張煥菊，陳 剛，王樹聲*，宗 浩，李湘?zhèn)?，劉洪祥，徐發(fā)華，王新中

應(yīng)用生物有機(jī)肥減少烤煙化肥用量試驗(yàn)研究

張煥菊1，2，陳 剛1，王樹聲1*，宗 浩3，李湘?zhèn)?，劉洪祥1，徐發(fā)華5，王新中5

［1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，青島 266101；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京 100081；3.山東臨沂煙草有限公司，山東臨沂 276001；4. 紅塔煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司原料部，云南 玉溪 653100；5.云南省煙草公司大理州公司，云南 大理671000］

為探究烤煙生產(chǎn)上應(yīng)用生物有機(jī)肥降低化肥用量的可行性及化肥減量的適宜比例，以大理當(dāng)?shù)乜緹熒a(chǎn)所施用的化肥常規(guī)用量為對(duì)照，研究了用等重生物有機(jī)肥代替15%、30%、45%和60%的化肥用量對(duì)烤煙生長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)性狀、內(nèi)在化學(xué)成分和感官評(píng)吸質(zhì)量的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)用生物有機(jī)肥降低化肥用量30%不僅不會(huì)阻礙烤煙生長(zhǎng)，還能在一定程度上改善烤煙經(jīng)濟(jì)性狀，使煙葉化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)，從而使各部位煙葉的感官評(píng)吸質(zhì)量整體得到改善。其他減肥比例則會(huì)對(duì)烤煙生產(chǎn)帶來(lái)不同程度的不良影響。研究認(rèn)為，在大理州烤煙生產(chǎn)上應(yīng)用生物有機(jī)肥降低化肥用量是可行的，且化肥減施比例為30%時(shí)較為適宜。

生物有機(jī)肥；化肥；大理；烤煙

為追求作物高產(chǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上普遍存在化肥過(guò)量施用的現(xiàn)象，由此引起的資源浪費(fèi)、環(huán)境污染和農(nóng)作物質(zhì)量下降等問題已不容忽視［1-3］。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上減少化肥用量并積極探索新型肥料來(lái)代替部分化肥的使用研究已在國(guó)內(nèi)外相繼展開［4-7］。生物有機(jī)肥是近年來(lái)應(yīng)用比較廣泛的一種新型肥料，其促進(jìn)作物生長(zhǎng)、改良土壤等作用已被很多研究證明［8-9］?？緹熓钱a(chǎn)量和品質(zhì)并重的經(jīng)濟(jì)作物，探究合理的施肥方法，提高煙葉品質(zhì)，改良植煙土壤并關(guān)注施肥對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響對(duì)于優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。目前在烤煙生產(chǎn)上應(yīng)用生物有機(jī)肥減少化肥用量的研究均是在養(yǎng)分投入不變的情況下用生物有機(jī)肥替代減少的化肥，其研究結(jié)果顯示應(yīng)用生物有機(jī)肥替代部分化肥的施用能夠促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)、煙株抗病性增強(qiáng)、產(chǎn)量和產(chǎn)值提高和煙葉內(nèi)在化學(xué)成分改善，明顯增加植煙根際土壤中微生物數(shù)量，提高土壤酶活性［10-12］。然而前人的施肥方法應(yīng)用在生產(chǎn)上卻稍顯繁瑣，因不同的生物有機(jī)肥養(yǎng)分含量有差異，為使養(yǎng)分投入相同還需復(fù)雜的計(jì)算，在生產(chǎn)上不易操作。因此，研究對(duì)在烤煙生產(chǎn)上直接用等重量的生物有機(jī)肥替代減施化肥的可行性進(jìn)行了探究，考察其對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量的影響，以期形成容易推廣的、具有應(yīng)用價(jià)值的減量化施肥方法，為今后生物有機(jī)肥在減量化施肥中的應(yīng)用提供技術(shù)支持和理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2013年在大理州彌渡縣新街鎮(zhèn)董和村楊家營(yíng)組試驗(yàn)田進(jìn)行，海拔1659 m，紫色水稻土，pH 6.43，有機(jī)質(zhì)28.3g/kg，堿解氮130.1 mg/kg，速效磷25.0 mg/kg，速效鉀154.36 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理，以當(dāng)?shù)鼗食Ｒ?guī)施用量為對(duì)照，其他4個(gè)處理分別為化肥用量減少15%、30%、45%和60%并配施與所減化肥用量等重量的生物有機(jī)肥［13］，見表1。各處理隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，兩側(cè)設(shè)保護(hù)行，行距1.2 m，株距0.5 m，每小區(qū)植煙6行。試驗(yàn)遵循處理因素唯一差異原則，田間生產(chǎn)管理措施按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)規(guī)范進(jìn)行。采用大棚托盤漂浮育苗，小苗膜下移栽。基肥于移栽前定位大窩穴施，施后拌肥；第1次追肥是在移栽后10 d左右作提苗肥追施，第2次追肥是在揭膜中耕培土追施。各處理具體施肥量見表1。1.2.2 試驗(yàn)觀察記載項(xiàng)目 各試驗(yàn)小區(qū)取中間兩行進(jìn)行觀察記載和計(jì)產(chǎn)計(jì)質(zhì)及取樣。于煙株移栽35、50和65 d對(duì)各施肥處理進(jìn)行農(nóng)藝性狀調(diào)查，參照YC/T 142—2010煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測(cè)量方法；采烤結(jié)束后統(tǒng)計(jì)各處理主要經(jīng)濟(jì)性狀；取各處理B2F、C3F和X2F等級(jí)的煙樣進(jìn)行煙葉常規(guī)化學(xué)成分測(cè)定和感官質(zhì)量評(píng)吸。

表1 試驗(yàn)處理Table1 Treatments of the experiment

1.2.3 統(tǒng)計(jì)分析 用SAS 9.2進(jìn)行方差分析。

2 結(jié) 果

2.1 農(nóng)藝性狀

由表2可以看出，T3煙株株高在烤煙生長(zhǎng)前期與CK沒有顯著差異，移栽50 d后則顯著低于CK，T4的株高則在整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)均顯著比CK低；T3和T4的節(jié)距和莖圍均表現(xiàn)較差，與CK差異明顯；T2煙株葉數(shù)在移栽35 d時(shí)顯著少于CK，至移栽50 d后與CK再無(wú)顯著差異，T3和T4的葉數(shù)則一直顯著比CK少；煙株移栽35 d后，CK的最大葉長(zhǎng)和葉寬顯著優(yōu)于其他處理，隨著煙株生長(zhǎng)，T1和T2的最大葉長(zhǎng)和葉寬與CK差異逐漸減小至統(tǒng)計(jì)學(xué)上無(wú)明顯差異，T3和T4的最大葉長(zhǎng)和葉寬一直顯著較差。這說(shuō)明，化肥的減量比例對(duì)烤煙的生長(zhǎng)有明顯影響，化肥減量30%及以內(nèi)的處理對(duì)煙株生長(zhǎng)沒有不良影響，煙株前期生長(zhǎng)稍弱的原因可能是生物有機(jī)肥的肥效需要一定的時(shí)間釋放，化肥減量45%及以上的處理會(huì)阻礙煙株的正常生長(zhǎng)發(fā)育，可能是因?yàn)榛蕼p量過(guò)多，無(wú)法滿足煙株對(duì)大量元素的需求。

2.2 經(jīng)濟(jì)性狀

從圖1、2可以看出，T1和T2的主要經(jīng)濟(jì)性狀與CK沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異。但T2除產(chǎn)量比CK降低0.71%，其產(chǎn)值、上等煙比例、中上等煙比例和均價(jià)分別比CK高出1.61%、1.05%、0.24%和1.03%。T1與CK相比，產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價(jià)分別提高0.31%、0.88%和0.80%，上等煙比例和中上等煙比例分別降低0.26%和0.61%。T3和T4在產(chǎn)量和產(chǎn)值上則明顯低于CK，上等煙比例、中上等煙比例和均價(jià)與CK差異不顯著。這說(shuō)明，應(yīng)用生物有機(jī)肥降低化肥施用量15%～30%對(duì)烤煙的經(jīng)濟(jì)性狀沒有顯著影響，且化肥減量30%的處理更符合烤煙生產(chǎn)上適產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的理念，降低化肥用量超過(guò)45%則會(huì)對(duì)烤煙的經(jīng)濟(jì)性狀造成不良影響。

表2 烤煙農(nóng)藝性狀Table2 Agronomic characters of flue-cured tobacco

圖1 各處理烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值Fig.1 Yield and output value for each treatment

圖2 各處理烤煙煙葉等級(jí)比例和均價(jià)Fig.2 Leaf grade and average price for each treatments

2.3 煙葉化學(xué)成分

由表3可知，與CK相比，減肥處理各部位煙葉的含糖量和糖堿比有增加趨勢(shì)，總氮含量、鉀含量和鉀氯比有下降趨勢(shì)；各處理不同部位煙葉的煙堿含量、總氮含量和氯含量均在適宜范圍內(nèi)；除T3和T4的B2F煙葉外其他處理的各部位煙葉鉀含量均大于2.0%。通過(guò)方差分析和多重比較看出，不同處理的同一部位煙葉化學(xué)成分沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異。這說(shuō)明，應(yīng)用生物有機(jī)肥減少化肥施用不會(huì)對(duì)煙葉化學(xué)成分有顯著影響，但對(duì)化學(xué)成分有一定的改善作用。

2.4 煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量

由表4可以看出，減肥處理各部位煙葉的勁頭、燃燒性、濃度和灰色與CK沒有差異?；蕼p量45%及以內(nèi)的處理中下部葉的香氣質(zhì)、香氣量、余味、雜氣、刺激性得分和總得分均比CK高?；蕼p量45%及以內(nèi)的處理下部煙葉和T1、T2的中部煙葉質(zhì)量檔次均為較好-，比CK高出一個(gè)檔次，且T1和T2中部葉香型為清香型，相比于其他處理的清偏中，更有利于紅大清香型風(fēng)格的彰顯。下部葉尤以T1各項(xiàng)指標(biāo)得分最高，對(duì)香氣質(zhì)、香氣量、雜氣和總得分的提升幅度分別為4.46%、2.29%、3.80%、2.93%。中部葉以T2各項(xiàng)指標(biāo)得分最高，對(duì)于香氣質(zhì)、香氣量、余味、雜氣和總得分的提升幅度為5.78%、2.21%、6.93%、5.75%、4.53%。T2-T4的下部葉質(zhì)量檔次與CK相同，其中T3的各項(xiàng)評(píng)分指標(biāo)均較好，對(duì)香氣質(zhì)、香氣量、余味、雜氣和總得分的提升幅度為2.60%、2.20%、3.48%、2.69%、0.80%和2.36%，而T1對(duì)下部葉的感官評(píng)吸有不利影響，煙葉質(zhì)量檔次低于CK。綜合分析，減肥處理中，只有T2對(duì)上中下部位煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量的影響均是有利的。

表3 各處理煙葉常規(guī)化學(xué)成分Table3 Chemical component of tobacco leaves for each treatment

表4 各處理煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量Table4 Sensory quality of tobacco leaves for each treatment

3 討 論

為使生物有機(jī)肥能夠更方便地應(yīng)用到減量化施肥中，在前人的研究基礎(chǔ)上嘗試了直接用等重生物有機(jī)肥替代化肥減施量的施肥方法，研究表明，應(yīng)用生物有機(jī)肥降低化肥用量在30%及以內(nèi)的處理在煙株生長(zhǎng)初期葉片開片程度明顯弱于對(duì)照，煙株生長(zhǎng)中后期時(shí)生長(zhǎng)速度加快，與對(duì)照差異不顯著。降低化肥用量45%及以上的處理整個(gè)生長(zhǎng)期的農(nóng)藝性狀均表現(xiàn)顯著較差。這說(shuō)明，在化肥減施適量的情況下，生物有機(jī)肥對(duì)于煙株中后期生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用，這與張建國(guó)等［14］研究結(jié)果較為一致，與王軍等［15］的研究結(jié)果有一定的差異，造成差異的原因可能是生物有機(jī)肥的種類與施用方法不一致。通過(guò)對(duì)經(jīng)濟(jì)性狀的分析發(fā)現(xiàn)，化肥減施30%及以內(nèi)的處理主要經(jīng)濟(jì)性狀與對(duì)照均沒有顯著差異，化肥減施45%及以上的處理產(chǎn)量和產(chǎn)值顯著比對(duì)照差。對(duì)照與減肥處理的煙葉化學(xué)成分均在適宜范圍內(nèi)，應(yīng)用生物有機(jī)肥減少化肥用量的處理各部位煙葉含糖量和糖堿比有升高趨勢(shì)，有利于紅大清香型風(fēng)格的彰顯。感官評(píng)吸結(jié)果顯示，化肥減量30%及以內(nèi)的處理香氣質(zhì)、香氣量、余味、雜氣和刺激性得分均較對(duì)照好，只有化肥減量30%的處理總得分和煙葉質(zhì)量檔次一直稍好于對(duì)照。雖然化肥減量15%處理的施肥量介于對(duì)照和化肥減量30%處理之間，但其上部葉的感官評(píng)吸結(jié)果卻略差于這兩個(gè)處理，這在理論上解釋不通，可能是某個(gè)操作環(huán)節(jié)出現(xiàn)了較大誤差。由以上試驗(yàn)結(jié)果可以看出，在適當(dāng)降低化肥用量的情況下配施生物有機(jī)肥，利用生物有機(jī)肥富含的微生物菌群、生理活性物質(zhì)、有機(jī)和無(wú)機(jī)養(yǎng)分可以彌補(bǔ)減施的化肥養(yǎng)分，保證烤煙正常生長(zhǎng)并在一定程度上改善煙葉質(zhì)量。化肥減量過(guò)多則易導(dǎo)致煙株速效養(yǎng)分供應(yīng)不足，致使煙株生長(zhǎng)受阻。施河麗等［10］的研究結(jié)果表明，在烤煙生產(chǎn)上應(yīng)用等養(yǎng)分生物有機(jī)肥減少30%化肥用量可顯著促進(jìn)煙株生長(zhǎng)和煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值的提高，顯著降低下部煙葉的總氮、煙堿含量，改善煙葉品質(zhì)，提高煙葉可用性。相比之下，本研究中應(yīng)用生物有機(jī)肥減少30%化肥用量對(duì)烤煙生長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)性狀提高沒有顯著有利影響，內(nèi)在化學(xué)成分亦無(wú)顯著改善。造成這種差異的原因可能有以下幾個(gè)方面，一是施河麗等［10］的試驗(yàn)是以等養(yǎng)分生物有機(jī)肥替代化肥減施量，其生物有機(jī)肥投入量和總養(yǎng)分投入量大于本研究投入量。有研究表明，隨著生物有機(jī)肥施用量的增加，其對(duì)煙株農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀的改善作用趨于增強(qiáng)［16］；二是不同的生物有機(jī)肥種類對(duì)煙葉的影響差異可達(dá)顯著水平［17］；三是因?yàn)榭緹熎贩N及種植地區(qū)生態(tài)環(huán)境的差異會(huì)造成試驗(yàn)結(jié)果的差異。具體原因的確定還需通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)一步研究，就目前試驗(yàn)條件下的研究結(jié)果來(lái)看，應(yīng)用等重的生物有機(jī)肥降低化肥用量30%在烤煙生產(chǎn)上是可行的。這對(duì)當(dāng)?shù)乜緹熒a(chǎn)上方便合理地施用生物有機(jī)肥、促進(jìn)優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展有較大的借鑒意義和應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié) 論

通過(guò)綜合考慮不同減肥比例下應(yīng)用生物有機(jī)肥對(duì)烤煙的農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、內(nèi)在化學(xué)成分和感官評(píng)吸質(zhì)量的影響，研究認(rèn)為，應(yīng)用等重的生物有機(jī)肥降低30%化肥用量在大理烤煙生產(chǎn)上效果較好，既能有效地減少當(dāng)?shù)氐幕适┯昧?，又可發(fā)揮生物有機(jī)肥改善煙葉品質(zhì)的作用，且施肥方法簡(jiǎn)單，具有較好的生產(chǎn)應(yīng)用前景。

［1］ 胡玉婷，廖千家驊，王書偉，等. 中國(guó)農(nóng)田氮淋失相關(guān)因素分析及總氮淋失量估算［J］. 土壤，2011，43（1）：19-25.

［2］ Maguire R O ， Sims J T. Observations on leaching and subsurface transport of phosphorus on the Delmarva Peninsula［C］. USA: International Phosphorus Transfer Workshop， 2001， 20-26.

［3］ 劉慶巍. 化肥對(duì)土壤的污染及防治對(duì)策［J］. 種植與環(huán)境，2011（9）：240.

［4］ Alwyn Williamsa， Gunnar B?rjessonb， Katarina Hedlund. The effects of 55 years of different inorganic fertilizer regimes on soil properties and microbial community composition［J］. Soil Biology & Biochemistry， 2013， 67: 41-46.

［5］ 張海波，張曉璟，徐衛(wèi)紅，等. 減量化肥與有機(jī)材料配施對(duì)大頭菜產(chǎn)量品質(zhì)的影響［J］. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，33（4）：36-41.

［6］ 王道中，張成軍，郭熙盛. 減量施肥對(duì)水稻生長(zhǎng)及氮素利用率的影響［J］. 土壤通報(bào)，2012，43（1）：161-165.

［7］ 郭云周，尹小懷，王勁松，等. 翻壓等量綠肥和化肥減量對(duì)紅壤旱地烤煙產(chǎn)量產(chǎn)值的影響［J］. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，25（6）：811-816.

［8］ 王立剛，李維炯，邱建軍，等. 生物有機(jī)肥對(duì)作物生長(zhǎng)、土壤肥力及產(chǎn)量的效應(yīng)研究［J］. 土壤肥料，2004（5）：12-16.

［9］ 田小明，李俊華，王成，等. 連續(xù)3年施用生物有機(jī)肥對(duì)土壤養(yǎng)分、微生物生物量及酶活性的影響［J］. 土壤，2014，46（3）：481-488.

［10］ 施河麗，譚軍，秦興成，等. 不同生物有機(jī)肥對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量的影響［J］. 中國(guó)煙草科學(xué)，2014，35（2）：74-78.

［11］ 李姣，劉國(guó)順，高琴，等. 不同生物有機(jī)肥與煙草專用復(fù)合肥配施對(duì)烤煙根際土壤微生物及土壤酶活性的影響［J］. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，47（2）：132-137.

［12］ 楊云高，王樹林，劉國(guó)，等. 生物有機(jī)肥對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量及土壤改良的影響［J］. 中國(guó)煙草科學(xué)，2012，33（4）：70-74.

［13］ 陳剛. 一種煙草微生物有機(jī)肥：中國(guó)，ZL 201110386435.0［P］. 2012-06-27.

［14］ 張建國(guó)，聶俊華，杜振宇. 復(fù)合生物有機(jī)肥在烤煙生產(chǎn)中的應(yīng)用研究［J］. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2004，10（4）：424-428.

［15］ 王軍，詹振壽，謝玉華，等. 施用生物有機(jī)肥對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響［J］. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（11）：3287-3288，3290.

［16］ 馮國(guó)勝，祝照宇，楊立均，等. 微生物有機(jī)肥對(duì)豫南烤煙大田生長(zhǎng)發(fā)育的影響［J］. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（6）：2611-2612.

［17］ 謝永萍，商勝華，李建偉，等. 烤煙專用微生物肥料對(duì)煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響［J］. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000，28（S）：55-56.

Reducing the Chemical Fertilizer Rate with Bio-organic Fertilizer Applied on Tobacco Production

ZHANG Huanju1，2， CHEN Gang1， WANG Shusheng1*， ZONG Hao3， LI Xiangwei4， LIU Hongxiang1，XU Fahua5， WANG Xinzhong5
（1.Tobacco Research Institute of CAAS， Qingdao 266101， China； 2.Graduate School， CAAS， Beijing 100081， China； 3. Linyi Tobacco Ltd. of Shandong Province， Linyi， Shandong 276001， China； 4. Department of Tobacco Leaf， Hongta Group LLC， Yuxi，Yunnan 653100， China； 5. Dali Tobacco Company of Yunnan Province， Dali， Yunnan 671000， China）

Field experiment was conducted to explore the feasibility of reducing chemical fertilizer rate with bio-organic fertilizer applied on tobacco production and its proper reducing proportion in Dali. The experiment included 5 treatments （0%， 15%， 30%，45%， 60% chemical fertilizer rate reduced with equal quantities of bio-organic fertilizer）. Yield， economic value， chemical component and sensory evaluation quality were measured. The results showed that the treatment of reducing 30% chemical fertilizer rate would not hinder the growth of flue-cured tobacco， and was beneficial to economic character， chemical composition， and sensory evaluation quality of tobacco leaves. The other treatments caused adverse effects in different extent on tobacco production. Therefore，it was feasible to reduce chemical fertilizer rate with bio-organic fertilizer applied on tobacco production in Dali， and the proper reducing proportion of chemical fertilizer rate is 30%.

bio-organic fertilizer； chemical fertilizer； Dali； tobacco

S572.06

1007-5119（2015）01-0048-06

10.13496/j.issn.1007-5119.2015.01.010

中國(guó)煙草總公司云南省公司科技計(jì)劃項(xiàng)目專項(xiàng)“品牌導(dǎo)向型綠色生態(tài)優(yōu)質(zhì)煙葉開發(fā)”（2012YN14）

張煥菊，女，在讀碩士，研究方向?yàn)橹参餇I(yíng)養(yǎng)學(xué)。E-mail：zhhjdbd@126.com。*通信作者，E-mail：wangshusheng@caas.cn

2014-10-27 修回日期：2014-12-21