柴云霞 方亮 李園園 耿少武 布云虹 劉羿男 周貴賢 段雯
摘要 合理使用土壤改良劑可以有效控制烤煙黑脛病,增加作物經(jīng)濟(jì)效益。研究了高效劑型(固體+液體)及劑量(0、1 500、2 250和3 000 kg/hm2)對(duì)烤煙(Y87和K326)經(jīng)濟(jì)性狀和黑脛病病株率的影響,篩選出有效土壤改良劑的種類并確定最佳施用量。盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),相較于液體劑型改良劑,固體改良劑可顯著降低煙株黑脛病發(fā)生,增加干物質(zhì)累積及煙葉農(nóng)藝性狀,實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收,最佳處理為對(duì)Y87品種施加3 000 kg/hm2固體改良劑。田間試驗(yàn)顯示,不同施用量的固體改良劑均可降低2個(gè)烤煙品種的病害,提高干物質(zhì)積累和煙葉經(jīng)濟(jì)性狀,且在3 000 kg/hm2處理下最為顯著。2個(gè)品種的烤煙黑脛病的病株率隨著土壤改良劑的施用量增加呈下降趨勢,可分別降低病株率12.8%~52.0%(Y87)、11.9%~51.9%(K326)。此外,增施土壤改良劑能夠顯著提高烤煙干物質(zhì)積累,分別增加煙葉產(chǎn)量12.20%~19.76%(Y87)、9.93%~18.24%(K326),產(chǎn)值分別增加29.17%~37.79%(Y87)、12.83%~36.51%(K326),提高優(yōu)質(zhì)煙葉比例,最終提高經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。綜上,建議種植烤煙Y87品種并施加3 000 kg/hm2的固體土壤改良劑,能夠獲得最佳效益。
關(guān)鍵詞 土壤改良劑;烤煙;黑脛?。划a(chǎn)量;經(jīng)濟(jì)效益
中圖分類號(hào) S 572? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 0517-6611(2024)12-0042-08
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.12.009
Effects of Increasing Solid Soil Amendment on? Economic Characters and Black Shank Rate of Flue-cured Tobaccos
CHAI Yun-xia1, FANG Liang1,? LI Yuan-yuan2 et al
(1. Yunnan Tobacco Company Chuxiong Prefecture, Chuxiong, Yunnan 675000; 2. Yunnan Agricultural University, Kunming, Yunnan 650201)
Abstract Rational use of soil amendments can effectively control the black shank of flue-cured tobacco and increase the economic benefits of crops.? We researched the effects of high-efficiency formulations (solid + liquid) and dosages (0, 1 500, 2 250 and 3 000 kg/hm2) on economic characters and black shank rate of flue-cured tobaccos? (Y87 and K326), screened out the types of effective soil amendments and determined the optimal application amount. Pot experiments showed that compared with liquid amendments, solid amendments could significantly reduce the occurrence of black shank, increase dry matter accumulation and agronomic traits of tobacco leaves, and enhance yield and income. The best treatment was to apply 3 000 kg/hm2 solid amendments to Y87 varieties. The field verification test confirmed that different amounts of solid amendments could reduce the disease of the two flue-cured tobacco varieties, improved the dry matter accumulation and economic traits of tobacco leaves. And the most significant effect was under the treatment of 3 000 kg/hm2. The diseased plant rate of the two varieties of flue-cured tobacco black shank decreased with the increase of the application amount of soil amendment, which could reduce the diseased plant rate by 12.8%-52.0% (Y87) and 11.9%-51.9% (K326). In addition, the application of soil amendments could significantly increase the dry matter accumulation of flue-cured tobacco, enhance the yield of tobacco leaves by 12.20%-19.76% (Y87), 9.93%-18.24% (K326), and increase the output value by 29.17%-37.79% (Y87), 12.83%-36.51% (K326), and increase the proportion of high-quality tobacco leaves, and ultimately improve the economic effect. In summary, it was recommended to plant flue-cured tobacco Y87 varieties and to apply 3 000 kg/hm2 solid soil amendments to obtain the best benefits.
Key words Soil? amendment;Flue-cured tobacco;Black shank disease;Yield;Economic benefits
基金項(xiàng)目 云南省煙草公司科技計(jì)劃項(xiàng)目“基于植物干細(xì)胞技術(shù)克服烤煙連作障礙的研究與應(yīng)用”(2022530000241029)。
作者簡介 柴云霞(1983—),女,云南楚雄人,農(nóng)藝師,從事煙草技術(shù)栽培推廣研究。*通信作者,農(nóng)藝師,碩士,從事煙草栽培及植物營養(yǎng)研究。
收稿日期 2023-06-27
煙草是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物之一,在農(nóng)業(yè)種植中占據(jù)著重要的地位,種植烤煙能夠大幅增加當(dāng)?shù)責(zé)熮r(nóng)收入,也為國家的經(jīng)濟(jì)增長作出巨大貢獻(xiàn) [1-2]。然而,烤煙種植過程中受到多種生物脅迫因素的影響,其中病害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失每年超過7億元[3]。煙草黑脛病是一種由煙草疫霉(Phytophthora nicotianae)引起的土傳病害[4],在主產(chǎn)煙區(qū)的發(fā)病率一般為10%~30%,而在重病田塊高達(dá)90%,甚至造成絕收[5]。此外,黑脛病還會(huì)造成其他病原體對(duì)煙株的侵染[6],增加烤煙根結(jié)線蟲病和赤星病等發(fā)生的概率[7],嚴(yán)重威脅和制約烤煙生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。
生產(chǎn)中常使用化學(xué)藥劑來控制烤煙黑脛病發(fā)生,但農(nóng)藥殘留會(huì)降低煙葉品質(zhì),可能對(duì)環(huán)境造成二次污染[8]。此外,采用農(nóng)藝防治方法如輪作和選用抗病品種等,周期較長且見效甚微[9]。國內(nèi)外大量生產(chǎn)實(shí)踐證明,實(shí)現(xiàn)煙草生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展,就必須為煙草的生長創(chuàng)造一個(gè)良好的土壤環(huán)境[10-11]。土壤改良劑是一種作用于改良土壤物理、化學(xué)和生物性質(zhì)的物料,具有提高土壤生產(chǎn)力的功效[12]。土壤改良劑在多個(gè)作物生產(chǎn)實(shí)踐中均有良好的改良效果[13],已有研究表明,土壤改良劑能夠改善酸性植煙土壤的理化性質(zhì),促進(jìn)煙株的生長發(fā)育,提升煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量[13-14]。邸慧慧等[15]指出,烤煙施用60 g/kg固體改良劑(石灰石+海泡石)處理的全株鮮葉重最大,煙株株高、有效葉片數(shù)、最大葉面積均高于其他處理,煙株長勢較好。郭怡卿等[16]研究表明,增施1 500~2 250 kg/hm2土壤改良劑能促進(jìn)烤煙生長,提高烤煙的抗病性,顯著降低烤煙黑脛病和花葉病的發(fā)病率和病情指數(shù),黑脛病發(fā)病率最高可降低100%。施用750 kg/hm2 碳基肥改良劑用量對(duì)成熟期黑脛病的發(fā)生和流行的抑制效果最好,相對(duì)防效達(dá)到 34.49%;施用1 500 kg/hm2 牡蠣粉土壤改良劑用量對(duì)黑脛病、青枯病和花葉病的發(fā)生和流行的抑制效果較好,相對(duì)防效分別為 35.34%、30.03%和 20.61%[17]。 然而,土壤改良劑能否改善烤煙健康仍鮮見報(bào)道。因此,篩選可以持續(xù)控制烤煙黑脛病發(fā)生的土壤改良劑的劑型和劑量,對(duì)于防控烤煙黑脛病發(fā)生、提高烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要意義。
土壤改良劑的種類繁多,包括天然改良劑、人工合成改良劑和后來的天然-合成共聚物改良劑、生物改良劑等[18-19],傳統(tǒng)土壤改良劑很大一部分是對(duì)廢棄物進(jìn)行資源化利用,但許多廢棄物本身自帶的化學(xué)元素施入土壤后很可能造成土壤的污染。例如,粉煤灰是工業(yè)生產(chǎn)中排放出的大氣污染物,施用粉煤灰改良劑對(duì)油料作物的產(chǎn)量和品質(zhì)均有明顯提高[20]。但粉煤灰所攜帶的重金屬元素以及天然放射性核素可能會(huì)導(dǎo)致土壤和環(huán)境污染,因此施用時(shí)需明確用量并進(jìn)行長期的定位跟蹤監(jiān)測[21],環(huán)境友好型土壤改良劑是目前各類障礙型土壤培肥改良應(yīng)用的熱點(diǎn)[22]。植物干細(xì)胞土壤改良劑作為一種新型生物土壤改良劑,相對(duì)于單一成分的改良劑更具有優(yōu)勢,進(jìn)入土壤的有機(jī)物料降解后重新合成一類非均質(zhì)黑色或黑褐色的高分子有機(jī)聚合物,不僅對(duì)環(huán)境造成的污染小,含有的多種活性成分和微量元素也能夠增強(qiáng)植物抗逆性。研究表明,植物干細(xì)胞土壤改良劑可以提高果實(shí)膨大速率,增加果實(shí)生長量,降低果實(shí)硬度,對(duì)果實(shí)品質(zhì)有一定的影響[23]。但植物干細(xì)胞改良劑能否有效降低烤煙黑脛病發(fā)生、提高煙葉產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的研究卻鮮見報(bào)道。
云南省是煙草種植大省,但烤煙連續(xù)種植后普遍出現(xiàn)病害頻發(fā)和產(chǎn)量、質(zhì)量降低,嚴(yán)重?fù)p害了煙草種植者的經(jīng)濟(jì)利益。鑒于此,為篩選出新型植物干細(xì)胞改良劑的合適劑型及劑量,筆者選用云南省主栽烤煙品種Y87和K326,在盆栽土培試驗(yàn)中完成劑型評(píng)價(jià),開展了高效型改良劑及劑量的田間驗(yàn)證試驗(yàn),從而控制烤煙黑脛病的發(fā)生和嚴(yán)重程度,促進(jìn)烤煙植株生長和物質(zhì)積累,實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
于2022年3月至2022年9月在云南省楚雄市東華鎮(zhèn)楚雄現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)基地(101°30′37′E,24°55′20′N)開展土培盆栽和田間試驗(yàn)(土培盆栽試驗(yàn)的供試土壤取自田間試驗(yàn)土壤),選用土壤類型為水稻土。該地海拔3 657 m,年平均溫度為22.3 ℃,年降雨量864 mm,屬于北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。供試土壤為8年連續(xù)種植的烤煙土壤。耕層土壤基本理化性質(zhì)如下:pH 6.2,有機(jī)質(zhì)19.27 g/kg,堿解氮17.29 mg/kg,速效磷8.9 mg/kg,速效鉀86.5 mg/kg。
1.2 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)烤煙品種Y87和K326是云南省種植的主要烤煙品種,均購自云南楚雄南華育苗基地。試驗(yàn)肥料分為烤煙專用基肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶18,養(yǎng)分含量≥48%)和追肥專用肥(N∶P2O5∶K2O=12.5∶0∶33.5養(yǎng)分含量≤46%)。使用的植物干細(xì)胞固體土壤改良劑(活性成分包括有機(jī)物≥45%,N+P2O5+K2O≥5%,水分≤30;糞便大腸菌群計(jì)數(shù),符合NY 884—2012的要求,重金屬含量符合NY 525—2012標(biāo)準(zhǔn)的要求,由含碳有機(jī)物、有機(jī)酸、營養(yǎng)物質(zhì)、礦物質(zhì)、木質(zhì)素和植物干細(xì)胞營養(yǎng)液組成)、植物干細(xì)胞液體土壤改良劑(活性成分包括腐殖酸≥30 g/L,N+P2O5+K2O≥200? g/L,水不溶物≤50 g/L,由純植物萃取原液、植物干細(xì)胞培養(yǎng)液、天然腐殖酸提取物組成,產(chǎn)品含多種有效活菌有益微生物菌群、活性有機(jī)質(zhì)及多種微量元素)均由深圳市萬物生生物科技控股有限公司提供(http://www.qhwws.com/wzsy)。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.3.1 盆栽試驗(yàn)。土培盆栽劑型篩選試驗(yàn)分為固體和液體土壤改良劑。試驗(yàn)均為雙因素設(shè)計(jì),固體土壤改良劑試驗(yàn)一因素為施用不同劑量固體土壤改良劑,包括0(T0處理)、100 g/株(T1處理)、150 g/株(T2處理)和200 g/株(T3處理);二因素為Y87和K326烤煙品種,共8個(gè)處理,每個(gè)處理3次重復(fù)。液體土壤改良試驗(yàn)采用1∶0、1∶100、1∶150和1∶200的比例(一因素)用水稀釋后,噴施在煙株和根部土壤,達(dá)到葉面滴水、土壤表面濕潤,在移栽時(shí)和團(tuán)棵期分2次施用;二因素為2個(gè)烤煙品種(Y87和K326),共8個(gè)處理,每個(gè)處理3次重復(fù)。每盆種植1株烤煙,試驗(yàn)盆的底面直徑為25 cm,上表面直徑38 cm,高48 cm。土壤先過5 mm的篩網(wǎng),然后往每盆中加入土30 kg。2022年5月8日進(jìn)行烤煙煙苗的移栽,并在當(dāng)年的8—9月份開始進(jìn)行采烤,試驗(yàn)施用肥料為煙草專用復(fù)合肥,烤煙專用復(fù)合肥分基肥和追肥2次施用,其中烤煙專用復(fù)合肥中基肥施用量為20.0 g/株,烤煙專用復(fù)合肥中追肥施用量為12.5 g/株。盆栽試驗(yàn)在云南省楚雄市東華鎮(zhèn)技術(shù)員家中種植開展完成。
1.3.2 田間試驗(yàn)。采用兩因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),其中一因素為4不同處理固體改良劑施用量,0(T0處理)、1 500 kg/hm2(T1處理)、2 250 kg/hm2(T2處理)和3 000 kg/hm2(T3處理),二因素為2個(gè)烤煙品種(Y87和K326),共8個(gè)處理,每個(gè)處理3次重復(fù),共24個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)長6.45 m×寬6.00 m(6.45×6.00=38.7 m2)。烤煙采用單壟種植,壟距均為1.2 m,每壟種11株,株距0.5 m。試驗(yàn)施用肥料為煙草專用復(fù)合肥,烤煙專用復(fù)合肥分基肥和追肥2次施用,其中烤煙專用復(fù)合肥中基肥施用量為420 kg/hm2,烤煙專用復(fù)合肥中追肥施用量為450 kg/hm2。改良劑處理在劃分小區(qū)(即烤煙煙苗移栽前)時(shí)均勻撒施,并在旋耕深翻時(shí)與耕層土壤混勻。煙苗種子播種日期、移栽時(shí)間和采烤時(shí)間均和盆栽試驗(yàn)一致。田間試驗(yàn)在云南省楚雄市東華鎮(zhèn)楚雄現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)基地開展完成。
1.4 指標(biāo)測定及方法
1.4.1 烤煙黑脛病病株率。土培盆栽試驗(yàn)在烤煙移栽后55 d(旺長期)和70 d(打頂期)、田間試驗(yàn)中烤煙移栽后70 d(打頂期)時(shí)進(jìn)行病害調(diào)查。采用對(duì)角線調(diào)查法,在每個(gè)處理選擇 5 點(diǎn),每點(diǎn) 2 株,共10株統(tǒng)計(jì)發(fā)病株數(shù),每個(gè)處理重復(fù)3次。根據(jù)GB/T 23222—2008對(duì)煙株黑脛病的發(fā)生和嚴(yán)重度進(jìn)行分級(jí)。采用以下公式計(jì)算烤煙黑脛病病株率:
病株率=病株總數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%
1.4.2 烤煙植株干物質(zhì)積累的測定。土培盆栽試驗(yàn)取烤煙移栽后55 d(旺長期)、70 d(打頂期)的不同部位(上、中和下),田間采樣為烤煙移栽后70 d(打頂期),每個(gè)處理隨機(jī)選取3株植株,將葉片放在烘箱中105 ℃殺青30 min,隨后轉(zhuǎn)至60 ℃烘干至恒重并記錄,每個(gè)處理重復(fù)3次,取平均值。
1.4.3 烤煙植株農(nóng)藝性狀的測定。土培盆栽試驗(yàn)于烤煙移栽后70 d(打頂期),根據(jù)YC/Y 142—2010測定并記錄各小區(qū)烤煙植株的株高、最大葉長、葉寬、莖粗和葉片數(shù)。每個(gè)小區(qū)均按照對(duì)角線調(diào)查法調(diào)查5點(diǎn),每點(diǎn)2株,共10株。
1.4.4 烤煙烤后產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)性狀測定。煙葉成熟后,對(duì)各小區(qū)煙葉進(jìn)行單采單烤,根據(jù)中華人民共和國烤煙分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB 2635—1992)進(jìn)行專業(yè)化分級(jí),統(tǒng)計(jì)烤后煙葉產(chǎn)量,各級(jí)別煙葉價(jià)格參照當(dāng)?shù)責(zé)熑~收購價(jià)格,計(jì)算產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例和中上等煙比例。
1.5 數(shù)據(jù)處理
采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理;采用SPSS 22.0進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA);采用新復(fù)極差法(Duncans)進(jìn)行多重比較;采用GraphPad Prism 8.0繪制圖像。
2 結(jié)果與分析
2.1 增施不同劑型改良劑對(duì)盆栽烤煙黑脛病的影響
由圖1可知,在不同時(shí)期,施用不同劑型植物干細(xì)胞土壤改良劑對(duì)不同品種烤煙植株黑脛病的病株率均有不同程度的降低。增施固體土壤改良劑后,Y87品種在旺長期時(shí)經(jīng)T1、T2和T3處理分別顯著降低了13.96%、33.21%和61.47%,K326品種則顯著降低了10.00%、26.88%和50.16%。增施液體土壤改良劑后,Y87品種的T1、T2和T3處理病株率比T0處理分別顯著降低了44.11%、31.16%和6.68%,而K326品種分別顯著降低了35.30%、26.91%和10.96%。在打頂期,施加固體土壤改良劑后,Y87品種的T1、T2和T3處理比T0處理分別顯著降低了13.79%、36.41%和48.36%,而K326品種也分別降低了10.95%、26.91%和35.29%,增施液體土壤改良劑后,Y87品種的T1、T2和T3處理比T0處理分別顯著降低了33.43%、21.32%和5.95%,而K326品種也分別顯著降低了33.1%、17.01%和7.94%。
2.2 增施不同劑型改良劑對(duì)盆栽烤煙干物質(zhì)積累的影響
由圖2可知,增施固體土壤改良劑后,2個(gè)時(shí)期各處理的干物質(zhì)累積表現(xiàn)為T3處理>T2處理>T1處理>T0處理。與T0處理相比,旺長期和打頂期Y87品種的T3處理干物質(zhì)量分別顯著增加134.50%和69.79%,K326品種的T3處理分別顯著增加110.10%和58.50%。施用液體土壤改良劑后,2個(gè)時(shí)期各處理的干物質(zhì)量累積表現(xiàn)為T1處理>T2處理>T3處理>T0處理,與T0處理相比,在旺長期和打頂期Y87品種的T1處理干物質(zhì)量分別顯著增加115.68%和48.77%,K326品種的T3處理顯著增加100.10%和44.31%。與T1處理相比,T2和T3處理干物質(zhì)積累均降低。
2.3 增施不同劑型改良劑對(duì)盆栽烤煙農(nóng)藝性狀的影響
表1反映了不同
土壤改良劑的用量及濃度對(duì)烤煙(Y87和K326)主要農(nóng)藝性狀(株高、葉長、葉寬、莖粗和葉片數(shù))的影響。由表1可知,與T0處理相比,增施固體土壤改良劑后,除K326的葉片數(shù)外,Y87和K326品種中的各處理在農(nóng)藝性狀上呈現(xiàn)出一致的規(guī)律,即T3處理>T2處理>T1處理>T0處理。在株高上,Y87品種的T1、T2和T3處理比T0處理顯著增加3.56%~20.37%,K326品種則顯著增加2.22%~17.06%;在葉長上,Y87品種的T1、T2和T3處理比T0處理增加4.41%~12.92%,K326品種則增加3.10%~8.83%;在葉寬上,Y87品種的T1、T2和T3處理比T0處理顯著增加11.14%~38.82%,K326品種則顯著增加12.07%~37.07%;在莖粗上,Y87品種的T1、T2和T3處理比T0處理增加5.83%~17.01%,K326品種則顯著增加7.20%~15.95%;在葉片數(shù)上,Y87品種的T1、T2和T3處理比T0處理顯著增加2.20%~20.00%,K326品種的T2和T3處理增加13.63%和22.70%,T1處理則下降2.32%。
此外,增施液體土壤改良劑后,與T0處理相比,Y87和K326品種各處理在農(nóng)藝性狀上呈現(xiàn)出一致的規(guī)律,即T1處理>T2處理>T3處理>T0處理。在株高上,Y87品種的T1、T2和T3處理比T0處理顯著增加3.73%~19.32%,K326品種則顯著增加4.04%~14.99%;在葉長上,Y87品種中的T1、T2和T3處理增加2.99%~12.47%,K326品種則增加2.34%~8.29%;在葉寬上,Y87品種中的T1、T2和T3處理比T0處理顯著增加4.39%~26.45%,K326品種則顯著增加4.95%~20.79%;在莖粗上,Y87品種的T1、T2和T3處理增加3.98%~14.75%,K326品種增加5.16%~13.65%;在葉片數(shù)上,Y87品種中的T1、T2和T3處理顯著增加7.69%~20.00%,K326品種則增加18.39%和4.18%。
2.4 增施不同劑型改良劑對(duì)盆栽烤煙煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響
由圖3可知,施用不同劑型的土壤改良劑對(duì)不同品種烤煙經(jīng)濟(jì)性狀均有顯著的影響。增施植物干細(xì)胞固體土壤改良劑后,與T0處理相比,Y87和K326品種的各處理在各經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面呈現(xiàn)出一致的規(guī)律,即T3處理>T2處理>T1處理>T0處理,在產(chǎn)量方面,Y87品種的T1、T2和T3處理比T0處理顯著增加15.7%~25.2%,K326品種則增加14.1%~21.6%;在產(chǎn)值方面,Y87品種顯著增加20.2%~42.2%,K326品種則顯著增加19.2%~38.8%;在均價(jià)方面,Y87品種顯著增加3.8%~13.6%,K326品種則顯著增加4.4%~14.2%;在上等煙比例方面,Y87品種顯著增加96.15%~353.85%,K326品種則顯著增加77.78%~280.00%;在中上等煙比例方面,Y87品種顯著增加12.76%~27.05%,K326品種則顯著增加11.79%~25.34%。
此外,增施植物干細(xì)胞液體土壤改良劑后,與T0處理相比,Y87和K326品種的各處理在各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面也呈現(xiàn)出一致的規(guī)律,即T1處理>T2處理>T3處理>T0處理。在產(chǎn)量方面,Y87品種的T1、T2和T3處理比T0處理顯著增加14.9%~23.9%,K326品種則顯著增加14.3%~21.3%;在產(chǎn)值方面,Y87品種顯著增加20.5%~43.1%,K326品種則顯著增加18.9%~39.5%;在均價(jià)方面,Y87品種顯著增加4.8%~15.0%,而K326品種則顯著增加4.1%~14.9%;在上等煙比例方面,Y87品種顯著增加129.41%~317.65%,K326品種則顯著增加18.75%~312.50%;在中上等煙比例方面,Y87品種顯著增加20.82%~36.12%,在K326品種各處理顯著增加8.97%~31.90%。
2.5 增施固體土壤改良劑對(duì)田間不同品種烤煙黑脛病的影響
由圖4可知,施用植物干細(xì)胞固體改良劑后,不同品種烤煙黑脛病的病株率均有降低,且Y87品種相對(duì)K326品種降低更明顯。與T0處理相比,Y87品種的T1、T2和T3處理分別降低了12.85%、33.65%和52.02%,而K326品種分別降低了11.99%、30.77%和51.92%,其中2個(gè)品種的T3處理的病株率顯著低于各品種的T0處理。
2.6 增施固體土壤改良劑對(duì)田間不同品種烤煙干物質(zhì)積累的影響
由圖5可知,打頂期烤煙植株各品種的干物質(zhì)累積均表現(xiàn)為T3處理>T2處理>T1處理>T0處理。與T0處理相比,Y87品種的T2和T3處理干物質(zhì)積累分別顯著增加25.94%和47.27%,K326品種的T2和T3處理分別顯著增加24.26%和35.38%,而2個(gè)品種的T1處理并沒有顯著增加。
2.7 增施固體土壤改良劑對(duì)不同品種烤煙煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響
由圖6可知,施用量不同的固體土壤改良劑對(duì)不同品種烤煙經(jīng)濟(jì)性狀均有一定程度的影響,Y87品種的烤煙煙葉經(jīng)濟(jì)性狀對(duì)比K326品種整體表現(xiàn)更好。在產(chǎn)量方面,Y87品種的T1、T2、T3處理比T0處理增加12.20%~19.76%,而K326品種顯著增加9.93%~18.24%(P<0.05);在產(chǎn)值方面,Y87品種顯著增加29.17%~37.79%,K326品種則顯著增加12.83%~36.51%(P<0.05);在均價(jià)方面,Y87品種T1、T2、T3處理比T0處理顯著增加3.98%~15.05%,K326品種則顯著增加3.40%~15.45%(P<0.05);在上等煙比例方面,Y87品種T1、T2、T3處理比T0處理增加51.31%~65.58%,K326品種則顯著增加28.69%~58.52%(P<0.05);在中上等煙比例方面增加5.93%~54.75%,K326品種則增加4.29%~35.14%(P<0.05)。
3 討論
3.1 土壤改良劑劑型對(duì)烤煙生長和病害抑制的影響
烤煙黑脛病常見于連作的煙田,在我國各烤煙主產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生,隨著連作時(shí)間的延長,烤煙黑脛病發(fā)生越頻繁且病情加重[24-25]。研究表明,施用不同劑型的土壤改良劑能提高土壤生產(chǎn)力,顯著促進(jìn)作物生長發(fā)育并防治土傳病害[26-27]。該研究通過土培盆栽試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)固體土壤改良劑的施用效果比液體土壤改良劑更好,其中在Y87品種中施用固體土壤改良劑200 g/株(T3處理)能夠顯著降低病害的發(fā)生,且優(yōu)于液體土壤改良劑,可能是因?yàn)橐后w土壤改良劑雖能直接施加到植物根部,但相比固體改良劑的持效性和針對(duì)性并不高;在田間試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),3 000 kg/hm2固體土壤改良劑能夠顯著降低發(fā)病率到4.52%(Y87)、5.25%(K326)。楊先科等[28]發(fā)現(xiàn),在煙草苗期噴施100 mg/L 液體土壤改良劑(稀土微肥溶液),可使煙苗健壯,減少炭疽病、猝倒病的發(fā)生 。單曉鵬等[27]施用牡蠣粉土壤改良劑1 500 kg/hm2 和碳基肥土壤改良劑750 kg/hm2 到Y(jié)87品種烤煙上能顯著降低烤煙黑脛病的病株率到8%和8.67%。該研究施用固體土壤改良劑降低烤煙黑脛病的病株率要比前人研究施用的土壤改良劑降低病害更為顯著,可能是因?yàn)樵撗芯恐惺┯玫耐寥栏牧紕﹦┝枯^大,可通過增加土壤有機(jī)質(zhì)改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,最終提升植物抗病性;固體土壤改良劑中的微生物可分解土壤中有機(jī)質(zhì),產(chǎn)生各種抑菌物質(zhì)控制病害[29]。
3.2 固體土壤改良劑在控制病害增加生長的作用
烤煙的生長發(fā)育狀況是土壤供給能力最直觀的表現(xiàn),并且煙株長勢也與烤煙的外觀質(zhì)量和內(nèi)在品質(zhì)等緊密相連。研究發(fā)現(xiàn),施用土壤改良劑能有效改善煙株?duì)I養(yǎng),促進(jìn)煙株對(duì)營養(yǎng)元素的吸收,使煙株大田農(nóng)藝性狀表現(xiàn)良好[30]。該研究發(fā)現(xiàn),在Y87品種中施用固體土壤改良劑200 g/株和液體改良劑1∶100的農(nóng)藝性狀和干物質(zhì)積累均顯著高于CK處理。相比于液體土壤改良劑,固體土壤改良劑在促進(jìn)烤煙生長發(fā)育上表現(xiàn)更佳,在土培盆栽試驗(yàn)中,在Y87品種中施用固體土壤改良劑200 g/株能夠顯著促進(jìn)株高和葉寬增加20.37%和38.82%;田間試驗(yàn)中,在Y87品種中施用固體土壤改良劑用量為3 000 kg/hm2能夠顯著促進(jìn)干物質(zhì)積累增加47.27%。前人研究發(fā)現(xiàn),施用碳基肥土壤改良劑用量在500 g/株時(shí),烤煙K326和云煙87的株高、莖圍和最大葉長分別提高17.3%、19.2%、3.1%[31],施用生物質(zhì)炭土壤改良劑用量為3%時(shí),烤煙最大葉面積、葉片數(shù)分別較對(duì)照顯著增加17.7%和21.5%,生物質(zhì)炭用量為3%時(shí),烤煙地上部干物質(zhì)量顯著增加了44.2%[32]。該試驗(yàn)研究施用的固體土壤改良劑對(duì)烤煙的生長發(fā)育情況效果要更佳,主要原因可能是固體土壤改良劑可以影響表層土壤(≤30 cm)理化性質(zhì)和生物學(xué)特性,增強(qiáng)其防控疾病的能力[33],在一定程度上能夠增大土壤孔隙度,優(yōu)化土壤環(huán)境,為烤煙的根系生長提供良好的環(huán)境,增施土壤改良劑可改善烤煙根系微環(huán)境、促進(jìn)烤煙根系發(fā)育,從而降低病害的發(fā)生,促進(jìn)植株的生長[34]。
3.3 固體改良劑在經(jīng)濟(jì)效益上的優(yōu)勢
研究表明,適宜施用土壤改良劑可以提升煙葉產(chǎn)量效果明顯,社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益可觀[26]。該研究發(fā)現(xiàn),在土培盆栽驗(yàn)證試驗(yàn)中,在Y87品種中施用固體土壤改良劑200 g/株,提升烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的效果更佳,與CK相比,T3處理的Y87品種在產(chǎn)量、產(chǎn)值和上等煙比例中分別顯著增加25.2%、42.2%和353.8%;同樣在田間試驗(yàn)中,固體土壤改良劑施用量為3 000 kg/hm2時(shí)Y87品種中提升烤煙經(jīng)濟(jì)性狀效果最佳,與CK相比,T3處理下的Y87品種在產(chǎn)值、上等煙比例和中上等煙比例中分別顯著增加37.79%、65.58%和54.75%。在土壤盆栽和田間試驗(yàn)中,K326品種經(jīng)濟(jì)性狀也有增加但沒有Y87增加顯著。王興松等[31]研究表明,在紅花大金元施用400 g/株炭基肥土壤改良劑在產(chǎn)量、產(chǎn)值、中上等煙中分別顯著增加15.5%、20.3%、12.6%;鄧小華等[35]研究表明,施用1 500 kg/hm2 石灰土壤改良劑可提高烤煙上等煙比例7.32%~15.46%,均價(jià)、產(chǎn)量、產(chǎn)值分別提高 9.81%、40.65%、42.67%。該研究發(fā)現(xiàn),與前人研究結(jié)果相比,該試驗(yàn)不論是在抑制病害發(fā)生還是在烤煙生長發(fā)育和經(jīng)濟(jì)性狀方面要表現(xiàn)得更佳,這可能是因?yàn)橹参锔杉?xì)胞固體改良劑中添加的成分選取竹子、水生和攀藤等植物干細(xì)胞萃取液以天然、無污染的優(yōu)質(zhì)有機(jī)物料和功能獨(dú)特的復(fù)合微生物為原料,依據(jù)植物、土壤特點(diǎn)和需肥特性,可以有效抑制土傳病害、促進(jìn)植物生長、改良土壤,從而提高作物產(chǎn)量,同時(shí)施用劑量和選用品種也是關(guān)鍵因素,優(yōu)良的烤煙品種也是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉原料的基礎(chǔ)[36]。大量的研究報(bào)道顯示,不同的生態(tài)環(huán)境條件對(duì)煙葉產(chǎn)質(zhì)量具有較大影響[37-38],因此只有烤煙種植區(qū)域特定的生態(tài)環(huán)境與適宜的烤煙品種有機(jī)結(jié)合,才能最大程度發(fā)揮出烤煙品種的品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益[39-40]。該研究采用的烤煙Y87和K326均是云南主栽品種且具有良好的遺傳穩(wěn)定性,結(jié)合施用有機(jī)土壤改良劑發(fā)現(xiàn),Y87品種在抵抗黑脛病、增加農(nóng)藝性狀及作物生長和產(chǎn)質(zhì)量方面表現(xiàn)較為突出,這可能與Y87具有更穩(wěn)定的遺傳特性以及更強(qiáng)的適應(yīng)性(該種植區(qū)為連作8年的烤煙地塊)有關(guān)。以上研究結(jié)果表明,合理施用固體土壤改良劑結(jié)合Y87品種中的T3處理(3 000 kg/hm2)可以有效降低烤煙黑脛病的發(fā)生,提高煙葉產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。然而該土壤改良劑是否具有長期的抗病性和增產(chǎn)增效益、是否能夠恢復(fù)土壤健康還有待于進(jìn)一步研究和試驗(yàn)驗(yàn)證。
4 結(jié)論
盆栽試驗(yàn)中的不同劑型(固體和液體)土壤改良劑(Y87和K326)分別在不同時(shí)期(旺長期和現(xiàn)蕾期)和不同施用量下進(jìn)行對(duì)比研究,包括烤煙黑莖病的發(fā)生、干物質(zhì)積累、農(nóng)藝性狀以及經(jīng)濟(jì)性狀。結(jié)果顯示,盆栽試驗(yàn)中施用固體改良劑的各項(xiàng)指標(biāo)較好;與田間試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),對(duì)烤煙品種Y87和K326而言,增施干細(xì)胞固體土壤改良劑均能不同程度降低烤煙植株黑脛病的病株率,其中以T3(3 000 kg/hm2)處理降低的病株率效果最佳。此外,增施干細(xì)胞固體土壤改良劑還可以促進(jìn)烤煙植株干物質(zhì)積累,增加優(yōu)質(zhì)煙葉的比例,實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)和增收。綜上,建議種植Y87品種并施用3 000 kg/hm2固體土壤改良劑,不僅能夠大幅降低烤煙黑脛病的發(fā)生,還能獲得增產(chǎn)創(chuàng)收的最佳效果。
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