新型肥料對烤煙生長及產量品質的影響

盤文政 易克 韓定國 袁建國 盧勇 李建潔 王斌 王靚賢

摘要：為改善植煙土壤的肥力狀況，提高煙葉的產質量，開展生物碳基肥料、生物有機肥、土壤培肥劑等新型肥料對烤煙生長發育、產量及品質的差異性對比研究。結果表明，烤煙施用3種新型肥料后進入團棵期和旺長期的時間比常規施肥分別提前0～2 d、2～3 d。土壤培肥劑和生物有機肥能夠顯著提高煙株的株高、單株葉數及中部、上部最大葉面積，減輕煙株的主要病害。新型肥料的施用能改良土壤，改善煙株經濟性狀，協調煙葉化學成分及外觀質量。在3種新型肥料中，施用土壤培肥劑和生物有機肥對當地土壤改良、煙株生長及產質量的提升效果好，故這2種新型肥料值得在當地推廣。

關鍵詞：新型肥料;烤煙;生物碳基肥料;生物有機肥;土壤培肥劑;常規施肥

中圖分類號：S572.06 文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2020）13-0107-05

收稿日期：2019-07-23

基金項目：湖南中煙工業有限責任公司資助項目（編號：2015130111）。

作者簡介：盤文政（1984—），男，湖南永州人，碩士，工程師，主要從事煙草技術和微生物肥料技術研究。E-mail：2456801755@qq.com。

通信作者：王靚賢，碩士，主要從事微生物肥料技術研究。E-mail：1711499690@qq.com?？緹熓俏覈匾慕洕鷣碓?，而施肥技術是影響煙葉產量和品質的重要因素[1]，肥料是烤煙生長過程中不可缺少的營養來源。目前我國化肥利用率低，氮肥、磷肥與鉀肥的當季利用率分別為30%～35%、10%～20%和35%～50%，而過量或不合理施肥導致土壤板結、地力下降、煙葉質量和經濟效益降低;同時也帶來一系列的生態環境問題[2-3]。為順應肥料產業的發展趨勢，技術、設備、工藝以及材料逐步被改進，符合現代農業要求的新型肥料被生產出來[4]。生物碳基肥料是生物質炭在高溫情況下制成的肥料，施用生物質炭在整個生育期能有效促進烤煙的生長發育[5]。土壤培肥劑的主要原料為磷石膏，磷石膏含有植物生長必需的硫、鈣、鐵、鋅、錳、硅等元素[6]，能促進植物的生長和酶活化，改善作物品質，增強作物抗病和抗旱能力[7]。生物有機肥是由油枯發酵制成的，發酵油枯能促進煙株生長發育，提高煙葉產量，增加煙草種植效益[8]。為保證烤煙施肥中營養的均衡與肥效，本研究從植煙土壤保育出發，開展生物碳基肥料、生物有機肥、土壤培肥劑等新型肥料在楚雄煙葉生產運用中的研究。以期培肥地力，為現代煙草農業生產提供理論基礎。

1材料與方法

1.1供試材料

供試烤煙品種為云煙87。供試試驗田土壤類型為沙壤土，土壤肥力中等，光照和排灌條件良好，前作為大麥。海拔為2 370 m，緯度為25.675 881°N，經度為102.051 336°E。土壤基本理化性狀：pH值為6.15，有機質含量為31.61 g/kg，速效氮、有效磷、速效鉀、交換性鎂、有效鋅、有效硼、有效硫、氯離子含量分別為128.07、51.61、619.85、228.26、1.44、1.82、16.51、28.68 mg/kg。

供試肥料為煙草專用基肥（含純N、P2O5、K2O分別為15%、15%、18%）、煙草專用追肥（含純N、P2O5、K2O分別為12.5%、0%、33.5%）和生物碳基肥（生物炭高溫制成），3種肥料均由云南省微生物發酵工程研究中心有限公司提供;土壤培肥劑（磷石膏高溫煅燒制成）由昆明隆青化工有限公司提供;生物有機肥（油枯發酵制成）由云南云葉化肥股份有限公司提供。

1.2試驗設計

試驗于2017年4—10月在云南省楚雄州武定縣白路鄉平地村委大平地村進行。試驗設4個處理：

T1：常規施肥;T2：增施生物碳基肥 1 320 kg/hm2，并減少常規基肥中20%的肥料用量;T3：增施土壤培肥劑1 800 kg/hm2，并減少常規基肥中20%的肥料用量;T4：增施生物有機肥 1 200 kg/hm2，并減少常規基肥中20%的肥料用量。

試驗采用隨機區組設計，每個處理3次重復，共12個小區，每個小區種植煙草80株，行株距為1.2 m×0.5 m。當地常規施肥量為施用煙草專用基肥450 kg/hm2，煙草專用追肥 300 kg/hm2。各處理其他生產措施都按照當地優質烤煙生產技術進行實施。

1.3測定項目與方法

1.3.1土壤基本性狀在烤煙移栽前、采烤后采用五點法，在每個小區分別采集0～20 cm土層的根際土壤，自然風干，送云南三標農林科技有限公司、云南同川農業分析測試技術有限公司進行指標的檢測分析（檢測指標有土壤pH值、有機質含量、全氮含量、全磷含量、全鉀含量、速效氮含量、速效鉀含量、速效磷含量、中微量元素含量等）。

1.3.2煙草各生育期和封頂期農藝性狀記錄各生育期的時間，參照YC/T 142—2010《煙草農藝性狀調查測量方法》測量煙株的農藝性狀，記載其株高、莖圍、節距、有效葉數、最大葉長、最大葉寬，并計算出最大葉面積（最大葉面積=最大葉長×最大葉寬×0.634 5）[9]。

1.3.3煙草病蟲害按照GB/T 23222—2008《煙草病蟲害分級及調查方法》，對各處理進行常見病害系統調查[10]。

1.3.4烤后煙葉的經濟性狀每個處理的成熟煙葉單采單烤，烤后煙葉嚴格按照國家標準[11]進行分級，根據2017年煙葉收購價格計算各處理的均價、產量、產值及上等煙、中上等煙比例。

1.3.5烤后煙葉品質各處理選取1套煙葉樣品[每套樣品下部（X2F）、中部（C3F）、上部（B2F）葉各2 kg]，送云南三標農林科技有限公司、云南同川農業分析測試技術有限公司進行煙葉外觀質量、常規化學成分分析。

1.4數據的整理與分析

采用Excel 2003軟件整理相關數據，采用SPSS 22.0進行單因素方差分析，各處理間采用Duncans新復極差法進行顯著性分析（P<0.05）。

2結果與分析

2.1土壤改良

由表1可知，對比供試土壤基本理化性狀，T4處理的土壤pH值提高，其余處理土壤pH值均降低;T3處理土壤有機質、有效磷及速效鉀含量明顯增加，T4則明顯減少;3種施用新型肥料的土壤交換性鎂含量明顯低于T1。T2和T3土壤有效鋅、有效硼、有效硫含量高于T1，T3和T4處理氯離子含量高于T1。綜合來看，T3對土壤改良效果最好，T2和T4對土壤的改良效果差，結合各處理煙株的田間表現來看，可能是因為這2種處理促進了烤煙對養分的吸收，導致植煙土養分含量降低。

2.2生育期

由表2可知，各處理整個生育期時間都為 115 d。與T1相比，T2、T4到達團棵期、旺長期的時間提前1～3 d;T3旺長期比T1僅提前2 d，其余各時期保持一致。由此可見，施用生物碳、土壤培肥劑和生物有機肥均能夠促進煙株早生快發，其中以生物有機肥的施用效果最好。這主要是因為新型肥料的施用，提高了土壤養分供給的有效性，促進了煙株根系的快速生長，保證了煙株對養分的吸收。生物有機肥中的有益微生物菌群激發了土壤微生物活性，更有利于煙株的生長發育。

2.3封頂期農藝性狀

由表3可知，T1處理的煙株株高、單株葉數最低，顯著低于其他處理。T4株高最高，且顯著高于其他處理，其次是T3。T4處理的煙株莖圍 8.81 cm，顯著高于其他處理，T1、T2、T3間差異不顯

注：同列數據后不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05），表5、表6同。

著。煙株節距以T1和T2最大，T4次之，T3最小，僅為6.21 cm。T3和T4的單株葉數都達到17張，且均顯著高于其他處理。對于中部最大葉面積，T4、T3顯著高于T1，較T1分別提高4.86%、3.72%。對于上部最大葉面積，T3、T4顯著高于T1，較T1分別提高22.50%和17.03%?？傮w來看，各處理封頂后的農藝性狀以T4的最好，T3的次之，T2和T1的稍差。

2.4主要病害發生情況

試驗地主要病害有黑脛病、根黑腐病、番茄斑萎病和花葉病。由表4可知，黑脛病的發病率以T1的最高，T2次之，T3和T4較低;根黑腐病僅T1和T2處理有發病，發病率均為1.23%，其余處理未見發病;番茄斑萎病僅T4處理發病，發病率為0.62%;花葉病僅在T1發生，發病率為0.62%?？傮w來看，各處理抗病性從高到低的順序依次為T3>T4>T2>T1。

2.5烤后煙葉經濟性狀

由表5可知，T3和T4的產量、均價均高于T1，產值分別比T1提高22.80%和21.47%。T3和T4的上等煙比例均達到55%以上，中上等煙比例均達到85%以上，都顯著高于其他處理。獲得優質、高產的烤煙必須具備良好的田間質量，且較高的均價及上等煙比例是獲得煙葉高產值、高經濟效益的重要因素[12-14]。試驗表明，產量、產值、均價、上等煙比例和中上等煙比例均以增施土壤培肥劑和生物有機肥較高，增施生物碳基肥料和常規施肥的較低。

2.6煙葉化學成分

由表6可知，不同部位間各處理的煙葉總糖和還原糖含量都比較高，總糖含量都為38%～41%，還原糖含量為26%～39%。下部葉中，總氮含量以T4最高，顯著高于其他處理;煙堿含量T1和T2處理顯著高于T3、T4;T1淀粉含量為3.91%，與其他處理相比差異顯著。中部葉以T4的總氮、煙堿和氧化鉀含量最高。上部葉以T1處理的總氮含量最高，且與其他處理間差異顯著;煙堿含量以T3和T4最高，顯著高于T1和T2;T1和T3的氧化鉀含量都達到1.82%，顯著高于T2和T4。由此可見，新型肥料能促進煙株中部葉和下部葉鉀含量，使煙葉的化學成分具有協調性。

注：各處理間的氯離子含量為0.00%～0.01%。

2.7煙葉外觀質量

由表7可知，T3處理的下部葉顏色弱于T1、T2、T4，T1下部葉身份、油分與其他處理相比較差。在中部葉中，T3顏色為橘黃，其他處理都為檸檬黃，T1葉片身份和油分稍差。在上部葉中，T1的成熟度表現為完熟，烤后煙葉外觀質量與其他處理相比，較差。各處理煙葉的色度、長度以及殘傷情況都保持不變?？傮w來看，T3的外觀評價最好，T4和T2次之，T1最差。由此說明，增施生物碳基肥料、土壤培肥劑、生物有機肥能提高煙葉油分，能明顯地改善煙葉的外觀質量，其中以土壤培肥劑效果最好。

3討論

新型肥料是指在物理、化學或生物作用下增強其營養功能的肥料[15]。生物有機肥是由有益微生物菌群和發酵油枯結合形成的一種安全、環保、高效的新型肥料。土壤中施入生物有機肥后，經微生物分解形成腐植酸，有利于截獲土壤中的水分和礦質元素，改善土壤根際環境;此外，還能分泌多種代謝產物，有利于作物的生長發育[16]。土壤培肥劑的主要原料為磷石膏，含有磷、硫等元素，施用到土壤中能增加土壤中有效磷、有效硫的含量，還能促進烤煙的生長[17]。此外，施用生物碳基肥料也能有效提高煙株封頂期的農藝性狀。牛玉德等研究也表明生物炭能促進煙株整個生育期的生長發育[5]。3種新型肥料的施用都能促進煙株生育前期的生長，這是因為生物有機肥充分腐熟后，大部分的養分在煙草生長前期釋放出來;生物碳基肥料是高溫制成的生物炭，其有機質含量豐富，并含有多種養分元素，這與劉月華等研究的結論（使用生物炭能促進烤煙前期生長）[18]吻合;土壤中施入磷石膏，也能改善土壤物理性狀，增強土壤生物活性，促進養分轉化[19]。

本試驗中新型肥料能夠有效減輕黑脛病、根黑腐病和花葉病的發病率。研究表明，施用生物炭影響了土壤的微環境[20]，可能增強了煙株的抗病能力。此外，大量研究也表明，施用生物有機肥能降低煙草病害發生率[21-23]，能促使煙株的需肥規律與土壤供肥規律相吻合，使養分供應更加合理，從而使煙株生長健壯，抗病性增強;生物有機肥中的有益微生物也能夠抑制有害微生物的生長繁殖，減輕其侵染和危害程度。生物有機肥的施用導致煙株有輕微的番茄斑萎病，可能是因為生物有機肥中添加的有益功能菌對番茄斑萎病毒病不僅沒有抑制作用，反而起到促進作用。

施用生物有機肥能明顯改善煙葉品質，這可能是發揮了發酵油枯的內在優勢，與煙草專用肥料配合施用后，植煙土壤的養分供應更協調，增加了煙株的抗逆性，油枯中含有的氨基酸和腐殖酸有利于煙株的吸收和糖類、蛋白質在煙株中的積累，從而增加了烤煙的產量、品質[24]。生物碳基肥料施入到植煙土壤中，能夠明顯提高烤后煙葉的下部葉和中部葉的化學成分，這與前人研究結論[25]一致，但增施生物碳基肥對均價和上等煙比例的影響效果不明顯，這可能跟上部煙葉的化學成分不協調有關。云南煙葉屬于清香型，總糖和還原糖含量較高，并與煙堿、總氮含量呈極顯著負相關關系[26]，故從整體上來看煙堿和總氮含量較低。鉀是評價煙葉品質的重要指標，新型肥料的施用，有利于植株對鉀的吸收，加之較高的總糖和還原糖含量，能夠協調煙葉中的化學成分。土壤培肥劑中含有多種微量元素，能增加植煙土壤養分含量，改良效果顯著，有利于煙株的生長發育。但新型肥料施用后出現上部煙葉鉀含量小于或等于常規施肥的現象，這可能是因為大田前期肥效釋放速度較快，后期連續降雨導致養分嚴重流失。

4結論

新型肥料的施入，能夠改良土壤，促進煙株早生快發，提高煙株的農藝性狀和抗病性，減少病害的發生，提高烤煙的經濟性狀，并且改善烤煙的外觀質量。3種新型肥料綜合表現最好的為生物有機肥和土壤培肥劑，生物碳基肥料在本次試驗中表現稍差，故建議該地區推廣生物有機肥和土壤培肥劑。

參考文獻：

[1]劉光輝，李迪秦，陳一凡，等. 烤煙生長發育特性及產質量對施肥技術的響應[J]. 核農學報，2017，31（10）：2032-2038.

[2]閆童，劉士亮，于永梅，等. 土壤改良劑在蔬菜上的研究進展[J]. 安徽農業科學，2013，41（9）：3846-3847.

[3]趙玉芬，尹應武. 我國肥料使用中存在的問題及對策[J]. 科學通報，2015，60（36）：3527-3534.

[4]索全義，孫智，白光哲. 新型肥料的發展與展望[J]. 內蒙古農業科技（土壤專輯），2001（增刊3）：1-5.

[5]牛玉德，王國良，李金峰，等. 不同生物質炭施用量對漢中烤煙生長發育、產量產值和品質的影響[J]. 江西農業學報，2016，28（1）：60-63.

[6]沈立瑩. 紅磷分公司磷石膏綜合利用現狀[J]. 硫酸工業，2014（1）：49-51.

[7]Fávero C E，Feldhaus I C，Barth G，et al. Lime and gypsum application on the wheat crop[J]. Scientia Agricola，2002，59（2）：357-364.

[8]樊立輝，鄭華，袁玲. 施用發酵油枯對煙草品質與產量的影響[J]. 安徽農業科學，2010，38（7）：3419-3420.

[9]中國煙草總公司青州煙草研究所. 煙草農藝性狀調查測量方法：YC/T 142—2010[S]. 北京：中國標準出版社，2010.

[10]國家煙草專賣局. 煙草病蟲害分級及調查方法：GB/T 23222—2008[S]. 北京：國家標準出版社，2008.

[11]中國國家標準化管理委員會，中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.烤煙：GB 2635—1992[S]. 北京：中國標準出版社，1992.

[12]楊夏孟. 有機肥料配合施用對土壤養分、烤煙生長及品質的影響[D]. 鄭州：河南農業大學，2012.

[13]潘興兵，陳林，張文婧，等. 有機無機肥配施對烤煙農藝性狀、經濟性狀及化學品質的影響[J]. 安徽農業科學，2015，43（3）：70-74.

[14]鄧小華，肖志君，齊永杰，等. 種植密度和施氮量及其互作對湘南稻茬烤煙經濟性狀的效應[J]. 湖南農業大學學報（自然科學版），2016，42（3）：274-279.

[15]趙秉強，楊相東，李燕婷，等. 我國新型肥料發展若干問題的探討[J]. 磷肥與復肥，2012，27（3）：1-4.

[16]徐福樂，縱明，楊峰，等. 生物有機肥的肥效及作用機理[J]. 耕作與栽培，2005（6）：8-9.

[17]張傳光，岳獻榮，史靜，等. 昆明不同產地磷石膏對烤煙生長及砷污染風險的影響[J]. 生態環境學報，2014，23（4）：685-691.

[18]劉月華，孫玉曉，張英，等. 不同生物質炭對烤煙青枯病發病情況及煙葉生長的影響[J]. 湖北農業科學，2016，55（10）：2492-2495.

[19]韓孝六，徐銘，朱峻，等. 貴州植煙土壤改良培肥模式探討[J]. 現代化農業，2013（12）：9-11.

[20]萬惠霞，馮小虎，張文梅，等. 生態炭肥防治煙草青枯病及其土壤微生態學機理分析[J]. 江西農業學報，2015（6）：92-97.

[21]陳態. 煙草多抗生物有機肥對病蟲害防治效果及煙株生長的影響[J]. 現代農業科技，2009，2：131-132.

[22]唐莉娜，張秋芳，陳順輝. 不同有機肥與化肥配施對植煙土壤微生物群落PLFAs和烤煙品質的影響[J]. 中國煙草學報，2010，16（1）：36-40.

[23]楊云高，王樹林，劉國，等. 生物有機肥對烤煙產質量及土壤改良的影響[J]. 中國煙草科學，2012，33（4）：70-74.

[24]阿相軍，楊洪美，余海濤，等. 不同有機肥施用對烤煙生長及產質量的影響[J]. 中國農學通報，2018，34（18）：43-47.

[25]毛家偉，張翔，葉紅朝，等. 生物質炭對豫西烤煙生長、SPAD值及經濟性狀的影響[J]. 山西農業科學，2014，42（8）：851-853，883.

[26]楊永鋒，陳紅麗，劉國順，等. 烤煙煙葉化學成分與煙氣煙堿的相關性研究[J]. 河南農業大學學報，2008，42（3）：259-262.周穎，薛晨晨，袁星星，等. 豌豆的遺傳多樣性及其在農業景觀中的應用[J]. 江蘇農業科學，2020，48（13）：112-115.doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2020.13.023