不同水肥一體化模式對烤煙生長(cháng)發(fā)育與品質(zhì)的影響

劉 流, 劉 園, 李 鵬, 吳 疆, 薛子鐘, 牛莉莉, 王 輝,李 倩, 程玉淵, 喬 翔

(河南省煙草公司 南陽(yáng)市公司, 河南 南陽(yáng) 473000)

【研究意義】鉀是煙草生長(cháng)發(fā)育所必需的一種礦質(zhì)元素,是多種酶的活化劑,可提高烤煙抗逆性和改善煙葉品質(zhì),美國津巴布韋的優(yōu)質(zhì)烤煙含鉀量為4%～6%[1-2],而河南煙區煙葉含鉀量很少超過(guò)2%[3-7]。氯是煙草整個(gè)生育期必需的微量元素,適宜的氯含量有利于提高煙葉品質(zhì),一般認為煙葉較適宜的氯含量為0.3%～0.8%。煙葉鉀氯比越大,燃燒性越好,適宜的鉀氯比為4～10,鉀氯比過(guò)高或過(guò)低均影響煙葉的燃燒性和香氣味[8-12]。目前,河南省部分地區煙葉氯離子含量較高,鉀離子含量較低,鉀氯比不協(xié)調[13],因此,開(kāi)展水肥一體化對烤煙生長(cháng)發(fā)育和品質(zhì)尤其是鉀氯含量的影響研究具有重要現實(shí)意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】水肥一體化技術(shù)可實(shí)現大田水肥的綜合管理,有效提高作物對養分的吸收利用效率[14-19]。尤曉瑩[20]研究發(fā)現,在烤煙生產(chǎn)中,水肥一體化技術(shù)可降低烤后煙葉的氯含量;丁亞會(huì )等[21-22]研究表明,采用水肥一體化方式追施的鉀離子易被煙株根系吸收,從而提高煙葉對鉀離子的吸收利用;李強等[23]認為,土壤中的鉀離子和追施的鉀肥會(huì )被干旱的土壤固定,在一定程度上影響煙葉對其有效吸收,同時(shí)在煙株打頂后生長(cháng)中心轉移,煙葉中鉀離子回流至根,從而造成葉片鉀含量降低?！狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前,關(guān)于烤煙施肥技術(shù)研究主要集中于采用水肥一體化施肥技術(shù)對烤煙品質(zhì)的影響,而有關(guān)水肥一體化條件下鉀肥不同施用時(shí)間對烤煙品質(zhì)的影響研究鮮有報道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以云煙87為試驗對象,研究不同水肥一體化模式對烤煙生長(cháng)發(fā)育及品質(zhì)的影響,旨在為烤煙栽培提鉀降氯及煙區可持續發(fā)展提供參考。

1.1 試驗地概況

試驗在鄧州市張村鎮進(jìn)行,試驗地肥力均勻,地面平整,排灌方便。土壤為黃棕壤,pH 7.08,堿解氮60.33 mg/kg,速效磷31.26 mg/kg,速效鉀142.69 mg/kg,有機質(zhì)18.25 g/kg,氯35.12 mg/kg。

1.2 試驗材料

1.2.1 烤煙 參試品種為云煙87,由玉溪中煙種子有限責任公司生產(chǎn)。

1.2.2 肥料 煙草專(zhuān)用肥(N∶P2O5∶K2O=10∶10∶18,總養分≥40%)購自湖北香青化肥有限公司;芝麻餅肥(有機質(zhì)65%,N 6.7%,P2O53.4%,K2O21%)購自駐馬店汝南鑫鑫肥業(yè)有限公司;K2SO4(水溶性K2O≥50%),購自青上化工(惠州)有限公司;液態(tài)鉀肥(N≥10 g/L,K2O≥400 g/L)購自河南普利農業(yè)科技開(kāi)發(fā)有限公司。

1.2.3 儀器設備 FUTUR-AA2 連續流動(dòng)分析儀購自法國 AMS Alliance公司。FP640火焰光度計購自上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計 采用完全隨機區組排列,共設3個(gè)處理:CK,常規施肥+滴灌,滴灌方式為灌水2 h,水量為150 m3/hm2;T1,常規施肥+移栽后50 d和60 d滴入專(zhuān)用液體鉀肥150 kg/hm2,滴灌方式為30 min水+45 min肥+45 min水;T2,常規施肥+移栽后40 d、50 d和60 d滴入專(zhuān)用液體鉀肥150 kg/hm2,滴灌方式為30 min水+30 min肥+60 min水。于4月15日移栽烤煙,每處理植煙1 100株,不設置重復,試驗面積667 m2,行距120 cm,株距50 cm,小區間設置保護行。移栽前基施煙草專(zhuān)用肥450 kg/ hm2、芝麻餅肥600 kg/hm2、K2SO4375 kg/hm2。根據當地實(shí)際情況在移栽后20～30 d滴灌,全生育期共進(jìn)行6次灌溉,每隔10 d灌溉1次,每次2 h,水量為150 m3/hm2,其中,T1和T2處理液體鉀肥分別分2次和3次進(jìn)行,均共計90 min。

1.3.2 調查項目及方法

1) 農藝性狀。每小區按“S”形隨機選取長(cháng)勢一致的煙株10株并標記,參照《煙草農藝性狀調查測量方法》(YC/T 142—2010)[24]在圓頂期測定煙株的打頂株高、有效葉數、莖圍、節距、最大腰葉長(cháng)和寬。

2) 常規化學(xué)成分。采用“S”形采樣方法,烤煙打頂后留葉22片,C3F 10～17片,B2F 18～22片,在移栽后60 d、80 d和100 d隨機選取新鮮中、上部煙葉樣品各1 kg,105 ℃殺青15 min,60 ℃烘干備用。選取各處理C3F和B2F烤后煙葉各2 kg采用連續流動(dòng)分析法測定總糖、還原糖、煙堿、總氮和氯含量;用火焰光度法測定鉀含量[25]。

1.4 數據統計與分析

采用Excel 2016對試驗數據進(jìn)行統計分析與繪圖。

2.1 不同處理圓頂期烤煙的農藝性狀

從表1看出,不同處理圓頂期烤煙的農藝性狀存在差異?？緹煷蝽斨旮?30.5～147.3 cm,為T(mén)2>T1>CK;有效葉數21.5～21.6片,為T(mén)2>T1=CK;莖圍8.9～9.1 cm,為T(mén)2>T1>CK;節距4.5～4.8 cm,為T(mén)2>T1>CK;最大腰葉長(cháng)67.3～71.2 cm,為T(mén)2>T1>CK;最大腰葉寬32.0～33.7 cm,為T(mén)1>T2>CK。與CK比,T1和T2均可有效提高煙株農藝性狀,除有效葉片數和最大腰葉寬外,其余指標均以T2表現最佳。

表1 不同處理圓頂期烤煙的農藝性狀

2.2 不同處理烤煙上部葉和中部葉的氯離子含量

由圖1可知,不同處理烤煙上、中部葉的氯離子含量有所差別。B2F:烤煙移栽后60 d、80 d和100 d煙葉氯離子含量分別為1.33%～1.86%、1.48%～2.16%和1.68%～2.35%,均依次為T(mén)2

圖 1 不同處理烤煙上部葉和中部葉的氯離子含量

2.3 不同處理烤煙上部葉和中部葉的鉀離子含量

由圖2可知,不同處理烤煙上部葉和中部葉的鉀離子含量不同。B2F:烤煙移栽后60 d煙葉鉀離子含量1.58%～1.62%,為CK

圖 2 不同處理烤煙上部葉和中部葉的鉀離子含量

2.4 不同處理烤后煙葉的常規化學(xué)成分

從表2看出,不同處理不同部位烤后煙葉的常規化學(xué)成分存在差異。B2F:氯1.55%～1.80%,均高于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍;鉀1.73%～1.78%,略低于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍;煙堿2.36%～3.99%,T2在優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍;總糖和還原糖分別為18.19%～23.30%和17.24%～21.91%,均在優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍;鉀氯比和糖堿比分別為0.98～1.13和4.32～9.28。C3F:氯1.25%～1.27%,均高于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍;鉀1.42%～1.89%,略低于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍,其中T1和T2煙葉的鉀含量較CK明顯增加;煙堿3.05%～3.20%,略高于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍;總糖和還原糖分別為14.31%～23.36%和13.13%～20.61%,T1和T2均在優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍;鉀氯比和糖堿比分別為1.12～1.49和4.24～6.44。與CK比,T1和T2的B2F煙堿含量和C3F鉀離子、總糖含量提升較為明顯,從而使得烤后煙葉化學(xué)成分更加協(xié)調。

表2 不同處理烤后煙葉的常規化學(xué)成分

煙草是我國重要的經(jīng)濟作物,鉀氯比是衡量煙葉品質(zhì)的重要因素。河南煙區土壤中氯含量變幅較大,土壤氯含量平均為30.13 mg/kg,略高于適宜種植烤煙的土壤氯含量(30 mg/kg)[26]。影響烤煙對氯吸收的主要有土壤氯、灌溉水、降水量和肥料,其中,土壤氯是煙株氯吸收的主要來(lái)源。本試驗在烤煙移栽后60 d采用不同水肥一體化方式進(jìn)行灌溉,在移栽后60 d、80 d和100 d分別測定煙葉氯含量結果顯示,與CK比,常規施肥基礎上滴入專(zhuān)用液體鉀肥150 kg/hm2處理可明顯降低煙葉氯含量,抑制煙株對土壤氯離子的吸收,從而提升煙葉鉀氯比,與杜甫等[27]的研究結果一致。對于烤后煙葉,常規施肥+移栽后40 d、50 d和60 d滴入專(zhuān)用液體鉀肥150 kg/hm2(30 min水+30 min肥+60 min水)處理能降低上部葉的氯離子含量,提高鉀離子含量,常規施肥+移栽后50 d和60 d滴入專(zhuān)用液體鉀肥150 kg/hm2(30 min水+45 min肥+45 min水)和常規施肥+移栽后40 d、50 d和60 d滴入專(zhuān)用液體鉀肥150 kg/hm2(30 min水+30 min肥+60 min水)處理均能提高中部煙葉鉀離子含量,從而提升鉀氯比,與童鑄[28]的研究結論相似。水肥一體措施能有效調控煙葉的內在化學(xué)成分,使其接近優(yōu)質(zhì)烤煙范圍,有利于改善煙葉品質(zhì),主要原因是水肥一體化技術(shù)可根據煙草的需鉀規律精準施肥,通過(guò)在生育中、后期補施鉀肥以降低鉀素被“稀釋”的速率,同時(shí)隨水施肥提高了煙草對鉀素的吸收利用效率。

常規施肥基礎上滴入專(zhuān)用液體鉀肥150 kg/hm2可有效提高煙株農藝性狀,降低煙葉氯離子含量,提高鉀離子含量,改善烤后煙葉化學(xué)成分協(xié)調性,從而提高烤煙品質(zhì)。以常規施肥+移栽后40 d、50 d和60 d滴入專(zhuān)用液體鉀肥150 kg/hm2(30 min水+30 min肥+60 min水)處理最佳。