gè)水稻品種施用了中藥肥,結(jié)果表明,中藥肥可以改善水稻的農(nóng)藝性狀,增加有效穗數(shù),提高結(jié)實(shí)率及千粒重,顯著增加水稻的產(chǎn)量;同時(shí),顯著降低了稻瘟病的發(fā)病指數(shù)和發(fā)病率,水稻品質(zhì)也得到了提高。然而,有關(guān)中藥肥在烤煙生產(chǎn)上應(yīng)用的報(bào)道尚不多見。
瀘州是四川省重要的烤煙產(chǎn)區(qū),本研究擬通過田間試驗(yàn),分析根灌中藥肥對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀、光合參數(shù)以及內(nèi)在質(zhì)量的影響,從而為中藥肥的推廣應(yīng)用和瀘州煙葉生產(chǎn)提供參考。
試驗(yàn)于2020年在位于敘永縣麻城鎮(zhèn)的瀘州市煙草公司科技示范園區(qū)進(jìn)行。試驗(yàn)地前茬為冬閑地,肥力中等。
參試烤煙品種為云煙105,由四川省煙草公司瀘州市公司提供。試驗(yàn)用中藥肥為“禾奇正”牌,由陜西中德禾正生物科技有限公司生產(chǎn)。
本試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)。共設(shè)2個(gè)處理,分別為:處理1,根灌中藥肥600倍液+常規(guī)施肥;CK,根灌清水+常規(guī)施肥。3次重復(fù),每小區(qū)種植80株,移栽株行距為50 cm×110 cm。
采用漂浮育苗的方式育苗。2020年2月11日播種,苗床管理按照四川省煙草公司瀘州市公司育苗技術(shù)管理規(guī)程進(jìn)行。2020年4月20日移栽,常規(guī)施肥氮肥用量折純 105 kg/hm2,N∶P∶K=1∶1.5∶3。 移栽后45 d進(jìn)行根灌處理,7 d后再根灌1次,共2次。
嚴(yán)格按四川省煙草公司瀘州市公司優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)管理方案進(jìn)行大田管理。煙葉進(jìn)入成熟期后采收,采收后的煙葉采用“三段式”烘烤工藝進(jìn)行烘烤。
1.5.1 農(nóng)藝性狀調(diào)查。打頂后7 d,分別調(diào)查各處理煙株的株高、莖圍、節(jié)距、葉片數(shù)、葉長、葉寬、單株葉面積等,并計(jì)算葉面積系數(shù)。農(nóng)藝性狀的調(diào)查方法參照《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法》(YC/T 142—2010)[14]。
1.5.2 葉片光合參數(shù)測(cè)定。根灌處理結(jié)束后,選擇晴天的上午10:00,在各處理小區(qū)分別選擇有代表性的煙株10株,利用LI-6400便攜式光合儀,測(cè)定中部葉片的光合參數(shù),包括凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率等。
1.5.3 生物量測(cè)定。打頂后7 d,分別采集各處理煙株的根、莖、葉,用烘箱烘干后稱重,統(tǒng)計(jì)生物量。
1.5.4 烤后煙葉常規(guī)化學(xué)成分分析。分別采集各處理烤后煙葉B2F及C3F各2 kg,測(cè)定烤后煙葉樣品的常規(guī)化學(xué)成分,包括總氮、煙堿、總糖、還原糖、鉀、氯等,具體參照王瑞新[15]的方法進(jìn)行。
1.5.5 烤后煙葉感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。由四川中煙技術(shù)中心組織9名評(píng)吸專家,根據(jù)四川中煙的煙葉感官質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)各處理烤后煙葉(B2F、C3F)進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。
采用SPSS 27.0軟件,對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
中藥肥灌根及對(duì)照處理下,煙株的農(nóng)藝性狀如表1所示??梢钥闯?,根灌中藥肥后,煙株的農(nóng)藝性狀、單株葉面積以及葉面積系數(shù)均發(fā)生了變化。處理1株高顯著高于CK,增幅近5%;處理1煙株的單株葉面積及葉面積系數(shù)均略高于CK,但均未達(dá)到顯著水平。由此表明,根灌中藥肥能夠在一定程度上改善煙株的農(nóng)藝性狀,促進(jìn)單株的發(fā)育,提高株高。
表1 中藥肥灌根對(duì)煙株農(nóng)藝性狀的影響
光合作用是煙株生長發(fā)育以及產(chǎn)量形成的重要前提與基礎(chǔ)。在衡量植物葉片光合效率的指標(biāo)當(dāng)中,凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率是較為重要的指標(biāo)。從表2可以看出,根灌中藥肥后,煙株的這4個(gè)光合指標(biāo)均高于CK。除凈光合速率外,處理1煙株葉片的氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率均顯著高于CK。其中,氣孔導(dǎo)度增加了92.31%,蒸騰速率增加了8.42%。由此表明,根灌中藥肥可以在一定程度上改善煙株的光合作用,有利于煙葉內(nèi)光合產(chǎn)物的積累。
表2 中藥肥灌根對(duì)煙株葉片光合參數(shù)的影響
由表3可以看出,根灌中藥肥后,煙株3個(gè)部位葉片的單葉重均發(fā)生了改變。處理1下部煙葉的單葉重顯著高于CK,增幅40.73%;而上部、中部煙葉的單葉重則與CK沒有顯著差異。由此表明,根灌中藥肥有利于煙株下部葉片內(nèi)含物的積累。同時(shí),單葉重是煙葉產(chǎn)量構(gòu)成的重要因素,因而較高的單葉重在一定程度上說明其產(chǎn)量具有增加的趨勢(shì)。
表3 中藥肥灌根對(duì)烤后煙葉單葉重的影響 單位:g
由表4可知,根灌中藥肥后,煙株的根、莖、葉各個(gè)器官的干物質(zhì)積累均有所變化。其中,處理1根、莖與整株干重較CK顯著增加。根的干重增加了48.4%,莖的干重增加了7.3%,整株干重增加了6 g/株。但是,葉的干重卻顯著下降,降幅10.9%。由此表明,根灌中藥肥能夠促進(jìn)根及莖的發(fā)育,從而增加了整株的干物質(zhì)積累。
表4 中藥肥灌根對(duì)煙株生物量的影響單位:(g·株-1)
對(duì)于中部煙葉來說,根灌中藥肥后,煙葉中的常規(guī)化學(xué)成分均發(fā)生了一些改變,糖堿比也隨之變化。其中,處理1煙葉的還原糖含量顯著下降,下降了2.14個(gè)百分點(diǎn);鉀含量顯著上升,上升了0.48個(gè)百分點(diǎn);其余各指標(biāo)處理1與CK均無顯著差異(表5)。值得注意的是,鉀含量的提高對(duì)于煙葉的燃燒性以及有害物質(zhì)的降低有有利影響。
表5 中藥肥灌根對(duì)中部煙葉常規(guī)化學(xué)成分的影響
總體上來看,上部煙葉總氮、煙堿的含量均比中部煙葉有所升高,含鉀量則有所下降。處理1上部葉的還原糖、總氮和煙堿含量顯著低于CK,分別降低了5.53個(gè)、0.44個(gè)、0.27個(gè)百分點(diǎn),而煙葉的鉀含量卻升高了0.55個(gè)百分點(diǎn),顯著高于CK(表6)。總氮、煙堿含量的降低和鉀含量的升高,對(duì)于提高上部煙葉的可用性有積極作用。
表6 中藥肥灌根對(duì)上部煙葉常規(guī)化學(xué)成分的影響
2.6.1 對(duì)中部煙葉感官質(zhì)量的影響。感官評(píng)吸是評(píng)價(jià)煙葉內(nèi)在質(zhì)量最重要的方法。煙葉樣品內(nèi)在品質(zhì)的好壞與優(yōu)劣,能夠在感官評(píng)吸得分上反映出來。從表7可知,從感官評(píng)吸所得總分來看,處理1與CK持平。除雜氣種類和評(píng)述2項(xiàng)定性指標(biāo)外,其余8項(xiàng)定量指標(biāo),處理1與CK的得分均相同。從定性評(píng)價(jià)來看,處理1中部煙葉表現(xiàn)出“香氣悶,不夠透發(fā)”,CK中部煙葉則表現(xiàn)出“香氣較昏,呈平淡,甜度欠”??傮w來說,處理1中部煙葉內(nèi)在質(zhì)量與CK基本相同。
表7 中藥肥灌根對(duì)中部煙葉感官質(zhì)量的影響
2.6.2 對(duì)上部煙葉感官質(zhì)量的影響。由表8可知,總體來看,處理1上部煙葉的感官評(píng)吸質(zhì)量較CK有所提升。從總分來看,處理1比CK高1分,主要表現(xiàn)在處理1煙葉的刺激性與甜度好;而在香氣質(zhì)、香氣量、雜氣程度、煙氣濃度、煙氣勁頭及干凈程度方面,處理1上部煙葉與CK的得分持平。從定性評(píng)價(jià)來看,處理1上部煙葉表現(xiàn)為“香韻特別、明亮,甜香足”,說明對(duì)于上部煙葉而言,根灌中藥肥對(duì)上部煙葉的內(nèi)在質(zhì)量具有一定的改善作用。
表8 中藥肥灌根對(duì)上部煙葉感官質(zhì)量的影響
本試驗(yàn)結(jié)果表明,中藥肥在煙草上的應(yīng)用,能夠有效增加株高,改善煙株的光合性能,增加下部煙葉的單葉重,提高根、莖和煙株整株的生物量,提高煙葉的鉀含量,降低上部煙葉的煙堿含量,進(jìn)一步協(xié)調(diào)煙葉的化學(xué)成分,并改進(jìn)上部煙葉的內(nèi)在感官質(zhì)量。
前人的研究結(jié)果表明,中藥肥可以促進(jìn)作物的發(fā)育,提高產(chǎn)質(zhì)量[11-13]。本研究通過根灌中藥肥,煙株的株高、單葉重、生物量顯著增加,與趙雙玲等[11]、張永春等[12]和朱孔志等[13]的研究結(jié)論一致。表明,中藥肥作為一種肥料,能夠促進(jìn)煙株的生長發(fā)育,增加單葉重、提高生物量,并最終能夠使煙葉產(chǎn)量增加。
凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率是較為重要的指標(biāo)。其中,氣孔導(dǎo)度與胞間CO2濃度反映了植物細(xì)胞在進(jìn)行光合作用時(shí)與外界進(jìn)行氣體交換的能力;凈光合速率反映了煙株有機(jī)物的積累;蒸騰速率是指植物在一定時(shí)間內(nèi)單位葉面積蒸騰的水量,在一定程度上反映了煙株的代謝強(qiáng)度[1,3-4]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,根灌中藥肥能夠顯著提高葉片的胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率。葉片光合特性的改善,可以在一定程度上提高光合產(chǎn)物的積累,有利于煙葉內(nèi)含物和煙葉產(chǎn)量的增加。
中藥肥在煙草上的應(yīng)用,還起到了顯著增加煙葉鉀含量及明顯降低上部葉煙堿含量的作用。煙堿含量與煙葉的色澤及香味關(guān)系密切,煙堿含量過高,勁頭過大;過低,煙氣香氣不足[16-17]。上部煙葉煙堿含量的降低,有利于提高上部葉的可用性[18]。煙葉鉀含量的提升,則有利于提高煙葉的燃燒性和煙葉的內(nèi)在品質(zhì)[19]。
中藥肥含有多種中草藥的提取液成分,可能會(huì)在增強(qiáng)煙株的抗逆性等方面具有一定的作用。因此,下一步應(yīng)針對(duì)中藥肥是否能夠增強(qiáng)烤煙的抗逆性等方面做進(jìn)一步研究,以明確其在煙葉生產(chǎn)中的應(yīng)用價(jià)值。