范龍,李磊磊,趙二衛(wèi),劉鵬,何成
(1貴州省煙草公司畢節(jié)市公司,貴州畢節(jié) 551700;2貴州省煙草公司威寧縣分公司,貴州威寧 553100)
在煙葉生產(chǎn)中,施肥是影響煙葉產(chǎn)質(zhì)量的重要因素之一。為了獲取較大經(jīng)濟(jì)效益,大部分種植者片面追求“化肥至上”的施肥策略,長期大量施用化學(xué)肥料[1-2],而忽視有機(jī)肥料施用,加之植煙土地連作等因素,造成土壤板結(jié)、酸堿失衡和肥力降低,導(dǎo)致煙株生長發(fā)育受阻,煙葉產(chǎn)量下滑、品質(zhì)下降,嚴(yán)重制約烤煙產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。因此探索研究烤煙減施化肥,改善土壤不良環(huán)境,提高煙葉產(chǎn)量品質(zhì)是當(dāng)前烤煙生產(chǎn)上亟需解決的問題。研究表明,化肥與有機(jī)肥料配合施用可有效地改良土壤[3-4]、增強(qiáng)微生物活性和豐度以及培肥地力[5-6],促進(jìn)煙株生育,提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量[1-3,7]。但是關(guān)于農(nóng)家有機(jī)肥在烤煙生產(chǎn)上的應(yīng)用研究鮮有報(bào)道。因此,探討農(nóng)家有機(jī)肥施用對(duì)植煙土壤及煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響效應(yīng),以便為農(nóng)家有機(jī)肥在烤煙生產(chǎn)上的應(yīng)用推廣提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。
供試品種為‘云煙87’,試驗(yàn)農(nóng)家肥為堆漚發(fā)酵60 d的牛糞農(nóng)家肥,pH 6.81,容重0.91 g/cm3,有機(jī)質(zhì)含量為192.24 g/kg,全氮6.26 g/kg,堿解氮27.81 mg/kg,全磷7.64 g/kg,全鉀27.81 g/kg。
貴州省威寧縣牛棚鎮(zhèn)(103.860278°E,27.122778°N,海拔2190.2 m)進(jìn)行,土壤質(zhì)地為紅棕壤,土壤pH 5.50,容重1.54 g/cm3,有機(jī)質(zhì)22.11 g/kg,堿解氮95.5 mg/kg,全氮0.9 g/kg,有效磷44.2 mg/kg,速效鉀100.1 mg/kg。
采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),共設(shè)置5個(gè)試驗(yàn)處理,分別是CK:常規(guī)施肥、T1:常規(guī)施肥+1500 kg/hm2、T2:常規(guī)施肥+3000 kg/hm2、T3:常規(guī)施肥+4500 kg/hm2、T4:常規(guī)施肥+6000 kg/hm2,各處理3次重復(fù)。各處理煙苗統(tǒng)一在4月20日按0.55 m×1.1 m密度進(jìn)行移栽。
農(nóng)家肥與烤煙復(fù)合肥基肥一次性施入煙窩混勻,待栽。
煙地開廂起壟前、煙葉采烤結(jié)束后按五點(diǎn)取樣法鉆取試驗(yàn)土樣,土樣放置于陰涼通風(fēng)處晾干、粉碎、過篩。除農(nóng)家肥施入量不同外,處理間田間操作管理均按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。試驗(yàn)具體施肥方式及田間管理如下。
(1)育苗。試驗(yàn)所用煙苗均由育苗工廠集中育苗,統(tǒng)一發(fā)放。育苗方式采用漂浮育苗,播種時(shí)間是2月1日。
(2)施肥。在移栽前一周進(jìn)行煙地耙土整平、拉繩定向、開廂起壟、定點(diǎn)打窩等工作。移栽當(dāng)天,各處理按試驗(yàn)設(shè)計(jì)將不同施入量的農(nóng)家肥與常規(guī)施肥基肥混勻后一次性施入煙穴,常規(guī)施肥為純氮97.5 kg/hm2,m(N):m(P2O5):m(K2O)=1:1.5:2,復(fù)合肥60%作基肥一次施入,40%作提苗肥和追肥分別于移栽時(shí)、栽后20 d施入。
(3)移栽。于4月20日開始移栽,選取長勢(shì)基本一致的健壯煙苗按1.1 m×0.55 m的密度進(jìn)行移栽,移栽后及時(shí)覆膜、亮溝。
(4)病蟲害防治。移栽前,各處理小區(qū)均放置斜紋夜蛾、小地老虎誘芯,在烤煙團(tuán)棵期、旺長期,根據(jù)煙株長勢(shì)情況、氣候條件先后3 次在試驗(yàn)小區(qū)噴施波爾多液防病,并在試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)釋放煙蚜繭蜂防治蚜蟲。
(5)煙株打頂抹杈。于7月1日對(duì)各試驗(yàn)處理煙株進(jìn)行打頂抹杈,并及時(shí)使用氟節(jié)胺涂抹,抑止煙株側(cè)芽生長。
(6)煙葉成熟采烤。7 月17 日同時(shí)采烤各試驗(yàn)小區(qū)的下部煙葉,單獨(dú)采收并用掛牌分別標(biāo)記,烘烤采用中溫中濕十個(gè)關(guān)鍵穩(wěn)溫點(diǎn)烘烤技術(shù)工藝。
各試驗(yàn)處理設(shè)置的農(nóng)家肥施入量詳見表1。
表1 各處理農(nóng)家肥施用量
1.4.1 植煙土壤理化性質(zhì)pH采用蒸餾水(土水質(zhì)量比為1.0:2.5)浸提,土壤酸度計(jì)測(cè)定,有機(jī)質(zhì)含量測(cè)量采用K2Cr2O7外加熱法,土壤全氮含量采用碳氮元素分析儀(Elementar Vario MAX CN,Germany)檢測(cè);速效磷采用0.5 mol/L NaHCO3法,速效鉀采用火焰光度法測(cè)量。
1.4.2 煙株農(nóng)藝性狀打頂抹杈15 d后,各處理選取有代表性煙株10株測(cè)量記錄株高、莖圍、有效葉片數(shù)、最大葉長寬、倒3葉長寬數(shù)據(jù),按式(1)計(jì)算葉面積。
1.4.3 烤煙經(jīng)濟(jì)指標(biāo)各處理煙葉單獨(dú)采收掛牌烘烤,烤后單獨(dú)計(jì)產(chǎn)計(jì)值。
本試驗(yàn)結(jié)果均采用Microsoft Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄及計(jì)算,試驗(yàn)的所有圖表繪制也運(yùn)用Excel 辦公軟件;數(shù)據(jù)處理與分析采用Statistix 8.0軟件進(jìn)行方差分析,多重比較采用最小顯著差異法(LSD)。
從表2 試驗(yàn)結(jié)果可知,煙葉生產(chǎn)增施農(nóng)家肥會(huì)對(duì)植煙土壤理化性質(zhì)產(chǎn)生較大影響。尤以對(duì)pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀等養(yǎng)分含量影響顯著。酸堿度方面,與CK 相比,T1、T2、T3、T4 處理土壤pH 分別提高0.03、0.56、0.73、0.82 個(gè)單位,且處理間差異明顯(P<0.05);另外,農(nóng)家肥施用對(duì)提高土壤養(yǎng)分水平有顯著效果。與CK 相比,施肥處理有機(jī)質(zhì)含量平均增加30.83 g/kg,其中T3 處理含量最高,差異最大。與CK相較,施肥處理的全氮、有效磷、速效鉀含量平均提高0.45 g/kg、8.74 mg/kg、80.79 mg/kg,且與常規(guī)施肥處理的差異均達(dá)顯著水平(除有效磷指標(biāo)),總體上也呈現(xiàn)出隨農(nóng)家肥施入量增多,土壤中氮磷鉀養(yǎng)分含量也隨之提高的規(guī)律。綜合上述,農(nóng)家肥有利于改良土壤酸堿度,提高有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀養(yǎng)分含量,并隨施肥量增加改良效應(yīng)不斷增強(qiáng)。
表2 農(nóng)家肥施用對(duì)植煙土壤理化性質(zhì)的影響
由表3 可知,施用農(nóng)家肥對(duì)烤煙生長發(fā)育具有一定影響。農(nóng)家肥對(duì)烤煙有效葉片數(shù)的作用不顯著。與CK對(duì)照處理相比,僅在施用農(nóng)家肥1500、6000 kg/hm22 個(gè)處理水平下對(duì)增加煙株有效葉片數(shù)有正向作用,葉片數(shù)增加了3.5%。
表3 農(nóng)家肥施用對(duì)烤煙生長發(fā)育的影響
農(nóng)家肥施入量的不同對(duì)烤煙株高的影響也呈現(xiàn)不同規(guī)律。與CK對(duì)照處理相比,施入1500~4500 kg/hm2的農(nóng)家肥對(duì)烤煙株高有促進(jìn)作用。其中1500 kg/hm2和3000 kg/hm2的試驗(yàn)處理效果最明顯,達(dá)到了顯著水平,株高分別增加7、9 cm,增長率達(dá)到5.5%、7.1%;當(dāng)農(nóng)家肥施入量達(dá)到6000 kg/hm2時(shí),對(duì)烤煙株高卻產(chǎn)生抑制效應(yīng)。與CK 處理相比,農(nóng)家肥6000 kg/hm2處理的株高降低2.33 cm,但處理間差異不顯著。
由表3 結(jié)果可知,農(nóng)家有機(jī)肥對(duì)烤煙的影響表現(xiàn)出適量的農(nóng)家有機(jī)肥有利于促進(jìn)煙桿莖圍增粗,但施入量過大反而有負(fù)向效應(yīng)。具體情況為:與對(duì)照處理相比,農(nóng)家肥施用量在1500~4500 kg/hm2水平條件下,煙桿莖圍最大增長1.16 cm,增率達(dá)到12.0%,處理間差異不顯著;當(dāng)農(nóng)家肥施用量達(dá)6000 kg/hm2時(shí)會(huì)減少煙株莖圍長度,煙桿變細(xì),與CK 處理相比,莖圍長度減少0.67 cm,減幅6.9%,且處理間差異達(dá)到顯著水平。
表3 結(jié)果顯示,農(nóng)家有機(jī)肥對(duì)烤煙最大葉生長發(fā)育有一定促進(jìn)作用。與CK處理相比,農(nóng)家肥在1500、3000 kg/hm2水平下,煙株最大葉長分別增加5.67、4.34 cm,葉片寬度分別增加7.99、2.00 cm,故最大葉葉面積也分別增大34.8%、14.4%,且T1、T2 處理的最大葉促進(jìn)效應(yīng)達(dá)到顯著水平(P<0.05);施肥量在4500~6000 kg/hm2水平下,最大葉的生長則表現(xiàn)出抑制效果。與對(duì)照相比,最大葉葉面積分別減少6.4、215.1 cm2,但處理間差異并未達(dá)到顯著性水平(P>0.05)。
農(nóng)家有機(jī)肥對(duì)烤煙倒3葉的生長有一定影響。與CK相比,T1處理(1500 kg/hm2)的農(nóng)家有機(jī)肥在一定程度下能增加倒3葉片長度,進(jìn)而增大其葉面積,葉面積增大7.18 cm2,但促進(jìn)作用并不明顯,處理間差異未達(dá)到顯著水平(P>0.05);農(nóng)家肥施入量在3000~6000 kg/hm2條件下,倒3 葉片生長則受到抑制作用。與對(duì)照處理相比,倒三葉長寬生長均被抑制生長,葉面積最大縮減100.70 cm2,但處理間差異并不顯著。
綜合來看,施用適量的農(nóng)家肥有利于促進(jìn)煙株生長,增大煙葉面積,其中以1500 kg/hm2施肥條件下綜合效果最佳。但若農(nóng)家肥施入過量,不僅不能促進(jìn)煙葉生長發(fā)育,反而會(huì)對(duì)烤煙產(chǎn)生負(fù)向影響。
由表4 可知,農(nóng)家有機(jī)肥會(huì)對(duì)烤煙產(chǎn)量產(chǎn)生一定影響,具體表現(xiàn)為隨農(nóng)家肥施入量增加烤煙產(chǎn)量呈先增后減的變化規(guī)律。與CK相比,T1、T2處理烤煙產(chǎn)量分別增加192.75、146.4 kg/hm2,增幅分別是6.21%、4.72%,且T1與CK處理間差異顯著(P<0.05)。T3、T4處理煙葉產(chǎn)量卻分別減少306.75、567.0 kg/hm2,降幅是9.89%、18.28%,減產(chǎn)效應(yīng)明顯(P<0.05)。
表4 農(nóng)家肥施用對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響
表4 結(jié)果顯示,農(nóng)家肥對(duì)烤煙畝產(chǎn)值的影響呈現(xiàn)出先增后減的變化規(guī)律。農(nóng)家肥施入量在較低水平下(T1、T2 處理),施用農(nóng)家肥的試驗(yàn)處理產(chǎn)值分別提高7776.0、6133.5 元/hm2。其中T1 處理,產(chǎn)值增幅最大,增長8.6%,且處理間差異顯著(P<0.05);農(nóng)家肥在較高水平下(T3、T4處理),產(chǎn)值表現(xiàn)為減少規(guī)律。與CK相比,產(chǎn)值平均下降13.2%,以T4處理產(chǎn)值降幅最大,達(dá)到16503.0元/hm2,負(fù)向效應(yīng)表現(xiàn)明顯(P<0.05)。
從表4 可知,農(nóng)家肥有利于提高烤煙均價(jià)水平。與CK 相比,施農(nóng)家肥處理煙葉均價(jià)大體上呈上升趨勢(shì)。與CK相比,均價(jià)平均增加0.455元/kg,其中以T1和T3 處理均價(jià)增幅最大,但都未達(dá)到顯著水平。而T4處理煙葉均價(jià)則下降0.02元/kg。
從表4 結(jié)果得知,農(nóng)家肥對(duì)提升上等煙率有正向效應(yīng)。與CK相比,農(nóng)家肥處理平均提高上等煙率1.2個(gè)百分點(diǎn)。其中T1、T2 和T3 處理的上等煙率提升較為明顯,達(dá)到顯著(P<0.05)。T4 處理上等煙率降低1.8個(gè)百分點(diǎn),處理間差異顯著(P<0.05)。
綜合烤煙各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo),農(nóng)家肥在較低施用水平下,通過增加產(chǎn)量,提高上等煙率,實(shí)現(xiàn)均價(jià)和產(chǎn)值的增加。但農(nóng)家肥施入過多,則會(huì)影響產(chǎn)量、上等煙率以及均價(jià),從而造成煙葉產(chǎn)值降低。
從表5 結(jié)果可知,農(nóng)家有機(jī)肥對(duì)烤煙上、中、下部煙葉的單葉重均產(chǎn)生一定影響。農(nóng)家肥有利于促進(jìn)煙株下部葉片單葉重的提高。與CK 相比,各處理X2F分別提高1.46、1.46、0.09、0.29 g,其中T1、T2 處理與CK間差異顯著。
表5 農(nóng)家有機(jī)肥施用對(duì)烤煙單葉重的影響g
農(nóng)家肥對(duì)中部上等煙(C3F)單葉重影響表現(xiàn)出先增后降的規(guī)律。與CK相比,T1、T2處理C3F單葉重分別增加1.07、1.09 g,處理間差異不明顯。T3、T4 處理C3F 單葉重則分別降低2.13、3.10 g,且負(fù)向效應(yīng)表現(xiàn)顯著。
農(nóng)家肥不同施用量對(duì)烤煙上部上等煙B2F單葉重的影響不同。與CK相比,T1處理B2F單葉重增加0.2 g,而T2、T3、T4 處理B2F 單葉重則降低,尤其是T4 處理降幅最大,單葉重降低2.48 g,降幅17.4%,處理間差異顯著。
農(nóng)家肥有利于改良土壤不良環(huán)境,配肥地力,促進(jìn)煙株生長發(fā)育,利于莖稈增粗、葉片增大,形成健壯合理的煙株群體,提高煙葉素質(zhì),實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增值。煙葉種植生產(chǎn)中農(nóng)家肥施用量以1500 kg/hm2最佳,烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值以及上等煙率能得到充分保證。施入量過多,不僅會(huì)造成煙葉生育受阻、減產(chǎn)減值,不利于煙葉成熟采烤,而且也造成肥料浪費(fèi),種煙成本增多。
烤煙生長發(fā)育狀況的好壞直接關(guān)系到最終煙葉烘烤質(zhì)量的優(yōu)劣,決定著煙葉烤后品質(zhì)和農(nóng)戶種煙經(jīng)濟(jì)收益水平的高低。良好的生長發(fā)育有利于烤煙干物質(zhì)合成、轉(zhuǎn)化和積累,更有益于煙葉烘烤質(zhì)量的形成。大量試驗(yàn)研究結(jié)果表明,生物有機(jī)肥有利于培肥地力[8-10],較充足的供應(yīng)烤煙生長發(fā)育,提高烤煙抗病性,提高煙株質(zhì)量[11-13]。王軍等[14]研究表明,農(nóng)家有機(jī)肥可以促進(jìn)煙株移栽后30~60 d 土壤速效氮磷鉀含量,促進(jìn)有機(jī)質(zhì)礦化分解,提高土壤肥力水平。張四偉等[15]試驗(yàn)結(jié)果得出,常規(guī)施肥+農(nóng)家肥處理能有效促進(jìn)煙株団棵期、旺長期的生長,對(duì)株高、莖圍、最大葉面積均有促進(jìn)作用。韓錦峰等[16]研究發(fā)現(xiàn),施用農(nóng)家有機(jī)肥可以促進(jìn)煙株生長發(fā)育,增強(qiáng)生理代謝,提高煙葉質(zhì)量,增加煙葉產(chǎn)值量。本試驗(yàn)結(jié)果與前人的研究結(jié)論基本一致,農(nóng)家有機(jī)肥施用(施肥量在1500~3000 kg/hm2時(shí))有利于促進(jìn)煙株株高、莖圍、最大葉和倒3葉片的生長,進(jìn)而形成良好的群體結(jié)構(gòu)。
烤煙是一種經(jīng)濟(jì)效益較高的農(nóng)作物,煙葉的產(chǎn)量與品質(zhì)是種植生產(chǎn)中關(guān)注度最高的因子之一。煙葉上等煙率、均價(jià)、產(chǎn)量又直接影響著種煙收益的高低。前人的大量研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)家有機(jī)肥對(duì)提高烤煙產(chǎn)量與品質(zhì)有著巨大潛力。盧紅良等[17]試驗(yàn)結(jié)果表明,40%農(nóng)家肥+60%無機(jī)肥對(duì)提高煙葉品質(zhì),促進(jìn)優(yōu)質(zhì)煙葉形成,增加烤煙產(chǎn)值量有明顯效果。蔡聯(lián)合等[18]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),農(nóng)家肥在雙條施方式下最有利于促進(jìn)煙株生長發(fā)育,提高煙葉品質(zhì)。范文思等[19]試驗(yàn)結(jié)果得出,農(nóng)家肥常規(guī)施肥+農(nóng)家肥7500 kg/hm2能夠顯著提升煙葉品質(zhì)。本試驗(yàn)結(jié)果也前人研究結(jié)果較一致,本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):施用農(nóng)家肥在較低水平時(shí),能夠顯著的提高烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值,最多增產(chǎn)282.75 kg/hm2,產(chǎn)值最大增加8.6%,上等煙率提高2.6 個(gè)百分點(diǎn)。農(nóng)家肥施入量過多,反而不利于烤煙生產(chǎn)??赡苁怯捎诖罅哭r(nóng)家肥含有較多可利用的氮、磷、鉀素養(yǎng)分造成煙株后期營養(yǎng)過剩,煙葉貪青晚熟,不利烘烤,進(jìn)而使得上等煙率下降,減產(chǎn)減值。
植煙土壤環(huán)境及其肥力狀況是煙葉生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)和保障,土壤通透性、酸堿度及肥力水平的高低直接關(guān)系到煙葉生產(chǎn)及煙葉品質(zhì)質(zhì)量的優(yōu)劣。大量研究表明,正確、合理施用農(nóng)家肥可有效改良土壤理化形狀,促進(jìn)土壤微生物活動(dòng),活化土壤潛在養(yǎng)分,具有培肥地力、改良土壤的重要作用[20-22]。范稚蓮等[23]研究表明,與對(duì)照相比,羊糞農(nóng)家肥提高了土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀等養(yǎng)分含量,降低pH 至烤煙適宜范圍。李明政[24]試驗(yàn)結(jié)果得出,農(nóng)家肥配施無機(jī)復(fù)合肥可有效提高土壤有效磷、速效鉀和堿解氮含量。本試驗(yàn)得出較為一致的結(jié)論,與CK處理相比,農(nóng)家肥處理有機(jī)質(zhì)最多增加29.95 g/kg,全氮提高0.48 g/kg,有效磷和速效鉀分別增長53.7%、83.3%,并調(diào)節(jié)土壤酸堿度至弱酸環(huán)境。