劉浩,周冀衡*,張毅,王震,歐清華
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究院,湖南 長沙 410128;2.廣西中煙工業(yè)公司,廣西 南寧 530001)
烤煙不耐連作,需實(shí)行輪作種植[1]。生產(chǎn)實(shí)踐證明,合理輪作可以改善土壤理化性狀,提高土壤肥力和肥效,對提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量有重要作用[2–6]。植煙土壤通過影響烤煙致香成分的含量和比例,影響煙葉香型風(fēng)格。已有大量有關(guān)前茬作物或土壤類型對烤煙品質(zhì)的影響的研究[7–11],但對在一定土壤類型下選擇何種前作與烤煙進(jìn)行輪作的研究較少。筆者選擇云南省陸良煙區(qū)紅壤和水稻土2種主要植煙土壤,探索土壤類型與不同前茬作物對煙葉品質(zhì)的交互作用,以期為煙區(qū)科學(xué)布局輪作制度提供理論依據(jù)。
煙草品種為云煙87。選擇小麥、蠶豆、油菜、綠肥為前作,以休耕為對照。各處理分別選取3戶具有代表性農(nóng)戶地塊,不同前作土壤地塊肥力狀況見表1。
表1 不同前作土壤主要養(yǎng)分的含量 Table 1 Main soil nutrient contents with different preceding crops
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)于2009—2010年在云南省陸良縣板橋鎮(zhèn)(水稻土)、活水鄉(xiāng)(紅壤)2個(gè)相鄰鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行??緹熐白鞯姆N植、管理、收獲均按當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)方式進(jìn)行。
采用漂浮育苗培育云煙87 高莖壯苗,統(tǒng)一移栽。施肥及其他管理按陸良優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行??緹熓斋@后,按國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級。水稻土和紅壤2 種土壤類型對應(yīng)4個(gè)前茬作物處理,每個(gè)處理3個(gè)地塊。每個(gè)地塊取1 份C3F(中橘三)煙葉樣本,每份煙葉樣品取1.5 kg,共30 份煙樣,用于各項(xiàng)指標(biāo)的測定。
1.2.2 測定項(xiàng)目與方法
烤煙總氮、總糖、還原糖、煙堿、氯含量的測定按照YC/T 159~162—2002 進(jìn)行,鉀含量測定采用火焰光度計(jì)法;淀粉含量測定采用蕙酮比色法。標(biāo)準(zhǔn)煙樣由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究院提供。
1.2.3 烤后煙葉感官質(zhì)量鑒定
單料煙由湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司、江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心評吸專家進(jìn)行評吸打分,評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見文獻(xiàn)[12]。
1.2.4 數(shù)據(jù)處理
采用SPSS19.0及Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。
由表2 可見,在水稻土條件下,不同前作對烤煙化學(xué)品質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在總糖、還原糖、氮、煙堿含量方面,休耕地塊的含量最低,綠肥作為前作的處理含量最高。除休耕處理外,其他前作處理烤煙總糖含量均高于20% ~28%的最適范圍,而各處理還原糖含量都處在適宜水平,導(dǎo)致雙糖差偏大,煙氣平淡灼熱,刺激性增大。煙葉總氮以綠肥、為前作處理的含量最高,以小麥為前作的煙葉總氮含量最低,這是因?yàn)樾←湹群瘫究谱魑飶耐寥乐形盏牡剌^多,能有效促進(jìn)植煙土壤養(yǎng)分平衡,而綠肥種植時(shí)對土壤氮素吸收少,導(dǎo)致烤煙總氮含量過高,而氮素是煙堿的重要組分,因此前作為綠肥時(shí),煙葉煙堿含量最高,而前作為小麥時(shí)煙葉煙堿含量最低。不同前作處理烤煙鉀和氯的含量沒有顯著差異。
表2 水稻土不同前作烤后煙葉主要化學(xué)成分的含量 Table 2 Main chemical composition of the flue-cured tobacco from paddy soil with different preceding crops %
由表3 可知,紅壤不同前作對烤煙化學(xué)品質(zhì)的影響主要體現(xiàn)在煙堿和鉀含量方面。以油菜為前作的煙葉煙堿含量最高;前作綠肥時(shí),煙葉的煙堿含量最低。以綠肥為前作的煙葉鉀含量最高,以油菜和休耕為前作處理的煙葉鉀含量較低。這可能是翻壓綠肥后,煙株生長能有效增加中后期土壤速效鉀的含量。不同前作烤煙中總糖、還原糖、氮和氯的含量沒有顯著差異。
表3 紅壤不同前作烤后煙葉主要化學(xué)成分的含量 Table 3 Main chemical composition of the flue-cured tobacco from red soil with different preceding crops %
由表4 可知,水稻土不同前作處理烤后煙葉的感官質(zhì)量的差異主要存在于香氣質(zhì)、雜氣、刺激性、余味以及清香風(fēng)格等方面。以小麥為前作時(shí)香氣值較好,僅次于以油菜為前作的香氣值,且香氣量最足,雜氣和刺激性也最小。以蠶豆為前作的雜氣值最高,且清新風(fēng)格得分明顯低于其他前作處理,其中以小麥和油菜為前作時(shí)清香風(fēng)格最為明顯。由表5 可見,紅壤不同前作處理烤后煙葉的感官質(zhì)量差異主要表現(xiàn)在香氣量和清新風(fēng)格得分方面。油菜和休耕為前作處理的烤煙香氣量要明顯低于其他前作處理。結(jié)合表4 和表5 可知,水稻土條件下,除了綠肥和蠶豆,其他前作處理的烤煙清香風(fēng)格得分均大于或等于4,清香型風(fēng)格明顯,其中以小麥為前作的烤煙清香風(fēng)格最明顯。在紅壤條件下,只有以綠肥作為前作的烤煙清香風(fēng)格得分大于4,這也證實(shí)了土壤類型是決定煙葉特色風(fēng)格的因素之一。
表4 水稻土不同前作烤后煙葉的感官評吸得分 Table 4 Sensory quality evaluation of the flue-cured tobacco from paddy soil with different preceding crops
表5 紅壤不同前作烤后煙葉的感官評吸得分 Table 5 Sensory quality evaluation of the flue-cured tobacco from from red soil with different preceding crops
從烤煙的主要化學(xué)成分和煙葉感官質(zhì)量考察了紅壤和水稻土不同前作對烤煙品質(zhì)的影響。水稻土以小麥為前作的烤煙化學(xué)成分最優(yōu),煙堿和氯的含量較低,總糖和還原糖的含量仍保持在一定的水平且烤煙清香型風(fēng)格最為明顯。紅壤以綠肥為前作的烤煙化學(xué)成分最適宜,相比其他處理,烤煙的煙堿含量較低,鉀含量最高,烤煙清香風(fēng)格也較為明顯。感官評析各指標(biāo)均在很高水平。不同的土壤類型,前作的選擇對烤煙品質(zhì)的影響較大,水稻土宜選擇小麥為前作,紅壤則以選擇綠肥為宜。
肖金香等[13]的研究表明,在生態(tài)因素中,植煙土壤環(huán)境的差異影響烤煙的代謝和生長,進(jìn)而影響煙葉的化學(xué)成分和致香物質(zhì)的含量及比例。生產(chǎn)實(shí)踐證明,合理輪作能改善土壤理化性狀,提高土壤的肥力和肥效,對提高煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)有重要作用。李天福等[14]的研究表明,云南烤煙生產(chǎn)前作為油菜的面積約為占5%,為麥類作物(大麥、小麥等)的約為占66%,為綠肥及豆科植物的約占13.6%,而冬閑面積則在占5%。土壤的營養(yǎng)養(yǎng)分能夠影響烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)[15–16],而烤煙和其他作物的合理的輪作又能反過來改善土壤的理化性狀,因此探索土壤類型、前作、烤煙三者之間的關(guān)系具有十分重要的意義。本研究結(jié)果表明,前茬作物為耗地型禾本科植物作物小麥時(shí),烤煙總糖、煙堿、鉀含量均偏低;而前茬為養(yǎng)地型綠肥時(shí),除煙堿外所有煙葉化學(xué)指標(biāo)均處于較高含量,前茬為空閑時(shí),土壤養(yǎng)分消耗小,烤煙含有較高的總糖、還原糖,且烤煙煙堿含量低,但由于云南大部分植煙土壤缺鉀,而空閑地鉀素得不到補(bǔ)充,使得前茬為空閑休耕時(shí)時(shí),烤煙鉀素含量明顯偏低,這與王斌等[16]的研究結(jié)論基本一致;前作為油菜時(shí),烤煙化學(xué)成分協(xié)調(diào)性較好,這可能是因?yàn)榭緹熍c油菜與烤煙基本沒有同源病害[1],且前茬為油菜的土壤各養(yǎng)分含量較為豐富,另外也有研究[17]表明,油菜的根系分泌物對煙株生長具有促進(jìn)作用。
在本試驗(yàn)移栽、施肥及其他管理在各處理間均相一致,盡管不同前作種植于同一土壤類型,但前作遺留下的根系分泌物以及根際微生物會使土壤的肥力產(chǎn)生差異,從而影響后茬烤煙的生長[18–19]。同時(shí)此次本研究試驗(yàn)選在陸良縣的二2個(gè)不同鄉(xiāng)鎮(zhèn),對于前作的施肥習(xí)慣,不同的鄉(xiāng)鎮(zhèn)可能有所不同有差異,烤煙生長期間各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的氣溫、降雨降水也有一定程度的差異,氣候等不可控的因素會對烤煙的生長和品質(zhì)產(chǎn)生不同的影響[20],但可以肯定的是,烤煙的生長明顯受前作的影響,而在不同的土壤類型下前作對烤煙的影響又有所不同,在紅壤條件下,烤煙適宜以綠肥和大麥為前作,而在水稻土類型條件下下,烤煙的最適前作則為小麥。
[1] 劉國順.煙草栽培學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003:96–100.
[2] 彭云,趙正雄,李忠環(huán),等.不同前茬對烤煙生長、產(chǎn)量和質(zhì)量的影響[J].作物學(xué)報(bào),2010,36(2):335–340.
[3] 劉優(yōu)熊,周冀衡,鄧小剛,等.不同前作土壤對烤煙生長和化學(xué)成分影響的研究[J].作物研究,2010,24(3):173–177.
[4] 晉艷,楊宇虹,段玉琪,等.烤煙輪作、連作對煙葉產(chǎn)量質(zhì)量的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2004,17(增刊):267–271.
[5] 何俊瑜,陳博,任艷芳,等.連作對烤煙根際與非根際土壤養(yǎng)分含量的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2013,39(6):585–590.
[6] 李洪斌,張楊珠,廖超林,等.煙稻輪作下烤煙的施肥及養(yǎng)分吸收效應(yīng)[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012,38(6):656–661.
[7] 王允白.山東沂水植煙土壤類型與煙葉品質(zhì)關(guān)系的調(diào)查研究[J].中國煙草科學(xué),2000(2):11–15.
[8] 張忠鋒.施用秸稈對改善土壤性狀和煙葉品質(zhì)效應(yīng)的研究[J].中國煙草科學(xué),2001(3):11–14.
[9] 石秋環(huán),焦楓,耿偉,等.烤煙連作土壤環(huán)境中的障礙因子研究綜述[J].中國煙草學(xué)報(bào),2009,15(6):81–84.
[10] 黃光榮,趙致.烤煙與不同作物輪作對烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)的影響[J].耕作與栽培,2007(6):30–31.
[11] 宋承鑒.中國優(yōu)質(zhì)烤煙區(qū)的土壤條件[J].煙草學(xué)刊,1990(2):68–73.
[12] 許自成,杜娟,解燕,等.云南曲靖土壤因素對烤煙風(fēng)格和品質(zhì)的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2011,19(6):1277–1282.
[13] 肖金香,劉正和,王燕,等.氣候生態(tài)因素對烤煙產(chǎn)量與品質(zhì)的影響及植煙措施研究[J].中國農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)報(bào),2003,11(4):158–160.
[14] 李天福.云南煙草施肥現(xiàn)狀問題與對策[J].云南煙草,2001(4):25.
[15] 解瑩瑩,程昌合,夏琛,等.土壤類型對涼山烤煙品質(zhì)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(36):20681– 20685.
[16] 王斌,周冀衡,李強(qiáng),等.不同前茬對麒麟煙區(qū)烤煙化學(xué)成分及協(xié)調(diào)性的影響[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2013,44(4):566–569.
[17] 王允白,王寶華,計(jì)玉,等.山東沂水植煙土壤類型與煙葉品質(zhì)關(guān)系的調(diào)查研究[J].中國煙草科學(xué),2000,21(2):11–15.
[18] 毛倪壽,楊宇虹,晉艷,等.前作的根際物質(zhì)及根際微生物對烤煙生長的影響研究[J].煙草科技,2002(5):38–39.
[19] 孫計(jì)平,李雪君,吳照輝,等.烤煙區(qū)試品種經(jīng)濟(jì)性狀與環(huán)境互作分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(19):11451–11453.
[20] 李永智,楊虹琦,何偉,等.不同海拔高度氣象因素對烤煙物理特性的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(7):55–58.
湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2015年5期