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控释肥在砂性土壤条件下烟叶生产技术开发与推广探析

2017-05-22孟凡武王俊岩田海东蔡杰

现代农业科技 2017年7期
关键词:生产技术烟叶

孟凡武++王俊岩++田海东++蔡杰++王琪++季建军

摘要 砂性土壤条件下,从控释肥不同施氮水平、施肥用量与方式、养分释放与吸收等方面展开研究,以提高肥料利用率,降低生产成本,促进烟叶质量的进一步提高,增加植烟效益。

关键词 控释肥;砂壤土;烟叶;生产技术;开发与推广

中图分类号 S572;S147.5 文獻标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)07-0067-04

充分利用已有的平衡施肥施用技术,结合膜下小苗移栽技术和烟田滴灌技术,研究控释肥在烟叶生产上施用方式的新途径,通过降低生产成本,将提高肥料利用率和烟叶产质作为主攻目标,符合烟叶生产的可持续发展战略[1-2]。

1 研究背景及意义

1.1 烟叶生产基本情况和变化趋势

昌乐作为潍坊烟叶主产区之一,烤烟生产具有悠久的历史。20世纪80年代曾被评为全国优质烟叶产区之一,最高年产烟叶2万t,烟叶以品质优、风格鲜明畅销全国各地。近年来,随着农村种植业结构调整步伐的加快、高产高效经济作物的兴起以及种烟比较效益的降低,烟叶种植面积呈逐年下滑趋势。目前,全县烤烟种植面积稳定在666.67 hm2,收购烟叶1 500 t左右。

1.2 种植条件和烟叶质量

昌乐烟田多属于丘陵半丘陵地块,土壤类型以棕壤和褐土为主,土质多为砂壤土,地温高,发苗早,烤烟生长迅速,分层落黄好,易于提早成熟采烤,烟叶可用性强,属优质烟叶生产的适宜区,适合中式卷烟对烟叶原料的需求特点。

但是,砂壤土存在保水保肥能力较差的特性,生产出的烟叶存在片薄色淡、油分少、光泽弱、香气量不足等弊端。如何在砂壤土生态条件下生产出优质烟叶,成为亟待解决的问题。

1.3 控释肥在农业生产中的应用情况

虽然我国控释肥的研究和开发尚处在起步阶段,但已经出现了具有一定规模的控释肥生产厂家和商品。

在日本,大多数控释肥用在农业上,主要是种植蔬菜、水稻和水果,仅一小部分用于草坪和观赏园艺。在美国和欧洲,约占控释肥总量的90%是用于高尔夫球场、苗圃、专业草坪和景观园艺,仅有10%用于农业,如蔬菜、瓜果、草莓、柑橘和其他水果上[3]。

我国在多种作物上的盆栽和田间试验均已表明,使用控释肥可使氮肥利用率提高30%~50%以上。在作物相同产量的情况下可以减少33%~50%以上的肥料施用量。

尽管控释肥的使用在农业生产中发展较快,但在烟草上的应用还处于初期阶段。控释肥,“控”是关键,它是通过某种调控机制或措施,预先设定肥料在农作物生长季节的释放模式,使肥料养分释放规律与作物养分吸收相一致,真正做到有效控制养分释放,达到提高肥料利用率的目的[4]。

2013年以来,昌乐县局(分公司)以改进施肥方式方法为突破口,加大控释肥在烟叶生产上的应用研究,有力地推进了全县烟叶生产整体水平的提高。

2 研究的主要内容

2.1 研究实施的内容

一是充分利用已有的控释肥施用技术,通过进行不同施氮水平下控释肥对烟叶产质量影响的研究,从中确定合理的控释肥施用量,促进现代烟草农业的发展。二是通过已成功的烟用肥料配方,与控释肥施用技术进行有机结合,探索出适宜的控释肥配方比例,促进烟叶质量进一步的提高。三是通过研究控释肥养分释放规律对烟草生长发育的影响效果,设定烟草上的最佳控释肥释放周期,以满足烟草生长发育对养分的需求,提高肥料的利用率。四是对烟草控释肥施用技术进行深一步的改进和提高,使控释肥肥料成本降低30%以上。

2.2 研究技术路线和研究方法

2.2.1 技术路线。按照“摸清控释肥在烤烟生产上的施用技术—制定实施措施—试验—示范—形成配套技术—进一步示范—大面积推广”的技术路线,形成一套较为完整的烟叶控释肥施用技术。

2.2.2 研究方法。采用小区试验—大区示范推广—全面推广应用的技术模式。对方案设计的关键技术边研发边验证,以验证其实际效果;并由专业人员对试验效果进行综合评价,确定其推广的可行性和产生的经济效益和社会效益。在研发的新技术进行大面积推广前,对烟农进行技术培训和成果展示,确保其推广应用的成功和效果。

2.3 措施落实

2.3.1 科学安排示范地块。在充分论证、分析土壤、水利、生态环境等条件后,将“控释肥试验”安排在综合条件较好的烟田。

2.3.2 加强生产管理。按照标准化烟叶生产技术要求对试验田烤烟品种进行统一(如NC55),严格根据施肥指导单进行施肥,统一管理,保证除施肥外其他因素的一致性,保证试验质量。

2.3.3 严格按照配方施肥方案进行施肥。根据前茬、地力等因素为试验田制订科学的配方施肥方案,层层抓好落实,为优质适产奠定了基础。

2.3.4 全面落实精细化大田管理措施。烟田中耕、除草、水浇、喷药、追肥、卫生等管理措施精细到位,前期大田长势良好,烟株长相合理,无脱肥、早衰现象,病虫害发生较轻。

2.3.5 科学采烤。制订有针对性的烘烤方案,抓好关键温湿度点调控,保证了较高的烘烤质量[5]。

2.3.6 详细记录。整个生产过程的各项技术数据进行实时、详细记载,为总结控释肥应用效果提供可靠依据。

3 研究的主要技术资料

经过3年的技术研发与攻关,在以下几方面实现了新突破,使控释肥在昌乐县砂性土壤条件下烟叶生产上的应用技术取得了初步成功。

3.1 2013年开发及应用情况

2013年引进控释肥料,研究适宜的烟草控释肥施用量,以确定适宜的N、P、K比例(17∶9∶19),研究控释肥养分规律对烟叶产质量和生长发育的影响,提高肥料的利用率,初步形成一套科学合理的控释肥施用技术。

为明显体现试验处理效果,按施肥总量设为纯N 90.0~105.0 kg/hm2不同示范处理区,按不同肥料种类及用量,选取最佳肥料配比及总氮量。2013年试验示范面积14.2 hm2。试验设计共分4个处理,处理1为施纯N 90.0 kg/hm2,处理2为施纯N 97.5 kg/hm2,處理3为施纯N 105.0 kg/hm2,以不施控释肥、常规施氮量作对照(CK)。其中控释肥氮量占施肥氮量的50%左右。施肥方式以基肥与追肥相结合方式进行,追肥施用控释肥75 kg/hm2。其中,红河镇户全烟方3个农户分别重点承担做好3个处理的对比。其余为控释肥大田示范。

严格按照配方施肥方案进行施肥。通过研究试验组与对照组各时期农艺性状及产量情况调查,可知控释肥使用能有效提高烟叶生物学产量,有效提高烟叶等级及结构。红河户全村调查的烟田平顶期农艺性状及产量情况见表1、2。从各处理主要农艺性状来看,以处理3烟株的株高、叶数、茎围、节距等农艺性状表现最好,试验组均优于对照组。

通过处理对比试验发现,控释肥试验较对照试验产量高,以施氮量97.5 kg/hm2处理表现最好,单产、上等烟比例、均价、产值都较其他处理明显偏高,其中,上等烟较CK高8.72个百分点,均价高0.71元/kg,产值增加3 199.76元/hm2。

3.2 2014年开发及应用情况

2014年充分利用已有的控释肥施用技术,结合膜下小苗移栽技术,研究在烟叶生产上肥料施用方式的新途径,通过降低生产成本,提高肥料利用率,提高烟叶产质量。

引进3种不同氮磷钾养分缓释肥料:一是氮、磷、钾比例为13∶17∶15,总养分45%。二是氮、磷、钾比例为15∶6∶20,总养分41%。三是氮、磷、钾比例为17∶9∶19,总养分45%。

科学安排示范地块,在充分论证、分析了土壤、水利、生态环境等条件后,将“控释肥试验”项目分别安排在了红河镇石匠官庄、鄌郚镇上东山村、营丘镇小徐村等村综合条件较好的烟田共18.33 hm2。分别对3种控释肥进行不同养分含量、不同施氮量(纯N 82.5、90.0、97.5 kg/hm2)、不同缓释肥比例(45%、60%、75%)等多个处理对比试验示范,施肥方式以基肥与追肥相结合方式进行,追肥施用控释肥在75 kg/hm2左右。以下针对不同型号控释肥养分含量和控释肥用量占总施肥量不同比例2个小区处理组进行调查分析。

3.2.1 不同型号控释肥应用效果。施纯N 90 kg/hm2,施用不同型号控释肥,控释肥氮量比例达到施氮量的60%左右,共设4个处理,控释肥型号分别为13-17-15(处理1)、15-6-20(处理2)、17-9-19(处理3),其中以不施控释肥、常规施氮量作对照(CK)。施肥方式以基肥与追肥相结合方式进行。以红河石匠官庄3户为例,试验组与对照组各项数据见表3~6。

通过对控释肥的深入研究,根据对照试验发现:试验组农艺性状、生长状况稍优于对照组烟田,在抗病抗虫情况上未发现较明显优势,成熟期控释肥较对照田分层落黄有一定优势,产值与产量方面,以处理3数据较为强势,上等烟比例较CK高8.3个百分点,均价较CK高0.9元/kg,产值高3 284.85元/hm2。

3.2.2 不同缓释肥占总施肥比例对比。以施纯N 90 kg/hm2,施用17-9-19型号控释肥作基础,控释肥氮量比例占总施氮量的0%(CK)、45%、60%和75% 4种比例进行对比,施肥方式以基肥与追肥相结合方式进行。红河烟站调查数据见表7~10。

通过调查可知,控释肥氮肥含量60%相对其他处理及CK在生育期及产值上表现较好,控释肥氮肥含量75%处理次之,上等烟比例差距可达9.2个百分点,均价较CK高0.5元/kg,产值高3 078.75元/hm2。

3.3 2015年开发及应用情况

2015年在已有2年试验基础上,继续对控释肥在昌乐县砂壤土条件下的应用进行研究总结,并做好推广工作,通过试验情况,控释肥烟田在烤烟生产上取得一定成功,并顺利推广应用。2015年,试验示范面积30 hm2。具体安排:3月25日前调查烟田基本情况,研究控释肥施用量、施肥方法,确定N、P、K比例。制定施肥方案;3月26日至4月5日起垄;4月15—25日移栽。5—8月,调查烟田生育期及主要农艺性状;7—8月,烟叶样品收集;9—12月,收集资料,进行总结。在降低氮肥用量的基础上,继续对3种控释肥进行不同施氮量(纯N 67.5、82.5、97.5 kg/hm2)、不同缓释肥比例(45%、60%、75%)等多个处理对比试验示范,施肥方式以基肥与追肥相结合方式进行,追肥施用控释肥75 kg/hm2。同时结合滴灌技术和水肥一体化技术应用,做好以水调肥的技术研究,提高肥料利用率,降低肥料成本。

以鄌郚上东山试验田为例,缓释肥氮肥比例在60%左右,施氮量分3个处理,分别为67.5、82.5、97.5 kg/hm2,灌溉方式全部采用滴灌方式,分4次滴灌,第1次5月20日、滴灌4 h;第2次6月5日、滴灌6 h;第3次6月23日、滴灌8 h;第4次7月5日、滴灌9 h。滴水量180~270 m3/hm2。从大田长势及产质量来看,各处理均表现良好,各处理间无明显差异,分析原因主要由于滴灌技术的应用,水分供应及时,肥料释放周期及时,养分供应及时,烟株生长正常。

缓释肥滴灌结合技术应用以鄌郚烟站陶国光试验田调查数据为例见表11~14。其中,处理1为施纯氮量67.5 kg/hm2,处理2为施纯氮量82.5 kg/hm2,处理3为施纯氮量97.5 kg/hm2,CK为不施缓释肥、常规施氮量作对照。缓释肥氮肥比例在60%左右。

通过试验处理,对烤烟不同控释肥肥料配比不同含氮量进行产值效益分析。通过调查可知,施用纯N 82.5 kg/hm2,产值效益最高,与CK相比,产量提高49.5 kg/hm2,上等烟比例提高7.2个百分点,均价提高0.8元/kg,产值提高3 108.3元/hm2。

3.4 烟叶及土壤化验情况

烟叶检测情况(NO.NYC2015-12)见表15、16,土壤化验结果见表17。可以看出,控释肥可有效改善土壤理化性质,显著提高有益化学物质数量,提高烟叶产量及质量。

3.5 主要成果及创新点

通过对控释肥的深入研究,大田期控释肥表现良好,养分释放符合烟草生长发育的规律,且在成熟期控释肥较对照田分层落黄、成熟一致方面有一定优势。

通过试验最终筛选氮∶磷∶钾=17∶9∶19控释肥为烟叶生长最合理肥料,并通过不同施肥方式进行比较,最终确定施纯N 82.5~97.5 kg/hm2效果较好,控释肥氮量占总氮量的60%左右,施肥方式为起垄时基肥用量225 kg/hm2,团棵追肥75 kg/hm2为宜。通过试验对比,试验组与对照组烟田长势整体一致,烤后烟叶质量较好,通过试验观察烟株长势前期差异不大,但在中后期由于控释肥缓效释放肥力特点,相对常规对照情况,无脱肥早衰现象,能有效满足烟株中后期需肥供应,达到较合理的生长状态,开筋开片长相合理,分层落黄明细,达到中棵烟长相。结合滴灌技术和水肥一体化技术应用,做好以水调肥的技术研究,为降低烟田氮肥用量,提高肥料利用率,降低肥料成本做出应有的贡献。由于控释肥肥料肥力释放周期长这一特点,能更好吻合烟株生长期内肥料供应,所以烟株长势健壮,抗病能力增强,病毒病与细菌性病发病率有效降低,通过调查,病毒病可有效降低10%左右,细菌性病害降低8%左右。

4 经济分析和推广应用

通过近3年的试验与示范推广,植烟户能接受控释肥使用特性,示范及推广62.53 hm2,得到一致好评。

肥料成本方面能有效降低肥料成本,通过对2014年肥料对比试验调查得到数据如表18、19所示。通过对比可以看出,控释肥的使用可使肥料成本节省948元/hm2。

通过对2015年鄌郚烟站试验情况调查,与CK相比,产量提高49.5 kg/hm2,上等烟比例提高7.2个百分点,均价提高0.8元/kg,产值提高3 108.3元/hm2,2013年试验面积14.2 hm2,2014年18.33 hm2,2015年30 hm2,3年合计62.53 hm2,按照产值提高3 108.3元/hm2计算,增收194 362元,增加税收4.27万元,2项合计237 062元。

5 存在的主要问题

2013年项目实施过程中,虽然取得了一定成绩,但也存在一些问题。一是在大田后期雨水偏少情况下,可能导致部分缓释肥释放不完全;二是2013年烟叶生产整体丰产的情况下,施用缓释肥烟田生长状况稍优于对照组烟田,烤后烟叶质量表现较高,但在抗病、抗虫情况上未发现较明显优势。

2014年,项目运作取得了一定的进展和阶段性成果,但是天气气候异常,烟田生长过程中,团棵至旺长期内长时间干旱,严重影响了病害防治效果,影响了烟叶质量和产值。

2015年结合滴灌技术和水肥一体化技术应用,取得较好的效果,以水调肥技术研究,为降低烟田氮肥用量,提高肥料利用率,降低肥料成本做出应有的贡献。

6 建议

针对控释肥在烟草上的应用现状,提高烟农对控释肥特性的认识,结合昌乐当地土壤特性,宣传控释肥的经济、社会和生态效益。针对控释肥应用效果,结合滴灌的推广使用,进一步优化控释肥使用技术,降低生产成本,提高推广效率。做好技术指导、技术培训。通过举办培训班、现场指导等形式对烟农进行全员培训,使烟农得到认可并逐步推广应用。

7 参考文献

[1] 郑祥洲,张晶,张玉树,等.控释专用肥在烤烟生产上的应用[J].中国农学通报,2016(10):53-57.

[2] 黄松青,危跃,屠乃美,等.控释肥对烤烟光合特性和产质量与氮钾利用率的影响[J].中国烟草科学,2015(1):54-60.

[3] 王磊.不同施氮水平下的控釋肥对烟叶产量、品质及产值的影响[D].泰安:山东农业大学,2014.

[4] 张玉树,丁洪,唐丽娜,等.控释烟草专用肥对烟草生长的影响[J].安徽农业科学,2010(29):16314-16318.

[5] 孟庆洪,王先伟,杜传印,等.控释肥在烟叶生产上的应用效果[J].山东农业科学,2009(12):87-89.

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