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小苗膜下移栽对烤烟生长及土壤水温效应的影响

2012-01-17刘广玉杨举田刘文涛

中国烟草科学 2012年6期
关键词:费县侧根烟株

刘广玉,杨举田,田 雷,裴 军,温 亮,刘文涛,武 博

(1.山东临沂烟草有限公司,山东 临沂 276003;2.山东临沂烟草有限公司费县分公司,山东 费县 273400;3.山东临沂烟草有限公司蒙阴分公司,山东 蒙阴 276200)

烤烟小苗膜下移栽是近几年在黄淮海烟区,特别是山东临沂烟区发展起来的一项实用技术[1]。2000年前,临沂烟区烟草移栽环节中,大部分采用的是膜上移栽方式,受蚜传病毒病影响很大[2-4],临沂烟区病毒病发生严重[5]。为了稳定病毒病较重烟区的植烟面积和规模,从 2000年开始,山东临沂烟草有限公司开始探索烤烟小苗膜下栽培技术的避蚜防病作用[6-7],随着近年来的不断完善、推广运用,膜下栽培技术已经成为临沂烟区的主要栽培方式,2010年临沂烟区烤烟小苗膜下栽培方式推广面积达到6980 hm2,推广比例达到75.47%。在推广过程中发现,膜下栽培方式不仅能减轻蚜传病毒病的发生,而且在培育烟株发达根系、减少早花现象、增加烟株有效叶以及提高产值效应[8]等方面作用突出;并且能提高土壤温度,促进烟株早发,能保墒防旱,使土壤水分利用率得以提高[9]。前人关于烤烟小苗膜下移栽对烟叶生长发育、烟叶产质量、土壤水温效应的影响研究很少,为深入研究膜下移栽对烤烟生长发育、烟叶产质量的促进作用及对土壤效应影响特开展本试验研究。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验于 2010年在费县朱田镇良田村、蒙阴县联城镇堂子村试验田进行。供试品种为费县中烟100,蒙阴NC89。费县供试土壤为褐土,前茬作物为花生,有机质13.16 g/kg、碱解氮51.28 mg/kg、速效磷22.55 mg/kg、速效钾88.6 mg/kg、pH 5.21;蒙阴供试土壤为棕壤,前茬作物为烤烟,有机质9.69 g/kg、碱解氮42.00 mg/kg、速效磷20.19 mg/kg、速效钾91.0 mg/kg、pH 5.55。

1.2 试验设计

设置2个处理,处理Ⅰ:小苗膜下栽培方式,5月1日移栽;处理Ⅱ:对照(CK)普通栽培方式(即膜上栽培),5月8日移栽。随机区组设计,重复3次,小区面积40 m2,行距120 cm,株距55 cm,中烟100品种施氮量97.5 kg/hm2,NC89品种施氮量82.5 kg/hm2,其他施肥量完全一致。采用普通托盘育苗,3月5日母床播种,4月25日起垄。起垄时采用双层、三条施肥技术,即有机肥起垄时施于垄中心线,无机肥起垄时双侧条施,深度15 cm左右。其他各项农事操作按临沂优质烟叶生产技术规范进行,各试验小区操作保持一致。

1.3 观察测定

1.3.1 农艺性状 分别在移栽后25、35、45 d和平顶期,观测测定烟株株高、茎围、叶数、最大叶面积等主要农艺性状。

1.3.2 烟株根系 分别在移栽后 5、10、15、20、25、35、45 d观测记录主根长度、侧根长度、侧根数、次生根数。

1.3.3 土壤温湿度 分别在移栽后5、10、15、20、25、35、45 d用JL-01型多点土壤温湿度记录仪测定土壤温湿度,记录相关降雨状况。

1.3.4 大田病害发病情况 调查病毒病、气候斑点病、野火病(角斑病)、黑胫病等主要烟草病害的发病情况。

1.3.5 烟叶主要经济性状 各处理按烤烟国标定级,记录各等级产量,计算单位面积产量、上等烟比例、中等烟比例和产值。

1.3.6 初烤烟叶主要化学成分 抽取 C3F烟叶样品化验烟叶主要化学成分,总糖采用铜还原-直接滴定法(Lane Eyon法);还原糖测定采用沸水浸提-铜还原-直接滴定法;烟碱测定采用 ISO 2881∶92规定的强碱蒸馏-紫外分光光度法;总氮采用K2CrO7-H2SO4消化法;氧化钾采用0.2 mol/L HCl浸提-火焰光度法;氯采用硝酸银容量法(莫尔法)。

2 结 果

2.1 烤烟生育期

从表1可看出,膜下栽培方式缓苗时间均为3 d,普通移栽方式均为5 d;膜下栽培处理到达团棵期的时间比普通栽培方式早 2~7 d;大田生育期方面,两县膜下栽培生育期都为 129 d,较对照处理延长 4~6 d。由此看出,膜下栽培处理的烟株能够早发快长,主要体现在缓苗快,进入团棵期时间早。

2.2 烤烟农艺性状

由表2看出,从移栽到平顶期,小苗膜下栽培处理不同时期株高、有效叶数、最大叶面积等农艺性状与对照处理差异显著,由此可见,膜下栽培处理较对照能有效促进烟株栽后早生快发,提高烟株株高,增加有效叶数及最大叶面积。

表1 小苗膜下移栽对烤烟生育期的影响Table 1 Effects of transplanting tobacco seedlings under plastic film on tobacco growth stages

表2 小苗膜下移栽对烤烟农艺性状的影响Table 2 Effects of transplanting tobacco seedlings under plastic film on tobacco agronomic attributes

图1 栽后不同处理侧根数量变化Fig.1 The number change of the secondary root of different treatments after transplanting

图2 栽后不同处理次生根数量变化Fig.2 The number change of the lateral root of different treatments after transplanting

图3 栽后不同处理主根长度变化Fig.3 The length change of the tap root of different treatments after transplanting

图4 栽后不同处理侧根长度的变化Fig.4 The length change of the lateral root of different treatments after transplanting

2.3 烤烟不同时期根系发育情况

2.3.1 烟株侧根及次生根数量 如图1所示,从栽后5~45 d,膜下栽培的烟株侧根数一直高于对照。栽后25 d差距最大,平均高出25条以上。

如图2所示,两种栽培方式的次生根数量差异较大,栽后10 d之前,各处理都没有次生根产生,栽后15 d时,膜下栽培的烟株已经产生次生根,但是对照烟株次生根数仍然是0;从栽后20~45 d,烟株次生根数量不断增多,但是膜下栽培的烟株次生根数一直高于对照的烟株。栽后35 d次生根数差距最大,平均多出12条。

2.3.2 烟株主根和侧根长度 如图3所示,从栽后5~45 d,烟株主根长度不断增长,但是膜下栽培的烟株主根长一直高于对照的烟株。栽后35 d差距达到最大。如图4所示,从栽后5~45 d这段时间,烟株侧根长度不断增长,但是膜下栽培的烟株侧根长一直高于对照的烟株。栽后25 d差距达到最大。

以上分析说明,膜下栽培处理栽后不同时期主侧根长度及数量有较大影响,尤其是栽后5~10 d、25~45 d,即缓苗期、团棵至旺长期较对照有显著差异,其次是次生根数,膜下栽培在栽后15 d已经长出次生根,而普通方式在栽后20 d才长出次生根。由此可见,膜下栽培处理较普通栽培能促进根系发育,提高主侧根数量及长度。分析其原因,可能是由于膜下栽培方式能有效提高烟株根系温度及根系周围通透性,促进根系的生长发育。

2.4 土壤水分和温度

栽后5、10、15、20、25、35、45 d气温、膜下10 cm地温、土壤含水量等各项指标见表3。栽后5~25 d期间,同样降水条件下,蒙阴膜下栽培处理膜下温度均高于普通栽培处理,温差在1~6 ℃,费县35~45 d普通栽培处理膜下温度高于膜下栽培处理,但温差较小。此可能是由于团棵前(5~25 d)烟株叶面积系数较小,且膜下温室效应较好,能有效提高膜下土壤温度,对烟苗早生快发,提高烟株自身抗性,团棵后期至旺长期(35~45 d)烟株叶面积系数较大,烟垄受光面积较少,膜下温室效应体现不明显。土壤含水量方面,在雨后,普通栽培的土壤含水量明显高于膜下栽培,但随着时间的延长,普通栽培含水量不断降低,而膜下栽培的保水能力较强,这是由于地膜的保水作用造成的。

2.5 烟株病害发生情况

从表4可以看出,膜下栽培 PVY、CMV、野火病、角斑病、赤星病病指较普通栽培处理低,此可能是由于膜下栽培能有效避开蚜虫迁飞期,降低蚜传病毒病的发病机会。由此可见,膜下栽培较对照处理能有效降低PVY、CMV等病毒病、角斑、野火病及赤星病的病指。

表3 小苗膜下移栽对烤烟不同时期膜下水温状况的影响Table 3 Effects of transplanting tobacco seedlings under plastic film on soil moisture, temperature of various stages

表4 小苗膜下移栽对烤烟病害发生情况(病情指数)的影响Table 4 Effects of transplanting tobacco seedlings under plastic film on disease occurrence of the flue-cured tobacco

2.6 原烟外观质量

两处理烤后原烟外观质量均较好(表5),烤后原烟均为橘黄、油分有、叶片结构疏松、身份中等,只在色度方面,费县的膜下栽培处理较普通处理色度稍强。结合两地原烟外观质量,膜下栽培和对照的烤后烟外观质量无明显差异。

2.7 原烟主要化学成分

表6的结果表明,膜下处理的B2F烟叶还原糖和总糖含量较适宜;除膜下处理的B2F烟叶糖碱比较低外,其他处理均较适宜;各处理钾氯比均较适宜。各处理烟叶总氮,总氯含量均较适宜,膜下处理的 B2F烟叶总氮含量最适宜;膜下处理及对照C3F、X2F烟叶总植物碱含量较适宜;膜下移栽B2F总植物碱含量较高,达到了3.52%,但与对照差异不显著。膜下移栽中部和上部烟叶钾含量较低,差异达显著水平。综合分析,膜下栽培处理的烟叶协调性好于对照。

2.8 烤烟经济性状

膜下栽培处理产量、均价、产值及上中等比例等各项经济指标均优于对照处理(表7),其中,费县产量为2179.50 kg/hm2,均价为13.49元/kg,产值达到29 405.40元/hm2,每公顷较普通栽培处理高出1161.30元;蒙阴产值30 503.55元/hm2,比对照高2037.9元,均价14.19元/kg,比对照高0.33元。

表5 小苗膜下移栽对烤后原烟外观质量的影响Table 5 Effects of transplanting tobacco seedlings under plastic film on appearance quality of the tobacco after curing

表6 不同栽培方式烤后原烟主要化学成分含量Table 6 Main chemical component content of cured tobacco leaves

表7 小苗膜下移栽对烤烟经济性状的影响Table 7 Effects of transplanting tobacco seedlings under plastic film on economic attributes

3 讨 论

通过在费县、蒙阴两地进行的烤烟小苗膜下栽培水温效应机理研究试验发现,烤烟小苗膜下栽培处理对烟株农艺性状、抗病性、经济性状等有较大提高作用。分析原因主要是小苗膜下覆盖使烟株处于相对稳定的水、热、光、温条件下,受外界环境影响较小,不致因外界条件的大起大落导致一些基本性状起伏不定,从而达到稳定效果。同时,覆膜烟田地膜及膜内水珠对光的反射作用,使烟株间、烟行间的反射光与散射光增加,改善了烟田的光照条件,提高了光合强度,使光合产物积累增加,叶片内含物充实,烟叶的易烤性增强,烤后叶色多橘黄,油分足,经济价值高[10]。

目前,很多地方都大力发展烤烟小苗膜下移栽技术,收到了良好的效果。是因为烤烟小苗膜下移栽具有“膜下栽培避蚜防病”和“高培土根系发达抗倒伏”两大突出优势,同时具有提高地温、抗旱保墒、改善土壤理化性质、改善光照条件,促进光合作用等作用,大大提高了植烟产质效益[11]。

但是,目前小苗膜下移栽同时存在揭膜培土时机选择不当、揭膜不彻底或培土不到位等问题,造成土壤透气性差、肥料利用率低等问题,影响小苗膜下移栽烤烟产值效益和技术优势。要进一步加强对烤烟小苗膜下移栽揭膜培土和小苗膜下移栽生理生化[12]等方面的研究,并结合水温研究机理,使烤烟小苗膜下移栽产值效应达到最大,并且做进一步推广。

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