缓控释一体肥施用对烤烟生长和产质量的影响

林 卿,叶 超,武 博,杨继琨,谭效磊,白晓杰,杨景全,许东升*,方 松,宁 扬

(1.福建省烟草公司南平市公司,福建南平 354000;2. 山东临沂烟草有限公司,山东临沂 276001;3. 山东中烟工业有限责任公司,山东济南 250014;4. 中国农业科学院烟草研究所/农业农村部烟草和香薰植物质量安全风险评估实验室(青岛),山东青岛 266101)

烟草是我国重要的经济作物,在脱贫攻坚和乡村振兴中发挥了重要作用[1]。施肥是影响烟草生长和产质量的关键农艺措施[2-4]。目前烤烟生产中施用肥料多为有机无机肥配施,大量集中施肥易造成肥料养分流失。特别是在我国南方多雨烟区,为保证烟株正常生长,需多次追肥,大大增加了劳动强度和人工成本[5-6]。

近年来,缓控释一体肥作为一种提高肥效且减工降本的新型肥料受到广泛关注。缓控释一体肥能将缓控释化学肥料和有机肥掺混成一体,养分供应和目标作物的养分需求基本匹配,并能达到减少追肥次数、降低劳动强度、提高养分利用效果的目的[7-8]。目前,缓控释一体肥已广泛应用于小麦[9-10]、水稻[11-12]、玉米[13]、花生[14]等农作物上,但在烟草上应用较少。为此,笔者采用田间试验分析了不同用量缓控释一体肥对烤烟生长及产质量的影响,以期为缓控释一体肥在南平烟区的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料供试品种为翠碧1号。全元型烟草缓控释专用一体肥由青岛农特生物科技有限责任公司提供,肥料有机质≥ 20.0%,总养分N + P2O5+ K2O ≥ 35%(6∶9∶20),有效活菌数≥ 0.2 亿/g。

1.2 试验地概况试验于2022年在武夷山市星村镇巨口村试验田开展,试验田土壤质地为砂壤土,肥力中等,排灌方便,前茬作物为水稻。试验田土壤基本养分:pH 5.85,有机质44 g/kg,速效氮160.65 mg/kg,速效磷56.24 mg/kg,速效钾221.38 mg/kg,交换性镁69.41 mg/kg,交换性钙420.54 mg/kg,水溶性氯20.26 mg/kg。

1.3 试验设计试验设置为T1～T3和对照CK共4个处理(表1)。其中,T1～T3处理的缓控释专用一体肥和专用钙镁磷肥作为基肥一次性施用。对照CK参照当地施肥方案,总施氮量为113 kg/hm2。采用随机区组设计,每处理3次重复。小区面积为120 m2,株行距0.6 m × 1.1 m,周围种植2行保护行。各处理除肥料施用种类和方式不同外,其他田间管理措施参照当地优质烟叶生产技术进行。

表1 不同施肥处理的施肥量

1.4 测定项目与方法各处理进行大田生育期观测。团棵期和平顶期每小区随机选取10 株有代表性的烟株,进行株高、茎围等农艺性状测定。各小区烟叶成熟后单独采收烘烤,按照GB 2635—92烤烟标准分级,并测算经济性状。采集C3F、B2F等级样品3 kg,由农业农村部烟草产业产品质量监督检验测试中心进行常规化学成分测定和感官质量评价。

1.5 数据分析采用Office(2016)进行数据整理,采用SPSS software(V 20.0)软件进行单因素方差分析来比较不同处理之间的差异。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对烤烟生育期的影响由表2可知,处理T1、T2和CK的主要生育阶段、大田生育期基本一致,而施肥量较多的处理T3在现蕾期后各生育阶段与其他处理存在差异。与处理T1和T2相比,处理T3的脚叶成熟期、腰叶成熟期和顶叶成熟期分别延后3、3和5 d。生育阶段的延后也导致处理T3的大田生育期较其他处理延长了5 d。此外,4个处理烟株整齐度和生长势均较好。

表2 不同施肥处理的烤烟生育期

2.2 不同施肥处理对烤烟农艺性状的影响由表3可知,各处理在团棵期的农艺性状之间无显著差异,而打顶期差异开始显现(表4)。随着缓控释一体肥施用量的增加,株高、茎围、有效叶片数和最大叶面积有增大趋势,特别是处理T3与处理T2、T1和CK的株高、茎围、有效叶片数存在显著差异。除最大叶面积外,处理CK和T1、T2的株高、茎围、有效叶片数差异不显著。此外,各处理的节距无显著差异。

表3 不同施肥处理团棵期烤烟农艺性状

表4 不同施肥处理打顶期烤烟农艺性状

2.3 不同施肥处理对烤烟主要化学成分的影响由表5可知,随着缓控释一体肥施用量的增加,烟叶主要化学成分烟碱、总氮和钾含量整体呈上升趋势,而总糖、还原糖含量呈下降趋势,且C3F和B2F 2个烟叶等级呈现类似的规律。处理T2和T3较T1相比,C3F的烟碱含量无显著差异,B2F的烟碱含量显著上升,2个部位的总糖、还原糖含量显著下降,总氮和钾含量显著上升。

表5 不同施肥处理的烤烟主要化学成分

与CK相比,缓控释一体肥的施用显著增加了C3F的烟碱含量,但钾含量显著降低。处理T1和CK相比,总糖、总氮含量差异不显著,而烟碱和还原糖含量显著上升。处理T2和T3与CK相比,烟碱和总氮含量显著上升,总糖含量显著下降,还原糖含量无显著差异。B2F的主要化学成分方面,处理T1和CK的烟碱、总糖、还原糖、总氮含量均无显著差异,但钾含量差异显著。处理T2和T3与CK相比,烟碱和总氮含量显著上升,总糖和还原糖含量显著下降,钾含量无显著差异。此外,各处理的糖碱比、两糖比和氮碱比均处于合理范围之内。

2.4 不同施肥处理对烤烟感官质量的影响由表6可知,各个处理的烟叶均为典型的清香型风格。随着缓控释一体肥施用量的增加,劲头增大,香气质、香气量、余味得分呈升高趋势,而杂气、刺激性呈先升高后降低的趋势。处理T3和T2的香气质、香气量、杂气、刺激性、余味得分显著高于处理T1。处理T1与CK相比,香气质无显著差异,但香气量、杂气、刺激性显著降低,余味显著增加。处理T2和T3与CK相比,香气量无显著差异,但香气质、杂气、余味显著提高。此外,各处理的燃烧性、灰分之间无显著差异。综合评价得分,处理T2和T3显著高于处理CK,处理T1得分最低。

表6 不同施肥处理的烤烟感官评吸质量

2.5 不同施肥处理对烤烟经济性状的影响由表7可知,随着缓控释一体肥施用量的增加,产量、产值均有所增加,但均价先增加后降低。与处理T2和T1相比,处理T3显著增加了产量和产值,但均价有所下降。处理T2和T1在产量、产值和均价方面均无显著差异。CK与处理T1、T2相比,产量显著增加,但均价显著下降,因此产值无显著差异。此外,上等烟比例处理T3最高,处理T2次之,处理T1和CK较低。

表7 不同施肥处理的烤烟经济性状

3 结论与讨论

施肥技术是优质烟叶生产的关键技术,也是烟草生产减工降本提质增效的重要攻关方向[15-17]。肥料种类和用量对烤烟的农艺性状、烟叶质量和经济性状具有显著影响。无机肥因营养成分单一且含量较高,易于被烟株快速吸收利用,肥料发挥速度较快,但后期因流失易造成烟株脱肥;有机肥营养均衡,但养分含量偏少,且需要土壤中微生物分解矿化后才能被植物吸收,肥效较慢,易造成烟株生长前期长势较弱[18-19]。该研究采用的全元型缓控释一体肥,同时兼顾了有机肥和无机肥的优点。缓控释无机肥能保证养分释放速率与烟株需肥规律相匹配,能更好地满足烤烟生长的养分需求。较高含量的生物有机肥提高了土壤养分的多样性和微生物活性,在保证烟株养分均衡的条件下,促进烤烟发育和烟叶品质提升,因此获得更好的农艺性状、感官质量和经济效益[20-21]。

有机无机肥配施是目前烤烟生产中常用的施肥方式,为保证烟株正常生长,基肥一次性施用后仍需2～3次追肥。该研究中,缓控释一体肥作为基肥一次性施用,仅追施1次硝酸钾作提苗肥,降低了追肥次数和追肥用量,大大降低了劳动强度。

该研究结果表明,随缓控释一体肥施用量的增加,烟株的农艺性状、经济性状显著提升。虽然1 350和1 500 kg/hm2施肥用量的感官质量无显著差异,但施肥量增多造成了烟叶感官刺激性增大,且造成肥料成本上升。综合分析,以基肥形式一次性施用1 500 kg/hm2缓控释一体肥,能减少追肥次数、减轻施肥劳动强度,并能取得较好的烟叶质量和经济效益。