郭全偉,張英華,崔志軍,王術(shù)科,杜玉海,范增博,劉洋,張勇,王毅
(山東濰坊煙草有限公司,山東 濰坊 261205)
長期使用化肥會引起土壤板結(jié)、土壤養(yǎng)分失衡、微生物活性下降等一系列問題,不僅影響作物生長,甚至還會引發(fā)生態(tài)安全問題[1-2]。通過合理配施有機肥減少化肥用量,對土壤肥力提升、農(nóng)產(chǎn)品增質(zhì)和減輕面源污染有著重要的意義。有機肥替代化肥是深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展手段之一[3]。
近年來,濰坊煙區(qū)立足生產(chǎn)實際,積極引導(dǎo)煙農(nóng)增施有機肥、微生物菌劑等,土壤肥力質(zhì)量良好,土壤環(huán)境質(zhì)量清潔[4];煙葉質(zhì)量穩(wěn)步提高[5],上等煙比例較“十二五”提高24.7百分點,每667 m2種煙收入增加約1 000元。市場上煙草有機肥種類繁多,質(zhì)量良莠不齊,嚴(yán)重制約有機肥料在煙草生產(chǎn)中的合理應(yīng)用[6]。
煙大帥煙草專用有機肥(以下簡稱煙大帥有機肥)是針對烤煙植株生長發(fā)育特點而研發(fā)的一種新型有機肥,該肥料以豆粕為原料,采用專用發(fā)酵菌種發(fā)酵,在加工過程中添加一定量的發(fā)酵海藻和生物炭,特別添加木霉菌、枯草芽孢桿菌、膠凍樣芽孢桿菌。
本文通過研究煙大帥有機肥部分替代化肥對烤煙生長及產(chǎn)質(zhì)量的影響,提出合理的有機肥、無機肥配施方案,為濰坊煙區(qū)合理使用該有機肥提供參考依據(jù)。
2020年在山東諸城、臨朐開展小區(qū)試驗。煙田前茬均為烤煙,煙田排灌方便。
諸城屬丘陵區(qū),土壤類型為褐土;臨朐為丘陵區(qū),土壤類型為棕壤性土。各試驗點土壤基礎(chǔ)理化特性如表1。
CK:當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥,豆餅+煙草專用復(fù)合肥+硫酸鉀+磷酸二銨+硝酸鉀,667 m2施5.0 kg純氮,其中豆餅40 kg。
T1:667 m2施豆餅40 kg,煙大帥有機肥10 kg;667 m2施4.5 kg純氮。
T2:667 m2施豆餅40 kg,煙大帥有機肥25 kg;667 m2施4 kg純氮。
T3:667 m2施煙大帥有機肥40 kg;667 m2施5 kg純氮。
煙大帥有機肥總養(yǎng)分含量≥5%,其中N含量≥3%,P205含量≥1%,K2O含量≥1%。
各試驗處理N∶P205∶K2O的配比一致,均為1∶1∶3;試驗用肥料包括:煙草專用復(fù)合肥(N 10%,P2O510%,K2O 20%),硫酸鉀(K2O 50%),磷酸二銨(N 16.5%,P2O544.5%),硝酸鉀(N 13.5%,K2O 44.5%)。供試烤煙品種為NC55。
試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計,每處理設(shè)置3次重復(fù),每小區(qū)長12 m、寬4.8 m。
分別于栽后30和55 d調(diào)查烤煙農(nóng)藝性狀[7]、煙株根系生長發(fā)育情況;于病害高發(fā)期調(diào)查煙株發(fā)病率、病情指數(shù)[8]。采烤結(jié)束后,組織專業(yè)煙葉分級人員對每個處理烤后煙葉外觀質(zhì)量進(jìn)行評價。煙葉烘烤結(jié)束后,對不同試驗小區(qū)的烤后煙葉測產(chǎn)、分級,依據(jù)當(dāng)年產(chǎn)區(qū)煙葉收購價格進(jìn)行經(jīng)濟性狀分析。
用Excel 2013整理數(shù)據(jù);用IBM Statistics SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,用LSD法進(jìn)行顯著性檢驗。
不同試驗處理對土壤養(yǎng)分的影響如表2所示。諸城試驗區(qū),與CK相比,處理組的土壤有機質(zhì)、堿解氮和有效磷含量均增加;而處理間土壤速效鉀含量、pH值變化較小。在臨朐試驗區(qū),與CK相比,各處理有機質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀含量差異較小,土壤pH值變化不明顯。
表2 不同施肥處理對土壤理化性狀的影響Table 2 Effects of different fertilization treatments on soil physical and chemical properties
如表3所示,從栽后25 d調(diào)查情況看,諸城、臨朐試驗點,均以T2處理農(nóng)藝性狀綜合表現(xiàn)最優(yōu)。與CK相比,諸城試驗點的T2處理腰葉長、寬分別增加了2.64%和13.0%,臨朐試驗點,T2處理腰葉長增加了4.62%;說明有機肥合理配施,即便減施20%氮肥,仍有利于促苗早發(fā)。
表3 栽后25 d烤煙農(nóng)藝性狀Table 3 Agronomic characters of flue-cured tobacco on 25 days after transplanting
如表4所示,栽后55 d諸城試驗點的T1處理煙株農(nóng)藝性狀明顯好于CK;T2處理烤煙農(nóng)藝性狀較對照略差。臨朐試驗點,T2處理明顯弱于其他處理,T1次之,T3與CK表現(xiàn)最好。
表4 栽后55 d烤煙農(nóng)藝性狀Table 4 Agronomic characters of flue-cured tobacco on 55 days after transplanting
諸城試驗點,各處理病毒病發(fā)病率和病情指數(shù)差異較??;臨朐試驗點,T1處理煙株病毒病發(fā)病率和病情指數(shù)均為最高,T2處理發(fā)病率和病情指數(shù)均為最低(表5)。
表5 病毒病發(fā)病情況調(diào)查Table 5 Investigation on the incidence of viral diseases
諸城試驗點,栽后25 d,T2、T3的根干重和鮮重高于對照;T1與對照基本相當(dāng)。栽后40 d,T1、T2較對照差異不明顯;T3明顯弱于對照,根鮮重、干重分別較對照降低17.2%、6.6%。臨朐試驗點,栽后40 d,T2根系鮮重、干重高于其他處理和對照(表6)。
表6 煙株根系發(fā)育狀況Table 6 Root development of tobacco plants
如表7所示,諸城試驗點T2、T3處理煙葉油分較其他處理和對照明顯增多;T3處理煙葉身份較其他處理和對照稍薄。綜合外觀質(zhì)量,T2表現(xiàn)較好。由此可見,增施煙大帥有機肥,能夠有效改善煙葉的外觀質(zhì)量,其中,油分明顯增多。
表7 不同施肥處理對烤煙外觀質(zhì)量的影響Table 7 Effects of different fertilization treatments on appearance quality of flue-cured tobacco
諸城試驗點,T2、T3產(chǎn)值、上等煙比例均高于對照,產(chǎn)值增幅分別為3.7%和4.9%;上等煙比例增幅分別為7.0%和2.7%;T1與對照相比差異較小。臨朐試驗點,T2上等煙比例、均價高于其他處理,T3與對照基本相當(dāng),T1略低于對照(表8)。由此可見,隨著煙大帥有機肥的增多,煙葉的產(chǎn)量和產(chǎn)值呈逐漸上升的趨勢。
表8 不同施肥處理對煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響Table 8 Effects of different fertilization treatments on yield and quality of flue-cured tobacco leaves
如表9所示,在諸城試驗點和臨朐試驗點,與CK相比,各處理化學(xué)成分含量都較為適宜,處理間整體差異不大。
表9 不同施肥處理對煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的影響Table 9 Effects of different fertilization treatments on internal chemical composition of tobacco leaves
土壤是烤煙賴以生長的基礎(chǔ),適宜的土壤條件是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的前提。烤煙的產(chǎn)質(zhì)量與土壤的關(guān)系極為密切,優(yōu)質(zhì)烤煙對土壤要求十分嚴(yán)格,在不同的土壤上種植烤煙,其產(chǎn)質(zhì)量會有明顯的差異。一段時間內(nèi),化學(xué)肥料的大量施用,造成土壤有機質(zhì)含量下降、地力衰退、理化性狀變劣。在煙田輪作換茬困難較大的情況下,通過增施有機肥來培肥地力,成為推進(jìn)煙葉生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實所需[9]。施用有機肥不僅能改善烤煙對微量元素的營養(yǎng)需求,還能促進(jìn)大量元素的平衡吸收,使?fàn)I養(yǎng)成分更加協(xié)調(diào),可使煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào),內(nèi)在品質(zhì)提高[10-11]。
本研究表明,施用煙大帥有機肥的處理,土壤有機質(zhì)、堿解氮和有效磷含量呈增加趨勢;處理間土壤速效鉀含量、pH值變化較小。這與劉魁等[12]研究一致,施用不同商品有機肥后,烤煙各生育時期根際土壤有機質(zhì)含量均有不同程度增加。本研究中施用煙大帥有機肥,根干重和鮮重均有提高,特別是栽后25 d,尤其明顯,這可能與根際土壤有機質(zhì)含量增加改善了土壤理化性狀,從而促進(jìn)根系生長有關(guān)。
本研究表明,增施煙大帥有機肥能夠有效改善煙葉的外觀質(zhì)量,尤其在油分上明顯好于對照,這與汪瑩等[13]研究一致。本研究中,隨著煙大帥有機肥的增多,煙葉的產(chǎn)量和產(chǎn)值呈逐漸上升的趨勢,這可能與煙株營養(yǎng)平衡供應(yīng)得到改善,促進(jìn)了煙株對養(yǎng)分的吸收轉(zhuǎn)化有關(guān)。
本研究表明,合理配施煙大帥有機肥在一定程度上能夠促進(jìn)煙株早長快發(fā),提高煙葉有效產(chǎn)量。在諸城、臨朐及其他產(chǎn)區(qū)開展的試驗示范也證實,配以適量的煙大帥有機肥與不施有機肥相比,能促進(jìn)旺長期根系發(fā)育,提高烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值和中上等煙比例。然而,在豆餅使用總量不變的情況下,配施煙大帥有機肥比例不同,對煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響存在一定的差異,試驗結(jié)果表明,T2處理使用效果最好,煙株采收烘烤后產(chǎn)量和產(chǎn)值最高,即667 m2施煙大帥有機肥25 kg,大豆或豆餅與常規(guī)等量,總氮減少20%,氮磷鉀配比為1∶1∶3。