生物有机类肥料对‘云烟87’生长发育及烟叶产质量的影响

张正杨，郭山虎，张锦韬，门思润，盘文政，张 琪，肖勇飞，赵学通

（1江西省烟草公司，南昌 330025；2湖南中烟工业有限责任公司，长沙 410014；3云南云叶化肥股份有限公司，昆明 650217）

0 引言

烟草(Nicotiana tabacum)是茄科烟草属一年生或有限多年生草本植物，株高0.7～2 m，根系粗壮，茎基部稍木质化[1]。烟草原产于南美洲，目前在云南、贵州等地大面积种植，是国内重要的经济作物之一[2]，其成熟叶片主要用于卷烟生产，具有极高的经济价值。在烤烟生产的过程中，提高烟叶产量和品质极为重要，而施肥技术是影响烟叶产量和品质的重要因素[3]。

目前国内化学肥料利用率低下，氮肥、磷肥与钾肥的当季利用率分别为30%～35%、10%～20%和35%～50%，其次是过量或不合理的施用化学肥料导致土壤板结、地力下降、烟叶质量和经济效益降低；同时也带来一系列的生态环境问题，不利于可持续发展[4-5]。近年来，为响应国家“化肥农药零增长”的方针以及市场需求，顺应肥料产业的发展趋势，通过技术、设备、工艺以及材料的逐步改进，生产出了符合现代农业要求的新型肥料[6]。其中生物有机类肥料可有效改善土壤情况，增加土壤pH，活化土壤，使各营养成分更利于植物吸收。

生物有机类肥料是以畜禽粪便、动植物残体及生活垃圾等有机物料作为原料，加入改善土壤理化性质、促进作物吸收及元素释放等特定功能微生物，是一种兼具微生物肥力和有机效应的肥料[7]。研究表明，生物有机肥能够调节土壤养分，改善土壤微生物群落数量及结构，增加土壤酶活性，促进土壤团粒形成[8-11]。生物有机肥能够促进烟株生长发育，增强烟株抗病能力，提高烟叶品质[12-14]。

本研究通过田间同田对比试验进行腐植酸有机肥、功能微生物菌剂以及生物有机肥等生物有机类肥料对烟株生长发育及烟叶产质量的影响研究，探索不同的生物有机类肥料对烟株根系生长、土壤微生物、烟株生长发育及烟叶品质的影响，以期寻找到适合基地单元烟叶生产的生物有机类肥料，为基地单元的植烟土壤保育提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验安排在武定县白路镇中村村委会薅枝坝农户家进行，试验地土壤肥力中等，肥力分布均匀，光照良好，使用滴灌方式进行灌溉。

1.2 试验材料

供试品种为‘云烟87’。

供试肥料包括烟草专用基肥(N-P2O5-K2O=15-15-18)、烟草专用追肥(N-P2O5-K2O=12.5-0-33.5)、硫酸钾(K2O≥50)、腐植酸有机肥（由武定县白路宏图种植专业合作社提供）、秸秆菜饼有机肥（由湖南碧野生物科技有限公司提供）、功能微生物菌剂（由北京恩格兰环境技术有限责任公司提供）、生物有机肥A（由云南云叶化肥股份有限公司提供，添加YN48 功能菌）、生物有机肥B（由云南云叶化肥股份有限公司提供，添加42-10功能菌）。

1.3 试验设计

采用同田对比试验设计，设7 个处理，不设重复：处理A(CK)全施化学肥料，处理B 施用腐植酸有机肥6.67 kg/hm2，处理C 施用腐植酸有机肥13.33 kg/hm2，处理D 施用秸秆菜饼有机肥6.67 kg/hm2，处理E 施用功能微生物菌剂0.13 kg/hm2，处理F 施用生物有机肥A 5.33 kg/hm2，处理G 施用生物有机肥B 5.33 kg/hm2。各处理施氮量基本一致，每个处理种植面积为0.016～0.028 hm2，行株距为1.2 m×0.45 m，每公顷种烟18000株左右。各处理其他条件及生产措施一致，均按照当地优质烤烟生产技术进行管理。各处理肥料用量见表1。

1.4 调查的项目及方法

1.4.1 土壤养分调查 试验用地在施肥前取基础土样，烤烟采烤后各处理分别取1个土样，合计8个土样（每个土样1 kg），送至专业检测机构对土壤pH、有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效钾、速效磷、中微量元素等进行检测分析。

1.4.2 主要生育期记载 记录各处理的移栽期、团棵期、旺长期、现蕾期、封顶期、脚叶成熟期和顶叶成熟期以及全生育期的时间。

1.4.3 农艺性状调查 在团棵期、旺长期、现蕾期和封顶期，各处理随机选取9株有代表性的烟株，观察测定株高、茎围、叶片数、叶面积系数、最大叶长和叶宽等。

1.4.4 经济性状调查 各处理烟叶在正常成熟时分别采烤，按照同一标准进行分级、交售。统计各处理烤烟经济性状，包括产量、产值、均价、上等烟比例、中上等烟比例。

1.4.5 烟叶品质分析 各处理选取具有代表性的烟株若干，进行挂牌标记以留取下部叶、中部叶、上部叶，采烤后收集整理，按照上、中、下部位各留2 kg的烟叶进行常规化学成分分析、物理外观检测以及感官质量评价。

2 结果与分析

2.1 生物有机类肥料对烤烟生育期的影响

由表2 可知，各处理生育期出现提前或推迟的情况，与对照A 相比，E、F、G 处理提前2～3 天进入旺长期，E、G处理推迟7天进入封顶期，说明E、F、G处理有利于烟株的早生快发，E、G处理可延长烤烟营养生长的时间。而由于农事操作的影响，各处理初烤时间和采烤结束时间一致，从而导致大田生育期的时间无显著性差异。

表2 生育期进展调查统计表

2.2 生物有机类肥料对烤烟农艺性状的影响

2.2.1 旺长期农艺性状调查 由表3 可知，旺长期F 处理的农艺性状整体表现最优，其株高、茎围、节距、叶片数、中部叶以及上部叶最大叶面积均明显优于其余各处理；A、D 处理整体表现次之；B、C、G 处理整体表现稍差。

表3 旺长期农艺性状

2.2.2 封顶后农艺性状调查 由表4 可知，封顶后各处理的株高以F 处理最高，D、G、C 处理次之，B、A、E 处理稍低；茎围以F 处理最大，D、E 处理次之，其余处理较小；节距以F 处理最大，G 处理最小，其余处理介于两者之间；叶片数以F处理最多，G、A、D处理次之，C、E、B 处理较少；中部叶和上部叶最大叶面积以F、D 处理较大，E 处理次之，A、B、C 处理稍小，G 处理最小。整体来看，封顶后各处理的农艺性状以F处理较优，D处理次之，A、B、C、E处理稍差，G处理最差。

表4 封顶后农艺性状

2.3 生物有机类肥料对烤烟经济性状的影响

由表5可知，各处理经济性状整体表现均较好，每公顷产量均在2250 kg以上，每公顷产值均超过64500元。其中又以F 处理最佳，其产量、产值、均价和中上等烟比例均明显高于其余处理；D 处理次之，A、B、C处理稍差，E、G处理最差。

表5 经济性状统计表

2.4 生物有机类肥料对植烟土壤养分的影响

由表6 可知，B、C、D、F、G 处理采烤后土壤pH 均呈上升趋势，以C、D 处理趋势最为明显；C、F、G 处理采烤后土壤有机质含量均呈上升趋势，其中以处理G上升趋势最为明显，其余处理有机质的变化不明显；除B、E 处理外，其余处理采烤后土壤水解性氮含量均呈下降趋势，以处理C 的下降趋势最为明显；除B、G 处理外，其余处理采烤后土壤有效磷含量均呈下降趋势，以E、G处理的下降趋势最为明显；除处理B外，其余处理采烤后土壤速效钾含量均呈下降趋势，以F、G处理的下降趋势最为明显。与移栽前相比，各处理采烤后土壤交换性钙含量均呈上升趋势，其中E 处理上升趋势最为明显；与处理A相比，B处理的交换性镁含量呈上升趋势，C、E处理呈下降趋势；除D、G处理外，其余处理采烤后土壤有效硫含量均呈上升趋势，以A、E、F处理的趋势最为明显。与移栽前相比，各处理采烤后土壤有效硼含量均呈上升趋势，其中以处理C 趋势最为明显；各处理水溶性氯含量均在适宜范围内。

表6 土壤养分分析结果

2.5 生物有机类肥料对烟叶品质的影响

2.5.1 生物有机类肥料对烟叶外观质量的影响 由表7可知，中部烟叶的外观质量以C、G 处理较好，A、H 处理的次之，其余处理稍差；上部烟叶的外观质量以B、D处理较好，A、C处理次之，其余处理稍差。由表7还可得出，大部分的生物有机肥肥料处理后，其烟叶外观质量不如常规施肥处理，这主要是生物有机肥肥料处理的烟叶成熟度不如常规施肥处理所导致的，在成熟度一致的情况下，C、G处理中部叶的叶片结构明显好于处理A，B、C、D处理上部烟叶的油分明显好于处理A。

表7 烟叶外观质量检测结果

2.5.2 生物有机类肥料对烟叶化学成分的影响 各处理中部烟叶的总糖含量以处理G的最高，处理E的最低；还原糖含量以处理G的最高，处理C的最低；总氮含量以处理F的最高，处理A的最低；烟碱含量以处理B的最高，处理C 的最低；氧化钾含量以处理C 的最高，处理D的最低；氯离子含量以处理E的最高，处理B的最低。各处理中部烟叶的糖碱比和两糖差以B、E 处理较优，氮碱比以E、H 处理较优。整体来看，施用生物有机类肥料能够提高中部烟叶总氮的含量，改善中部烟叶的糖碱比，其中以处理E的化学成分更适宜，烟草协调性更好。

各处理上部烟叶的总糖含量以处理A 的最高，处理F的最低；还原糖含量以处理C的最高，处理F的最低；总氮含量以处理G的最高，处理A的最低；烟碱含量以处理D的最高，处理A的最低；氧化钾含量以处理B 的最高，处理A 的最低；氯离子含量以处理F 的最高，处理D 的最低；各处理上部烟叶的糖碱比以D、G处理较优，氮碱比均偏低，两糖差以C处理较优。整体来看施用生物有机类肥料能够提高上部烟叶总氮和烟碱的含量，有效改善上部烟叶的糖碱比，其中以处理E的化学成分更适宜，烟草协调性更好。

3 结论与讨论

本试验结果表明，施用生物有机肥可促进烟株生长发育，增加烟株株高、茎围、有效叶片数等农艺性状，促进烟株开片，这是因为生物有机肥的活性有机物含量高，施入土壤能改善土壤根际微环境、协调土壤养分；另一方面，生物有机肥中的促生长微生物菌数量大，分泌的各代谢产物可有效增加根系活性，提高养分利用率，促进烟叶开片，有利于提高烟叶产质量[15-17]。施用生物有机肥可以调整不同肥力土壤的酸碱度，提高土壤含水量，增加土壤微生物菌群数和微生物量氮、碳，施用生物有机肥可明显改善土壤理化性质和提高土壤肥力[18-19]，这与前人研究结果一致，由此可知，生物有机肥能够有效改善烟株根际营养，增强烟株对养分的吸收能力，是一种适宜烤烟生产的优质肥料。

烟株的农艺性状反映其内在生理代谢特性，研究农艺性状的变化规律，有助于从外观表征了解烟株内部的代谢规律。烤烟品种的经济性状直接关系到该品种被烟农接受的程度，烤烟品种的抗病性强弱决定了该品种在本地区的适用性[20-22]。本研究中，农艺性状的调查结果表明生物有机肥A能够明显改善烤烟的农艺性状，其旺长期和封顶后的株高、茎围、节距、叶片数以及最大叶面积均好于其余处理；秸秆菜饼有机肥有利于叶片的开片，其农艺性状整体表现好于对照，施用生物有机肥类肥料能有效改善烟株农艺性状。烟株根系的干重在一定程度上能够反映烟株根系的生长情况，而根系生长情况影响烟株营养成分及水分的吸收，直接或间接地影响了烟株的农艺性状及经济性状。有研究结果表明，施用生物有机肥增加了土壤中功能性微生物数量，促进根系活力，根系养分吸收能力增强[23]。

由于采取了合理密植的技术措施（行株距为1.2 m×0.45 m，种烟18000株/hm2左右），增加了中部叶的数量，在上部叶有1～2片未进行烘烤的情况下，试验地各处理的经济性状整体表现均较好，产量2250 kg/hm2以上，产值超过64500 元/hm2。全部处理中，经济性状以生物有机肥A处理最佳，其产量、产值、均价和中上等烟比例均明显高于其余处理；秸秆菜饼有机肥处理次之；腐植酸有机肥施用量为13.33 kg/hm2的处理，其产量虽高于对照，但均价、上等烟及中上等烟比例较低，经济性状与对照相当。

土壤养分分析结果表明，施用生物有机类肥料大多能提高土壤的pH及有机质含量、活化土壤、促进烟株对速效养分的吸收，因此与对照相比，施用生物有机类肥料的处理水解性氮、有效磷和速效钾的含量大多低于纯施化学肥料的对照处理。

化学成分是烟叶内在质量的直接体现，其含量和协调性在很大程度上确定了烟叶及其制品的烟气特性[24]。有研究结果表明，施用生物有机肥能够促进烤烟养分的均衡吸收，有利于芳香物质的积累，使化学成分更加协调，改善烟叶内在质量[25]。在本研究中，烟叶品质分析结果表明，有机肥施用量为13.33 kg/hm2时能够改善中部烟叶叶片结构和增加上部烟叶的油分；施用生物有机类肥料能够提高中上部烟叶总氮的含量，改善中上部烟叶的糖碱比，提高烟叶化学成分的协调性。综上所述，施用生物有机类肥料能够提高上部烟叶总氮和烟碱的含量，有效改善上部烟叶的糖碱比，其中以施用功能微生物菌剂0.13 kg/hm2处理的化学成分协调性最好。

综上所述，在烤烟生产过程中施用生物有机类肥料可有效改善植烟土壤营养成分及pH，使其更利于烟株早生快发，促进烟株根系生长，降低花叶病的发生率，改善烟叶品质，增强烟叶化学协调性，从而使烤烟产量及品质得到提升，进一步提高经济效益。在烤烟生产过程中生物有机类肥料是一种可大面积推广的烟用肥料，在田间管理措施合理的情况下，能有效提高烟叶产量、品质以及改善植烟土壤，在提高经济效益的同时还能进行土壤改良，体现了可持续发展的原则。