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摘 要:为研究生物活性菌剂的使用对烤烟生长的影响,在试验田中施用3种不同剂量的生物活性菌剂,并以不施用生物活性菌剂试验田为对照,对烤烟农艺性状、抗病性、经济性状、原烟外观质量、内在质量等方面进行测定。单因素方差分析和差异性检验结果显示,使用生物活性菌剂的试验田烤烟农艺学性状、抗病性、经济效益和内在化学成分等方面均不同程度地好于对照,2.25 L/hm2用量试验处理下的烤烟农艺性状、抗病性、经济效益和内在化学成分等方面显著好于0.75 L/hm2和1.5 L/hm2用量下的表现。以上结果表明,生物活性菌剂的施用对于烤烟农艺性状、抗病性、经济效益和内在化学成分等方面有显著的促进作用。
关键词:生物活性菌剂;烤烟;烟叶品质
中图分类号:S-3 文献标志码:A 论文编号:2013-0874
Abstract: To discuss the influence on growth of flue-cured tobacco which comes from the usage of biological active agent, this research used three dosages of biological active agent in three test fields, and in contrast by a test field without biological active agent, then determined the agronomical characters, disease resistance, economic characters, appearance and inherent quality of primordial tobacco leaves. Results of ANOVA and T-test showed that the test fields which were used biological active agents, were better than contrast condition in agronomical characters, disease resistance, economic characters and inherent quality of primordial tobacco leaves in different degrees. And what’s more, the above indexes under the 2.25 L/hm2 usage condition were significantly better than the 0.75 L/hm2 and 1.5 L/hm2 usage conditions. All the above results suggested that the usage of biological active agent had significant effect on the agronomical characters, disease resistance, economic benefits and inherent quality of primordial tobacco leaves.
Key words: Biological Active Agents; Flue-cured Tobacco; Quality of Tobacco
0 引言
烤烟是一种产量与品质并重的作物,对肥料的要求非常严格。施肥技术的好坏直接影响烤烟的生长发育和产量品质的形成[1]。目前,烤烟生产中过分注重产量的提高,大量使用化学肥料,这些肥料施入土壤后都存在溶解快、施肥峰值浓度高、淋溶损失、挥发、土壤固定严重、供肥猛但持续时间短等特点,与作物吸收养分规律不一致,造成化肥利用效率低,对环境污染严重[2]。因此,在烟草生产中要配合施用有机肥,以提高烟叶品质。然而,单一使用有机肥,特别是未经腐熟的有机肥施入土壤中时,会引起微生物的剧烈活动导致氧的缺乏,从而形成厌氧环境,产生大量中间代谢产物,如有机酸、NH3、H2S等有害物质,这些物质会严重毒害烟株根系,影响烟株正常生长[3]。同时,有机肥在微生物不活跃的土壤中,肥效较慢,若在烟草生长后期发挥肥效,常常会导致烟草贪青晚熟[4],影响正常的生产计划。而生物活性菌剂中的活性微生物和添加的活性成分,能够提高土壤生物活性,促进土壤养分生物有效性的提高,刺激和调节烤烟生长发育,提高烤烟抗病性,改善烟叶品质[5]。除此之外,生物活性菌剂的施用还能促进土壤养分转化,提高土壤有效养分含量,改善土壤理化结构[6],从而使作物增产增效。而由于生物活性菌剂成本低、用量少、效益高,因此成为目前世界上许多国家研究和开发的重点[7]。笔者对于生物活性菌剂在生产中的实际应用进行探讨,以期找出生物活性菌剂的最佳用量,为烟草生产提供数据支撑。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
试验于2012年在日照烟叶生产技术中心莒县实验站进行,土壤类型为棕壤,前茬作物为地瓜,土壤养分状况如下:速效氮76 mg/kg、速效磷15.3 mg/kg、速效钾127.1 mg/kg、有机质1.05%,有水浇条件,周围无果园、蔬菜大棚等病虫害传染源。
1.2 供试材料
供试烤烟品种为‘中烟100’,邦禾生物活性菌剂、豆饼、太阳岛烟草专用复合肥、硫酸钾、磷酸二铵。
1.3 试验方法
1.3.1 试验处理 试验设置了3个处理,不设重复。采用同田对比方式,各处理单独计产计质。处理1—豆饼+生物活性菌剂2.25 L/hm2混合搭配;处理2—豆饼+生物活性菌剂1.5 L/hm2混合搭配;处理3—豆饼+生物活性菌剂0.75 L/hm2混合搭配;对照—大田常规不施生物活性菌剂。 烟苗采用大棚托盘育苗;行距×株距=1.2 m×0.5 m;做好以病毒病防治为中心的病虫害综合防治;中心花开放打顶;上部4~6片叶一次性采收;采用三段式烘烤工艺。
1.3.2 统计分析 对试验数据的分析主要用单因素方差分析和配对样本T检验。
2 结果与分析
本试验主要从各处理的生育期、植物学性状、农艺学性状、抗病性、经济性状、原烟外观质量、内在质量等方面进行试验比较。
2.1 主要生育期比较
从表1看出,3个处理及对照的主要生育期稍有差别。其差异主要来自于现蕾期和脚叶成熟期。可以看出,处理1烟草比其他处理延迟2天进入现蕾期,成熟期比其他处理推迟3~4天。分析可以看出,处理2、3生育期与对照一致;处理1长势较强,田间烟叶落黄速度较慢,生育期比对照延长3天。
2.2 植物学性状比较
从表2看出,尽管3个处理及对照的主要生育期有所差别,但是植物学性状基本一致。因此,无法单纯通过植物学性状来对各种处理的优劣进行抉择。
2.3 农艺学性状比较
在处理1、处理2、处理3以及对照的田块中,分别随机抽取30株烟草进行测量,其团棵期主要农艺性状平均水平见表3。由表3可以看出,团棵期处理1平均株高为35.68 cm,处理2和3与对照均稳定在34 cm左右。单因素方差分析结果表明,4种情况下的烟草株高存在显著差异(F(3,116)=9.75,P=0.00<0.05),之后进行多重比较,结果表明,处理2、处理3株高与对照无明显差异(P=0.97>0.05;P=0.96>0.05),而处理2、处理3及对照株高显著低于处理1(P=0.00<0.05;P=0.01<0.05;P=0.02<0.05)。处理1着生叶数为13.2片,处理2和3分别为12.9和12.6片,对照组着生叶数最少。方差分析结果显示,4种情况下的着生叶数存在显著差异(F(3,116)=3.874,P=0.011<0.05)。之后进行多重比较结果表明,处理1与对照着生叶数存在显著差异(P=0.012<0.05)。各处理茎围数据无明显差异(F(3,116)=4.82,P=0.83>0.05)。腰叶长和宽方面,方差分析结果表明,4种情况存在显著差异(F(3,116)=157.37,P=0.00<0.05),处理1表现较好(P=0.00<0.05,P=0.00<0.05),处理2和3差异不显著(P=0.059>0.05,P=0.78>0.05)。
表4显示的是打顶后主要农艺学性状,可以看出有效叶数和茎围随着烟草的生长各处理之间差异逐渐缩小。而处理1在株高、腰叶长和腰叶宽方面表现好于其他处理和对照(P=0.00<0.05,P=0.00<0.05,P=0.012<0.05)。因此,在农艺学性状方面,处理1表现突出,即豆饼+生物活性菌剂2.25 L/hm2混合搭配最有利于烟草的生长。
2.4 抗病性比较
分别在3种处理和对照中分别随机选取20 m2/块的地块各10块,评定病害指数。由表5可以看出,各处理的叶斑类病害以处理1的抗病性较好,处理2表现较差,但单因素方差分析结果表明总体差异不明显(F(3,36)=24.871,P=0.083>0.05);病毒病害的抗病性差异不明显(F(3,36)=49.916,P=0.254>0.05);各处理的综合抗病性与对照基本相当。PVY发病较严重,4个处理病情指数均在6以上,分析原因,主要由于烟草生长前期干旱,后期降水较多导致,这与程宝玉等[8]的研究结果相符。
2.5 经济性状比较
分别在3种处理和对照中分别随机选取20 m2/块的地块各10块,其主要经济性状指标平均值见表6。配对样本T检验结果表明,3个处理分别与对照之间差异显著(t=45.278,P=0.00<0.05;t=22.443,P=0.00<0.05;t=17.327,P=0.00<0.05),处理1每公顷产量最高,处理2和处理3之间差异不显著(t=0.75,P=0.472>0.05),对照组每公顷产量最低。每公顷产值方面,处理1最高,为41844.15元/hm2,比处理2、处理3和对照组分别高出2007.75、1609.65、2643.75元/hm2。上等烟比例方面,对照组最高,其他3个处理之间差异不显著(P=0.217>0.05,P=0.430>0.05,P=0.095>0.05)。
2.6 原烟外观质量比较
由表7可以看出,各处理原烟多柠檬色,原烟外观质量除油分外均基本一致。颜色均显现柠檬黄,成熟度较好,叶片结构疏松,身份中等,色度中等。油分指标上,处理1为“有+”,其他处理为有。原因在于处理1生物活性菌剂含量较高,使得土壤中有机质供应充足。
2.7 烤烟内在化学成分分析
分别在3种处理和对照的地块中随机选取10株烟草,检测其常规化学成分,各化学成分均值见表8。配对样本T检验结果表明,处理1中还原性糖及总糖含量高于处理2和处理3(P=0.00<0.05,P=0.011<0.05;P=0.00<0.05,P=0.036<0.05),钾含量明显优于其他处理(P=0.01<0.05,P=0.048<0.05,P=0.013<0.05),氯含量较低。总体来看,处理1总体协调性较好,符合优质烤烟要求。
2.8 烤烟感官质量评价
从烤烟感官质量评价表(表9)可以得出,在香型、劲头、刺激性、燃烧性等方面,3个处理之间差异不显著(P=0.274>0.05,P=0.096>0.05,P=0.132>0.05),和对照无明显差异(P=0.06>0.05,P=0.241>0.05,P=0.34>0.05)。在香气质和香气量方面,处理1得分略高于其他处理,比对照分别高出0.39和0.34。综合评价上,处理1得分为76.6,对照组得分为75.0。差异较明显(P=0.00<0.05)。因此,综合比较处理1表现较好,感官评价结果最高。 3 结论
3种不同的肥料试验对比表明,施用生物活性菌剂后烟草生长状况好于对照组处理。说明使用生物活性菌剂可以提高烟草的产量和品质,3个处理及对照对比发现,以处理1施用豆饼+生物活性菌剂2.25 L/hm2效果最佳,尤其是在农艺学性状、抗病性、经济效益和内在化学成分方面,处理1表现明显好于其他处理和对照。
4 讨论
生物活性菌剂对烤烟生产的积极影响作用已经被许多研究所证实[9-12],本研究也证印证了前人研究的结论,即生物活性菌剂的施用对于烤烟农艺学性状、抗病性、经济效益和内在化学成分等方面有显著的促进作用,为生物活性菌剂的推广应用提供了理论依据。
已有研究多数关注不同生物活性菌剂的种类对烤烟生产的作用表现[10,13-17],笔者则重点关注同一种生物活性菌剂的不同用量对于烤烟生长、生物学性状、经济性状和内在品质等多方面的影响,研究结果为确定烤烟生产中一种常用生物活性菌剂的合适用量提供了有效证据,即在一定范围内,高剂量(2.25 L/hm2)的生物活性菌剂作用显著优于低剂量(1.5、0.75 L/hm2)。然而对于更高用量的生物活性剂是否更加有利于烤烟种植尚未可知,因此,在未来研究中应进一步加大生物活性剂用量,并将不同试验处理中用量的差距进一步缩小,以更为细致地探究生物活性菌剂用量对烤烟生产的作用规律,为烤烟生产提供更为具体和科学的指导。
参考文献
[1] 彭华伟,刘国顺,朱贵,等.生物有机肥对烤烟烟碱累积的影响[J].贵州农业科学,2006,34(B07):50-52.
[2] 王志民,蔡光泽,陈开陆,等.半包膜全程控释肥养分释放规律及对水稻生长效应的研究[J].西昌农业高等专科学校学报,2002,16(4):9-10.
[3] 李国学,张福锁.堆肥化与有机复混肥生产[M].北京:化学工业出版社,2000:135-148.
[4] 尹永强,韦峥宇,何明雄,等.生物茵剂对烟用有机肥堆制腐熟的作用效果研究[J].河南农业科学,2010(4):43-49.
[5] 韩锦峰,朱大恒,林学梧,等.多胺对烟株生长发育及烤烟产质的生理效应[J].中国烟草,1991(1):1-5.
[6] 张辉,李维炯,倪永珍.生物有机无机复合肥对土壤性质的影响[J].土壤通报,2006,37(2):273-277.
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[17] 高文霞.烤烟增香微生物优异菌株的研究及其对烟叶品质的影响[D].福州:福建农林大学,2010.
关键词:生物活性菌剂;烤烟;烟叶品质
中图分类号:S-3 文献标志码:A 论文编号:2013-0874
Abstract: To discuss the influence on growth of flue-cured tobacco which comes from the usage of biological active agent, this research used three dosages of biological active agent in three test fields, and in contrast by a test field without biological active agent, then determined the agronomical characters, disease resistance, economic characters, appearance and inherent quality of primordial tobacco leaves. Results of ANOVA and T-test showed that the test fields which were used biological active agents, were better than contrast condition in agronomical characters, disease resistance, economic characters and inherent quality of primordial tobacco leaves in different degrees. And what’s more, the above indexes under the 2.25 L/hm2 usage condition were significantly better than the 0.75 L/hm2 and 1.5 L/hm2 usage conditions. All the above results suggested that the usage of biological active agent had significant effect on the agronomical characters, disease resistance, economic benefits and inherent quality of primordial tobacco leaves.
Key words: Biological Active Agents; Flue-cured Tobacco; Quality of Tobacco
0 引言
烤烟是一种产量与品质并重的作物,对肥料的要求非常严格。施肥技术的好坏直接影响烤烟的生长发育和产量品质的形成[1]。目前,烤烟生产中过分注重产量的提高,大量使用化学肥料,这些肥料施入土壤后都存在溶解快、施肥峰值浓度高、淋溶损失、挥发、土壤固定严重、供肥猛但持续时间短等特点,与作物吸收养分规律不一致,造成化肥利用效率低,对环境污染严重[2]。因此,在烟草生产中要配合施用有机肥,以提高烟叶品质。然而,单一使用有机肥,特别是未经腐熟的有机肥施入土壤中时,会引起微生物的剧烈活动导致氧的缺乏,从而形成厌氧环境,产生大量中间代谢产物,如有机酸、NH3、H2S等有害物质,这些物质会严重毒害烟株根系,影响烟株正常生长[3]。同时,有机肥在微生物不活跃的土壤中,肥效较慢,若在烟草生长后期发挥肥效,常常会导致烟草贪青晚熟[4],影响正常的生产计划。而生物活性菌剂中的活性微生物和添加的活性成分,能够提高土壤生物活性,促进土壤养分生物有效性的提高,刺激和调节烤烟生长发育,提高烤烟抗病性,改善烟叶品质[5]。除此之外,生物活性菌剂的施用还能促进土壤养分转化,提高土壤有效养分含量,改善土壤理化结构[6],从而使作物增产增效。而由于生物活性菌剂成本低、用量少、效益高,因此成为目前世界上许多国家研究和开发的重点[7]。笔者对于生物活性菌剂在生产中的实际应用进行探讨,以期找出生物活性菌剂的最佳用量,为烟草生产提供数据支撑。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
试验于2012年在日照烟叶生产技术中心莒县实验站进行,土壤类型为棕壤,前茬作物为地瓜,土壤养分状况如下:速效氮76 mg/kg、速效磷15.3 mg/kg、速效钾127.1 mg/kg、有机质1.05%,有水浇条件,周围无果园、蔬菜大棚等病虫害传染源。
1.2 供试材料
供试烤烟品种为‘中烟100’,邦禾生物活性菌剂、豆饼、太阳岛烟草专用复合肥、硫酸钾、磷酸二铵。
1.3 试验方法
1.3.1 试验处理 试验设置了3个处理,不设重复。采用同田对比方式,各处理单独计产计质。处理1—豆饼+生物活性菌剂2.25 L/hm2混合搭配;处理2—豆饼+生物活性菌剂1.5 L/hm2混合搭配;处理3—豆饼+生物活性菌剂0.75 L/hm2混合搭配;对照—大田常规不施生物活性菌剂。 烟苗采用大棚托盘育苗;行距×株距=1.2 m×0.5 m;做好以病毒病防治为中心的病虫害综合防治;中心花开放打顶;上部4~6片叶一次性采收;采用三段式烘烤工艺。
1.3.2 统计分析 对试验数据的分析主要用单因素方差分析和配对样本T检验。
2 结果与分析
本试验主要从各处理的生育期、植物学性状、农艺学性状、抗病性、经济性状、原烟外观质量、内在质量等方面进行试验比较。
2.1 主要生育期比较
从表1看出,3个处理及对照的主要生育期稍有差别。其差异主要来自于现蕾期和脚叶成熟期。可以看出,处理1烟草比其他处理延迟2天进入现蕾期,成熟期比其他处理推迟3~4天。分析可以看出,处理2、3生育期与对照一致;处理1长势较强,田间烟叶落黄速度较慢,生育期比对照延长3天。
2.2 植物学性状比较
从表2看出,尽管3个处理及对照的主要生育期有所差别,但是植物学性状基本一致。因此,无法单纯通过植物学性状来对各种处理的优劣进行抉择。
2.3 农艺学性状比较
在处理1、处理2、处理3以及对照的田块中,分别随机抽取30株烟草进行测量,其团棵期主要农艺性状平均水平见表3。由表3可以看出,团棵期处理1平均株高为35.68 cm,处理2和3与对照均稳定在34 cm左右。单因素方差分析结果表明,4种情况下的烟草株高存在显著差异(F(3,116)=9.75,P=0.00<0.05),之后进行多重比较,结果表明,处理2、处理3株高与对照无明显差异(P=0.97>0.05;P=0.96>0.05),而处理2、处理3及对照株高显著低于处理1(P=0.00<0.05;P=0.01<0.05;P=0.02<0.05)。处理1着生叶数为13.2片,处理2和3分别为12.9和12.6片,对照组着生叶数最少。方差分析结果显示,4种情况下的着生叶数存在显著差异(F(3,116)=3.874,P=0.011<0.05)。之后进行多重比较结果表明,处理1与对照着生叶数存在显著差异(P=0.012<0.05)。各处理茎围数据无明显差异(F(3,116)=4.82,P=0.83>0.05)。腰叶长和宽方面,方差分析结果表明,4种情况存在显著差异(F(3,116)=157.37,P=0.00<0.05),处理1表现较好(P=0.00<0.05,P=0.00<0.05),处理2和3差异不显著(P=0.059>0.05,P=0.78>0.05)。
表4显示的是打顶后主要农艺学性状,可以看出有效叶数和茎围随着烟草的生长各处理之间差异逐渐缩小。而处理1在株高、腰叶长和腰叶宽方面表现好于其他处理和对照(P=0.00<0.05,P=0.00<0.05,P=0.012<0.05)。因此,在农艺学性状方面,处理1表现突出,即豆饼+生物活性菌剂2.25 L/hm2混合搭配最有利于烟草的生长。
2.4 抗病性比较
分别在3种处理和对照中分别随机选取20 m2/块的地块各10块,评定病害指数。由表5可以看出,各处理的叶斑类病害以处理1的抗病性较好,处理2表现较差,但单因素方差分析结果表明总体差异不明显(F(3,36)=24.871,P=0.083>0.05);病毒病害的抗病性差异不明显(F(3,36)=49.916,P=0.254>0.05);各处理的综合抗病性与对照基本相当。PVY发病较严重,4个处理病情指数均在6以上,分析原因,主要由于烟草生长前期干旱,后期降水较多导致,这与程宝玉等[8]的研究结果相符。
2.5 经济性状比较
分别在3种处理和对照中分别随机选取20 m2/块的地块各10块,其主要经济性状指标平均值见表6。配对样本T检验结果表明,3个处理分别与对照之间差异显著(t=45.278,P=0.00<0.05;t=22.443,P=0.00<0.05;t=17.327,P=0.00<0.05),处理1每公顷产量最高,处理2和处理3之间差异不显著(t=0.75,P=0.472>0.05),对照组每公顷产量最低。每公顷产值方面,处理1最高,为41844.15元/hm2,比处理2、处理3和对照组分别高出2007.75、1609.65、2643.75元/hm2。上等烟比例方面,对照组最高,其他3个处理之间差异不显著(P=0.217>0.05,P=0.430>0.05,P=0.095>0.05)。
2.6 原烟外观质量比较
由表7可以看出,各处理原烟多柠檬色,原烟外观质量除油分外均基本一致。颜色均显现柠檬黄,成熟度较好,叶片结构疏松,身份中等,色度中等。油分指标上,处理1为“有+”,其他处理为有。原因在于处理1生物活性菌剂含量较高,使得土壤中有机质供应充足。
2.7 烤烟内在化学成分分析
分别在3种处理和对照的地块中随机选取10株烟草,检测其常规化学成分,各化学成分均值见表8。配对样本T检验结果表明,处理1中还原性糖及总糖含量高于处理2和处理3(P=0.00<0.05,P=0.011<0.05;P=0.00<0.05,P=0.036<0.05),钾含量明显优于其他处理(P=0.01<0.05,P=0.048<0.05,P=0.013<0.05),氯含量较低。总体来看,处理1总体协调性较好,符合优质烤烟要求。
2.8 烤烟感官质量评价
从烤烟感官质量评价表(表9)可以得出,在香型、劲头、刺激性、燃烧性等方面,3个处理之间差异不显著(P=0.274>0.05,P=0.096>0.05,P=0.132>0.05),和对照无明显差异(P=0.06>0.05,P=0.241>0.05,P=0.34>0.05)。在香气质和香气量方面,处理1得分略高于其他处理,比对照分别高出0.39和0.34。综合评价上,处理1得分为76.6,对照组得分为75.0。差异较明显(P=0.00<0.05)。因此,综合比较处理1表现较好,感官评价结果最高。 3 结论
3种不同的肥料试验对比表明,施用生物活性菌剂后烟草生长状况好于对照组处理。说明使用生物活性菌剂可以提高烟草的产量和品质,3个处理及对照对比发现,以处理1施用豆饼+生物活性菌剂2.25 L/hm2效果最佳,尤其是在农艺学性状、抗病性、经济效益和内在化学成分方面,处理1表现明显好于其他处理和对照。
4 讨论
生物活性菌剂对烤烟生产的积极影响作用已经被许多研究所证实[9-12],本研究也证印证了前人研究的结论,即生物活性菌剂的施用对于烤烟农艺学性状、抗病性、经济效益和内在化学成分等方面有显著的促进作用,为生物活性菌剂的推广应用提供了理论依据。
已有研究多数关注不同生物活性菌剂的种类对烤烟生产的作用表现[10,13-17],笔者则重点关注同一种生物活性菌剂的不同用量对于烤烟生长、生物学性状、经济性状和内在品质等多方面的影响,研究结果为确定烤烟生产中一种常用生物活性菌剂的合适用量提供了有效证据,即在一定范围内,高剂量(2.25 L/hm2)的生物活性菌剂作用显著优于低剂量(1.5、0.75 L/hm2)。然而对于更高用量的生物活性剂是否更加有利于烤烟种植尚未可知,因此,在未来研究中应进一步加大生物活性剂用量,并将不同试验处理中用量的差距进一步缩小,以更为细致地探究生物活性菌剂用量对烤烟生产的作用规律,为烤烟生产提供更为具体和科学的指导。
参考文献
[1] 彭华伟,刘国顺,朱贵,等.生物有机肥对烤烟烟碱累积的影响[J].贵州农业科学,2006,34(B07):50-52.
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