施用不同形态肥料对烤烟生长发育及养分吸收的影响

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  摘 要:肥料的形态与土壤对养分的吸附固定和养分的有效性密切相关,为探明烤烟施用不同形态肥料的效果,采用盆栽试验研究了烤烟施用不同形态肥料的响应。结果表明,烟叶、烟茎、烟根干物质积累量均以施用颗粒肥处理为最大,分别比施用粉状BB肥的提高2.82%、2.88%和15.03%,比施用水溶液肥的提高2.08%、3.28%和11.93%;烤烟对氮磷钾养分的相对吸收量均以施用颗粒肥处理的最高(均以100%计),施用粉状BB肥的分别为96.6%、94.1%和90.4%,施用水溶液肥的分别为92.5%、96.3%和83.5%。试验得出,施用颗粒肥比粉状BB肥和水溶液肥更有利于烤烟干物质的积累和对氮磷钾养分的吸收利用,福建烤烟应提倡施用颗粒肥料。
  关键词:烤烟;肥料形态;生长发育;养分吸收
  中图分类号:S572.06 文章编号:1007-5119(2015)01-0073-05 DOI:10.13496/j.issn.1007-5119.2015.01.014
  Effects of Fertilizer Forms on Growth and Nutrient Uptake of Flue-cured Tobacco
  ZENG Wenlong1, CHEN Hong2, JIANG Daibing1, ZHOU Daojin1, SHEN Shaojun1, WU Shusong1
  (1. Longyan Tobacco Company of Fujian Province, Longyan, Fujian 364000, China;
  2. College of Resource and Environment, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China)
  Abstract: Fertilizer form could influence soil adsorption and fixation, thus the availability to tobacco plants. Pot experiments were conduced to study the effects of fertilizer forms on growth and nutrient uptake of flue-cured tobacco. The results showed that dry matter of leaves, stems and root of tobacco were the highest for granular fertilizer application, which were 2.82%, 2.88%, 15.03%, higher than those of powder fertilizer treatment, respectively, and 2.08%, 3.28%, 11.93% higher than those of solution fertilizer treatment. The relative uptake rates of flue-cured tobacco to N, P, K nutrients were 96.6%, 94.1%, 90.4% for powder fertilizer and 92.5%, 96.3%, 83.5% for solution fertilizer with regards to granular fertilizer. Application of granular fertilizer was more beneficial to the dry matter accumulation and NPK uptake for flue-cured tobacco than the rest two fertilizers. The granular fertilizer should be considered first for tobacco planting in Fujian.
  Keywords: flue-cured tobacco; fertilizer form; growth; nutrient
  在一定的环境和品种条件下,施肥措施是调控烟叶产量和质量的核心技术[1-3]。目前对烤烟施肥量、养分配比等方面已有很多的研究[4-10],但对不同肥料形态与烤烟生长发育和养分吸收方面的研究较少。当前烤烟栽培中施用的肥料形态主要有颗粒状混合肥料、散装粉状掺混型复混肥(粉状BB肥)、水溶液肥料等。颗粒状混合肥料是经过固体物料破碎、过筛、称量、混合造粒、干燥、冷却、筛分后制成;散装粉状掺混型复混肥是由颗粒状的单一肥料按一定的养分配比,在搅拌机中干混而成的一种复混肥;水溶液肥料由可溶性肥料盐溶于水中(又称为清液肥料)[11-12]。由于不同形态肥料的溶解性不同,与土壤颗粒的接触面大小也不同,使得土壤对不同形态肥料中的养分吸附固定作用及有效性产生明显的差异,但目前对烤烟施用不同形态肥料效果的研究甚少。因此,研究施用不同肥料形态对烤烟生长发育和肥料的响应,对提高肥料施用效益、节约烤烟生产成本具有重要意义。
  基金项目:福建省烟草公司科研项目“龙岩市烤烟测土施肥技术体系研究与应用”[闽烟司科(2012)2号]
  作者简介:曾文龙,男,硕士,高级农艺师,长期从事烟草营养与栽培技术研究。E-mail:[email protected]
  收稿日期:2014-05-14 修回日期:2014-12-20
  1 材料与方法
  1.1 试验材料
  试验在玻璃网室中进行,通风透光良好。供试肥料分别为颗粒肥(喷浆造粒),粉状BB肥,硝酸磷肥,磷酸铵,硫酸钾,尿素。颗粒肥[m(N):m(P2O5):m(K2O)=10:9:21]、粉状BB肥[m(N):m(P2O5):m(K2O)=10:9:21]和其他各种肥料均由福建省龙岩市烟草公司烤烟专用肥厂生产及提供。供试土壤取自龙岩市新罗区龙门镇水稻土的耕层土壤。供试土壤的基本理化性状为pH 5.25,有机质25.3 g/kg,碱解氮101.63 mg/kg,有效磷24.24 mg/kg,速效钾 110.69 mg/kg.   1.2 试验设计
  试验设3个处理,处理1:颗粒肥;处理2:粉状BB肥;处理3:水溶液肥料,均采用条沟施肥法。采用盆栽试验,将土壤自然风干,剔除石块和植物根茎,压碎,混匀,每盆装土10 kg,肥料用量每盆N为1.50 g、P2O5为1.35 g、K2O为3.15 g,采用颗粒肥,粉状BB肥,或用硝酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵、硫酸钾等配制液肥。各种肥料均由福建省龙岩市烟草公司烤烟专用肥厂生产提供。
  供试品种为K326,完全随机排列,重复6次。保持土壤湿润(田间持水量的60%~70%)。烟株现花蕾后打顶,并定时抹去腋芽。烟叶采摘完成后将烟株的茎秆、根系全部收取,洗净、烘干,测定烟株各部分的干物质积累量和养分含量。
  1.3 观察记载项目
  定期观察记载烟株的株高、茎围、最大叶长、最大叶宽及叶片数量。烟叶成熟后采收,连同根茎采回,烘干、称重,统计干物质积累量。
  1.4 测定项目
  烟叶及根、茎等养分含量的测定包括全氮、全
  磷、全钾含量。全氮、全磷、全钾的测定采用H2SO4-H2O2联合消煮法,靛酚蓝比色法测全氮,钒钼黄比色法测全磷,火焰光度计法测全钾。
  2 结 果
  2.1 烤烟农艺性状
  由表1看出,烟苗移栽20 d时,施用水溶液肥的烟株长势总体较好,株高分别比施用颗粒肥、粉状BB肥的高1.00 cm和0.62 cm;与颗粒肥处理的差异达显著水平。茎围也以水溶液肥处理的最大,颗粒肥处理的最小,但差异未达显著水平。从最大叶面积(最大叶长×最大叶宽)来看,以颗粒肥处理的最大。平均有效叶数则以颗粒肥处理和粉状BB肥处理的最多且两者相等,它们的有效叶数比水溶液肥处理多0.25片/株。
  烟苗移栽45 d时,各处理间烟株长势与20 d时相比差异缩小,但烟株高度仍以水溶液肥处理的最大,但与粉状BB肥处理的差异不显著,与颗粒肥处理的差异达显著水平;颗粒肥处理的茎围与粉状BB肥处理的差异达显著水平;烟株的最大叶面积(最大叶长×最大叶宽)以粉状BB肥处理最大。平均每株有效叶数则以颗粒肥处理最多,其有效叶数与粉状BB肥处理的差异未达显著水平,与水溶液肥处理的差异达显著水平。
  烟苗移栽60 d时,颗粒肥处理和粉状BB肥处理的烟株长势总体较好,水溶液肥处理烟株长势相对较差。粉状BB肥处理的株高、茎围均为最大,但与颗粒肥处理的差异不显著,与水溶液肥处理的差异达显著水平;颗粒肥处理与水溶液肥处理的茎围相同;烟株的最大叶面积(最大叶长×最大叶宽)以颗粒肥处理最大,以水溶液肥处理最小。平均每株有效叶数则以颗粒肥处理的最多,其有效叶数与粉状BB肥处理的未达显著水平,与水溶液肥处理的差异达显著水平。
  2.2 干物质积累量
  由表2看出,3个处理的干物质积累量依次为叶>茎>根。烟叶干物质积累量以施用颗粒肥的最大,比粉状BB肥和水溶液肥分别多2.82%、2.08%;烟茎干物质积累量的大小顺序为颗粒肥处理>粉状BB肥处理>水溶液肥处理。烟根干物质积累量以颗
  粒肥处理的最大,以粉状BB肥处理的最小。从烤烟整株干物质积累量来看,颗粒肥处理比粉状BB肥和水溶液肥处理的分别多4.32%、3.76%。方差分析结果表明,烤烟的整株干物质积累量,颗粒肥与粉状BB肥处理的差异达极显著水平,与水溶液肥料的差异达显著水平;粉状BB肥处理与水溶液肥处理的差异性未到显著水平。
  2.3 烤烟氮磷钾养分含量和吸收量
  2.3.1 含氮量和氮吸收量 由表3看出,烤烟各部位含氮量为叶>根>茎。各处理的烟叶含氮量以施用粉状BB肥处理最大,比颗粒肥处理增加0.12个百分点,比水溶液肥的大0.21个百分点。烟茎的含氮量以颗粒肥处理的最大,以水溶液肥处理最小。烟根的含氮量仍以颗粒肥处理的最大,比粉状BB肥处理高0.21个百分点,比水溶液肥处理多0.09个百分点。
  从表4看出,烟叶氮吸收量以颗粒肥、粉状BB肥处理的较高,与水溶液肥处理差异达极显著水平;烟茎氮吸收量以颗粒肥处理最大,与粉状BB肥处理的差异达显著水平,与水溶液肥处理的差异达极显著水平;烟根氮吸收量以颗粒肥处理最大,粉状BB肥处理最小,处理间差异达极显著水平,说明施用颗粒肥能够促进烤烟根系对氮素的吸收。从烤烟整株的氮吸收量来看,颗粒肥处理>粉状BB肥处理>水溶液肥处理。在氮吸收量的基础上分析各处理之间的氮素相对吸收量(表4)可以看出,施用颗粒肥处理的氮素相对吸收量以100%计、施用粉状BB肥的为96.6%、施用水溶液肥的为92.5%。说明施用颗粒肥处理更有利于烤烟对氮素的吸收利用。
  2.3.2 烤烟含磷量和磷吸收量 从表5可以看出,各处理间的烟叶含磷量差异不明显;烟茎的含磷量以颗粒肥最大,比粉状BB肥处理多0.04个百分点,比水溶液肥处理的多0.02个百分点;各处理的烟根含磷量以水溶液肥处理最大,其次是粉状BB肥处理,以颗粒肥处理最小。
  从表6看出,粉状BB肥处理的烟叶磷吸收量
  比颗粒肥、水溶液肥处理的略高,但差异不显著;烟茎磷吸收量以颗粒肥处理最大,与粉状BB肥处理差异达显著水平;烟根的磷吸收量以水溶液肥处理最高,但与颗粒肥处理差异不显著,与粉状BB肥处理差异显著。说明施用颗粒肥有利烟根、烟茎对磷素养分的吸收。从烤烟整株的磷吸收量来看,颗粒肥处理>水溶液肥处理>粉状BB肥处理,但处理间差异未达显著水平。从表6看出,施用颗粒肥处理的磷素相对吸收量以100%计、施用粉状BB肥的为94.1%、施用水溶液肥的为96.3%,即施用粉状BB肥和水溶液肥对烤烟磷素吸收效果欠佳。
  2.3.3 含钾量和钾吸收量 从表7看出,颗粒肥处理烟叶含钾量最大,比粉状BB肥处理大0.09个百分点,比水溶液肥处理大0.65个百分点。从烟茎的含钾量来看,以颗粒肥处理最大,比粉状BB肥处理大0.27个百分点,比水溶液肥多0.11个百分点。各处理烟根含钾量仍以颗粒肥处理的最大。   从表8看出,施用不同形态肥料烤烟各部位的钾吸收量有所相同,依次为叶>茎>根。烟叶钾吸收
  量以颗粒肥处理最高,分别比粉状BB肥处理和水溶液肥处理的多5.3%、21.6%,差异达显著或极显著水平。烟根、烟茎钾吸收量以颗粒肥处理最高,其次是水溶液肥处理,粉状BB肥处理较小。从烤烟整株的钾吸收量来看,颗粒肥>粉状BB肥>水溶液肥,处理间差异达极显著水平。说明施用颗粒肥有利烤烟对钾素养分的吸收,施用粉状BB肥尤其是水溶液肥会明显影响烤烟对钾素养分的吸收。从表8还看出,施用颗粒肥处理的钾素相对吸收量以100%计、施用粉状BB肥的为90.4%、施用水溶液肥的为83.5%,即施用颗粒肥可促进烤烟吸收钾素。
  3 讨 论
  施用不同形态肥料对烤烟的植物学性状具有一定的影响,其中施用水溶液肥对烤烟前期生长的促进作用较明显,施用颗粒肥对烤烟生长的促进作用则在后期较明显。施用颗粒肥更有利烤烟对氮磷钾养分的吸收,烤烟施用粉状BB肥对氮钾养分的吸收量也明显多于施用水溶液肥。水溶液肥中的养分都溶解于水中,水溶液肥施入土壤后,烟株根系可及时吸收利用施用的养分;但随着水溶液肥料施入土壤中时间的延长,养分离子易被土壤吸附固定,尤其是磷酸根离子在酸性土壤中,常常与土壤中的活性铝、铁离子或与土壤胶体上的交换性铝、铁发生化学反应作用,生成难溶性的磷酸铝、磷酸铁沉淀,使烤烟根系难以吸收土壤中的磷[13-14]。粉状BB肥的基础是要有颗粒粒径和颗粒密度相近的原料肥,否则掺混后稍有震动,肥料容易分层,在施用时有可能养分分布不均;粉状BB肥也较易溶解,肥效持续时间相对较短[13]。颗粒肥造粒过程养分分布均匀,并有粘结剂,养分释放时间相对较长,
  有利根系对养分吸收利用。而且福建烟区气候高温多雨,土壤风化强烈,在烤烟生长季节,雨量大而集中[15];福建烟区植烟土壤主要是红壤母质发育的水稻土,土壤的黏土矿物以1:1型的高岭石为主,其对磷酸根离子的吸附固定能力较强,对铵和钾离子的吸附固定能力弱。所以施用水溶液肥其中的磷素养分易被固定,氮钾养分易被降雨淋失。这可能是烤烟施用颗粒肥的效果比施用粉状BB肥和水溶液肥更好的主要原因。本研究是盆栽试验结果,3种形态肥料在烤烟上的施用效果仍有待于田间试验的进一步验证。
  4 结 论
  不同形态肥料施用20 d时,施用水溶液肥料处理的烟株长势总体较好;施用45 d时,各处理间烟株长势与20 d时相比差异缩小;施用60 d时,颗粒肥处理和粉状BB肥处理的烟株长势总体较好,水溶液肥处理烟株长势相对较差。说明施用水溶液肥对烤烟前期生长的促进作用较明显,施用颗粒肥对烤烟生长的促进作用则在后期较明显。烟叶干物质积累量以施用颗粒肥处理的最大,比粉状BB肥处理和水溶液肥处理的分别增加2.82%、2.08%;从烤烟整株干物质积累量来看,颗粒肥处理的比粉状BB肥处理和水溶液肥处理的分别多4.32%、3.76%。说明施用颗粒肥有利烤烟干物质的累积。
  施用颗粒肥处理的氮素、磷素、钾素的相对吸收量比施粉状BB肥和水溶液肥的分别高3.4%、7.5%、5.9%、3.7%、9.6%、16.5%,说明施用颗粒肥处理更有利于烤烟对氮、磷、钾素养分的吸收利用。研究结果得出,在福建烟区土壤和气候条件下,施用颗粒肥效果优于粉状BB肥和水溶液肥。对3种形态肥料施入植烟土壤后的吸附固定机制仍有待于进一步深入研究。
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