李耕 趙園園 程玉淵 吳疆 段衛(wèi)東 尹光庭 李倩 陳晨 鄭飛 劉園 史宏志
摘要:為探究不同有機(jī)肥與無機(jī)肥比配對(duì)南陽煙區(qū)煙草上部葉品質(zhì)、改善土壤碳氮結(jié)構(gòu)的作用,以烤煙品種云煙87為試驗(yàn)材料,以沼渣和芝麻餅肥為有機(jī)氮源,根據(jù)有機(jī)氮∶無機(jī)氮的不同配比設(shè)置6個(gè)處理[T1(0∶10,純化肥)、T2(1∶9)、T3(2∶8)、T4(3∶7)、T5(4∶6)、T6(5∶5)],對(duì)相應(yīng)的煙葉和土壤樣品進(jìn)行檢測(cè)分析。結(jié)果表明,與T1處理相比,施用沼渣有機(jī)肥和芝麻餅肥處理的煙草葉片大小、單葉重、鉀氯比、淀粉含量、產(chǎn)值、香氣總量等均顯著提升,其中T4處理煙葉的葉長(zhǎng)、葉寬、鉀離子含量、淀粉含量、均價(jià)、產(chǎn)值、香氣總量分別較T1處理提升了9.23%、10.49%、21.79%、31.91%、21.31%、26.57%、19.92%。與T1處理相比,施用有機(jī)肥處理的土壤有機(jī)碳含量、土壤碳氮比及微生物量碳、氮含量均明顯提高。在南陽煙區(qū)按照有機(jī)氮∶無機(jī)氮配比為3∶7施用沼渣有機(jī)肥和芝麻餅肥能夠有效提升煙草上部葉質(zhì)量、耐熟性及成熟度,并改善土壤碳氮比。
關(guān)鍵詞:有機(jī)無機(jī)氮配比;南陽煙區(qū);烤煙;上部葉質(zhì)量;耐熟性;沼渣;土壤doi:10.13304/j.nykjdb.2021.0567
中圖分類號(hào):S572 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):10080864(2023)01017512
煙草上部葉產(chǎn)量占整體產(chǎn)量的30%~40%,在煙葉原料生產(chǎn)中占據(jù)重要地位[1]。我國烤煙上部葉具有香氣量足、滿足感強(qiáng)等特點(diǎn),是卷煙配方的重要組成部分[2],但生產(chǎn)中往往存在煙葉內(nèi)部化學(xué)成分不協(xié)調(diào)、雜氣重、成熟度偏低等問題[3],導(dǎo)致可用性較差,因此,提升上部葉質(zhì)量具有重要意義。研究表明,提高煙草上部葉質(zhì)量需要充足合理的光照[4]、適宜的pH[5]、成熟期充足的水分等生態(tài)條件[6];同時(shí),選擇適當(dāng)?shù)囊圃云赱7]、合理密植[8]、調(diào)整供氮形態(tài)[9]、追施鉀肥[10]、適當(dāng)推遲打頂[6]、適當(dāng)延遲采收[11]、改進(jìn)烘烤方法[12?13]等措施也能夠顯著提升煙草上部葉的質(zhì)量、成熟度及可用性。
優(yōu)質(zhì)的土壤是煙草生長(zhǎng)的重要基礎(chǔ),也是保證煙草質(zhì)量和產(chǎn)量的關(guān)鍵,施肥對(duì)保持土壤肥力至關(guān)重要[14]。研究發(fā)現(xiàn),適當(dāng)施用有機(jī)肥能夠增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,且能增加植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素[15];用秸稈有機(jī)肥部分替代化肥能夠有效降低土壤容重,增加土壤大粒徑團(tuán)聚體含量,進(jìn)而增強(qiáng)土壤保水保肥性[16];配施有機(jī)肥還可以提高大田土壤有機(jī)質(zhì)含量,協(xié)調(diào)土壤碳氮比,增強(qiáng)土壤微生物功能多樣性[17];此外,有機(jī)肥提供的養(yǎng)分大都是自然的活性有機(jī)成分,比化肥更加綠色、無污染,能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)生產(chǎn)[18]。
史宏志等[19]研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)肥配施化肥能夠優(yōu)化煙葉碳氮比和兩糖比,顯著提升煙葉品質(zhì)。王源等[20]認(rèn)為,施用生物有機(jī)肥能夠顯著增加煙葉香氣質(zhì)和香氣量,減少雜氣和刺激性,使煙葉吃味更加醇和。配施有機(jī)肥作為基肥能夠提高上部葉產(chǎn)質(zhì)量,改善外觀質(zhì)量、評(píng)吸質(zhì)量[21];配施有機(jī)肥還能夠提高上部葉兩糖含量,協(xié)調(diào)各化學(xué)成分之間的比例,提高煙草上部葉質(zhì)量[22]。以上研究表明,有機(jī)肥與化肥配合施用,具有改良土壤、培肥地力、改善煙葉品質(zhì)等效果。沼渣是有機(jī)物質(zhì)發(fā)酵后剩余的固形物質(zhì),作為一種優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥,富含有機(jī)質(zhì)、腐殖酸、微量營(yíng)養(yǎng)元素、多種氨基酸等,能調(diào)節(jié)土壤碳氮比,還能補(bǔ)充土壤中各種植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素,滿足作物生長(zhǎng)的需要[23]。朱列書等[24]研究發(fā)現(xiàn),在土壤中施入沼渣肥后,煙葉中上部葉面積顯著增加,煙葉彈性適中有光澤。
王林等[25]研究認(rèn)為,施用沼渣肥能夠顯著協(xié)調(diào)煙葉內(nèi)部化學(xué)成分,減少雜氣和刺激性,使煙葉吃味更加醇厚。芝麻餅肥是芝麻取油后的剩余物質(zhì)經(jīng)過加工后得到的肥料,是一種營(yíng)養(yǎng)全面的有機(jī)肥,可以增加土壤碳、氮含量,提供多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[26]。
研究發(fā)現(xiàn),施用芝麻餅肥的煙葉香氣質(zhì)純凈、香氣量大、柔和、雜氣小、余味舒適,感官質(zhì)量較好[27];芝麻餅肥可提升煙草產(chǎn)量,進(jìn)而提升經(jīng)濟(jì)效益[28]。
本研究以常用的芝麻餅肥為基礎(chǔ),通過增加沼渣有機(jī)肥用量調(diào)節(jié)有機(jī)氮無機(jī)氮施用比例,探究土壤有機(jī)氮無機(jī)氮適宜施用比例以提高煙葉品質(zhì)及改善土壤性質(zhì),以期為南陽煙區(qū)施肥方式的改良提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)區(qū)概況
試驗(yàn)于2020年4—10月在河南省南陽市內(nèi)鄉(xiāng)縣灌漲鎮(zhèn)(33.04°N、111.95°E)進(jìn)行,該地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,海拔172 m,年均氣溫15 ℃,日照總時(shí)數(shù)1 891.8 h,平均降雨量782.7 mm,無霜期225 d。試驗(yàn)地土壤質(zhì)地類型為黃棕壤土,土壤有機(jī)質(zhì)含量13.43 g·kg?1、堿解氮含量105 mg·kg?1、速效磷含量32.8 mg·kg?1、速效鉀含量133 mg·kg?1、緩效鉀含量1 307 mg·kg?1,pH 5.6,前茬作物為小麥。
1.2 試驗(yàn)材料
供試烤煙品種為云煙87。試驗(yàn)所用無機(jī)肥為煙草專用復(fù)合肥(10∶10∶20),包括硝酸鉀(N13.5%,K2O≥45%)、過磷酸鈣(P2O5≥12%)、硫酸鉀(K2O≥50%)及液態(tài)鉀肥;有機(jī)肥為芝麻餅肥(C49.8%、N 4.5%、P2O5 2.63%、K2O 1.33%,)、沼渣肥(中聚天冠生物能源有限公司,C 41.5%、N 4.5%、P2O5 6.93%、K2O 2.75%)。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù),試驗(yàn)煙田面積共計(jì)0.200 hm2,每個(gè)處理面積為0.033 hm2,每個(gè)小區(qū)面積為0.011 hm2。種植方式采用膜下小苗移栽,移栽時(shí)間為4月15日,采收時(shí)間為8月10日,其他管理措施與當(dāng)?shù)卮筇镆恢隆?/p>
設(shè)置6 個(gè)有機(jī)氮∶無機(jī)氮的不同配比處理(T1、T2、T3、T4、T5、T6,表1),每個(gè)處理施氮量一定(純N按52.5 kg·hm?2計(jì)算),通過調(diào)整有機(jī)肥和化肥的施用量將部分無機(jī)氮替換為有機(jī)氮,磷鉀用量與T1 處理(N、P2O5、K2O 含量分別為52.50、46.50、188.25 kg·hm?2)一致,施用有機(jī)肥時(shí)不考慮有機(jī)肥中的磷、鉀含量,具體比例詳見表1。
在當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣施肥基礎(chǔ)上,調(diào)整基肥用量,施用基肥為復(fù)合肥、硫酸鉀、50% 液態(tài)鉀肥(條施),有機(jī)肥為芝麻餅肥、沼渣有機(jī)肥(撒施),追肥為硝酸鉀(團(tuán)棵前)、50%液態(tài)鉀肥(團(tuán)棵后25 d左右),追肥施用方式為滴灌,其中芝麻餅肥、沼渣有機(jī)肥中氮利用率按50%計(jì)算。
1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法
采收后(8 月10 日)采用當(dāng)?shù)爻R?guī)的烘烤方式,在同一烤房的相同條件下進(jìn)行烘烤,留取烤后樣以測(cè)定經(jīng)濟(jì)性狀、物理性狀、化學(xué)成分,并進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。在煙株移栽后50、80、110、140 d分別采集田間土壤樣品。采用“S”型多點(diǎn)混合取樣法,采集耕層0—20 cm深度土壤1 kg,去除石礫和動(dòng)植物殘?bào)w、根系等分成兩部分,一部分土壤于?4 ℃冰箱保存,另一部分土壤經(jīng)室內(nèi)自然風(fēng)干;風(fēng)干土樣一部分研磨過0.85 mm篩,另一部分研磨過0.15 mm篩后保存?zhèn)溆谩?/p>
1.4.1 土壤總氮的測(cè)定 使用Vario Macro CUBECNS元素分析儀(德國Elementar公司)測(cè)定土壤的總氮含量,采用動(dòng)態(tài)閃燒?色譜分離法,即杜馬斯燃燒法。樣品經(jīng)過粉碎研磨后在960 ℃左右的高溫下燃燒,燃燒過程中產(chǎn)生混合氣體,這些混合氣體以氦氣為載氣,經(jīng)過熱的還原管除去其他雜質(zhì)氣體,氮氧化物被還原為分子氮,不經(jīng)吸附直接被熱導(dǎo)檢測(cè)器檢出,其余氣體經(jīng)過吸附解吸后分別依次被檢測(cè)器檢出。通過計(jì)算機(jī)中保存的標(biāo)準(zhǔn)樣品的校正曲線自動(dòng)轉(zhuǎn)化為待測(cè)樣品中總氮的含量。
1.4.2 土壤有機(jī)碳的測(cè)定 使用固體TOCVSeriesSSM-5000A TOC 測(cè)定儀(日本島津公司)分別測(cè)定土壤總碳和無機(jī)碳含量。土壤中總碳含量主要是通過高溫氧化燃燒獲得。樣品在高溫條件下,與氧氣發(fā)生反應(yīng),釋放出CO2,通過測(cè)定CO2的含量,獲得未知樣品中總碳的含量。通過加入磷酸或鹽酸對(duì)樣品進(jìn)行酸化,根據(jù)釋放出的二氧化碳含量獲得無機(jī)碳含量[29],計(jì)算公式如下。
土壤有機(jī)碳含量=總碳含量-無機(jī)碳含量(1)
1.4.3 土壤微生物量碳、氮的測(cè)定 土壤微生物量碳采用氯仿熏蒸浸提法[30],并經(jīng)TOC-VCPH總有機(jī)碳分析儀(日本島津公司)檢測(cè)。土壤經(jīng)氯仿熏蒸后直接進(jìn)行浸提,測(cè)定浸提液中的碳含量,以熏蒸和不熏蒸土壤中總碳的差值為基礎(chǔ)計(jì)算土壤微生物含碳量。土壤微生物量氮采用氯仿熏蒸法[31],并經(jīng)流動(dòng)分析儀Auto Analyzer3(德國SEAL 公司)測(cè)定。土壤微生物量氮是土樣在氯仿熏蒸后直接浸提氮,并測(cè)定其含量,以熏蒸和不熏蒸土壤中總氮的差值為基礎(chǔ)計(jì)算土壤微生物量氮。
土壤微生物量碳=(熏蒸土壤有機(jī)碳-未熏蒸土壤有機(jī)碳)/0.45 (2)
式中,0.45為將熏蒸提取法提取液的有機(jī)碳增量換算成土壤微生物量碳所采用的轉(zhuǎn)換系數(shù)。
土壤微生物量氮=(熏蒸土壤微生物量氮-未熏蒸土壤微生物量氮)/0.25 (3)
式中,0.25為微生物量氮的礦化系數(shù)。
1.4.4 物理性狀測(cè)定 烤后煙葉檢測(cè)的物理特性包括葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積、單葉重、含梗率、葉片厚度、拉力、平衡含水率。葉長(zhǎng)、葉寬采用卷尺測(cè)量;單葉重和含梗率采用天平(型號(hào):MTS600,永康市五鑫衡器有限公司)測(cè)量;采用BHZ 1-l型薄片厚度計(jì)(石家莊誠信中輕機(jī)械設(shè)備有限公司)測(cè)定葉片厚度;采用ZKW-3煙草薄片抗張?jiān)囼?yàn)機(jī)(廣州潤(rùn)湖儀器有限公司)測(cè)定葉片拉力;葉面積采用測(cè)量法測(cè)定,計(jì)算方式見公式(4);平衡含水率采用XY-100MW-A鹵素水分測(cè)試儀(常州市幸運(yùn)電子設(shè)備有限公司)測(cè)定。
d=(L+2W)/3 (4)
式中,d、L、W 分別代表烤煙葉面積(cm2)、烤煙葉片最大長(zhǎng)度(cm)、烤煙葉片最大寬度(cm)。
1.4.5 化學(xué)成分檢測(cè) 采用AAⅢ型連續(xù)流動(dòng)化學(xué)分析儀(德國BRAN+LUEBBE 公司),按照YC/Z240-2008煙草及煙草制品標(biāo)準(zhǔn)體系[32]測(cè)定烤后煙葉的化學(xué)成分,包括蛋白質(zhì)、淀粉、還原糖、鉀、氯、煙堿、總氮及總糖,并計(jì)算鉀氯比、糖堿比和氮堿比。
1.4.6 經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查 根據(jù)GB2635-1992標(biāo)準(zhǔn)[33]對(duì)烤后煙葉進(jìn)行分級(jí),統(tǒng)計(jì)等級(jí)結(jié)構(gòu)(中上等煙比例)、產(chǎn)量,并計(jì)算均價(jià)和產(chǎn)值??竞鬅熒?片、下3片分別去青、去雜后各取混合樣2 kg,用于外觀鑒定、化學(xué)成分檢測(cè)和感官評(píng)吸。
1.4.7 中性香氣成分測(cè)定 采用內(nèi)標(biāo)法[34]測(cè)定香氣成分。
1.4.8 感官評(píng)吸鑒定 感官評(píng)價(jià)包括香氣質(zhì)、香氣量、濃度、雜氣、勁頭、刺激性、余味、燃燒性等。由河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司和河南農(nóng)業(yè)大學(xué)國家煙草栽培生理生化研究基地評(píng)吸專家進(jìn)行打分。香氣質(zhì):較好、中偏上(6.1~9.0分),中等、中偏下(3.1~6.0分),較差(≤3分);香氣量:較足、尚足(6.1~9.0分),有(3.1~6.0分),香氣較少(≤3.0分);濃度:濃、較濃(6.1~9.0分),中等(3.1~6.0分),較淡、淡(≤3.0分);雜氣:無、較輕(6.1~9.0分),有(3.1~6.0分),略重、較重、重(≤3.0分);勁頭:大、較大(6.1~9.0分),中等(3.1~6.0分),較小、小(≤3.0分);刺激性:微有(6.1~9.0),有(3.1~6.0分),略大、較大(≤3.0分);余味:舒適、較舒適(6.1~9.0 分),尚適(3.1~6.0 分),欠適、滯舌(≤3.0 分);燃燒性:強(qiáng)、較強(qiáng)(6.1~9.0 分),中等(3.1~6.0分),較差、熄火(≤3.0);灰色:白(6.1~9.0分),灰白(3.1~6.0分),灰、黑灰(≤3.0分)。
1.5 數(shù)據(jù)處理
釆用Excel 2016和Origin 7.5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和圖形繪制,使用DPS 7.05軟件進(jìn)行單因素方差分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 沼渣和芝麻餅肥對(duì)南陽煙區(qū)植煙土壤碳氮的影響
2.1.1 沼渣和芝麻餅肥對(duì)植煙土壤有機(jī)碳、總氮、碳氮比的影響 由圖1可知,施用沼渣和芝麻餅肥可明顯影響土壤有機(jī)碳、總氮含量。隨著移栽時(shí)間的推移,各處理的土壤有機(jī)碳、總氮含量均有所下降,其中T3、T4、T5、T6處理的碳氮比均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),且總氮含量后期下降速度較緩慢。在同一時(shí)期內(nèi),隨著有機(jī)肥施用比例的增加,除T2處理外各處理的土壤有機(jī)碳含量、碳氮比基本呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),并在T6處理達(dá)到最大值。與T1處理相比,除T2處理外配施有機(jī)肥各處理的土壤有機(jī)碳含量、碳氮比均有所增加,且碳氮比在移栽后各時(shí)期均高于T1處理。與T1處理相比,T6處理在移栽后50、80、110、140 d土壤有機(jī)碳含量分別提高了10.75%、8.77%、8.85%、6.16%,碳氮比分別提高了11.07%、8.77%、11.00%、6.88%。
2.1.2 沼渣和芝麻餅肥對(duì)植煙土壤微生物量碳、氮含量的影響 由圖2可知,施用沼渣有機(jī)肥和芝麻餅肥提升了植煙土壤微生物量碳、氮含量,隨著移栽時(shí)間的增加,各處理土壤微生物量碳、氮含量均有所下降。在同一時(shí)期內(nèi),隨著有機(jī)肥施用比例的增加,各處理的土壤微生物量碳、氮含量基本呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),且在T4處理達(dá)到最大值。施用沼渣和芝麻餅肥的土壤微生物量碳、氮含量在移栽后各時(shí)期均高于T1處理。與T1處理相比,T4處理在移栽后50、80、110、140 d土壤微生物量碳含量分別提高了32.29%、32.11%、23.40%、17.75%,土壤微生物量氮含量分別提高了37.13%、35.66%、28.41%、16.80%。
2.2 沼渣和芝麻餅肥對(duì)南陽煙區(qū)烤煙上部葉質(zhì)量的影響
2.2.1 沼渣和芝麻餅肥對(duì)煙草上部葉物理性狀的影響 由表2可知,施用沼渣有機(jī)肥和芝麻餅肥可以改善煙株上部葉物理性狀,各處理的含梗率差異不顯著(P>0.05)。隨著有機(jī)肥施用比例增加,各處理的葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積、單葉重、拉力等均呈現(xiàn)先提高后降低的趨勢(shì),葉片厚度呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì),平衡含水量呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。與T1處理相比,T4處理的葉長(zhǎng),T4、T5處理的葉寬,T3、T4、T5處理的葉面積,T3、T4處理的單葉重,T2、T4 處理的拉力, 均有顯著提高(P<0.05),其中T4處理的提升幅度最大,與T1處理相比,葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積、單葉重、拉力分別提高了9.23%、10.49%、9.77%、15.85%、47.85%。與T1 處理相比,T4、T5 處理平衡含水量顯著降低(P<0.05)。
2.2.2 沼渣和芝麻餅肥對(duì)煙草上部葉化學(xué)成分的影響 由表3可知,施用沼渣和芝麻餅肥可以改善煙株上部葉化學(xué)成分。隨著有機(jī)肥施用比例增加,各處理的鉀離子含量、鉀氯比以及淀粉含量均呈現(xiàn)先提高后降低的趨勢(shì)。與T1處理相比,T2、T3、T4 處理的淀粉含量,T3、T4、T5 處理的鉀氯比、糖堿比,T4、T5處理的總糖含量,T3、T4、T6處理的煙堿含量,T2、T3、T4、T5、T6處理的鉀離子含量,T5處理的還原糖含量差異顯著(P<0.05)。與T1處理相比,T4處理的淀粉含量、鉀離子含量、鉀氯比、糖堿比以及氮堿比分別提高了31.91%、21.79%、31.61%、25.07%、22.58%。
2.2.3 沼渣和芝麻餅肥對(duì)煙草上部葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響 由表4可知,施用沼渣和芝麻餅肥可以顯著提高烤煙上部葉經(jīng)濟(jì)效益,各處理的產(chǎn)量差異不顯著(P>0.05)。隨著有機(jī)肥施用比例增加,各處理的均價(jià)、產(chǎn)值、中上等煙比例呈現(xiàn)先提高后降低的趨勢(shì)。與T1 處理相比,配施有機(jī)肥的處理在均價(jià)、產(chǎn)值、中上等煙比例等方面均有顯著提高(P<0.05),其中T4處理的提升幅度最大,與T1 處理相比,T4 處理的均價(jià)、產(chǎn)值分別提高了23.31%、26.57%,中上等煙比例提高了31.56個(gè)百分點(diǎn)。
2.2.4 沼渣和芝麻餅肥對(duì)煙草上部葉香氣成分的影響 由表5可知,施用沼渣有機(jī)肥和芝麻餅肥可以顯著提高烤煙上部葉香氣量。隨著有機(jī)肥施用比例增加,各處理的香氣量呈現(xiàn)先提高后降低的趨勢(shì)。與T1處理相比,配施有機(jī)肥的處理香氣量顯著提高(P<0.05),其中T4 處理香氣總量最高。與T1處理相比,T4處理的棕色化反應(yīng)產(chǎn)物、類胡蘿卜素降解產(chǎn)物、苯丙氨酸降解產(chǎn)物、類西柏烷類降解產(chǎn)物、葉綠素降解產(chǎn)物及香氣總量分別提升了31.34%、46.89%、91.14%、12.39%、15.91%、19.92%。
2.2.5 沼渣和芝麻餅肥對(duì)煙草上部葉感官評(píng)吸質(zhì)量的影響 由表6可知,施用沼渣和芝麻餅肥可以顯著提高煙株上部葉感官評(píng)吸質(zhì)量,各處理的感官刺激性得分差異不顯著(P>0.05)。隨著有機(jī)肥施用比例增加,各處理的評(píng)吸得分呈現(xiàn)先提高后降低的趨勢(shì)。與T1處理相比,T4、T5處理的香氣質(zhì)、香氣量與燃燒性得分,T3、T4、T5處理的濃度和余味得分,T2、T3、T4、T5處理的雜氣得分,T4處理的勁頭得分差異顯著(P<0.05),其中T4處理的各項(xiàng)指標(biāo)得分均最高。與T1處理相比,T4處理的香氣質(zhì)、香氣量、濃度、雜氣、勁頭、余味、燃燒性得分分別提高了13.33%、12.90%、11.67%、10.00%、8.33%、8.33%、7.14%。
3 討論
沼渣和芝麻餅肥因具有營(yíng)養(yǎng)成分豐富、肥效持久、效果優(yōu)良、成本低廉、來源廣泛等優(yōu)點(diǎn),可作為肥料和土壤的改良劑,引起了人們的廣泛關(guān)注[35-36]。本研究結(jié)果表明,施用沼渣和芝麻餅肥的處理相較于純化肥處理,土壤有機(jī)碳、碳氮比均有所提高,這與梁堯等[37]的研究結(jié)果一致,說明施用沼渣和芝麻餅肥可以起到增碳固碳的作用。施用沼渣和芝麻餅肥的處理土壤有機(jī)碳含量與純化肥處理相比有明顯升高,分析原因可能為施用沼渣有機(jī)肥和芝麻餅肥后微生物活性增強(qiáng),加速了土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化[38]。施用沼渣和芝麻餅肥處理的微生物量碳、氮含量高于純化肥處理,并且提升了煙葉中鉀離子含量和鉀氯比,原因?yàn)檎釉手泻卸喾N微生物,施入土壤后大量繁殖,形成優(yōu)勢(shì)群體,增強(qiáng)了土壤微生物活性,活化了土壤中的鉀離子[39]。
研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)肥肥效較為持久,且有機(jī)肥與無機(jī)肥配施能夠提高無機(jī)肥肥效[40],延緩氮素釋放,增加葉面積和單葉重,增強(qiáng)葉片柔韌度,提高糖堿比。土壤有機(jī)質(zhì)的增多有利于均衡煙葉營(yíng)養(yǎng),協(xié)調(diào)生理代謝,提升淀粉含量[27,41]。均衡的營(yíng)養(yǎng)和協(xié)調(diào)的代謝是提升煙葉耐熟性與成熟度的重要基礎(chǔ),而提高淀粉含量則能延遲煙草采收,提升成熟度,進(jìn)而達(dá)到工藝成熟[42]。在一定范圍內(nèi)增施有機(jī)肥能夠有效提高煙葉的香氣總量,但過量施用會(huì)使煙葉成熟度降低,從而影響烤煙質(zhì)量。
本研究還發(fā)現(xiàn),施用沼渣和芝麻餅肥能夠增加煙葉中的中性揮發(fā)性香氣物質(zhì)、色素降解類產(chǎn)物,并且能夠減小刺激性、雜氣,提升香氣質(zhì)、香氣量、濃度、余味、燃燒性,且色素降解類產(chǎn)物的增多說明煙葉的成熟度得到了一定程度的提升;同時(shí),施用沼渣和芝麻餅肥后上部煙葉的中上等煙比例、均價(jià)、產(chǎn)值等均有大幅提升,提高了經(jīng)濟(jì)效益,有利于提高煙農(nóng)的收入以及種植煙草的積極性[43-44]。
此外,在確定沼渣有機(jī)肥和芝麻餅肥的用量、種類、施肥方式時(shí),應(yīng)綜合考慮當(dāng)?shù)氐耐寥罓顩r、氣候條件、施肥方式等因素;而目前農(nóng)民大多是經(jīng)驗(yàn)施肥,常常導(dǎo)致有機(jī)肥的生態(tài)改良效果不顯著,因此,研究沼渣有機(jī)肥和芝麻餅肥施用對(duì)土壤生態(tài)改良的效果時(shí),應(yīng)針對(duì)當(dāng)?shù)氐姆柿λ胶妥魑锓N植制度,探究有機(jī)肥的適宜用量和施用方法,進(jìn)而制定安全、高效的有機(jī)肥料配方和施用技術(shù)規(guī)范。
參考文獻(xiàn)
[1] 朱尊權(quán).提高上部煙葉可用性是促"卷煙上水平"的重要措
施[J].煙草科技,2010(6):5-9,31.
ZHU Z Q. Improving usability of upper leaves, an important
measure for accelerating up-grading cigarette quality [J]. Tob.
Sci. Technol., 2010(6):5-9, 31.
[2] 王濤,賀帆,徐成龍,等.提高烤煙上部葉可用性技術(shù)的研究
進(jìn)展[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2011,42(9):1127-1131.
WANG T, HE F, XU C L, et al .. Advances in improving
usability of upper flue-cured tobacco leaves [J]. J. South Agric.,
2011, 42(9): 1127-1131.
[3] 蔡憲杰,劉茂林,謝德平,等.提高上部煙葉工業(yè)可用性技術(shù)
研究[J].煙草科技,2010(6):10-17.
CAI X J, LIU M L, XIE D P, et al .. Study on improving
usability of upper flue-cured tobacco leaves [J]. Tob. Sci.
Technol, 2010(6):10-17.
[4] 張繼旭,張忠鋒,劉文濤,等.不同光照強(qiáng)度對(duì)烤煙中上部葉
片結(jié)構(gòu)及物理性狀的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2019,32(2):
322-326.
ZHANG J X, ZHANG Z F, LIU W T, et al .. Effects of different
light intensities on middle and upper leaf structure and
physical properties of flue-cured tobacco [J]. Southwest China
J. Agric. Sci., 2019, 32(2): 322-326.
[5] 陳剛. 主要生態(tài)因素對(duì)昆明烤煙上部葉質(zhì)量的影響及改善
技術(shù)研究[D].長(zhǎng)沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2018.
CHEN G. Study on influence of main ecological factors on fluecured
tobacco upper leaves and its improvement techniques in
Kunming [D]. Changsha: Hunan Agricultural University, 2018.
[6] 任志廣,陳征,黃海棠,等.生態(tài)條件、栽培調(diào)制措施、烤煙工
藝對(duì)烤煙上部葉可用性的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2017,33
(6):73-78.
REN Z G, CHEN Z, HUANG H T, et al .. Ecological condition,
cultivation modulation measures and flue-cured tobacco
process: the effect on usability of upper flue-cured tobacco
leaves [J]. China Agric. Sci. Bull., 2017, 33(6): 73-78.
[7] 高真真,劉扣珠,史宏志,等.移栽期和采收期對(duì)豫中烤煙上
六片葉發(fā)育期溫度指標(biāo)的影響[J].中國煙草科學(xué),2019,40
(1):49-57.
GAO Z Z, LIU K Z, SHI H Z, et al .. Effects of transplanting
and harvesting time on temperature factor configuration of
upper six flue-cured tobacco leaves in central henan [J]. Tob.
Sci. China, 2019, 40(1):49-57.
[8] 沈杰,王昌全,何玉亭,等.合理密植對(duì)不同株型烤煙冠層結(jié)
構(gòu)及光合生產(chǎn)特性的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2019,25
(2):284-295.
[9] 胡近近,鐘俊周,陳君豪,等.不同供氮形態(tài)對(duì)烤煙烘烤特性
的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào),2017,32(3):174-181.
HU J J, ZHONG J Z, CHEN J H, et al .. Effects of different
nitrogen forms on curing characteristics in flue-cured tobacco
[J]. North China Agric. J., 2017, 32(3): 174-181.
[10] 郝浩浩,薛立新,許自成,等.追施不同種類鉀肥對(duì)烤煙品質(zhì)
性狀的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2016,18(1):136-143.
HAO H H, XUE L X, XU Z C, et al .. Effects of topdressing
different potassium fertilizer on quality traits of flue-cured
tobacco [J]. J. Agric. Sci. Technol., 2016, 18(1): 136-143.
[11] 楊明坤,李建華,劉扣珠,等.豫中上六片烤煙不同采收期對(duì)
烤后煙葉品質(zhì)的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2020,22(12):
163-171.
YANG M K, LI J H, LIU K Z, et al .. Effects of different
harvesting periods on the quality of upper six tobacco leaves of
flue-cured tobacco in central henan [J]. J. Agric. Sci. Technol.,
2020, 22(12): 163-171.
[12] 陳頤,張笑,王亞輝,等.密集烤箱烘烤煙葉變黃期溫度容差
研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2019,54(5):191-201, 211.
CHEN Y, ZHANG X, WANG Y H, et al .. Temperature
tolerance of flue-curing barn during yellowing stage on tobacco
leaves [J]. J. Gansu Agric. Univ., 2019, 54(5): 191-201,211.
[13] 詹軍,李偉,王濤,等.密集烘烤定色期升溫速度對(duì)上部煙葉
吸食品質(zhì)的影響[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,33(5):866-872.
ZHAN J, LI W, WANG T, et al .. Effect of heating rate during
leaf-drying stage of bulk curing on smoking quality of upper
flue-cured tobacco leaf [J]. Acta Agric. Univ. Jiangxi, 2011, 33
(5): 866-872.
[14] 農(nóng)業(yè)部部署2017年農(nóng)業(yè)面源污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)重點(diǎn)工作[J].
中國植保導(dǎo)刊,2017,37(3):87.
[15] 唐繼偉,徐久凱,溫延臣,等.長(zhǎng)期單施有機(jī)肥和化肥對(duì)土壤
養(yǎng)分和小麥產(chǎn)量的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2019,25
(11):1827-1834.
TANG J W, XU J K, WEN Y C, et al .. Effects of organic
fertilizer and inorganic fertilizer on the wheat yields and soil
nutrients under long-term fertilization [J]. J. Plant Nutr. Fertil.,
2019, 25(11): 1827-1834.
[16] 馮瑞云,楊武德,王慧杰,等.秸稈擴(kuò)蓄肥對(duì)土壤水分和馬鈴
薯產(chǎn)量品質(zhì)及水分利用的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2012,28
(2):100-105.
FENG R Y, YANG W D, WANG H J, et al .. Effects of straw
amendment fertilizers on water use efficiency, yield and quality
of potato [J]. Trans. Chin. Soc. Agric. Eng., 2012, 28(2):
100-105.
[17] 聶慶凱,王靜,孫興廣,等.有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)植煙土壤
生化特性和烤煙品質(zhì)的影響[J].中國煙草科學(xué),2020,41(4):
26-32.
NIE Q K, WANG J, SUN X G, et al .. The effects of organic
fertilizers partly replacing chemical fertilizers on biochemical
characteristics of soil and quality of flue-cured tobacco [J].
Tob. Sci. China, 2020, 41(4): 26-32.
[18] 葛曉光,郝楠.綠色蔬菜生產(chǎn)中化肥施用問題的討論[J].中
國蔬菜,2006(4):1-4.
GE X G, HAO N. Discussion on the application of chemical
fertilizer in the production of green vegetables [J]. China Veg.,
2006(4): 1-4.
[19] 史宏志,韓錦峰,劉國順,等.烤煙碳氮代謝與煙葉香吃味關(guān)
系的研究[J].中國煙草學(xué)報(bào),1998(2):56-63.
SHI H Z, HAN J F, LIU G S, et al .. Studies on the relationship
of carbon and nitrogen metabolism to leaf flavor quality in fluecured
tobacco [J]. China. Tob. Sin., 1998(2): 56-63.
[20] 王源,朱毓蓉,歐陽鋮人,等.有機(jī)肥施用對(duì)植煙農(nóng)田土壤肥
力及煙葉質(zhì)量的影響研究進(jìn)展[J]. 土壤通報(bào),2020,51(4):
1003-1009.
WANG Y, ZHU Y R, OUYANG C R, et al .. A review of effect
of organic fertilizer on soil fertility and quality of flue-cured
tobacco [J]. Chin. J. Soil Sci., 2020, 51(4): 1003-1009.
[21] 何孝磊,茍正貴,劉大學(xué),等.有機(jī)肥基追比例及施用時(shí)期對(duì)
烤煙上部葉產(chǎn)質(zhì)量及根系生長(zhǎng)的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué),
2020,49(2):58-67.
HE X L, GOU Z G, LIU D X, et al .. Effects of basal/
topdressing ratio and application time of organic fertilizer on
yield and quality of upper tobacco leaf and root growth [J]. J.
Henan Agric. Sci., 2020, 49(2): 58-67.
[22] 彭桃軍,沈雪婷,凌平,等.不同有機(jī)無機(jī)肥配比對(duì)烤煙生長(zhǎng)
發(fā)育和品質(zhì)的影響[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2017,29(3):85-89.
PENG T J, SHEN X T, LING P, et al .. Effects of different ratios
of organic manure to inorganic fertilizer on growth and quality
of flue-cured tobacco [J]. Acta Agric. Jiangxi, 2017, 29(3):
85-89.
[23] 尹淑麗,張麗萍,習(xí)彥花,等.沼渣對(duì)土壤微生態(tài)結(jié)構(gòu)、土壤
酶活及理化性狀的影響[J].中國沼氣,2017,35(1):72-76.
YIN S L, ZHANG L P, XI Y H, et al .. Effect of biogas residue
application on soil micro eco-structure, enzyme activity and
physicochemical property [J]. China Biogas, 2017, 35(1): 72-76.
[24] 朱列書,戴林建,蘇祥云,等.不同沼肥用量對(duì)烤煙產(chǎn)量和質(zhì)
量的影響研究[J].作物研究,2004(2):96-99.
ZHU L S, DAI L J, SU X Y, et al .. Study on the effects of
different biogas fertilizer amounts on the yield and quality of
flue-cured tobacco [J]. Crop Res., 2004(2): 96-99.
[25] 王林,吳風(fēng)光,黎妍妍,等.餅肥與沼渣配比對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育
及其內(nèi)在品質(zhì)的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào),2010,25(S2):208-212.
WANG L, WU F G, LI Y Y, et al .. Effect of cake fertilizer and
renewal matched on development and inherent quality of fluecured
tobacco leaf [J]. North China Agric. J., 2010, 25(S2):
208-212.
[26] 李亮,張佩佳,張翔,等.不同餅肥配比對(duì)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.
LI L, ZHANG P J, ZHANG X, et al .. Effects of different ratios
of cake fertilizers on soil biological characteristics and nitrogen
transformation in tobacco field [J]. Soils, 2019, 51(4): 648-657.
[27] 武雪萍,鐘秀明,秦艷青,等.芝麻餅肥與化肥不同比例配施
對(duì)煙葉香氣質(zhì)量的影響[J].作物學(xué)報(bào),2006(10):1554-1559.
WU X P, ZHONG X M, QIN Y Q, et al .. Effects of proportional
application of sesame seed cake fertilizers and chemical
fertilizers on the aroma quality of flue-cured tobacco leaves [J].
Acta Agron. Sin., 2006(10): 1554-1559.
[28] 孟笑男,孔德輝,李豪,等.芝麻餅肥不同施用量對(duì)豫西烤煙
生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,43(36):
63-65.
MENG X N, KONG D H, LI H, et al .. Effects of different rates
of sesame cake fertilizer on growth, development, yield and
quality of flue-cured tobacco in west Henan [J]. J. Anhui Agric.
Sci., 2015, 43(36): 63-65.
[29] 李小涵,王朝輝.兩種測(cè)定土壤有機(jī)碳方法的比較[J].分析
儀器,2009(5):78-80.
LI X H, WANG C H. Comparison of two soil organic carbon
determination methods [J]. Anal. Instrumen., 2009(5): 78-80.
[30] BROOKES P C, LANDMAN A. Chloroform fumigation and the
release of soil nitrogen, a rapid direct extraction method to
measure microbial biomass nitrogen in soil [J]. Soil Biol.
Biochem., 1985, 17: 837-842 .
[31] 宋建國,王晶,林杉.用連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定土壤微生物態(tài)氮
的方法研究[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),1999,5(3):282-287.
SONG J G, WANG J, LIN S. Determination of soil microbial
biomass nitrogen by continuous flow analytical system [J]. J.
Plant Nutr. Fertil., 1999, 5(3): 282-287.
[32] 國家煙草專賣局. 煙草及煙草制品標(biāo)準(zhǔn)體系:YC/Z240—
2008[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.
[33] 國家技術(shù)監(jiān)督局.烤煙:GB2635—1992[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出
版社,1992.
[34] 史宏志,楊興有,周開緒,等.不同晾房晾制白肋煙中性香氣
成分含量及感官品質(zhì)的差異[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào),2010,25(3):
113-117.
SHI H Z, YANG X Y, ZHOU K X, et al .. Differences in
contents of neutral aroma components and sensory evaluation
in air-cured burley leaves from different curing barns [J]. North
China Agric. J., 2010, 25(3): 113-117.
[35] 歐陽志標(biāo).旱地植煙土壤肥力狀況與培肥技術(shù)研究[D].長(zhǎng)
沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2016.
OUYANG Z B. The research of fertility status and fertility in
tobacco planting dryland [D]. Changsha: Hunan Agricultural
University, 2016.
[36] 高銘.有機(jī)肥對(duì)植煙土壤改良及煙葉產(chǎn)量、質(zhì)量的影響[D].
南寧:廣西大學(xué),2018.
GAO M. The effect of organic fertilities on soil improvement of
tobacco yield and quality of flue-cured tobacco [D]. Nanning:
Guangxi University, 2018.
[37] 梁堯,韓曉增,丁雪麗,等.不同有機(jī)肥輸入量對(duì)黑土密度分
組中碳、氮分配的影響[J]. 水土保持學(xué)報(bào),2012,26(1):
174-178.
LIANG Y, HAN X Z, DING X L, et al .. Distribution of soil
organic carbon and nitrogen in density fractions on black soil
as affected by different amounts of organic manure application
[J]. J. Soil Water Conser., 2012, 26(1): 174-178.
[38] 農(nóng)傳江,湯利,徐智,等.有機(jī)肥部分替代化肥對(duì)土壤有機(jī)碳
庫和烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響[J]. 中國土壤與肥料,2016(4):
70-75.
NONG C J, TANG L, XU Z, et al .. Effects of organic fertilizer
partial substituted for chemical fertilizer on soil organic carbon
pool and economic characters of flue-cured tobacco [J]. Soil
Fert. Sci. China, 2016(4): 70-75.
[39] 楊宇虹,晉艷,黃建國,等.長(zhǎng)期施肥對(duì)植煙土壤微生物的影
響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2014,20(5):1186-1193.
YANG Y H, JIN Y, HUANG J G, et al .. Effects of long-term
fertilization on soil microorganisms in tobacco fields [J]. J.
Plant Nutr. Fertil., 2014, 20(5): 1186-1193.
[40] 馬新明,劉國順,王小純,等.煙草根系生長(zhǎng)發(fā)育與地上部相
關(guān)性的研究[J].中國煙草學(xué)報(bào),2002(3):27-30.
MA X M, LIU G S, WANG X C, et al .. The development of
tobacco root system and its relation with plant growth [J]. China
Tob. Sin., 2002(3): 27-30.
[41] 趙瑞蕊,王林,任勝超,等.功能微生物制劑和腐植酸鈉對(duì)烤
煙生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2012,25(1):
188-192.
ZHAO R R, WANG L, REN S C, et al .. Effect of function
microbial preparation and NaHm on development, yield and
quality of flue-cured tobaccoleaf [J]. Southwest China J. Agric.
Sci., 2012, 25(1): 188-192.
[42] 尹啟生,蔡憲杰,王信民,等.大田中后期烤煙淀粉酶活性及
淀粉含量的變化[J].煙草科技,2006(9):55-57,64.
YIN Q S, CAI X J, WANG X M, et al .. Changes of amylase
activity and starch content in flue-cured tobacco during middle
to late growing stage [J]. Tob. Sci. Technol., 2006(9):55-57,64.
[43] 趙銘欽,陳紅華,劉國順,等.增施不同有機(jī)物質(zhì)對(duì)烤煙煙葉
香氣質(zhì)量的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào),2007(5):51-55.
ZHAO M Q, CHEN H H, LIU G S, et al .. Effects of adding
different organic substances on the aroma quality of flue-cured
tobacco leaves [J]. Acta Agriculturae Boreali-Sin., 2007(5): 51-55.
[44] 武雪萍,鐘秀明,秦艷青,等.不同種類餅肥與化肥配施對(duì)煙
葉香氣質(zhì)量的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2006(6):1196-1201.
WU X P, ZHONG X M, QIN Y Q, et al .. Effects of application
of different types of cake fertilizer combined with chemical
fertilizer on the flavor quality of the flue-cured tobacco leaves
[J]. Sci. Agric. Sin., 2006(6): 1196-1201.
(責(zé)任編輯:張冬玲)