1. 引言
烟草是重要的经济作物,已成为我国许多地区的支柱产业 [1] 。在烟草的生产栽培过程中,不仅要获得较高产量,同时对其烟叶品质也有较高的要求 [2] [3] [4] [5] [6] 。在烟草大田栽培过程中,烟株通常对氮、磷、钾这三种元素的需求量大,常常被称为肥料的三要素 [7] [8] 。土壤环境中氮、磷、钾元素的含量往往不能满足烟株正常生长发育的需求,需人工施肥补给,以往有关氮、磷、钾元素对烟株生长发育及其品质等方面的影响报道较多 [9] [10] [11] [12] ,但对钙、镁元素的相关研究偏少。
衡阳县是湖南省烟叶重要产区,常年播种面积3万亩左右。开展钙镁磷肥不同施用量肥料效应试验,掌握P2O5的不同用量对烟叶质量的影响,优化我县烟叶施肥技术参数,完善我县烟叶生产的施肥模型,指导农民科学施肥,提高烟叶质量,增加农民收入。
2. 材料与方法
2.1. 试验地点
衡阳县洪市镇明翰村易善科的烟田,试验田肥力均匀,光照充足,排灌方便。种植模式为烟稻,面积2.8亩。
2.2. 试验土壤
供试土壤为黄泥田,土壤质地为粘壤,pH值5.8。土壤试验前养分含量:有机质27.3 g/kg、速效氮169 mg/kg、有效磷12.8 mg/kg、速效钾119 mg/kg、缓效钾196 mg/kg。
2.3. 试验材料
① 钙镁磷肥,怀化磷肥厂生产,P2O5含量12%。
② 硫酸钾,湘台合资青上化工有限公司生产,K2O含量50%。
③ 专用基肥,湖南金叶肥料有限公司生产,纯N含量8%,P2O5含量9%,K2O含量10%。
④ 硝酸钾,四川米高化工有限公司生产,纯N含量13.5%,K2O含量43.5%。
⑤ 专用追肥,湖北香青化肥有限公司生产,纯N含量10%,K2O含量32%。
⑥ 提苗肥,湖南金叶肥料有限公司生产,纯N含量20%,P2O5含量9%。
2.4. 试验品种
试验品种为云烟87。播期2020年12月22日,2021年2月26日剪叶,2021年3月9日移栽,苗龄77天。
2.5. 试验设计
试验按4个处理3次重复,12个小区。田间肥效试验设计见表1。小区面积长10米,宽5.4米,每个小区4行,行株距为1.2 × 0.50米,每行栽烟20株,共80株;小区之间沟宽0.6米,四周设保护行。
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Table 1. Fertilization scheme of different amounts of calcium magnesium phosphate fertilizer test (unit: kg/mu)
表1. 钙镁磷肥不同用量试验施肥方案(单位:kg/亩)
3. 试验结果与分析
3.1. 不同处理对长势长相的影响
试验过程中,观察记载显示,移栽后10~15天,各处理长势长相无明显差异;移栽后40~45天,各处理出叶速度及株高无明显差异;团棵期株高24 cm,茎围为6.4~6.7 cm,各处理长势差异也不明显;5月中旬打顶时处理T2比其它处理真叶数相差不多,一般为30片左右,但长势强,叶色要浓一些。
3.2. 不同处理对生长发育时期的影响
据观察记载,不同处理对生育期影响不太明显。不同处理的现蕾期、脚叶成熟期、顶叶成熟期、大田生育期变化见表2。
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Table 2. Record of growth and development period of different treatments (-month-day)
表2. 不同处理生长发育时期记载表(-月-日)
3.3. 不同处理对生物学性状的影响
3.3.1. 不同处理对株高及茎围的影响
试验过程中,分别对不同处理的团棵期、采烤终期的株高进行测量,每个小区定点取10株,统计结果详见表3。
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Table 3. Plant height and stem circumference at different stages of treatment (unit: cm)
表3. 不同处理各时期株高、茎围(单位:cm)
通过对表2数据分析,采烤终期株高、茎围与施肥量的关系见图1、图2。
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Figure 1. Relationship between phosphate fertilizer dosage and plant height
图1. 磷肥用量与株高关系图
从图1可见,磷肥用量与株高的关系式为:y = −0.2315x2 + 3.7917x + 89.441 (R2 = 0.931),P2O5施用量在8.19 kg/亩,株高最高,表明采收期最长,烟叶接受光合能力最强,质量也最好。
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Figure 2. Relationship between phosphorus fertilizer dosage and stem circumference
图2. 磷肥用量与茎围关系图
从图2可见,磷肥用量与茎围的关系式为:y = −0.1447x2 + 2.5276x + 10.615 (R2 = −20.84),P2O5施用量在8.73 kg/亩,茎围最大,表明烟叶生长旺盛,养分储备良好,烟叶品质好,增产潜力大。
3.3.2. 不同处理对有效叶及叶面积的影响
烟苗移栽后,每个小区定点10株,分别对有效叶和株高进行跟踪记载,每5天记载1次,第一次烘烤前打掉所有无烘烤价值的叶片,把有烘烤价值的叶片作为有效叶,以后在每一房烟烘烤前测量每片有效叶的叶长和叶宽,按照“叶面积 = 长 × 宽 × 0.6345”的公式计算叶面积,分别统计每个小区叶面积,并按加权平均法统计每个小区叶面积平均值,统计结果详见表4。
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Table 4. Analysis of effective leaf and leaf area of each treatment
表4. 各处理有效叶、叶面积分析表
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Figure 3. Relationship between the amount of phosphate fertilizer and the number of effective leaves
图3. 磷肥用量与有效叶片数的关系图
从图3可见,磷肥用量与有效叶片数的关系式为:y = −0.2514x2 + 4.4506x (R2 = −16.85)。试验表明:P2O5施用量在8.85 kg/亩,有效叶片数最多,产量高。
3.3.3. 不同处理对节距的影响
采烤终期分别在每个小区的定点记载株中随机选取5株对节距进行测量,测量方法是对每一株烟杆在离地面三分之一处,分别向上和向下各取5个节距,共10个节距进行测量。各处理节距统计结果详见表5。
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Table 5. Statistical table of pitch of different treatments (cm, %)
表5. 不同处理节距统计表(cm, %)
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Figure 4. Relationship between phosphate fertilizer dosage and pitch
图4. 磷肥用量与节距关系图
从图4可见,磷肥用量与节距的关系式为:y = −0.0701x2 + 1.2475x (R2 = −17.53)。试验表明:P2O5施用量在8.9 kg/亩,节距最长,通风透光性好,有利于提高烟叶品质。
3.4. 不同处理对产量及产值的影响
3.4.1. 对经济产量及产值的影响
烟叶成熟后,按不同处理分小区进行烘烤,烘烤后按国标42级标准进行分级,测定每个小区的产量和产值,并折算成亩产量和亩产值,计算均价,并统计中、上等烟比例。
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Table 6. Statistics of output, output value and average price of different treatments
表6. 不同处理产量、产值、均价统计表
对表6中产量、产值、均价分析,经济产量最高的是处理T1,每亩产量达217.16 kg,最低的是处理T3,亩产仅186.20 kg;产值最高的是处理T2,每亩产值达4940.68元,最低的是处理T4,每亩产值为4677.16元;均价最高的是处理T2,均价达23.95元/kg,最低的是处理T1,均价仅23.00元/kg。
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Figure 5. Relationship between phosphate fertilizer consumption and yield
图5. 磷肥用量与产量关系图
从图5可见,磷肥用量与产量的关系式为:y = −2.9962x2 + 50.843x (R2 = −10.88)。试验表明:P2O5施用量在8.48 kg/亩,亩产最高。
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Figure 6. Relationship between phosphate fertilizer consumption and output value
图6. 磷肥用量与产值关系图
从图6可见,磷肥用量与产值的关系式为:y = −70.547x2 + 1193.7x (R2 = −2.705)。试验表明:P2O5施用量在8.46 kg/亩,产值最高。
从图7可见,磷肥用量与均价的关系式为:y = −0.3276x2 + 5.6813x (R2 = −5.545)。试验表明:P2O5施用量在8.67 kg/亩,均价最高。
3.4.2. 对烟叶质量的影响
把表5中产量、产值、均价、中上等烟比例分别进行统计,结果见表7。
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Figure 7. Relationship between phosphate fertilizer consumption and average price
图7. 磷肥用量与均价关系图
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Table 7. Statistics of the proportion of medium and high grade cigarettes
表7. 中上等烟比例统计表
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Figure 8. Relationship between the amount of phosphate fertilizer and medium and high grade tobacco
图8. 磷肥用量与中上等烟的关系图
中上等烟比例最高的是T2,高达88.51%,最低的是T1,85.6%。从图8可见,磷肥用量与中上等烟的比例的关系式为:y = −1.1937x2 + 20.941x (R2 = −9.643)。试验表明:P2O5施用量在8.77 kg/亩,中上等烟比例最高。
4. 试验结论
在衡阳县黄泥田土壤类型上种植烟叶,试验表明磷肥的用量对生育期影响不明显。P2O5施用量建议在8.1~8.9 kg/亩之间,既能促进烟叶旺盛生长,增加株高延长采收期,有效叶片数增多,增加产量;又能增粗茎围储备充足养分,节距增长,通风透光好,光合作用强,病虫害危害轻,烟叶质量高,增加了中上等烟的比例,提高了均价增加了产值,增加了农民收入。
基金项目
长沙市科技计划项目(kq1801024)。
NOTES
*通讯作者。