绿肥-烟-稻轮作与烟叶产量品质及后茬晚稻产量效应

摘要 连续三年采用绿肥-烟-稻轮作田间定位试验与室内分析相结合的方法,研究绿肥还田对提高土壤肥力和烟叶产量、品质及后茬作物晚稻产量的作用,取得良好效果。绿肥还田其养分释放可明显提高土壤速效氮磷钾养分含量,促进烤烟植株对土壤养分的吸收利用,显著提高烟叶产量。且改善烟叶品质,其烟叶外观表现为结构疏松,成熟度好,光泽强,颜色均匀,杂色少。三年结果统计,黑麦草区烟叶平均产量为2644kg/hm 2,油菜区烟叶平均产量为2626kg/hm 2,分别比对照增产14.6%、14.1%。上、中等烟叶比例分别为92.1％、93.6％,烟叶内在化学成分接近或达到优质烟叶标准。后茬作物晚稻分别比对照增产43.2%、29.6%。     

氮肥与土壤改良剂配施对烤烟供肥特性和产质量的影响

为烤烟合理施用氮肥和土壤改良提供理论和技术依据,采用田间试验研究氮肥与土壤改良剂配施对烤烟产量、产值、上等烟比例、叶片氮磷钾含量、品质指标含量和土壤氮、磷、钾含量的影响。结果表明,随着施氮量增加,不施土壤改良剂和施用土壤改良剂的烟叶产量和产值均随着施氮量的增加而增加;烟叶均价和上等烟比例呈抛物线变化趋势,分别在施氮45.0、67.5 kg/hm2时最高;相同施氮量,施用土壤改良剂的烤烟产量和产值均高于不施土壤改良剂的,但施氮量超过67.5 kg/hm2时,会降低烤烟的均价和上等烟比例。在圆顶期和成熟期,随着施氮量增加,不施土壤改良剂和施用土壤改良剂的烤烟叶片含氮量、含磷量、含钾量均呈增加趋势;相同施氮量,相比不施土壤改良剂的,增施土壤改良剂的烤烟叶片含氮量、含磷量、含钾量均明显提高,中部叶和上部叶氯离子含量降低,土壤速效氮、磷、钾含量有所提高。本试验条件下,施氮量在67.5~90.0 kg/hm2,配施土壤改良剂30.0 kg/hm2时,土壤供肥能力强,烟叶品质好,烤烟的产量和产值均较高,分别为2487~2588 kg/hm2、43538~44202元/hm2。     

烤烟生长的影响

 为干旱地区寻找较好的烤烟配套栽培措施提供依据。在大田条件下研究了地膜覆盖、秸秆覆盖和秸秆还田对烤烟生长发育、土壤相对含水率、烟叶产质量的影响。地膜覆盖、秸秆覆盖和还田均能增加干旱季节土壤的含水率,减少土壤水分蒸发,生长前期地膜覆盖的保水效果最优,后期以秸秆覆盖和还田效果略好;几种措施均能显著的促进烤烟的生长发育,其中地膜覆盖对烟株早期生长有利,而秸秆覆盖和还田在烟叶旺长后优于地膜覆盖;秸秆覆盖能显著的提高烤烟的产质量,产值分别较秸秆还田、常规对照和地膜覆盖提高7.5%、18.2%和37.6%。秸秆覆盖具有明显的保水增产作用,值得在干旱烟区大面积推广。     

不同保水措施对烟地土壤水分及 烤烟生长的影响

为干旱地区寻找较好的烤烟配套栽培措施提供依据。在大田条件下研究了地膜覆盖、秸秆覆盖和秸秆还田对烤烟生长发育、土壤相对含水率、烟叶产质量的影响。地膜覆盖、秸秆覆盖和还田均能增加干旱季节土壤的含水率,减少土壤水分蒸发,生长前期地膜覆盖的保水效果最优,后期以秸秆覆盖和还田效果略好;几种措施均能显著的促进烤烟的生长发育,其中地膜覆盖对烟株早期生长有利,而秸秆覆盖和还田在烟叶旺长后优于地膜覆盖;秸秆覆盖能显著的提高烤烟的产质量,产值分别较秸秆还田、常规对照和地膜覆盖提高7.5%、18.2%和37.6%。秸秆覆盖具有明显的保水增产作用,值得在干旱烟区大面积推广。     

烤烟-绿肥轮作对烤烟产量和品质的影响

为评价并筛选出适宜与烤烟轮作的最佳绿肥品种,采用田间定位试验设4个处理,分别为烤烟-冬闲、烤烟-光叶紫花苕、烤烟-肥田萝卜、烤烟-黑麦草,探讨4种轮作模式下的烟叶产量、产值、农艺性状、化学成分及植烟土壤的养分变化情况。结果表明,不同绿肥轮作显著提升了烟叶均价和产值,其中光叶紫花苕、肥田萝卜和黑麦草轮作处理的烟叶均价分别相对冬闲处理提高15.37%、20.04%和17.72%,产值分别提高23.6%、24.1%和18.3%,光叶紫花苕处理增加了中上等烟比例。光叶紫花苕和肥田萝卜轮作处理烟叶的烟碱含量、两糖差和非烟碱氮/总氮达到了优质烟叶的水平。综上,种植光叶紫花苕和肥田萝卜能够显著提高烤烟的均价和产值,并能使烟叶的化学成分更加协调,多项化学品质达到优质烟叶的标准,是云南烟区值得推广的冬绿肥轮作模式。     

成熟期控水对烤烟生长及产量的影响

成熟期是烤烟需水次临界期。为明确烤烟成熟期土壤水分对烟株生长及烟叶产量的影响,试验在烤烟成熟期进行土壤控水,研究烟株物质积累及烟叶产量的变化。结果表明：成熟期土壤长期干旱不利于烟叶生长,干旱后复水对烟叶生长无明显影响,且土壤水分对烤烟茎围和根系体积的影响均不显著;长期干旱不利于烤烟根、茎和叶等器官生物量提高,旱后增加复水量有利于根系生长;长期干旱显著降低烟株干物质积累,复水提高干物质积累量,但仍低于充分灌溉处理;长期干旱烟叶产量降低9.70%,旱后复水2次烟叶产量仅降低1.80%,且上中等烟叶比例比对照处理（相对土壤含水率70%~75%）提高2.88%,而单位面积产值仅减少1.09%。烤烟成熟期干旱胁迫后复水一定程度限制了烟株生长,但烟叶产量下降较少,上中等烟叶比重提高,单位面积产值略微降低。     

光叶紫花苕子不同翻压期对烤烟生长发育的影响

为了合理利用绿肥轮作改良烟田土壤、提高烤烟产质,在湖北恩施烟区采用田间试验研究了烤烟复种光叶紫花苕子作绿肥时不同翻压期对烤烟生长、产量和品质的影响。连续2年的定位试验表明,在减少化肥施用量15%、翻压绿肥15000 kg/hm2情况下,于烤烟移栽前15~25天翻压绿肥效果较好,烤烟株高、最大叶面积等农艺性状,根、茎、叶及整株干物质量,烟叶产量和产值接近于或高于常规施肥措施,但是移栽前35天翻压等量光叶紫花苕子作绿肥,烤烟生长明显较差,产量和产值显著降低。减少化肥用量15%基础上不同时期翻压绿肥,有利于烤烟上部叶发育,使其单叶重量增加4.5%~18.5%,还可使中上等烟比例提高2.7~8.6个百分点。     

翻压绿肥对黑龙江烤烟产质量的影响

为探讨翻压绿肥对黑龙江烤烟品质改善及经济价值提升的作用,研究套种4种绿肥并翻压后对烤烟产质量的影响。在烤烟采收后将绿肥就地翻压腐解,并于第2年测定种植烤烟后烤烟理化指标及内在和外在质量品质的改善情况。结果表明：7月末套种绿肥对烤烟当年主要经济性状和化学成分影响较小,但翻压后能改善烟叶化学成分协调性,其中烟碱降低10.55%,总氮降低33.54%,氮碱比降低25.93%,总糖增加8.59%,还原糖变化不明显,糖碱比增加21.41%,钾增加12.50%,氯降低12.00%;可提高烟叶外观质量,烤后叶片成熟度好、结构疏松、有油分、身份中等;烤烟单叶重提高15.46%,叶片厚度降低17.86%,含梗率降低5.93%;烤烟香气质、香气量和余味增加,杂气降低,感官评吸得到改善;致香成分中类胡萝卜素物质降解提高12.95%,芳香族氨基酸物质降解提高20.76%,西伯烷类物质降解提高9.59%,美拉德反应变化不明显;上等烟比例提高35.59%,每公顷产量提高5.65%,每公顷产值提高14.61%,烤烟经济形状得到提升。以烤烟套种草木樨或小麦的效果最好。     

精准施肥对土壤性状和烟叶质量的影响

为了提高土壤质量,提升烤烟质量,2016年在凤凰县通过大田示范与小区试验,研究烤烟精准施肥对土壤性状及烤烟质量效益的影响。结果表明,精准施肥能显著提高B2F烟叶还原糖、烟叶质量与总糖含量,显著降低烟叶总植物碱含量,提高钾含量,降低烟叶总氮与植烟土壤容重,调节糖碱比与氮碱比,提高土壤总孔隙度、有机质含量及烟叶的劲头、浓度、香气质、香气量与余味等评吸质量。精准浅施肥7 cm+90%肥料能显著提高B2F烟叶钾氯比与烟叶质量,精准深施肥12 cm能提高B2F烟叶钾氯比,能显著提高烟叶质量。精准浅施肥7 cm能提高C3F烟叶还原糖与总糖含量,降低烟叶总植物碱含量,提高烟叶的劲头、浓度、香气质、香气量与余味等评吸质量。     

长期稻草还田对烟田土壤氮素矿化特征的影响

为探明稻草还田对烟田土壤氮素释放的影响，进而有效调控并为配套的施肥技术提供理论依据，采用室内培养和田间原位培养试验，研究了长期稻草还田对烟田土壤有机氮矿化特征和进程的影响。结果表明：稻草还田提高了土壤氮矿化潜力（N0值）和矿化速率（k0），连续还田5年土壤的N0值为92.11 kg/hm2，比对照增加了23.78%；稻草还田促进了烟田土壤氮的矿化，烟株生长期内还田5年的土壤矿化氮量为94.94 kg/hm2，比对照高17.67%。在烟株生长中后期，稻草还田的烟田表层土壤无机氮数量明显增加。稻草还田增加了土壤微生物量氮，移栽时，还田5年土壤微生物量氮比对照增加20.18%，采烤后则高出40.71%。稻草还田1年后土壤微生物量氮处于调整平衡阶段。长期实行稻草还田提高了烟田土壤氮供应能力，增加了上部烟叶全氮和烟碱含量过高的风险。     

翻压绿肥对烤烟大田生长及烤后烟产值效益的影响

为探索发展低碳烟草农业、构建资源节约型和环境友好型农业,促进特色烟叶开发和烟叶产业的可持续发展,通过田间试验,以绿肥黑麦草不同翻压量为基础,具体研究了翻压绿肥对烤烟大田生长及烤后烟产量和产值效益的影响。结果表明,烟田翻压绿肥能够明显调节烟株大田期的生长发育,促进烟株对矿质元素吸收、利用和储存。从烟株生长发育综合指标来看,以翻压量在22500~30000 kg/hm²时烟株生长较好,单株干物质积累、单株氮、磷、钾积累量最高。与对照相比,单株干物质积累量、单株氮、磷、钾积累量量最高增幅分别为19.84%、59.34%、34.94%、43.55%;同时,翻压绿肥能够明显提升烤后烟叶产量和产值效益相关指标,上中等烟比例、产量和产值最高分别增加16.13%、203.56 kg/hm²、3519.01元/hm²。     

‘冬牧70’处理方式对土壤改良和烟叶产质量影响

为探讨偏高肥力烟田土壤宜烟性改良,研究了冬闲期种植‘冬牧70’,全部翻压掩青和地上部收割移出烟田2种处理方式对土壤改良和烟叶产质量影响。结果表明,偏高肥力烟田冬闲期种植‘冬牧70’,随地上部收割88 kg/hm²氮被移出烟田。‘冬牧70’翻压掩青和收割均能提高0~20 cm土层土壤有机质含量,同时显著增加了土壤脲酶、转化酶及碱性磷酸酶活性。‘冬牧70’收割处理降低了烟叶氮吸收积累量,促进了烟叶成熟落黄。‘冬牧70’收割处理烟叶化学成分协调性好于掩青处理,烟叶产值较掩青处理提高8.5%。烟田土壤肥力偏高情况下,冬闲期种植‘冬牧70’并收割地上部移出烟田,可以明显提高烟叶产质量。     

寒地绿肥与烤烟套种对烤烟生长及经济性状的影响

探索发展低碳烟草农业、构建资源节约型和环境友好型农业,促进特色烟叶开发和烟叶产业的可持续发展。本研究通过田间定位试验,以绿肥紫花苜蓿、草木犀（一年生）、黑麦草、小麦与烤烟套种为基础,具体研究不同种类绿肥套种并配以减氮施肥对烤烟大田生长及烤后烟叶经济性状的影响。结果表明,烟田套种绿肥能够明显调节烤烟大田期的生长发育,有助于干物质积累,提高光合特性,进而提高烤烟的经济效益。从烟株生长的农艺性状、干物质积累方面看,烤烟套种紫花苜蓿+减氮30%(Y3)时烟株生长状况好于不减氮的常规施肥(Y5)和套种其他种类绿肥的处理(Y1、Y2、Y4),与不减氮的常规施肥(Y5)相比,套种紫花苜蓿+减氮30%处理最大叶长、最大叶宽、最大叶面积和干物质积累分别提高了11.67%、12.95%、26.25%和22.05%。与不减氮的常规施肥(Y5)相比,烤烟套种不同种类绿肥对SPAD值和光合特性具有一定的提升效果,并且套种绿肥+减氮30%施肥后不会影响烤烟的正常成熟和落黄时间。同时,套种绿肥+减氮30%后能够明显提升烤后烟叶经济效益的相关指标,烤烟套种黑麦草+减氮30%(Y1)对上等烟比例提高效果最好,烤烟套种紫花苜蓿+减氮30%(Y3)上中等烟比例、均价、产量和产值提高效果最好。与不减氮的常规施肥(Y5)处理相比,Y1处理上等烟比例提高了9.86个百分点,Y3处理上中等烟比例、均价、产量和产值分别增加7.88个百分点、1.9元/kg、99.15 kg/hm ²、7584.91元/hm ²。综合来看,紫花苜蓿是黑龙江地区培肥改土效果最佳的绿肥品种。     

不同前茬对烤烟根际土壤微生物的影响

以烤烟‘K326’为材料,在石林和寻甸2个不同气候生态烟区,通过田间试验研究1年2熟条件下油菜、小麦、大麦、绿肥和冬闲5种前茬对植烟土壤根际微生物量的影响。研究结果表明：在2个生态区不同前茬对烟株根际土壤微生物的影响各不相同;前茬绿肥、小麦能增加烤烟根际土壤中后期细菌、放线菌数量,降低根际真菌量;大麦、冬闲前茬到烟株打顶时,根际土壤真菌数量明显大于油菜、小麦及绿肥前茬;在2个生态气候区,前茬种植油菜对烟田根际土壤真菌群落影响不明显,大麦与绿肥前茬下植烟土壤根际微生物量明显大于其他几种前茬类型,其中又以绿肥好于大麦。     

不同采收方式与烤烟上部叶品质的关系

为了改善上部烟叶化学成分和主要挥发性香气物质含量,提高上部叶的可用性,以烤烟品种‘云烟87’为材料,研究了上部烟叶采用常规采烤(T1)、一次性采烤(T2)和带茎砍烤(T3)等3种方法对烤烟上部叶品质的影响。结果表明：（1）与对照相比,上部叶带茎砍烤能明显提高上部烟叶的水溶性总糖、还原糖、钾和石油醚提取物含量,降低总氮和烟碱含量,但对氯含量的影响不大;一次性采收(T2)的效果介于带茎砍烤与常规采收之间。（2）上部叶带茎砍烤有助于提高质体色素的降解程度,其新植二烯含量是对照的1.61倍,类胡萝卜素降解产物含量是对照的1.29倍。（3）上部叶带茎砍烤对非质体色素的降解有较大促进作用,其茄酮、非酶棕色化反应产物和芳香族氨基酸代谢产物等含量均较对照有所增加,增幅分别为28.64%、28.94%和31.79%。因此,带茎砍烤使上部叶化学成分更加协调,提高了上部叶的香气质和香气量,增加了上部叶的工业可用性。     

不同品种有机肥对烤烟产量和品质的影响

为探讨不同有机肥与化肥配施对烤烟‘云烟85’产量和品质的影响,采用田间试验与室内分析相结合的方法,在有机氮用量相同（占总氮量的20%）的条件下开展了试验。结果表明：（1）配施有机肥能够提高上等烟叶比例,提高烤烟‘云烟85’的产量和产值（除土杂肥）,烟叶产量提高了49.7~219 kg/hm2,产值提高了890.2~3081.1元/hm2。（2）配施有机肥能使其化学成分更趋于协调,提高烤烟‘云烟85’的品质。（3）在5种供试的有机肥中,以油枯和秸秆的效果较好。     

绿肥翻压后减肥和基施控释肥对烟叶产质量和土壤肥力的影响

为研究绿肥（豌豆）翻压后合理施用肥料问题,采用田间小区试验,在翻压绿肥的基础上通过减少基肥用量和控释肥代替部分基肥,研究其对烟叶产量、产值和土壤肥力的影响。结果表明,绿肥翻压可以提高低有机质土壤（有机质含量<10 g/kg）的有机质含量,对其他土壤化学性质无显著影响;绿肥翻压后将基肥减少15%和30%对烟叶产量、产值无显著影响,对烟叶化学成分无明显影响。在减少15%基肥后,将剩余基肥的50%以控释肥代替,可以显著提高烟叶产量和产值,提高烟叶钾含量和钾/氯比,改善烟叶品质。