黑麦草翻压对烤烟农艺性状、光合生理特性以及经济性状的影响

李恒全　李金秋　马铭鸿　张雪迎　杨新宇　王晶英

摘要：以烤烟品种龙江911为试材，通过田间试验，研究了黑麦草翻压对烤烟农艺性状、叶绿素含量、光合生理特性以及经济性状的影响。研究结果表明，黑麦草翻压能够促进烟株株高提高，株高比不翻压黑麦草+常规施肥（CK2）提高了21.89%、14.75%、10.85%;改善农艺性状和光合生理特性，增加产量和产值，产值比对照（CK2）提高了5.27%、24.89%和2.13%，进而提升了烤烟的经济性状。黑麦草翻压第二批烤烟的农艺性状和经济性状相对较好。光合生理特性则是翻压第一批配施常规施肥较好。常规施肥和减量施肥多个指标差异不大，说明黑麦草作为绿肥可部分替代化肥。

关键词：烤烟;黑麦草;翻压;施肥;性状比较

中图分类号：S572         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2020）05-0092-04

Abstract： Tobacco variety of 'Longjiang 911' was used as experimental materials， a field experiment was conducted to study the effect of returning ryegrass on agronomic trait， chlorophyll content， photosynthetic characteristics and economic character of flue-cured tobacco. The results showed that the overturning pressure of ryegrass could promote the growth of plant height. The plant height was increased by 21.89%， 14.75% and 10.85% compared with the control（CK2）. The agronomic character and photosynthetic characters were improved， and increased the yield and output value. The output value increased by 5.27%， 24.89% and 2.13% compared with the control （CK2）， thereby improved the economic character of flue-cured tobacco. The agronomic character and economic character of the second batch of flue-cured tobacco were relatively good. Photosynthetic characters are the best for the first batch of conventional fertilization（T1）. There were no significant differences in conventional fertilizers （T1） and reduced fertilizers （T2）， indicating that ryegrass as a green manure may partially replace chemical fertilizers.

Key words： flue-cured tobacco; ryegrass; overturning; fertilization; character comparison

土壤環境是烤烟生长的基础，常年连作、过量施用化肥会致使烟田土壤板结退化，土壤肥力降低，烤烟产量和质量下降，从而提高了生产成本[1，2]。本着高效绿色可持续发展的生产理念，种植绿肥可以有效改善土壤环境问题。绿肥可以提高土壤养分含量[3]，改良土壤环境，增加作物产量和质量[4，5]，为减轻植烟土壤的连作障碍[6]，增加土壤有机质含量[7]和培肥地力[8]是提高烤烟产量和质量的关键。翻压黑麦草能够改善烤烟的品质[9，10]，是一项有效的农艺措施。在东北高寒地区黑麦草翻压还田对烤烟农艺性状、产量和质量影响的研究较少。试验研究了不同翻压批次和配施化肥对烤烟生长的影响，以期制定较完善的绿肥施用模式，为黑龙江地区烤烟种植的施肥方式提供参考。

1  材料与方法

1.1  试验处理

试验地设在黑龙江省牡丹江市宁安范家乡牡丹江烟草科学研究所试验基地内。试验田地处寒带东部，属于高纬度大陆季风气候，气候寒冷，雨热同季。土壤质地为黏壤土，土壤类型为河淤土。供试土壤基本理化性质见表1。

试验地前茬作物为烤烟，绿肥为黑麦草（Lolium perenne L.），烤烟品种为龙江911。2016年6月24日将黑麦草播种，播种量为37.20 kg/hm2，分3批翻压，2017年4月起垄，并设置施肥处理（表2），包括翻压时间、翻压生物量和肥料处理。常规施肥用纯氮45 kg/hm2、纯磷58.50 kg/hm2、纯钾144 kg/hm2;减量施肥，氮磷钾含量均减少30%;设两个对照，CK1（不翻压黑麦草、不施化肥），CK2（不翻压黑麦草、常规施肥），3个批次共用1个。

每个处理3次重复，每个小区面积为50 m2。5月12日烤烟移栽。烟株行距1.10 m，株距0.50 m，密度18 180株/hm2。

1.2  性状测定

1.2.1  烤烟农艺性状的测定  测定时期为烤烟生长平顶期（2017年7月15—16日），依照YC/T 142-1998烟草农艺性状调查方法进行。每小区选取长势均匀一致有代表性的烟株6株，测定烤烟的叶片数、株高、株高1/3处茎粗、最大叶片的长度和宽度计算叶面积，叶面积计算方法为叶长×叶宽×0.634 5。

1.2.2  烤烟叶绿素含量的测定  测定时期为烤烟生长团棵期（2017年7月5日），选取田间长势均匀一致有代表性的烟株10株，用柯尼卡美能达（Konica Minolta）公司生产的便携式SPAD-502 Plus型叶绿素仪测量主叶脉两侧居中位置。

1.2.3  烤烟光合参数的测定  测定时期为烤烟生长团棵期（测定时间2017年7月4日），采用美国CID公司生产的CI-340型便携式光合仪，在晴天上午9：00—11：00，有效光合辐射值1 500～2 200 μmol/（m2·s），每小区选取长势均匀一致有代表性的烟株3株进行指标测定，避开主叶脉测定叶片的光合气体交换参数，读数1 min，得到自然光照下的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、细胞间隙CO2浓度（Ci）等。

1.2.4  烤烟经济性状的测定  依照GB2635-92按小区分级测产记值，包括单叶重、上等烟产量、产量、产值和均价。

1.3  统计方法

试验采用Microsoft Excel 2010和DPS 7.50进行数据处理和统计分析。

2  结果与分析

2.1  黑麦草翻压对烤烟农艺性状的影响

从不同处理对烤烟农艺性状（表3）可以看出，不同配施处理的烤烟叶片数差异不显著。对于烤烟最大叶面积，T1与CK1、CK2、T2、T3差异显著，3个翻压批次T1较CK2分别提高了48.11%，46.50%和44.72%。表明黑麦草翻压还田能够显著提高烤烟最大叶面积的生长，其中翻压第二批烤烟农艺性状的效果较好。对于株高而言，翻压黑麦草配施化肥（T1，T2）处理的株高明显比对照高，较CK2分别提高了 21.89%、14.75%、10.85%。翻压第一批烤烟的株高最高，第二批次之。T1处理的株高1/3处茎粗效果好，与其余4个配施处理差异显著，与CK2相比提高了16.31%、20.60%、14.59%。从翻压批次之间看，翻压第二批的效果较好。由此可见，翻压黑麦草配施化肥处理能够显著提高烤烟的株高和茎粗，有利于烤烟的生长。

2.2  黑麦草翻压对烤烟叶绿素的相对含量（SPAD）的影响

对于叶绿素的相对含量（表4），3个翻压批次均是CK2处理的烤烟SPAD最大，T3处理的最小。各翻压批次间无明显变化规律。以上表明，对于烤烟的SPAD，翻压黑麦草处理的SPAD显著低于CK2，不翻压绿肥，不翻压黑麦草+常规施用化肥（CK2）处理更有利于烤烟叶绿素的相对含量。

2.3  黑麦草翻压对烤烟光合生理特性的影响

从烤烟光合生理特性（表5）可见，T1处理烤烟净光合速率最大，排序是T1>T2>T3>CK2>CK1，黑麦草翻压第一、二批的净光合速率较第三批效果好。对于蒸腾速率，T1处理的蒸腾速率最大，T1、T2、T3与CK1、CK2差异显著，但T1、T2、T3差异不显著，黑麦草翻压第三批较其余两批次效果明显。對于胞间CO2浓度，CK2与CK1、T1、T2、T3间差异显著，CK1处理的效果明显，黑麦草翻压第一批最好。

2.4  黑麦草翻压对烤烟经济性状的影响

从烤烟经济性状（表6）可见，不同处理烤烟的单叶重存在显著差异，不同翻压批次均是T1处理的效果最好，较对照CK1提高了54.34%、60.55%和70.07%。对于上等烟产量，T3处理的产量最高，翻压第二批的效果较好。均价顺序是T3>T2>CK1>T1>CK2，T3处理烤烟的均价高于其他施肥的处理，但差异不显著。T1处理有利于产量，三个翻压批次T2处理的产值最高，分别比CK2提高5.27%、24.89%、2.13%，但是较其他处理差异不显著。可见，黑麦草翻压第二批上等烟产量、产量、产值和均价较其他翻压批次好。

3  小结与讨论

黑麦草不同批次翻压还田对烤烟的农艺性状、光合生理特性及经济性状均产生一定的影响。黑麦草翻压第二批的农艺性状和经济性状较其他翻压批次好，翻压第二批的生物量为22 820 kg/hm2，反映了黑麦草翻压还田要适量。翻压量过多，不利于烤烟的农艺和经济性状，这与覃勇等[11]研究的结论相一致。此外，烤烟的株高是在黑麦草翻压第一批时最高，翻压第三批时最矮，可能翻压第一批的还田量适合烤烟株高的生长，黑麦草的部分残茬仍在生长，与烟株株高生长所需的养分形成竞争趋势，从而影响了烤烟株高的生长。黑麦草翻压第一批还田生物量为14 120 kg/hm2时，烤烟的净光合速率较好。翻压第三批还田生物量为31 320 kg/hm2时，蒸腾速率和气孔导度指标较好，可能原因是土壤的黑麦草腐解程度较其余两批完全，提升了土壤肥力，改善了烤烟的光合生理特性。

黑麦草翻压不同还田处理对于烤烟的生长也具有显著的影响。根据试验结果可知，翻压黑麦草不施化肥（T3）处理对于提高上等烟的产量和均价具有明显效果。扈强等[12]研究表明，绿肥翻压可以显著提高烤烟产量和产值。Travlos等[13]研究表明与未经处理的地块相比，加入豆类绿肥能够增加烤烟的产量，同时也增加了尼古丁含量。翻压黑麦草配施常规化肥（T1）能够增加株高、茎粗、叶面积、净光合速率、蒸腾速率、单叶重和产量。储刘专等[14]研究表明与单施化肥相比，绿肥与化肥配施可以明显提高烤烟株高、最大叶长、最大叶宽和茎粗，各部位生物量、产量和产值也明显较高。邓小华等[15]研究表明翻压黑麦草绿肥能增加烟株的生物量，改善烤烟的农艺性状和光合特性，提高产量和质量。翻压黑麦草化肥减量30%（T2）处理的农艺性状、光合特性以及经济性状的多个指标效果不显著。陈蕾等[16]研究表明翻压箭舌豌豆绿肥可减施氮肥9 kg/hm2，翻压黑麦草则不可减施氮肥。在5个还田处理中，以黑麦草配施常规化肥的处理效果最好。这可能是因为无论是黑麦草还是化肥都能为烤烟的生长提供营养物质，下层烤烟，中层黑麦草，上层化肥，三者相辅相成，有机与无机相结合[2]，协调平衡土壤养分，有利于烤烟稳健的生长，提高品质，改善烤烟的性状。

黑麦草翻压还田促进了烟株株高的生长，株高比对照（CK2）提高了21.89%、14.75%、10.85%，改善了农艺性状和光合生理特性，增加了产量和产值，产值比对照（CK2）提高了5.27%、24.89%和2.13%，进而提升了经济性状。黑麦草翻压第二批（翻压时间2016年8月18日翻压生物量22 820 kg/hm2）烤烟的农艺性状和经济性状相对较好，增加了上等烟的产量和产值。烤烟的光合生理特性则是翻压第一批（翻压时间2016年8月3日，翻压生物量14 120 kg/hm2）配施常规施肥（T1）最好，第二批次之;减量施肥翻压第二批和第三批（翻压时间2016年9月18日翻压生物量31 320 kg/hm2）差异不大，好于第一批。T1处理对于烤烟的生长效果较好，CK2与 T1、T2多个指标差异不大，说明黑麦草作为绿肥可部分替代化肥。

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