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      秸稈覆蓋方式對云煙87田間生長及產(chǎn)質(zhì)量的影響探究

      2019-12-03 06:50:19李先文唐興貴羅占云李江柯漁洲胡錦高煥曄
      南方農(nóng)業(yè)·中旬 2019年8期
      關(guān)鍵詞:經(jīng)濟(jì)性狀農(nóng)藝性狀

      李先文 唐興貴 羅占云 李江 柯漁洲 胡錦 高煥曄

      摘 要 為解決地膜污染問題和地膜覆蓋后未揭膜煙株根系早衰問題,改良土壤的理化性質(zhì),常采用秸稈覆蓋方式來代替地膜覆蓋。2018年在貴州省黔南州長順縣,采用單因素完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),試驗(yàn)設(shè)置機(jī)編草苫覆蓋、稻草草段覆蓋、常規(guī)地膜覆蓋、露地裸壟4個處理,探究不同秸稈覆蓋方式對云煙87田間生長及產(chǎn)量、質(zhì)量的影響。研究結(jié)果表明:1)在農(nóng)藝性狀上,團(tuán)棵期煙株的株高、莖粗、葉片數(shù)、最大葉長寬以地膜覆蓋處理最優(yōu),以裸地處理最差,移栽期至現(xiàn)蕾期處理間差異不顯著,但現(xiàn)蕾打頂后,機(jī)編草苫覆蓋處理的農(nóng)藝性狀相對較好。2)在雜草生長方面,試驗(yàn)地雜草種類有禾本科、傘形科、菊科、堇菜科、蓼科等,以禾本科雜草為優(yōu)勢種群,各覆蓋處理均以禾本科雜草量最大。在不同覆蓋物對雜草的抑制效果上看,機(jī)編草苫覆蓋效果最好。

      3)在烤后煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀上,機(jī)編草苫覆蓋的烤煙的產(chǎn)量、單位面積產(chǎn)值、均價及上等煙率明顯提升。

      關(guān)鍵詞 秸稈覆蓋;云煙87;農(nóng)藝性狀;雜草種類;經(jīng)濟(jì)性狀

      中圖分類號:S572 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.23.010

      植煙土壤保育是近年來煙草行業(yè)非常關(guān)注的領(lǐng)域,稻草覆蓋栽培模式不僅能夠增肥保濕、改善土壤結(jié)構(gòu)和組分比重、增加土壤養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)含量、提高土壤肥力,還能減少薄膜焚燒后對環(huán)境的污染[1]。而且,我國是農(nóng)業(yè)種植大國,農(nóng)作物秸稈數(shù)量大、種類多、分布廣,利用秸稈還田是物質(zhì)循環(huán)的表現(xiàn)[2-4]。

      煙壟稻草覆蓋有減輕煙草病蟲害、保持土壤水分和肥效、提高地溫、促使煙株根系生長、促進(jìn)煙葉早生快發(fā)及后期退膘落黃、提高烤煙產(chǎn)質(zhì)量等作用[5-9]。且稻草、地膜覆蓋的烤煙長勢和經(jīng)濟(jì)性狀均優(yōu)于裸地種植煙草,稻草覆蓋有利于烤煙內(nèi)在品質(zhì)的提高,但地膜覆蓋的烤煙內(nèi)在品質(zhì)得不到相應(yīng)提高。

      綜上研究表明,秸稈覆蓋能夠影響土壤和大氣之間的水、肥、氣、熱交換,提高土壤的保墑蓄水能力,增強(qiáng)農(nóng)田微生物的活性和種類,增加土壤中有機(jī)質(zhì),有利于烤煙的生長發(fā)育。同時,秸稈還田還增加了土壤有機(jī)質(zhì)和多種礦質(zhì)元素,有利于改善土壤的理化性質(zhì),培肥土壤。本次試驗(yàn)通過研究不同秸稈覆蓋方式對云煙87田間生長及產(chǎn)量、質(zhì)量的影響,以解決地膜存在的污染問題和地膜覆蓋后未揭膜煙株根系早衰問題,并改良土壤理化性質(zhì),緩解土壤養(yǎng)分耗竭和部分營養(yǎng)元素缺失狀況,改善土壤結(jié)構(gòu),對貴州煙草的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

      1 材料與方法

      1.1 試驗(yàn)材料

      烤煙品種:云煙87。

      覆蓋材料:機(jī)編草苫、稻草草段、常規(guī)地膜。覆蓋材料為當(dāng)?shù)刂髦髟远i稻稻草和常規(guī)地膜。機(jī)編草苫采用專用機(jī)器將稻草編織成草苫覆蓋于煙壟上,稻草草段是將稻草材料切成20 cm的小段,然后將切斷的覆蓋材料均勻鋪蓋在小區(qū)上,每個小區(qū)50 m2,覆蓋稻草用量為200 kg·667 m-2,每個小區(qū)30 kg,在移栽前3天均勻覆蓋于壟體上。

      1.2 試驗(yàn)地基本概況

      本試驗(yàn)于2018年4—10月在黔南州長順縣種獲社區(qū)進(jìn)行,位于貴州中南部,雨熱同期,年均溫13.5~18.5 ℃,相對濕度81%,無霜期275 d,年降雨量1 300 mm左右。試驗(yàn)地地勢平坦,排灌方便,連續(xù)覆蓋地膜多年,土壤為黃壤土,肥力中等且肥力比較均勻,未發(fā)生過青枯病、黑脛病及根結(jié)線蟲病,前茬作物為玉米。

      1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

      試驗(yàn)按照不同覆蓋方式共設(shè)置4個處理:處理1(T1)為機(jī)編草苫覆蓋處理;處理2(T2)為稻草草段覆蓋處理;處理3(T3)為常規(guī)地膜覆蓋處理;處理4(CK)為露地裸壟對照處理,各處理重復(fù)3次,完全隨機(jī)排列,每個小區(qū)種植80株烤煙,共計(jì)960株。考慮到邊際效應(yīng),試驗(yàn)設(shè)置了保護(hù)行。便于機(jī)編草苫覆蓋起壟方式為雙行凹形壟,每小區(qū)分為4行區(qū),機(jī)編草苫寬度應(yīng)與壟體寬度基本一致。除覆蓋方式不同外,移栽方式均為井窖式移栽,移栽期、密度、施肥及病蟲害防治、采收烘烤等栽培管理措施均按長順縣煙草分公司2018年生產(chǎn)技術(shù)方案執(zhí)行。

      1.4 觀察記載項(xiàng)目與方法

      1.4.1 農(nóng)藝性狀觀測方法

      于團(tuán)棵期、現(xiàn)蕾期、打頂后定株觀察記載各處理煙株的株高(cm)、莖高(cm)、莖粗(cm)、有效葉數(shù)(片)、最大葉長寬(cm),每個小區(qū)觀察記載5株,具體觀測方法如下。

      團(tuán)棵期株高測量方法:自地表莖基處至生長點(diǎn)的高度。

      現(xiàn)蕾期株高測量方法:自地表基處至第一蒴果基部的高度。打頂植株在打頂后10天測量莖頂端至地表基處。

      莖圍:從地表基處開始在株高三分之一處測量莖的周長。

      有效葉數(shù):具有經(jīng)濟(jì)價值實(shí)際采收的葉數(shù)。

      最大葉長和葉寬:選取植株中葉片最大的進(jìn)行測量,取平均值。

      葉面積指數(shù):在每個生育時期,按小區(qū)掛牌標(biāo)記有代表性的煙株5株作為取樣定株,每次測量煙株的各片煙葉的長寬,計(jì)算單株葉面積和群體葉面積指數(shù)。

      1.4.2 田間煙壟上雜草的調(diào)查方法

      對隨機(jī)區(qū)組排列的小區(qū)在現(xiàn)蕾期五點(diǎn)隨機(jī)取樣,連根拔起所有單位面積上的雜草,洗凈晾干后,對其作植物學(xué)分類并計(jì)算鮮重。

      1.4.3 經(jīng)濟(jì)性狀的測定方法

      掛牌標(biāo)記各個處理的上部葉(從上往下3~5葉位)和中部葉(從下往上9~11葉位)進(jìn)行采收烘烤。烘烤后挑選上部葉中符合B2F等級質(zhì)量特征的煙葉和符合C3F等級質(zhì)量特征的煙葉作為取樣樣品。對隨機(jī)區(qū)組排列的重復(fù)1~3次分小區(qū)采烤,烤后煙葉由基地單元主檢定級,記錄各等級的重量,計(jì)算每667 m2產(chǎn)量(kg·667 m-2)、均價(元/kg)、每667 m2產(chǎn)值(元/667 m2)、上等煙率(%)等經(jīng)濟(jì)性狀。

      1.5 樣品采集

      在田間煙葉成熟時,分小區(qū)選取有代表性煙株30株,及時掛牌進(jìn)行樣品采集。樣品采用普通白紙或牛皮紙包裹,外層用黑色塑料薄膜包裹嚴(yán)實(shí),防潮、防雨、保濕,不得使用報紙或有色紙等有異味的紙包裝。每份樣品中需夾帶樣品信息卡兩張,一張放在包裝袋內(nèi),另一張掛(或貼)在外包裝上,信息卡上標(biāo)注試驗(yàn)地點(diǎn)-試驗(yàn)名稱-處理編號-煙葉等級??緹煵墒蘸婵就戤吅?,分別統(tǒng)計(jì)各處理各小區(qū)產(chǎn)量,并分析產(chǎn)量、產(chǎn)值等,比較不同秸稈覆蓋方式對烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)及煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響。

      1.6 統(tǒng)計(jì)分析

      試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析采用Excel 2010和DPS數(shù)據(jù)分析軟件。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 不同覆蓋處理對云煙87田間生長發(fā)育的影響

      2.1.1 不同覆蓋處理云煙87團(tuán)棵期農(nóng)藝性狀分析

      不同覆蓋處理團(tuán)棵期農(nóng)藝性狀如表1所示,在團(tuán)棵期時,株高以T3處理為最高,T4處理為最低,各處理之間差異不顯著。莖粗以T3處理最高,為2.0 cm;T4處理最低,為1.3 cm,各個處理之間差異不顯著。有效葉片數(shù)以T4處理最少,為8.1片;T3處理最多,為10.3片,各個處理間差異均不顯著。各處理的最大葉長差異均不顯著,T3處理為最長,T2處理為最短。最大葉寬各處理之間差異不顯著,以T3處理最長,T4處理為最短。在最大葉面積上,以T3處理最大,T2處理最小,T1處理與其他三個處理存在顯著差異,其余處理之間無顯著差異。

      由以上分析結(jié)果可知,在團(tuán)棵期,機(jī)編草苫處理、稻草覆蓋處理、地膜覆蓋處理與裸地處理相比,在株高、莖粗、最大葉長、最大葉寬、有效葉數(shù)、葉面積數(shù)值上并無明顯差異,且各處理均略低于地膜覆蓋處理。在生長初期,各處理對土壤的理化性質(zhì)及水肥調(diào)節(jié)還未呈現(xiàn)明顯變化,故各處理間對煙株團(tuán)棵期的生長發(fā)育影響較小。

      2.1.2 不同覆蓋處理云煙87現(xiàn)蕾期農(nóng)藝性狀分析

      不同覆蓋處理現(xiàn)蕾期農(nóng)藝性狀如表2所示,各處理株高以T3處理最高,為88.81 cm;T2處理最低,為72.73 cm,各個處理間差異不顯著。在莖粗上,以T3處理最高,為2.6 cm;T4(CK)處理和T2處理相同,均為2.2 cm,且最低;T1、T3處理顯著高于T2、T4處理。有效葉片數(shù)以T3處理最多,為16.1片;以T2處理最少,為13.4片,其中,T2處理顯著低于T1、T3、T4處理,T3處理極顯著高于T2處理,其余處理之間無顯著差異。最大葉長以T3處理最長,為72.9 cm;以T2處理最短,為61.7 cm,T2處理顯著低于T1、T3處理,T3處理極顯著高于T2處理,T1處理與T4處理無明顯差異。在最大葉寬上,以T1處理最寬,為25.6cm;以T2處理最窄,為22.1 cm,各處理之間無明顯差異。在最大葉面積上,以T3處理最大,為1 838.2 cm2;以T2處理最小,為1 368.8 cm2,T2處理顯著低于T1、T3、T4處理。

      由以上分析結(jié)果可知,主要以T3處理(地膜覆蓋)在株高、莖粗、有效葉片數(shù)、最大葉長最大葉寬上表現(xiàn)較好,其次為機(jī)編草苫覆蓋,所有處理均顯著高于裸地處理(T4),說明覆蓋處理相比裸地處理(T4),對烤煙的田間生長有一定促進(jìn)作用,主要表現(xiàn)在各時期株高、莖粗、最大葉長寬上均優(yōu)于裸地處理。

      2.1.3 不同覆蓋處理云煙87打頂后農(nóng)藝性狀分析

      不同覆蓋處理煙葉打頂后農(nóng)藝性狀如表3所示。從表中可以看出,煙株打頂后的各處理的株高以T3處理最高,為90.9 cm;T2處理最低,為75.3 cm,各處理間無顯著差異。在莖粗上,以T1處理和T3莖稈較粗,為2.9 cm左右;以T2處理莖稈最細(xì),為2.5 cm,T1、T3處理顯著高于T2、T4處理。從下往上數(shù)第10片煙葉葉長來看,以T3處理最長,為74.5 cm,以T2處理最短,僅62.0 cm,T2處理顯著低于T3、T4處理;而在葉寬上,以T1處理最寬,為26.1 cm,以T2處理最短,為20.7 cm,T1處理顯著寬于T2處理,T3、T4處理無明顯差異。在第11片煙葉上,葉長與葉寬都以T3處理最長,以T2處理最短,T1、T3、T4處理都顯著高于T2處理。在第12片煙葉上,葉長以T3處理最長,為75.3 cm,其次是T1處理,最短的T2處理為63.8 cm,T2處理顯著低于T1、T3、T4處理;在葉寬上,以T1處理最寬,為23.5 cm,T2處理最窄,為

      18.7 cm,T1、T3、T4處理顯著高于T2處理。

      2018年,由于黔南州氣候原因,大田前期降水量不足、日均溫高,煙株水肥吸收不足,生長發(fā)育緩慢,各處理間煙株生長發(fā)育無明顯變化。到后期,水肥充足,各處理間的煙株長勢變化日趨明顯,T3處理(地膜覆蓋)的田間生長表現(xiàn)在株高、莖粗、有效葉片數(shù)、最大葉長、最大葉寬上表現(xiàn)最好,T1處理(機(jī)編草苫覆蓋)次之,最差的為T2處理(草段覆蓋),說明機(jī)編草苫覆蓋有著與地膜相同的增溫調(diào)濕功能??緹煾采w栽培技術(shù)在增溫調(diào)濕、抗旱防澇、改善煙株生長環(huán)境、提高肥料利用率、改善中下部煙葉光照條件有一定作用[10-12],但秸稈草段的效果并不明顯,這可能與其覆蓋密度、密閉性、流動性有關(guān)。

      2.2 秸稈覆蓋對煙壟雜草生長情況的影響

      從表4可見,在現(xiàn)蕾期,煙地?zé)焿派系碾s草種類主要有禾本科、傘形科、菊科、堇菜科、蓼科等,以禾本科雜草生長數(shù)量居多,其他類型雜草總體上呈現(xiàn)點(diǎn)狀分布,各處理均以禾本科雜草量最大。從不同覆蓋物對雜草生長量的影響來看,T1處理(機(jī)編草苫覆蓋)的單位面積雜草數(shù)量最小,為627.37 g·m-2;T4(CK)處理雜草總數(shù)量最多,為1 478.1 g·m-2;其次為T2處理(稻草草段覆蓋),為1 025.19 g·m-2;T3處理(地膜覆蓋)雜草總數(shù)量相對較少,為658.49 g·m-2。T4處理雜草數(shù)量明顯高于T1、T3處理,說明煙壟覆蓋物在減少田間雜草數(shù)量上有一定作用;而T2處理高于T1處理,則可能是稻草草段的密閉性差、保水性能弱等原因[13];T3處理大于T1處理,可能是因?yàn)闄C(jī)編草苫覆蓋透光性較差,能夠有效阻礙雜草的光合作用,而地膜覆蓋能產(chǎn)生輻射熱,使膜內(nèi)土壤溫度升高,利于膜內(nèi)雜草生長,且禾本科雜草抑制了煙壟其他雜草的生長[14-15]。在不同覆蓋物對雜草的抑制效果上看,機(jī)編草苫覆蓋效果最好。

      2.3 秸稈覆蓋對烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響

      不同覆蓋處理烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀如表5所示。在每667 m2產(chǎn)量上,以T1處理最高,為105.51 kg;以T2處理最低,為59.88 kg,除T1處理顯著高于T2處理外,其他處理之間無顯著差異。在均價上,以T1處理和T3處理較高,約為20元/kg;而T2處理與T4處理差異不大,都約為15.5元/kg。在每667 m2產(chǎn)值方面,以T1處理最高,為2 107.10元,其次為T3處理,而T2和T4處理的每667 m2產(chǎn)值僅為T1、T3處理的一半左右。就上等煙率,T3>T1>T4(CK)>T2。在上中等煙率上,以T2處理(秸稈草段覆蓋)和T1處理(機(jī)編草苫覆蓋)較高,分別是68.66%和63.03%,T4處理最低,為42.72%,T2處理顯著高于T4處理。在單葉重上,以T3處理最重,為8.73 g;以T2處理最輕,為6.33 g,T1、T3處理顯著重于T2處理。機(jī)編草苫覆蓋處理在產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價上均顯著高于裸地處理,與地膜覆蓋處理差異不明顯。在上中等煙率方面,以機(jī)編草苫覆蓋與草段覆蓋的表現(xiàn)最好,均優(yōu)于裸地處理。綜合來看,總體上草苫覆蓋的經(jīng)濟(jì)性狀較好。

      3 討論與結(jié)論

      3.1 討論

      3.1.1 秸稈覆蓋對烤煙田間生長發(fā)育的影響

      相關(guān)研究表明,秸稈覆蓋能夠有效避免雨水的直接沖刷,減少土壤養(yǎng)分流失,并且在培土上廂后,秸稈逐漸腐爛,增加了土壤有機(jī)質(zhì)和通透性,給煙株創(chuàng)造了良好的土壤環(huán)境,為煙葉產(chǎn)量奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)[15-16],從而增強(qiáng)了煙草根系從土壤中吸收水分和養(yǎng)分的能力,保證煙株生長發(fā)育對養(yǎng)分和水分的需求,使煙株能快速生長發(fā)育。本次試驗(yàn)結(jié)果顯示,在團(tuán)棵期,地膜覆蓋處理的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較好,秸稈覆蓋處理與裸地處理相比,大田前期在株高、莖粗、葉片數(shù)、最大葉長寬等方面差異不明顯,而進(jìn)入現(xiàn)蕾期后,稻草覆蓋處理的煙葉長勢均優(yōu)于裸地處理,在株高、莖粗、葉片數(shù)、最大葉長寬等方面均顯著高于裸地處理,但各處理中,地膜覆蓋農(nóng)藝性狀較好,其次為機(jī)編草苫覆蓋。因此,在烤煙生產(chǎn)上進(jìn)行秸稈覆蓋能夠有效促進(jìn)煙株田間生長發(fā)育,改善煙株生長環(huán)境和水分與養(yǎng)分狀況,促進(jìn)煙株對養(yǎng)分的吸收、利用和轉(zhuǎn)化,是烤煙形成優(yōu)質(zhì)煙葉的基礎(chǔ)。

      3.1.2 秸稈覆蓋對煙壟雜草生長情況的影響

      煙壟雜草種類取決于周年種植過程中長期存在的雜草類型,是各類雜草在煙區(qū)生態(tài)條件下長期適應(yīng)的結(jié)果,但雜草生長情況則與人們對農(nóng)作物的田間栽培管理措施有關(guān)。本研究結(jié)果顯示,在該試驗(yàn)地生態(tài)、氣候與土壤條件下,禾本科、傘形科、菊科、堇菜科、蓼科等雜草均能適應(yīng)煙田生態(tài)條件,且以禾本科雜草為優(yōu)勢種群。不同秸稈覆蓋方式由于覆蓋體的致密性影響了煙壟表明的透光性、透水性及透氣性,從而影響雜草生長量,對雜草防除產(chǎn)生不同的效果??傮w上看,機(jī)編草苫由于其致密性好,透光性差,對煙壟雜草的抑制效果非常明顯,相對其他處理來說,其單位面積上的雜草重量最輕。但是,與草段覆蓋相比,機(jī)編草苫在前期的編織及覆蓋方面需要提前購置編織設(shè)備并掌握編織工藝。

      3.1.3 秸稈覆蓋對烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響

      烤煙經(jīng)濟(jì)性狀是煙株正常生長發(fā)育、正常落黃成熟、正常烘烤與分級后得到的綜合表現(xiàn)?,F(xiàn)有的研究表明,地膜覆蓋能使煙株快速生長發(fā)育,成熟落黃正常,產(chǎn)量、均價、每667 m2產(chǎn)值、上等煙比例等得到提高[17-18]。

      從本試驗(yàn)研究的結(jié)果來看,機(jī)編草苫在每667 m2產(chǎn)量及每667 m2產(chǎn)值上均高于地膜覆蓋及露地處理(CK),說明在黔南煙區(qū)生態(tài)條件下,秸稈覆蓋對煙株田間生長發(fā)育、落黃成熟等都良好的促進(jìn)作用,其中尤以稻草草苫覆蓋效果最為明顯。

      地膜覆蓋可以提高土壤增溫保溫能力,保墑效果也較為明顯,但由于回收機(jī)制的不完善,煙農(nóng)回收積極性不高,導(dǎo)致土壤“白色污染”逐年加重,尤其是長期進(jìn)行地膜覆蓋的煙田土壤,殘膜對土壤生態(tài)的影響令人擔(dān)憂。本試驗(yàn)研究表明,機(jī)編草苫覆蓋獲得的烤煙經(jīng)濟(jì)性狀總體上優(yōu)于傳統(tǒng)地膜覆蓋,尋求了較好的地膜覆蓋替代方式。

      3.2 結(jié)論

      綜合以上研究結(jié)果。在農(nóng)藝性狀上以地膜覆蓋表現(xiàn)較好,其次機(jī)編草苫覆蓋和稻草草段覆蓋,最后是裸地處理。由于煙壟秸稈覆蓋能夠?yàn)榭緹熒L發(fā)育提供更為適宜的水分和溫度環(huán)境,增強(qiáng)微生物活性利于煙株對土壤養(yǎng)分的快速吸收,促進(jìn)烤煙的生長發(fā)育。在經(jīng)濟(jì)性狀上以機(jī)編草苫覆蓋的烤煙的產(chǎn)量、每667 m2產(chǎn)值、均價及上等煙率明顯提升。

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      (責(zé)任編輯:趙中正)

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