盘文政 易克 韩定国 袁建国 卢勇 李建洁 王斌 王靓贤

摘要：为改善植烟土壤的肥力状况，提高烟叶的产质量，开展生物碳基肥料、生物有机肥、土壤培肥剂等新型肥料对烤烟生长发育、产量及品质的差异性对比研究。结果表明，烤烟施用3种新型肥料后进入团棵期和旺长期的时间比常规施肥分别提前0～2 d、2～3 d。土壤培肥剂和生物有机肥能够显著提高烟株的株高、单株叶数及中部、上部最大叶面积，减轻烟株的主要病害。新型肥料的施用能改良土壤，改善烟株经济性状，协调烟叶化学成分及外观质量。在3种新型肥料中，施用土壤培肥剂和生物有机肥对当地土壤改良、烟株生长及产质量的提升效果好，故这2种新型肥料值得在当地推广。

关键词：新型肥料;烤烟;生物碳基肥料;生物有机肥;土壤培肥剂;常规施肥

中图分类号：S572.06 文献标志码： A文章编号：1002-1302（2020）13-0107-05

收稿日期：2019-07-23

基金项目：湖南中烟工业有限责任公司资助项目（编号：2015130111）。

作者简介：盘文政（1984—），男，湖南永州人，硕士，工程师，主要从事烟草技术和微生物肥料技术研究。E-mail：2456801755@qq.com。

通信作者：王靓贤，硕士，主要从事微生物肥料技术研究。E-mail：1711499690@qq.com。烤烟是我国重要的经济来源，而施肥技术是影响烟叶产量和品质的重要因素[1]，肥料是烤烟生长过程中不可缺少的营养来源。目前我国化肥利用率低，氮肥、磷肥与钾肥的当季利用率分别为30%～35%、10%～20%和35%～50%，而过量或不合理施肥导致土壤板结、地力下降、烟叶质量和经济效益降低;同时也带来一系列的生态环境问题[2-3]。为顺应肥料产业的发展趋势，技术、设备、工艺以及材料逐步被改进，符合现代农业要求的新型肥料被生产出来[4]。生物碳基肥料是生物质炭在高温情况下制成的肥料，施用生物质炭在整个生育期能有效促进烤烟的生长发育[5]。土壤培肥剂的主要原料为磷石膏，磷石膏含有植物生长必需的硫、钙、铁、锌、锰、硅等元素[6]，能促进植物的生长和酶活化，改善作物品质，增强作物抗病和抗旱能力[7]。生物有机肥是由油枯发酵制成的，发酵油枯能促进烟株生长发育，提高烟叶产量，增加烟草种植效益[8]。为保证烤烟施肥中营养的均衡与肥效，本研究从植烟土壤保育出发，开展生物碳基肥料、生物有机肥、土壤培肥剂等新型肥料在楚雄烟叶生产运用中的研究。以期培肥地力，为现代烟草农业生产提供理论基础。

1材料与方法

1.1供试材料

供试烤烟品种为云烟87。供试试验田土壤类型为沙壤土，土壤肥力中等，光照和排灌条件良好，前作为大麦。海拔为2 370 m，纬度为25.675 881°N，经度为102.051 336°E。土壤基本理化性状：pH值为6.15，有机质含量为31.61 g/kg，速效氮、有效磷、速效钾、交换性镁、有效锌、有效硼、有效硫、氯离子含量分别为128.07、51.61、619.85、228.26、1.44、1.82、16.51、28.68 mg/kg。

供试肥料为烟草专用基肥（含纯N、P2O5、K2O分别为15%、15%、18%）、烟草专用追肥（含纯N、P2O5、K2O分别为12.5%、0%、33.5%）和生物碳基肥（生物炭高温制成），3种肥料均由云南省微生物发酵工程研究中心有限公司提供;土壤培肥剂（磷石膏高温煅烧制成）由昆明隆青化工有限公司提供;生物有机肥（油枯发酵制成）由云南云叶化肥股份有限公司提供。

1.2试验设计

试验于2017年4—10月在云南省楚雄州武定县白路乡平地村委大平地村进行。试验设4个处理：

T1：常規施肥;T2：增施生物碳基肥 1 320 kg/hm2，并减少常规基肥中20%的肥料用量;T3：增施土壤培肥剂1 800 kg/hm2，并减少常规基肥中20%的肥料用量;T4：增施生物有机肥 1 200 kg/hm2，并减少常规基肥中20%的肥料用量。

试验采用随机区组设计，每个处理3次重复，共12个小区，每个小区种植烟草80株，行株距为1.2 m×0.5 m。当地常规施肥量为施用烟草专用基肥450 kg/hm2，烟草专用追肥 300 kg/hm2。各处理其他生产措施都按照当地优质烤烟生产技术进行实施。

1.3测定项目与方法

1.3.1土壤基本性状在烤烟移栽前、采烤后采用五点法，在每个小区分别采集0～20 cm土层的根际土壤，自然风干，送云南三标农林科技有限公司、云南同川农业分析测试技术有限公司进行指标的检测分析（检测指标有土壤pH值、有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量、速效氮含量、速效钾含量、速效磷含量、中微量元素含量等）。

1.3.2烟草各生育期和封顶期农艺性状记录各生育期的时间，参照YC/T 142—2010《烟草农艺性状调查测量方法》测量烟株的农艺性状，记载其株高、茎围、节距、有效叶数、最大叶长、最大叶宽，并计算出最大叶面积（最大叶面积=最大叶长×最大叶宽×0.634 5）[9]。

1.3.3烟草病虫害按照GB/T 23222—2008《烟草病虫害分级及调查方法》，对各处理进行常见病害系统调查[10]。

1.3.4烤后烟叶的经济性状每个处理的成熟烟叶单采单烤，烤后烟叶严格按照国家标准[11]进行分级，根据2017年烟叶收购价格计算各处理的均价、产量、产值及上等烟、中上等烟比例。

1.3.5烤后烟叶品质各处理选取1套烟叶样品[每套样品下部（X2F）、中部（C3F）、上部（B2F）叶各2 kg]，送云南三标农林科技有限公司、云南同川农业分析测试技术有限公司进行烟叶外观质量、常规化学成分分析。

1.4数据的整理与分析

采用Excel 2003软件整理相关数据，采用SPSS 22.0进行单因素方差分析，各处理间采用Duncans新复极差法进行显著性分析（P<0.05）。

2结果与分析

2.1土壤改良

由表1可知，对比供试土壤基本理化性状，T4处理的土壤pH值提高，其余处理土壤pH值均降低;T3处理土壤有机质、有效磷及速效钾含量明显增加，T4则明显减少;3种施用新型肥料的土壤交换性镁含量明显低于T1。T2和T3土壤有效锌、有效硼、有效硫含量高于T1，T3和T4处理氯离子含量高于T1。综合来看，T3对土壤改良效果最好，T2和T4对土壤的改良效果差，结合各处理烟株的田间表现来看，可能是因为这2种处理促进了烤烟对养分的吸收，导致植烟土养分含量降低。

2.2生育期

由表2可知，各处理整个生育期时间都为 115 d。与T1相比，T2、T4到达团棵期、旺长期的时间提前1～3 d;T3旺长期比T1仅提前2 d，其余各时期保持一致。由此可见，施用生物碳、土壤培肥剂和生物有机肥均能够促进烟株早生快发，其中以生物有机肥的施用效果最好。这主要是因为新型肥料的施用，提高了土壤养分供给的有效性，促进了烟株根系的快速生长，保证了烟株对养分的吸收。生物有机肥中的有益微生物菌群激发了土壤微生物活性，更有利于烟株的生长发育。

2.3封顶期农艺性状

由表3可知，T1处理的烟株株高、单株叶数最低，显著低于其他处理。T4株高最高，且显著高于其他处理，其次是T3。T4处理的烟株茎围 8.81 cm，显著高于其他处理，T1、T2、T3间差异不显

注：同列数据后不同小写字母表示差异显著（P<0.05），表5、表6同。

著。烟株节距以T1和T2最大，T4次之，T3最小，仅为6.21 cm。T3和T4的单株叶数都达到17张，且均显著高于其他处理。对于中部最大叶面积，T4、T3显著高于T1，较T1分别提高4.86%、3.72%。对于上部最大叶面积，T3、T4显著高于T1，较T1分别提高22.50%和17.03%。总体来看，各处理封顶后的农艺性状以T4的最好，T3的次之，T2和T1的稍差。

2.4主要病害发生情况

试验地主要病害有黑胫病、根黑腐病、番茄斑萎病和花叶病。由表4可知，黑胫病的发病率以T1的最高，T2次之，T3和T4较低;根黑腐病仅T1和T2处理有发病，发病率均为1.23%，其余处理未见发病;番茄斑萎病仅T4处理发病，发病率为0.62%;花叶病仅在T1发生，发病率为0.62%。总体来看，各处理抗病性从高到低的顺序依次为T3>T4>T2>T1。

2.5烤后烟叶经济性状

由表5可知，T3和T4的产量、均价均高于T1，产值分别比T1提高22.80%和21.47%。T3和T4的上等烟比例均达到55%以上，中上等烟比例均达到85%以上，都显著高于其他处理。获得优质、高产的烤烟必须具备良好的田间质量，且较高的均价及上等烟比例是获得烟叶高产值、高经济效益的重要因素[12-14]。试验表明，产量、产值、均价、上等烟比例和中上等烟比例均以增施土壤培肥剂和生物有机肥较高，增施生物碳基肥料和常规施肥的较低。

2.6烟叶化学成分

由表6可知，不同部位间各处理的烟叶总糖和还原糖含量都比較高，总糖含量都为38%～41%，还原糖含量为26%～39%。下部叶中，总氮含量以T4最高，显著高于其他处理;烟碱含量T1和T2处理显著高于T3、T4;T1淀粉含量为3.91%，与其他处理相比差异显著。中部叶以T4的总氮、烟碱和氧化钾含量最高。上部叶以T1处理的总氮含量最高，且与其他处理间差异显著;烟碱含量以T3和T4最高，显著高于T1和T2;T1和T3的氧化钾含量都达到1.82%，显著高于T2和T4。由此可见，新型肥料能促进烟株中部叶和下部叶钾含量，使烟叶的化学成分具有协调性。

注：各处理间的氯离子含量为0.00%～0.01%。

2.7烟叶外观质量

由表7可知，T3处理的下部叶颜色弱于T1、T2、T4，T1下部叶身份、油分与其他处理相比较差。在中部叶中，T3颜色为橘黄，其他处理都为柠檬黄，T1叶片身份和油分稍差。在上部叶中，T1的成熟度表现为完熟，烤后烟叶外观质量与其他处理相比，较差。各处理烟叶的色度、长度以及残伤情况都保持不变。总体来看，T3的外观评价最好，T4和T2次之，T1最差。由此说明，增施生物碳基肥料、土壤培肥剂、生物有机肥能提高烟叶油分，能明显地改善烟叶的外观质量，其中以土壤培肥剂效果最好。

3讨论

新型肥料是指在物理、化学或生物作用下增强其营养功能的肥料[15]。生物有机肥是由有益微生物菌群和发酵油枯结合形成的一种安全、环保、高效的新型肥料。土壤中施入生物有机肥后，经微生物分解形成腐植酸，有利于截获土壤中的水分和矿质元素，改善土壤根际环境;此外，还能分泌多种代谢产物，有利于作物的生长发育[16]。土壤培肥剂的主要原料为磷石膏，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，还能促进烤烟的生长[17]。此外，施用生物碳基肥料也能有效提高烟株封顶期的农艺性状。牛玉德等研究也表明生物炭能促进烟株整个生育期的生长发育[5]。3种新型肥料的施用都能促进烟株生育前期的生长，这是因为生物有机肥充分腐熟后，大部分的养分在烟草生长前期释放出来;生物碳基肥料是高温制成的生物炭，其有机质含量丰富，并含有多种养分元素，这与刘月华等研究的结论（使用生物炭能促进烤烟前期生长）[18]吻合;土壤中施入磷石膏，也能改善土壤物理性状，增强土壤生物活性，促进养分转化[19]。

本试验中新型肥料能够有效减轻黑胫病、根黑腐病和花叶病的发病率。研究表明，施用生物炭影响了土壤的微环境[20]，可能增强了烟株的抗病能力。此外，大量研究也表明，施用生物有机肥能降低烟草病害发生率[21-23]，能促使烟株的需肥规律与土壤供肥规律相吻合，使养分供应更加合理，从而使烟株生长健壮，抗病性增强;生物有机肥中的有益微生物也能够抑制有害微生物的生长繁殖，减轻其侵染和危害程度。生物有机肥的施用导致烟株有轻微的番茄斑萎病，可能是因为生物有机肥中添加的有益功能菌对番茄斑萎病毒病不仅没有抑制作用，反而起到促进作用。

施用生物有机肥能明显改善烟叶品质，这可能是发挥了发酵油枯的内在优势，与烟草专用肥料配合施用后，植烟土壤的养分供应更协调，增加了烟株的抗逆性，油枯中含有的氨基酸和腐殖酸有利于烟株的吸收和糖类、蛋白质在烟株中的积累，从而增加了烤烟的产量、品质[24]。生物碳基肥料施入到植烟土壤中，能够明显提高烤后烟叶的下部叶和中部叶的化学成分，这与前人研究结论[25]一致，但增施生物碳基肥对均价和上等烟比例的影响效果不明显，这可能跟上部烟叶的化学成分不协调有关。云南烟叶属于清香型，总糖和还原糖含量较高，并与烟碱、总氮含量呈极显著负相关关系[26]，故从整体上来看烟碱和总氮含量较低。钾是评价烟叶品质的重要指标，新型肥料的施用，有利于植株对钾的吸收，加之较高的总糖和还原糖含量，能够协调烟叶中的化学成分。土壤培肥剂中含有多种微量元素，能增加植烟土壤养分含量，改良效果显著，有利于烟株的生长发育。但新型肥料施用后出现上部烟叶钾含量小于或等于常规施肥的现象，这可能是因为大田前期肥效释放速度较快，后期连续降雨导致养分严重流失。

4结论

新型肥料的施入，能够改良土壤，促进烟株早生快发，提高烟株的农艺性状和抗病性，减少病害的发生，提高烤烟的经济性状，并且改善烤烟的外观质量。3种新型肥料综合表现最好的为生物有机肥和土壤培肥剂，生物碳基肥料在本次试验中表现稍差，故建议该地区推广生物有机肥和土壤培肥剂。

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