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水溶性追肥配施促根剂对烤烟产量和质量的影响

2023-05-30黄琼慧谢会雅陈舜尧王新月邓小华

安徽农业大学学报 2023年2期
关键词:水溶性外观烤烟

黄琼慧,张 阳,谢会雅,蔡 奇,陈舜尧,周 毅,王 旋,何 伟,王新月,邓小华*

水溶性追肥配施促根剂对烤烟产量和质量的影响

黄琼慧1,张 阳2,谢会雅2,蔡 奇2,陈舜尧2,周 毅2,王 旋2,何 伟2,王新月1,邓小华1*

(1. 湖南农业大学农学院,长沙 410128;2. 湖南省烟草公司株洲市公司,株洲 412400)

为提高稻茬烤烟产质量,以云烟87为材料,采用双因素试验,设计施用促根剂(地康食安1号、诱抗特、普多收魔力根)和追肥模式(传统追肥、水溶性追肥),研究了促根剂、水溶性追肥及其互作对烤烟经济性状、外观质量、物理特性、化学成分、评吸质量的影响。结果表明,施用水溶性追肥配施促根剂,有利于提高烟叶产量8.41% ~ 28.53%、产值12.29% ~ 36.88%、上等烟率2.55% ~ 10.63%,改善烟叶外观质量和物理特性,提高烟叶化学成分协调性,提高烟叶评吸质量,提高上部叶评吸总分6.05%~8.54%,中部叶7.89% ~ 9.78%,下部叶4.58% ~ 8.74%,可增糖增钾,但上部烟叶烟碱含量增加,综合以水溶性追肥配施“地康食安1号”、“诱抗特”综合效益最佳,且在实际生产中具有一定推广价值。

促根剂;水溶性肥料;质量评价;烤烟

南方稻作烟区雨水多易导致肥料养分流失,加之烤烟移栽期和生根期的低温阴雨天气对早生快发的影响,导致肥料利用率低而过量施用化学肥料[1-2]。如何促进烤烟大田前期根系发育提高烟株吸收养分能力,优化施肥模式以满足烟株养分需要与供应强度吻合,提高肥料利用率以减少化肥用量[3],改善烟叶品质,提高烤烟种植效益,已成为稻作烟区烤烟可持续生产亟待解决的问题。水溶肥具有肥效快和吸收率高的优点,朱经伟等[4]认为水溶根施追肥可提高烤烟对氮、磷、钾肥的表观利用率,显著提高烟叶品质;夏昊等[5]采用水溶性追肥替代常规追肥,改善了烤烟生长,提高了养分吸收率和烤烟经济性状和内在品质;沈晗等[6]在化肥减量条件下施用水溶性追肥,显著提高了烤烟干物质积累量和肥料利用率。促根剂可促进低温状态下的烤烟地上部和根系发育[7-8],祁帅[9]施用促根剂改善了烟叶品质,增加了中上等烟比例、产量和产值;彭润润等[10]研究认为增施γ-聚谷氨酸和豆浆灌根均可有效促进皖南烟区的烟株根系生长,提高烤烟产质量,改善烟叶品质。但有关南方稻作烟区水溶性追肥配施促根剂对烤烟产质量的影响还鲜有报道。本研究采用双因素试验方法,在施用水溶性追肥的施肥模式中配施促根剂,探讨其对烤烟产量和质量的影响,为南方稻作烟区优质烟叶促早生快发提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

于2021年在湖南省株洲市茶陵县腰陂镇开展试验。试验地位于茶陵县中部,地理坐标为113°39′E, 26°53′N,属亚热带季风湿润气候区,气候温和,雨量充沛,冬寒期短。年平均气温17.9℃,活动积温5 509 ℃,无霜期294 d,年均降雨量1 423 mm。试验地处烟稻轮作烟区,pH5.82,有机质44.23 g·kg-1,碱解氮34.72 mg·kg-1,有效磷60.22 mg·kg-1,速效钾250.14 mg·kg-1。试验烤烟品种为云烟87。烟草专用基肥:N、P2O5、K2O含量分别为7%、17%和8%,总养分≥29%,硝态氮/总氮≥20%,有机质≥15%;生物发酵饼肥:总养分≥8%,有机质≥70%;硫酸钾:K2O≥52.0%,氯含量≤1.0%,硫含量≥17.5%;灌蔸肥:N、P2O5和K2O含量分别为20%、9%和0%,总养分≥29%,硝态氮/总氮≥40%,含硼、镁、锌、钼;含黄腐酸,含抗病解磷复合功能菌、天然生物抗病素、保水保肥营养增效剂等,为全水溶肥;水溶追肥:N、P2O5和K2O含量分别为10%、0%和40%,总养分≥50%,硝态氮/总氮≥75%,全水溶;烟草专用提苗肥:N、P2O5和K2O含量分别为20%、9%和0%,总养分≥29%,硝态氮/总氮≥40%;烟草专用追肥:N、P2O5和K2O含量分别为10%、0%和32%,总养分≥42%,硝态氮/总氮≥50%。试验使用促根剂为地康食安1号(矿源腐殖质微粉,有机质含量大于80%,氮、磷、钾含量大于5%),地康食安农业科技有限公司;诱抗特(植物抗逆诱导剂,主要成分20%恶霉·稻瘟灵乳油),湖北移栽灵农业科技股份有限公司;普多收魔力根(主要含枯草芽孢杆菌、海藻酸和壳聚糖),普多收国际贸易有限公司。

1.2 试验设计

双因素随机区组试验。追肥模式(C)设2个水平:C1为水溶性追肥,C2为传统追肥,具体见表1;促根剂种类(D)设4个水平:D1为地康食安1号(兑水成10%浓度溶液),D2为诱抗特(兑水成0.3%浓度溶液),D3为普多收魔力根(兑水成5%浓度溶液),D4为不施加任何促根剂。促根剂在移栽后与定根水混匀后浇施于根部。8个处理,3次重复,24个小区,小区面积65 m2,随机区组排列。烤烟漂浮育苗,3月12日移栽,种植密度为50 cm(株距)×120 cm(行距),单垄栽培,垄高40 cm。烤烟基肥施氮量相同,m(N)、m(P2O5)和m(K2O)分别为63.00、153 和150 kg·hm-2;水溶性追肥(C1),m(N)、m(P2O5)和m(K2O)分别为100.50 、14.85和348.00 kg·hm-2;传统配方追肥(C2),m(N)、m(P2O5)和m(K2O)分别为106.50、10.80和342.00 kg·hm-2;施用方法和具体施用时间见表1。其他田间管理和生产措施一致,与株洲市优质烤烟生产技术规程相同。

表1 传统追肥与水溶性追肥的施用方法

1.3 检测指标及方法

(1)烤烟经济性状考查:每个处理单采、单烤,由分级专家分级后,考查上等烟比例、均价、产量、产值等烟叶经济性状[11]。

(2)烟叶外观质量量化评价:各处理选取具有代表性的X2F、C3F和B2F 等级烟叶,聘请分级专家对烟叶颜色、成熟度、叶片结构、油分、色度、身份等指标逐项进行鉴定,并按10分制进行打分[12],分别按0.20、0.30、0.16、0.12、0.10和0.12的权重计算外观质量总分。

(3)烟叶物理性状测定指标及方法:各处理选取具有代表性的X2F、C3F和B2F 等级烟叶,平衡水分后,参照文献[13-14]的方法测定长度、宽度、单叶重、含梗率、叶片厚度、平衡含水率、叶质重等物理性状指标。

(4)化学成分测定指标及方法:各处理选取具有代表性的X2F、C3F和B2F 等级烟叶,采用SKALAR间隔流动分析仪测定烟叶中总糖、还原糖、烟碱、总氮、氯、淀粉和绿原酸含量;钾含量采用火焰光度法测定。

(5)单料烟感官评吸及量化评价:各处理选取具有代表性的X2F、C3F、B2F 等级烟叶,经过回潮、切丝,卷制成每支(900±15)mg、长85 mm的单料烟支。由浙江中烟技术中心组织专业评吸人员按YC/T 138—1998·烟草及烟草制品[15]进行感官质量评价,对刺激性(10分)、干燥感(8分)、余味(10分)、香气质(20分)、细腻程度(6分)、柔和程度(6分)、圆润感(8分)、香气量(18分)、透发性(6分)、杂气(8分)等10个评价指标打分,10个指标分值和就是感官评吸质量总分。

1.4 统计分析方法

数理统计分析采用Excel 2010及SPSS 20.0等软件。新复极差法进行多重比较,小写英文字母表示显著差异为0.05水平。

2 结果与分析

2.1 对烤烟经济性状的影响

由表2可知,追肥模式C1的上等烟率、均价、产量和产值较C2分别高1.45%、0.43元·kg-1、183.45 kg·hm-2和6 781.38元·hm-2;其中,不同追肥模式的上等烟率、产量和产值的差异达显著水平,表明水溶性追肥有利于提高烤烟经济性状。施用促根剂可提高烤烟经济性状,促根剂D1、D2和D3的上等烟率较D4分别高4.9%、2.01%和1.88%,均价较D4分别高1.32、0.81和0.71元·kg-1,产量较D4分别高416.85、169.35 和215.10 kg·hm-2,产值较D4分别高16 082.13、7 018.98和8 180.80元·hm-2;其中,不同促根剂的上等烟率、产量和产值的差异达显著水平,综合来看,以促根剂D1的经济性状最好,其次是D2。追肥模式与促根剂互作对烤烟上等烟率、产量和产值的影响均达显著水平,均以C1D1的经济性状最好。

表2 水溶性追肥配施促根剂对烤烟经济性状的影响

注:不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。下同。

2.2 对烟叶外观质量的影响

由表2的B2F等级看,追肥模式C1的颜色、成熟度、叶片结构、油分、色度和身份的分值均高于C2,C1外观质量总分较C2高7.40%;不同促根剂的外观质量指标差异显著,促根剂D1、D2、D3的外观质量总分较D4分别高13.49%、8.23%和7.93%,达显著水平;追肥模式与促根剂互作的外观质量指标差异显著,以C1D1和C1D2的外观质量总分相对较高。由C3F等级看,追肥模式C1的颜色、成熟度、叶片结构、油分、色度和身份的分值与C2差异不显著;C1外观质量总分较C2高6.95%,达显著水平;不同促根剂的外观质量指标差异显著,促根剂D1、D2和D3的外观质量总分较D4分别高16.35%、6.05%和6.83%,D1显著高于D4;追肥模式与促根剂互作的外观质量指标差异显著,以C1D1的外观质量总分相对较高。由X2F等级看,追肥模式C1的颜色、成熟度、叶片结构、油分、色度和身份的分值与C2差异不显著;C1外观质量总分较C2高5.92%,达显著水平;不同促根剂的颜色、成熟度和叶片结构等外观质量指标差异显著,促根剂D1、D2和D3的外观质量总分较D4分别高13.52%、9.63%和7.92%,达显著水平;追肥模式与促根剂互作的颜色、成熟度、叶片结构和色度等外观质量指标差异显著,外观质量总分以C1D1和C1D2相对较高。由此可见,水溶性追肥、促根剂及其互作有利于提高烟叶外观质量。

表3 水溶性追肥配施促根剂对烤烟外观质量的影响

表4 水溶性追肥配施促根剂对烤烟物理特性影响

2.3 对烟叶物理特性的影响

由表2看,水溶性追肥、促根剂及其互作对烟叶宽度、单叶重的影响差异不显著。追肥模式C1和C2的烟叶长度差异不显著;在C3F和X2F等级中,不同促根剂的烟叶长度差异不显著,但B2F等级的促根剂D1、D2和D3的烟叶长度较D4分别高8.87%、15.71%和11.59%;追肥模式与促根剂互作的B2F、C3F等级烟叶长度差异显著,B2F等级烟叶长度以C1D1、C1D2、C1D3和C2D2处理相对较长,C3F等级烟叶长度以C1D1、C1D3、C1D4和C2D1处理相对较长。追肥模式C1和C2的叶片厚度差异不显著;B2F等级的促根剂D1、D2和D3的叶片厚度较D4分别高10.49%、19.86%和7.64%;C3F等级的促根剂D1、D2和D3的叶片厚度较D4分别高9.06%、23.23%和27.16%;X2F等级的促根剂D1、D2和D3的叶片厚度较D4分别高15.16%、4.22%和7.49%;追肥模式与促根剂互作的叶片厚度差异显著,B2F等级以C1D2和C2D2处理相对较厚,C3F等级以C1D3和C2D2处理相对较厚,X2F等级以C1D1和C2D3处理相对较厚。在B2F、C3F和X2F等级中,追肥模式C1的叶质重较C2分别高10.08%、18.61%和22.84%;B2F等级的促根剂D1、D2和D3的叶质重较D4分别高37.30%、25.75%和4.95%;C3F等级的促根剂D1、D2和D3的叶质重较D4分别高27.36%、11.58%和2.10%;X2F等级的促根剂D1、D2和D3的叶质重较D4分别高40.25%、12.97%和15.57%;追肥模式与促根剂互作的叶质重差异显著,3个等级均以C1D1处理相最高。追肥模式C1和C2的含梗率差异不显著;B2F等级的促根剂D1、D2和D3的含梗率较D4分别低8.15%、11.22%和13.49%;C3F等级的促根剂D1、D2和D3的含梗率较D4分别低9.21%、10.71%和3.38%;追肥模式与促根剂互作的含梗率在B2F和C3F等级差异显著;水溶性追肥、促根剂及其互作对X2F等级含梗率影响不显著。B2F等级的追肥模式C1的平衡含水率较C2高26.89%;促根剂D1、D2和D3的平衡含水率较D4高,但只有C3F等级的差异显著;追肥模式与促根剂互作的平衡含水率差异显著,B2F等级以C1D2、C1D3和C1D4相对较高,C3F等级以C2D1、C2D2和C2D3相对较高,X2F等级以C1D2、C1D4和C2D2相对较高。以上结果表明,水溶性追肥可提高叶质重,提高上部烟叶的平衡含水率;促根剂可增加烟叶长度和厚度,提高叶质重,降低中部和上部烟叶的含梗率。

表5 水溶性追肥配施促根剂对烤烟常规化学成分的影响

图1 水溶性追肥配施促根剂对烤烟评吸总分的影响

Figure 1 Effects of water-soluble topdressing combined with root-promoting agent on total smoking score of flue-cured tobacco

2.4 对烟叶化学成分的影响

从表5看,水溶性追肥、施用促根剂有利于提高烟叶糖含量,B2F、C3F和X2F等级中,C1总糖含量较C2分别高5.16%、5.12%和15.53%,C1还原糖含量较C2分别高8.13%、8.14%和9.19%;促根剂D1、D2和D3的糖含量均高于D4,其中促根剂D1的糖含量显著高于D4。追肥模式与促根剂互作总体上以C1D1和C1D2相对较高。水溶性追肥、施用促根剂提高了B2F等级烟碱含量,C1烟碱含量较C2高7.25%,D1、D2和D3烟碱含量较D4分别高23.64%、9.69%和10.85%;追肥模式与促根剂互作以C1D1烟碱含量最高。水溶性追肥有利于提高烟叶钾含量,B2F、C3F和X2F等级中,C1钾含量较C2分别高38.85%、7.76%和8.82%;施用促根剂有利于提高B2F和C3F等级的烟叶钾含量,B2F等级中D1、D2和D3钾含量较D4分别高34.00%、4.67%和5.33%,C3F等级中D1、D2和D3钾含量较D4分别高28.71%、17.32%和4.46%;追肥模式与促根剂互作以C1D1和C1D2的烟叶钾含量较高。水溶性追肥、促根剂及其互作对烟叶总氮、氯含量的影响差异不显著。由此可见,水溶性追肥和促根剂可增糖增钾,但也会提高上部烟叶的烟碱含量。

2.5 对烟叶评吸质量影响

由图1可知,水溶性追肥C1的评吸总分显著高于C2,在B2F、C3F和X2F等级中,C1评吸总分较C2分别高3.30%、4.75%和3.21%。从不同促根剂施用效果看,B2F等级中D1、D2和D3评吸总分较D4分别高1.94%、6.24%和8.29%,C3F等级中D1、D2和D3评吸总分较D4分别高11.10%、4.76%和1.49%,X2F等级中D1、D2和D3评吸总分较D4分别高23.18%、17.50%和1.58%。追肥模式与促根剂互作的评吸总分在B2F、C3F和X2F等级均以C1D1和C1D2处理较高。可见水溶性追肥可提高烟叶评吸质量,施用促根剂D1和D2也可提高评吸质量,两者互作以C1D1和C1D2处理的评吸质量较好。

3 讨论与结论

前人研究发现[5,16],施用水溶性肥料可缩短烤烟生育期,促进烤烟的生长,提升烟株干物质积累量,改善烤烟经济性状,提高烟叶产质量。曹小闯等[17]研究发现,常规施氮条件下根施有机水溶肥能显著提高水稻产量,且优于叶面喷施;氮肥减施15%时,根施肥和叶面肥配施可显著缓解减氮对水稻产量的影响。夏全杰[18]研究表明,有机水溶肥能缓解过量化肥对蔬菜品质的负面影响,缓解土壤酸化现象,促进大田蔬菜根系发育,进而改善蔬菜品质,提高蔬菜产量及包心率,显著提高氮肥利用效率,提高蔬菜经济效益,本研究采用水溶性追肥替代常规追肥,在减施氮肥6 kg·hm-2情况下,可提高烤烟经济性状和烟叶外观质量,促进烟株的生长发育,从而改善烟叶物理特性,提高叶质重,有利于提高烟叶糖、钾含量,可显著提高评吸质量。

李玥等[19]研究表明,促根剂通过增加根系数量进而促进烤烟移栽后根系生长,可缩短还苗期,显著改善烟苗素质,有利于烤烟后期产量及品质的提高,提升钾素的吸收和利用。彭润润等[10]研究表明,在皖南烟区增施γ-聚谷氨酸和豆浆灌根均可有效促进烟株根系发育,增加烟株干物质积累量,显著提高烤烟产质量和上等烟比例,增加烟叶单叶质量、钾含量和香气量,改善上部叶感官质量,提升烟叶品质,这与本试验结果相一致。本研究促根剂处理可显著提高上等烟率、产量和产值,以及烟叶外观质量总分;提高了烟叶长度、厚度、叶质重,降低了中部和上部烟叶的含梗率,烟叶中糖、钾含量增加。但上部烟叶的烟碱含量也有所提升,这与张永辉等[20]研究结果基本一致。但是,张兆扬等[21]指出松土促根剂降低了烤烟的总氮、烟碱及蛋白质含量,这可能与试验地点和材料不同有关。

本研究结果中,追肥模式与促根剂互作可显著提高烤烟的经济性状,调节烟叶化学成分,从而改善烟叶外观质量和评吸质量。在本试验设计的新型追肥模式中,灌蔸肥含黄腐酸,可促进植株生长,改善作物品质[22];水溶追肥内钾含量提升,可有效调节烟株碳氮代谢,并有利于优质烟叶的形成[23],这可能是造成烟叶中糖、钾含量增长的关键因素。在促根剂中,地康食安1号的主要成分超微粉腐殖质可改善连作土壤微生态[24];诱抗特的主要成分恶霉·稻瘟灵乳油可促进烟株的生长发育,且对烟株根茎类病害有良好的预防效果,从而实现烤烟增产增收[25];普多收魔力根的主要成分枯草芽孢杆菌能够诱导植物在体内合成植物生长激素,促进植物生 长[26],这都有利于烤烟生长发育,为烤烟的优质生产打下基础。

本试验结果表明:烤烟施用水溶性追肥、促根剂及其互作,可促进烟叶经济性状、外观质量,有利于提升烤烟产量、产值、上等烟率,改善烟叶物理特性,提高叶质重,协调烟叶化学成分,可增糖增钾,但上部烟叶烟碱含量增加,提高烟叶评吸质量。因此施用水溶性追肥配施适量的促根剂,对烤烟的产质量有促进作用,可提高烟叶品质,协调烟叶化学成分,改善评吸质量。

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Effects of water-soluble topdressing with root-promoting agents on the quality of flue-cured tobacco production

HUANG Qionghui1, ZHANG Yang2, XIE Huiya2, CAI Qi2, CHEN Shunyao2, ZHOU Yi2,WANG Xuan2, HE Wei2, WANG Xinyue1, DENG Xiaohua1

(1. College of Agronomy, Hunan Agricultural University, Changsha 410128;2. Zhuzhou Branch of Hunan Tobacco Province Company, Zhuzhou 412400)

In order to improve the quality and yield of tobacco leaf production, a two-factor test was conducted to investigate the effects of root promoters, water-soluble topdressing agents and their interactions on the economic characters, appearance quality, physical properties, chemical composition and evaluation quality of flue-cured tobacco, using Yunnan Tobacco 87 as the material and designing the application of root promoters (Dikang Shi'an No.1, Youkangte, and Puduoshou) and topdressing mode (traditional topdressing, water-soluble topdressing).The results showed that the application of water-soluble topdressing with the application of root promoters was conducive to boosting the yield by 8.41%-28.53%, output value by 12.29%-36.88% and upper smoking rate of tobacco leaves by 2.55%-10.63%, improving the appearance quality and physical characteristics of tobacco leaves, and the coordination of tobacco chemical composition, improving the quality of tobacco leaf evaluation, increasing the integrated score of smoking in B2F by 6.05%-8.54%, C3F by 7.89%-9.78%, X2F by 4.58%-8.74%, increasing sugar and potassium, but the upper tobacco leaf nicotine content was also increased, and the comprehensive benefit of water-soluble topdressing with "Dikang Food Safety No. 1" and "Temptation Resistance Special" was the best, and had certain promotion values in the actual production.

root-promoting agents; water-soluble topdressing; quality evaluation; flue-cured tobacco

S572

A

1672-352X (2023)02-0219-09

2022-05-24

湖南省烟草公司株洲市公司科技项目(20-001)资助。

黄琼慧,硕士研究生。E-mail:leacwet@foxmail.com

通信作者:邓小华,博士,教授,博士生导师。E-mail:yzdxh@163.com

10.13610/j.cnki.1672-352x.20230511.012

2023-05-12 09:39:47

[URL] https://kns.cnki.net/kcms/detail/34.1162.S.20230511.1153.024.html

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