閆 凱,王術(shù)科,楊曉東,徐 鵬,李 進,侯金方,王桂麗
(山東濰坊煙草有限公司,山東 濰坊 261205)
隨著人口的增長,世界對糧食作物、經(jīng)濟作物的需求越來越大[1]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,施肥是作物管理的一項重要措施,其對提高作物產(chǎn)量及質(zhì)量具有重大意義[2]。肥料作為作物增產(chǎn)的決定因子在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了舉足輕重的作用,其使用的科學性和合理性決定著作物的產(chǎn)量和質(zhì)量[3~4]。2005年發(fā)布的《中國節(jié)水技術(shù)政策大綱》中明確提出:鼓勵研究和應用水肥耦合技術(shù), 提倡灌溉與施肥在時間、數(shù)量和使用方式上合理地配合, 以水調(diào)肥、水肥共濟, 從而提高水分和肥料利用率[5~6]。
煙草作為我國一種重要的經(jīng)濟作物,其產(chǎn)量及質(zhì)量不僅對肥料的種類、施用量、營養(yǎng)元素配比有著極高的要求,而且對肥料的施用方法及施用時間有著較高的要求[7-8]。若肥料施用不均衡,在造成一系列土壤問題的同時,還會對煙株的抗病性、產(chǎn)量及品質(zhì),烤后煙葉的香氣質(zhì)、香氣量、內(nèi)在成分產(chǎn)生一定影響,進而影響工業(yè)的可用性[9]。有研究表明,煙草的需水規(guī)律為從團棵期到現(xiàn)蕾期是煙株生長最旺盛和干物質(zhì)積累最多的時期,該時期對水分與養(yǎng)分的需求最大,而由于濰坊煙區(qū)處于暖溫帶大陸性季風氣候,在煙草處于團棵期時,氣候常年處于干旱少雨狀態(tài),對煙草的生長產(chǎn)生了一定不利影響。因此,如何解決煙草團棵初期的水肥制約,對于提高濰坊煙區(qū)煙葉質(zhì)量具有重要意義。該試驗以當?shù)爻R?guī)施肥為對照,在施用純氮量相同的前提下,研究在團棵期施用豆渣發(fā)酵混懸溶液,對烤煙的生長及烤后煙葉質(zhì)量的影響,旨在為烤后煙葉質(zhì)量的提升提供科學依據(jù)。
煙草品種NC55、大豆、水、粉碎機。
試驗在山東省諸城市石橋子鎮(zhèn)紅土廟子農(nóng)場進行,屬于暖溫帶半濕潤季風氣候區(qū)。試驗前茬作物是烤煙,土壤基本理化性狀:pH 7.45,有機質(zhì)10.1 g·kg-1,堿解氮118m g·kg-1,有效磷25.17 mg·kg-1,速效鉀158.64 mg·kg-1,土壤類型為壤土,地形為丘陵緩坡,畝施純氮4.35 kg,氮磷鉀比例為1∶1.82∶3.94。
該試驗采用田間試驗的方式進行研究,共設(shè)置2個處理,5次重復。處理1(T1)將當?shù)爻R?guī)施肥方法減少11.25 kg·hm-2大豆施用量后,在團棵期時將豆渣發(fā)酵混懸溶液(按照大豆11.25 kg·hm-2的用量制作豆渣發(fā)酵混懸溶液)澆灌于煙株根系;處理2(T2)采用當?shù)爻R?guī)施肥方法。豆渣發(fā)酵混懸溶液制作方法:將大豆用粉碎機充分粉碎后,與水按照1∶1的比例混合均勻后進行發(fā)酵,發(fā)酵時間10 d左右,以混合物散發(fā)出濃厚的豆香,并略有腐爛氣味為準。施用時將混合物與水按照1∶80的比例稀釋,并充分攪拌后形成豆渣發(fā)酵混懸溶液,用水壺等工具進行灌根,豆渣發(fā)酵混懸溶液施用量為1 800 kg·hm-2。
農(nóng)藝性狀調(diào)查和病蟲害調(diào)查調(diào)查方法參照《中華人民共和國煙草行業(yè)標準》YC/T142-2010和GBT 23223-2008,于旺長期進行調(diào)查。
采用DPS 7.05 統(tǒng)計軟件進行試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。發(fā)病率、病情指數(shù)及相對防效的計算公式如下:發(fā)病率(%)=(發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù))×100%
病情指數(shù)=[∑(各級病株數(shù)×該病級代表值)]×100/(總株數(shù)×最高級代表值)
各試驗處理5月1號移栽,7月7號煙株中心花開放時統(tǒng)一進行打頂操作,采烤按照當?shù)爻墒觳墒諛藴蔬M行采烤,截止到9月30號全部采烤結(jié)束。
由表1可以看出,在株高、腰葉寬上施用豆渣發(fā)酵混懸溶液的煙株與常規(guī)施肥的煙株差異不顯著,葉片數(shù)施用豆渣發(fā)酵混懸溶液的煙株顯著多于常規(guī)施肥的煙株,莖圍、節(jié)距方面施用豆渣發(fā)酵混懸溶液的煙株顯著高于常規(guī)施肥,從農(nóng)藝性狀調(diào)查來看,施用豆渣發(fā)酵混懸溶液明顯比常規(guī)施肥的煙葉粗壯。
由表2可以看出,對于黑脛病的發(fā)病率,兩個處理差異不顯著,但施用豆渣發(fā)酵混懸溶液的煙株在病情指數(shù)上顯著低于常規(guī)施肥的煙株;對于赤星病、氣候性斑點病、普通花葉病的發(fā)病率和病指,施用豆渣發(fā)酵混懸溶液的煙株與常規(guī)施肥煙株差異均達到極顯著水平,施用豆渣發(fā)酵混懸溶液的煙株顯著低于常規(guī)施肥的煙株;對于黃瓜花葉病和馬鈴薯Y病毒,此次調(diào)查兩個處理均未發(fā)現(xiàn)。
由表3可以看出,對于外觀質(zhì)量,下部煙葉在成熟度、葉片結(jié)果、油分、色度上兩個處理基本相似,在身份上施用豆渣發(fā)酵混懸溶液的煙株好于常規(guī)施肥的煙株;中部煙葉在成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、色度上兩個處理基本一致,在身份和油分上施用豆渣發(fā)酵混懸溶液的煙株好于常規(guī)施肥的煙株;上部煙葉在成熟度、身份上基本一致,在葉片結(jié)構(gòu)、油分、色度上施用豆渣發(fā)酵混懸溶液的煙株優(yōu)于常規(guī)施肥的煙株,綜合來看,施用豆渣發(fā)酵混懸溶液的煙株煙葉質(zhì)量明顯好于常規(guī)施肥的煙株。
由表4可以看出,兩種施肥方式在產(chǎn)值、產(chǎn)量、上等煙比例、中等煙比例、均價上均存在顯著差異,施用豆渣發(fā)酵混懸溶液的煙株顯著優(yōu)于常規(guī)施肥的煙株,施用豆渣發(fā)酵混懸溶液的煙株在產(chǎn)值和產(chǎn)量上分別比常規(guī)施肥的煙株高出19.4%和8%。
表1 各處理的煙株農(nóng)藝性狀調(diào)查 (cm)
注:小寫字母表示0.05顯著水平
表2 各處理主要病害的發(fā)病率及病情指數(shù)
注:小寫字母表示0.05顯著水平。
表3 不同施肥方式對煙草各部位煙葉外觀質(zhì)量對比
表4 不同施肥方式對煙草經(jīng)濟性狀的影響
注:小寫字母表示0.05顯著水平。
表5 不同處理內(nèi)在化學成分
注:小寫字母表示0.05顯著水平。
煙葉化學成分是煙葉內(nèi)在質(zhì)量的基礎(chǔ),各種化學成分含量適宜,相互之間的比例協(xié)調(diào),煙葉才具有良好的內(nèi)在質(zhì)量,香氣充足,吃味醇和,勁頭適中,吸食品質(zhì)好[10],一般認為,山東煙區(qū)中部優(yōu)質(zhì)烤煙化學成分的適宜質(zhì)量分數(shù)范圍為:還原糖18%~22%,總糖20%~26%,總煙堿1.8%~2.8% ,氯0.3%~0.8%,鉀1.5%~3.5%,總氮1.5%~2.5%,糖堿比8~12,蛋白質(zhì)6.5%~8.5%,施木克值2~4為宜[10]。從表5中可以看出,兩個處理在總煙堿、總氮、蛋白質(zhì)、氯含量上差異不顯著,且都在山東煙區(qū)中部優(yōu)質(zhì)烤煙化學成分的適宜質(zhì)量分數(shù)范圍內(nèi),兩個處理在總糖、還原糖、鉀含量上呈差異顯著狀態(tài),其中,施用豆渣發(fā)酵混懸溶液的煙株鉀含量顯著高于常規(guī)處理,但兩個處理的鉀含量均處于山東煙區(qū)中部優(yōu)質(zhì)烤煙化學成分的適宜質(zhì)量分數(shù)范圍內(nèi),對于總糖和還原糖,常規(guī)施肥的煙株略高于適宜質(zhì)量分數(shù)范圍,施用豆渣發(fā)酵混懸溶液的煙株在總糖和還原糖含量顯著低于常規(guī)施肥處理煙株,且均處于山東煙區(qū)中部優(yōu)質(zhì)烤煙化學成分的適宜質(zhì)量分數(shù)范圍內(nèi)。鉀氯比施用豆渣發(fā)酵混懸溶液的煙株優(yōu)于常規(guī)處理的煙株,對于糖堿比和施木克值,兩個處理均處于山東煙區(qū)中部優(yōu)質(zhì)烤煙化學成分的適宜質(zhì)量分數(shù)范圍內(nèi)。
土壤水分是植物吸收肥料的媒介,只有在適宜的水分條件下,土壤中的養(yǎng)分才會被植物吸收,成為植物體內(nèi)的有效養(yǎng)分,烤煙雖然屬于較耐旱作物,但水分在其生長發(fā)育中仍起到不可或缺的作用,適宜的水分可以促進煙株生長,且利于煙株對肥料的吸收,從而提高煙葉的產(chǎn)量和產(chǎn)質(zhì)[11]。
與常規(guī)施肥方法相比,在團棵期煙田施用豆渣發(fā)酵混懸溶液的煙株更加健壯,且其抗病性、產(chǎn)量及質(zhì)量明顯提高,進一步提高了烤煙種植效益。
總之,根據(jù)煙草生長規(guī)律,在其干旱脅迫時期施用豆渣發(fā)酵混懸液,不僅能解決煙草缺水問題,而且能促進煙草對肥料的吸收,促使煙草更快、更健壯生長,均衡作物營養(yǎng),增強其抗病性,并有效提高煙草產(chǎn)量質(zhì)量。濰坊煙區(qū)為山東煙草的傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū),但由于地處暖溫帶大陸性季風氣候,團棵期由于降水因素制約,對煙葉生長及煙農(nóng)操作造成了極大的影響,在團棵期施用豆渣發(fā)酵混懸溶液能夠在該時期為煙株及時補充水分和養(yǎng)分,并促進土壤中有機肥的充分分解,為煙草的生長提供更加有利的環(huán)境。