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不同生物型肥料对烤烟产质量及土壤酶活性的影响

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  摘要    以云烟87为供试材料,研究穴施不同生物型肥料对烤烟干物质量、光合特性、经济效益及化学成分的影响。结果表明,与对照相比,穴施不同生物型肥料能提高烤烟干物质量、产值、钾含量和土壤酶活性。穴施不同生物型肥料可提高烟叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率,从而促进烤烟生长。不同生物型肥料处理烤烟产量顺序为绿色木霉生物菌剂处理最好,虾肽健叶水溶肥处理其次,有机碳液肥处理次之。穴施绿色木霉生物菌剂产值最高,为6.86万元/hm2。与对照相比,不同生物型肥料处理的土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性分别增加了23.1%~40.4%、19.3%~31.1%和15.4%~27.2%。
  关键词    生物型肥料;烤烟;光合特性;产量; 质量;土壤酶
  中图分类号    S572        文献标识码    A
  文章编号   1007-5739(2020)14-0002-03
  Abstract    Using Yunyan 87 as test material, the field experiment was conducted to study the effects of acupoint application of different bio-fertilizers on dry matter quality, photosynthetic characteristics, economic benefits and chemical composition of flue-cured tobacco. The results showed that compared with the control, the acupoint application of different bio-fertilizers could improve the dry matter quality, output value, potassium content and soil enzyme activity in flue-cured tobacco. Acupoint application of different bio-fertilizers could increase the net photosynthetic rate, stomatal conductance, and transpiration rate of tobacco leaves, thereby promoting the growth of flue-cured tobacco. The order of the yield of flue-cured tobacco treated with different bio-fertilizers was the best treatment with Trichoderma viride biological agent, followed by the water-soluble fertilizer treatment with shrimp peptides, followed by the organic carbon liquid fertilizer treatment. The output value of acupoint application of Trichoderma viride was the highest at 68 600 yuan/hm2. Compared with the control, activity of soil urease, invertase and phosphatase of different bio-fertilizers treatments increased by 23.1%-40.4%, 19.3%-31.1% and 15.4%-27.2%, respectively.
  Key words    biological fertilize; flue-cured tobacco; photosynthetic characteristic; yield; quality; soil enzyme
  河南省是我國烤烟主要种植区之一。河南省烟区人均耕地较少,烤烟长期连作和偏施化肥,导致烟田土壤板结、养分不平衡,土壤有益菌群减少,所产烟叶化学成分不协调,不能满足卷烟配方的需要[1-2]。孙延国[3]等研究表明,施用猛生根海藻肥等海洋类土壤改良剂可有效促进烤烟生长,显著增加烟叶产量189.8~449.1 kg/hm2。胡政权等[4]研究发现,土壤施用生物炭能显著提高土壤孔隙度、降低土壤容重、改善土壤板结现象。张子颖等[5]研究表明,绿色木霉配施高碳基肥料可显著提高烤烟经济效益2 800~5 400元/hm2。张  翔等[6]研究发现,施用微生物肥对土壤微生物数量、烟叶经济产量及化学品质有影响。但是,针对微生物肥料、有机营养肥料在河南烤烟上穴施比较研究尚未见报道。为此,本研究通过比较绿色木霉、有机碳、猛生根海藻肥和虾肽健叶水溶肥等生物型肥料对烤烟生长发育、烟叶产量及品质的影响,为烤烟生产科学施肥提供参考依据。
  1    材料与方法
  1.1    试验地概况
  试验在河南省泌阳县双庙乡进行。土壤基础理化性状如下:pH值5.22,含有机质14.4 g/kg、速效氮129 mg/kg、速效磷20.42 mg/kg、速效钾118 mg/kg,前茬为烟草。
  1.2    试验材料   供试烤烟品种为云烟87。
  供试4种生物型肥料分别为绿色木霉生物菌剂(河南农业大学提供)、有机碳液肥(福建绿洲生化有限公司)、虾肽健叶水溶肥(美国花王植物营养集团有限公司)、猛生根海藻肥(北京雷力海洋生物新产业股份有限公司)。绿色木霉生物菌剂成分含量0.5亿孢子/g;有机碳液肥的有机碳养分(以碳元素计)≥150 g/L;虾肽健叶水溶肥是以虾头为原料,采用生物螯合和酶解技术,提取出多种活性氨基酸、甲壳素、壳聚糖、虾脑磷脂、虾红素等营养成分制成的液体肥料,其中氨基酸含≥10%;猛生根海藻肥是以海藻提取出的海藻酸为原料,配以中微量元素制成的液体肥料,其中海藻酸含量≥13%,N+P+K≥14%,Cu+Fe+Mn+Zn≥4%。
  1.3    试验设计
  试验设5个处理,分别为清水对照(CK)、穴施绿色木霉生物菌剂(T1)、穴施有机碳液肥(T2)、穴施猛生根海藻肥(T3)、穴施虾肽健叶水溶肥(T4)。3次重复,随机排列,小区面积72 m2(4行,长15 m)。试验在同一氮磷钾肥料施用基础上进行,施纯N 60 kg/hm2,N∶P2O5∶K2O=1.0∶1.5∶3.5,肥料分别为芝麻饼肥、烟草专用肥、过磷酸钙、硫酸钾和硝酸钾,施肥方法按常规进行。移栽时穴施灌根方法为绿色木霉生物菌剂、有机碳液肥、猛生根海藻肥和虾肽健叶水溶肥施用量均为22.5 kg/hm2,稀释倍数均为400倍;常规施肥处理移栽时,以等量清水浇穴。各处理的其他田间管理措施保持一致。
  1.4    测定项目
  烤烟种植前,采集0~20 cm耕层的基础土样,充分混匀后,用四分法保留1 kg。pH值测定采用pH计法(水、土质量比为2.5∶1),有机质测定采用重铬酸钾容量法,碱解氮测定采用碱解扩散法,速效磷测定采用钼锑抗显色法,速效钾测定采用火焰光度计法[7]。烤烟采烤结束后,采集土样用于酶活性测定。脲酶活性采用苯酚钠-次氯酸钠比色法测定,磷酸酶活性采用磷酸苯二钠比色法测定,蔗糖酶活性采用水杨酸比色法测定,过氧化氢酶活性采用KMnO4滴定法测定[8]。
  每个小区选择有代表性的烟株5株挂牌作标记,在现蕾期记录烟株株高、茎围、叶片数、最大叶宽及叶长等农艺性状,叶面积=叶片长×叶片宽×葉面积指数,叶面积指数按通常用的0.634 5计算[9];每个处理采集3株,用水将烟株冲净,分其部位测干物质重;选择晴朗无风的天气于9:30—11:00进行光合指标的测定[10];各小区单独计产,并根据烤烟国标对烤后烟叶分级,确定烤烟的产值、均价、上等烟比例及中上等烟比例[11]。
  1.5    数据分析
  采用Excel 2010软件对试验数据进行统计分析。
  2    结果与分析
  2.1    不同处理对烟株农艺性状的影响
  由表1可知,与CK相比,穴施不同生物型肥料能提高现蕾期烟株的株高、茎围、叶片数和叶面积,增幅分别为5.5%~16.4%、3.1%~8.2%、3.0%~6.3%和2.5%~15.9%。不同生物型肥料处理株高的顺序为处理T4最高,处理T1其次,处理T2次之。与处理T3相比,处理T1、T4叶面积明显提高,增幅分别为8.5%和13.0%。
  2.2    不同处理对烟株干物质量的影响
  由表2可知,与CK相比,穴施不同生物型肥料能不同程度提高现蕾期烟株根、茎、叶干物质量,增幅分别为5.7%~22.1%、2.9%~12.6%和10.5%~20.4%。不同生物型肥料处理总干物质量的顺序为处理T4最高,处理T1其次,处理T2次之。处理T2和处理T3总干物质量差别不大。
  2.3    不同处理对烟株光合特性的影响
  由表3可知,与CK相比,穴施不同生物型肥料能增加净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,降低胞间CO2浓度。不同生物型肥料处理间的净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度明显不同,而蒸腾速率差异不大。说明穴施不同生物型肥料处理影响叶片对光照有效辐射的吸收,通过提高叶片气孔导度,增强叶片与空气之间二氧化碳的交换,促进烟株叶片光合能力提高,增加烟株干物质的积累。
  2.4    不同处理对烤烟经济性状的影响
  由表4可知,穴施不同生物型肥料对烤烟经济效益影响显著。不同生物型肥料处理间产值为处理T1最高,处理T4其次,处理T2次之。处理T4和处理T1的产量和产值明显高于处理T3,而处理T4的产量和产值与处理T1之间差异不明显。处理T1的上等烟比例明显高于处理T3和处理T4,增幅分别为22.3%和18.6%。
  2.5    不同处理对烟叶化学成分的影响
  由表5可知,穴施不同生物型肥料的4个处理还原糖、总糖和钾含量均高于CK,而总碱、总氮和氯含量均低于CK。在烟叶提钾降氯方面,以处理T4氯含量降低比例最大,处理T1其次,处理T2次之。钾是烤烟的品质元素,处理T1和处理T4在烤烟中钾含量较高,说明穴施绿色木霉生物菌剂和虾肽健叶水溶肥能够提高烤烟品质。
  2.6    不同处理对土壤酶活性的影响
  土壤酶活性的高低直接反映土壤养分转换能力的强弱。由表6可知,与CK相比,穴施不同生物型肥料能提高土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶的活性。不同生物型肥料处理的土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性分别较CK增加了23.1%~40.4%,19.3%~31.1%和15.4%~27.2%,说明穴施不同生物型肥料提高土壤养分,有利于烟株对养分的吸收,从而提高烟叶的产量。
  3    结论与讨论   孙延国等研究表明[3],施用海洋类土壤改良剂海藻肥能有效降低植烟土壤容重。前人研究表明[12],施用土壤改良剂能增加土壤微生物数量及酶活性,或以调节土壤酸碱度等方式来调节土壤的养分供应。本研究表明,穴施不同生物型肥料可增加土壤酶的活性,增强土壤养分的有效性。
  净光合速率越高,作物合成有机物就越多,产量就高。王少先等研究表明[13],作物生物学产量的90%~95%来自于光合作用产物,只有5%~10%来自于根系吸收的营养成分。王  辉等研究表明[14],烤烟施用微生物菌剂对烟株光合特性有改善作用。本试验研究发现,与对照相比,穴施不同生物型肥料能提高烟叶的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,以此提高烟株干物质量,继而提高烤烟的产量,增加烟农的收入。吴成林等发现[15],烤烟的净光合速率与评吸质量和烟叶钾含量成显著正相关。王  鹏等研究表明[16],施用微生物菌肥能够提高中部叶总糖、还原糖和钾含量。本研究表明,与对照相比,穴施不同生物型肥料能增加烤烟净光合速率和烟叶还原糖和钾含量。前人研究报道[17-18],优质烟叶氯含量在0.3%~0.8%的范围。本研究在穴施不同生物型肥料后,烤烟中氯含量在0.70%~0.81%之间,提高了烟叶的品质。
  综上所述,穴施不同生物型肥料能提高烤烟产质量。烤烟穴施不同生物型肥料效果为绿色木霉生物菌剂最好,虾肽健叶水溶肥其次,有机碳液肥次之。
  4    参考文献
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