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中药肥灌根对烤烟生长及品质的影响

2022-03-08王浮波王李芳李繁廷袁文彬闻永昌李林杰夏张永辉夏建华高庆勇鲁逸飞鲁黎明

现代农业科技 2022年4期
关键词:烟株烟碱农艺

王浮波 王 飞 王李芳 李繁廷 袁文彬 曾 旭 闻永昌 李林杰夏 春 张永辉 夏建华 高庆勇 熊 凌 鲁逸飞 鲁黎明*

(1四川省烟草公司泸州市公司,四川泸州 646000;2四川农业大学农学院,四川成都 611130)

烤烟是我国的重要经济作物,其收获对象为叶片。因此,叶片发育的好坏直接影响其产量的高低。作为卷烟制造的原料,烟叶品质的高低受到了极大关注。由于烟叶产量与品质存在一定的负相关关系,因而协调烟叶的产质量就成为烟叶生产的关键所在[1-2]。在提高烤烟产量与改善烟叶品质的诸多措施中,合理施肥是一种重要的手段。罗蔓[3]研究表明,氮、磷、钾肥对烟叶的产量与品质的提升均有重要影响,其中氮肥对产量的影响最大、磷肥次之、钾肥最小。苑举民等[4]研究证实,有机肥与无机肥配施,能够促进烤烟的早生快发,烟叶的产量、产值及感官质量均有明显改善。刘丽辉等[5]分析了不同生物有机肥施用对烤烟生理特性及烤后烟叶产量与产值的影响,结果表明,生物有机肥的施用可以显著促进烤烟生长,对烤烟产量和品质的提高效果明显,产量与产值分别提高了29.67%和18.87%。调整氮肥的基肥与追肥施用比例,也能够影响烤烟的产质量。梁琼月等[6]研究表明,氮肥不同基追肥比例对烤后烟叶产质量的影响显著,当基追肥比例为5∶5时,产量增加20.77%,提质作用也较为明显。此外,腐殖酸类肥料[7]以及叶面肥[8-10]等的施用,也可以起到提高烤烟产量、改进品质的效果。

中药肥是一种新型的含有中药的水溶性肥料,富含多种营养元素如多糖和氨基酸等,营养较为全面,能满足作物生长发育对营养的需求。同时,中药活性物质和碱性物质能够对病菌起到较好的抑制作用,对害虫还具有驱避作用[11]。张永春等[12]研究表明,生物药肥在烤烟上的应用,能够增加产量、产值及上等烟的比例,并对烟草病毒病的发生具有一定的抑制作用。赵双玲等[11]研究表明,中药肥能够增加膜下滴灌水稻的株高,增加群体有效分蘖比例,提高千粒重,最终增加产量并能够提高稻米品质。朱孔志等[13]对21个水稻品种施用了中药肥,结果表明,中药肥可以改善水稻的农艺性状,增加有效穗数,提高结实率及千粒重,显著增加水稻的产量;同时,显著降低了稻瘟病的发病指数和发病率,水稻品质也得到了提高。然而,有关中药肥在烤烟生产上应用的报道尚不多见。

泸州是四川省重要的烤烟产区,本研究拟通过田间试验,分析根灌中药肥对烤烟农艺性状、光合参数以及内在质量的影响,从而为中药肥的推广应用和泸州烟叶生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年在位于叙永县麻城镇的泸州市烟草公司科技示范园区进行。试验地前茬为冬闲地,肥力中等。

1.2 试验材料

参试烤烟品种为云烟105,由四川省烟草公司泸州市公司提供。试验用中药肥为“禾奇正”牌,由陕西中德禾正生物科技有限公司生产。

1.3 试验设计

本试验采用单因素随机区组试验设计。共设2个处理,分别为:处理1,根灌中药肥600倍液+常规施肥;CK,根灌清水+常规施肥。3次重复,每小区种植80株,移栽株行距为50 cm×110 cm。

1.4 试验过程

采用漂浮育苗的方式育苗。2020年2月11日播种,苗床管理按照四川省烟草公司泸州市公司育苗技术管理规程进行。2020年4月20日移栽,常规施肥氮肥用量折纯 105 kg/hm2,N∶P∶K=1∶1.5∶3。 移栽后45 d进行根灌处理,7 d后再根灌1次,共2次。

严格按四川省烟草公司泸州市公司优质烟叶生产技术管理方案进行大田管理。烟叶进入成熟期后采收,采收后的烟叶采用“三段式”烘烤工艺进行烘烤。

1.5 调查指标与方法

1.5.1 农艺性状调查。打顶后7 d,分别调查各处理烟株的株高、茎围、节距、叶片数、叶长、叶宽、单株叶面积等,并计算叶面积系数。农艺性状的调查方法参照《烟草农艺性状调查方法》(YC/T 142—2010)[14]。

1.5.2 叶片光合参数测定。根灌处理结束后,选择晴天的上午10:00,在各处理小区分别选择有代表性的烟株10株,利用LI-6400便携式光合仪,测定中部叶片的光合参数,包括净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率等。

1.5.3 生物量测定。打顶后7 d,分别采集各处理烟株的根、茎、叶,用烘箱烘干后称重,统计生物量。

1.5.4 烤后烟叶常规化学成分分析。分别采集各处理烤后烟叶B2F及C3F各2 kg,测定烤后烟叶样品的常规化学成分,包括总氮、烟碱、总糖、还原糖、钾、氯等,具体参照王瑞新[15]的方法进行。

1.5.5 烤后烟叶感官质量评价。由四川中烟技术中心组织9名评吸专家,根据四川中烟的烟叶感官质量评价标准,对各处理烤后烟叶(B2F、C3F)进行感官质量评价。

1.6 数据分析

采用SPSS 27.0软件,对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 对烟株农艺性状的影响

中药肥灌根及对照处理下,烟株的农艺性状如表1所示。可以看出,根灌中药肥后,烟株的农艺性状、单株叶面积以及叶面积系数均发生了变化。处理1株高显著高于CK,增幅近5%;处理1烟株的单株叶面积及叶面积系数均略高于CK,但均未达到显著水平。由此表明,根灌中药肥能够在一定程度上改善烟株的农艺性状,促进单株的发育,提高株高。

表1 中药肥灌根对烟株农艺性状的影响

2.2 对烟株光合参数的影响

光合作用是烟株生长发育以及产量形成的重要前提与基础。在衡量植物叶片光合效率的指标当中,净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率是较为重要的指标。从表2可以看出,根灌中药肥后,烟株的这4个光合指标均高于CK。除净光合速率外,处理1烟株叶片的气孔导度、蒸腾速率均显著高于CK。其中,气孔导度增加了92.31%,蒸腾速率增加了8.42%。由此表明,根灌中药肥可以在一定程度上改善烟株的光合作用,有利于烟叶内光合产物的积累。

表2 中药肥灌根对烟株叶片光合参数的影响

2.3 对烤后烟叶单叶重的影响

由表3可以看出,根灌中药肥后,烟株3个部位叶片的单叶重均发生了改变。处理1下部烟叶的单叶重显著高于CK,增幅40.73%;而上部、中部烟叶的单叶重则与CK没有显著差异。由此表明,根灌中药肥有利于烟株下部叶片内含物的积累。同时,单叶重是烟叶产量构成的重要因素,因而较高的单叶重在一定程度上说明其产量具有增加的趋势。

表3 中药肥灌根对烤后烟叶单叶重的影响 单位:g

2.4 对烟株生物量的影响

由表4可知,根灌中药肥后,烟株的根、茎、叶各个器官的干物质积累均有所变化。其中,处理1根、茎与整株干重较CK显著增加。根的干重增加了48.4%,茎的干重增加了7.3%,整株干重增加了6 g/株。但是,叶的干重却显著下降,降幅10.9%。由此表明,根灌中药肥能够促进根及茎的发育,从而增加了整株的干物质积累。

表4 中药肥灌根对烟株生物量的影响单位:(g·株-1)

2.5 对烟叶常规化学成分含量的影响

对于中部烟叶来说,根灌中药肥后,烟叶中的常规化学成分均发生了一些改变,糖碱比也随之变化。其中,处理1烟叶的还原糖含量显著下降,下降了2.14个百分点;钾含量显著上升,上升了0.48个百分点;其余各指标处理1与CK均无显著差异(表5)。值得注意的是,钾含量的提高对于烟叶的燃烧性以及有害物质的降低有有利影响。

表5 中药肥灌根对中部烟叶常规化学成分的影响

总体上来看,上部烟叶总氮、烟碱的含量均比中部烟叶有所升高,含钾量则有所下降。处理1上部叶的还原糖、总氮和烟碱含量显著低于CK,分别降低了5.53个、0.44个、0.27个百分点,而烟叶的钾含量却升高了0.55个百分点,显著高于CK(表6)。总氮、烟碱含量的降低和钾含量的升高,对于提高上部烟叶的可用性有积极作用。

表6 中药肥灌根对上部烟叶常规化学成分的影响

2.6 对烤后烟叶感官质量的影响

2.6.1 对中部烟叶感官质量的影响。感官评吸是评价烟叶内在质量最重要的方法。烟叶样品内在品质的好坏与优劣,能够在感官评吸得分上反映出来。从表7可知,从感官评吸所得总分来看,处理1与CK持平。除杂气种类和评述2项定性指标外,其余8项定量指标,处理1与CK的得分均相同。从定性评价来看,处理1中部烟叶表现出“香气闷,不够透发”,CK中部烟叶则表现出“香气较昏,呈平淡,甜度欠”。总体来说,处理1中部烟叶内在质量与CK基本相同。

表7 中药肥灌根对中部烟叶感官质量的影响

2.6.2 对上部烟叶感官质量的影响。由表8可知,总体来看,处理1上部烟叶的感官评吸质量较CK有所提升。从总分来看,处理1比CK高1分,主要表现在处理1烟叶的刺激性与甜度好;而在香气质、香气量、杂气程度、烟气浓度、烟气劲头及干净程度方面,处理1上部烟叶与CK的得分持平。从定性评价来看,处理1上部烟叶表现为“香韵特别、明亮,甜香足”,说明对于上部烟叶而言,根灌中药肥对上部烟叶的内在质量具有一定的改善作用。

表8 中药肥灌根对上部烟叶感官质量的影响

3 结论与讨论

本试验结果表明,中药肥在烟草上的应用,能够有效增加株高,改善烟株的光合性能,增加下部烟叶的单叶重,提高根、茎和烟株整株的生物量,提高烟叶的钾含量,降低上部烟叶的烟碱含量,进一步协调烟叶的化学成分,并改进上部烟叶的内在感官质量。

前人的研究结果表明,中药肥可以促进作物的发育,提高产质量[11-13]。本研究通过根灌中药肥,烟株的株高、单叶重、生物量显著增加,与赵双玲等[11]、张永春等[12]和朱孔志等[13]的研究结论一致。表明,中药肥作为一种肥料,能够促进烟株的生长发育,增加单叶重、提高生物量,并最终能够使烟叶产量增加。

净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率是较为重要的指标。其中,气孔导度与胞间CO2浓度反映了植物细胞在进行光合作用时与外界进行气体交换的能力;净光合速率反映了烟株有机物的积累;蒸腾速率是指植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量,在一定程度上反映了烟株的代谢强度[1,3-4]。本试验结果表明,根灌中药肥能够显著提高叶片的胞间CO2浓度、气孔导度和蒸腾速率。叶片光合特性的改善,可以在一定程度上提高光合产物的积累,有利于烟叶内含物和烟叶产量的增加。

中药肥在烟草上的应用,还起到了显著增加烟叶钾含量及明显降低上部叶烟碱含量的作用。烟碱含量与烟叶的色泽及香味关系密切,烟碱含量过高,劲头过大;过低,烟气香气不足[16-17]。上部烟叶烟碱含量的降低,有利于提高上部叶的可用性[18]。烟叶钾含量的提升,则有利于提高烟叶的燃烧性和烟叶的内在品质[19]。

中药肥含有多种中草药的提取液成分,可能会在增强烟株的抗逆性等方面具有一定的作用。因此,下一步应针对中药肥是否能够增强烤烟的抗逆性等方面做进一步研究,以明确其在烟叶生产中的应用价值。

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