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烤烟锌肥施用技术研究进展

时间:2024-05-25

廖 伟,舒芳靖,左业华,王远辉,刘会忠,程爱云,张庆珠

(黔南布依族苗族自治州烟草公司瓮安县烟草分公司, 贵州 黔南 558000)

在烤烟的烟叶中,锌的含量一般介于51~84 mg/kg 之间[1]。整体上,我国烟叶的锌含量都比较低。在烤烟体内,锌一般与有机酸结合,或是以二价的锌离子形态存在。锌在烤烟体内既不被氧化,也不会被还原。在烤烟不同的器官中,顶芽中锌的浓度最高,其他各部位的锌含量表现为根﹥茎﹥叶。从各器官占总量的百分数来看,叶部的锌含量所占比例最高,在不同的叶位,锌的浓度表现为上部叶﹥中部叶﹥下部叶。锌在烤烟的生产过程中起着重要的作用,它是许多酶的重要组成成分,如乙醇脱氢酶、Cu-Zn 超氧化物歧化酶[2]、碳酸酐酶。RNA 聚合酶等;是许多酶的激活剂,如苹果酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶等;此外,锌还可以通过参与叶绿素的合成而促进光合作用;通过调节1,6-二磷酸果糖酶的活性影响碳水化合物的代谢;另外,有研究表明,缺锌还会造成烤烟体内蛋白质合成速率和含量的下降,影响到烤烟的产量和品质;锌还参与了生长素的合成,此外,缺锌时,植株的水分含量会明显降低,植株顶部的渗透压会提高。缺锌会引起植株的矮化,引起“小叶病”[3]。另外,还有研究表明,缺锌还有可能影响烤烟烟碱的代谢。因此,在烤烟的生产过程中,需要重视锌肥的施肥技术。烤烟的施肥技术不仅与肥料利用率密切相关,而且在很大程度上会影响到烟株生长发育、生长的整齐度 以及烟叶的产量和品质。影响土壤锌肥的因素很多,归结起来主要包括以下几个。

1 土壤锌有效性的影响因素

1.1 土壤的酸碱性

土壤酸碱性对锌的吸收影响很大,一般碱性强,即pH 值高的土壤,锌大多被土壤所固定。研究普遍认为土壤锌的有效性随着土壤酸度的增加而增强[4]。一般情况下,在酸性土壤上,锌的有效性较高,而在中性和碱性土壤中,锌可形成锌络离子,也可以沉淀为氢氧化物等,溶解度降低,锌的有效性也会较低。但pH值过高,锌还会重新溶解,研究表明:土壤中锌的有效性在pH 值5.45~6.35 间变化不大,pH 值7.5 开始逐渐降低,8.0 为转折点,pH 值达到9 时又明显提高[5]。土壤缺锌主要发生在pH 值大于6.5 的碱性土壤中[6]。土壤pH 值影响到锌的有效性,一般情况下,随着土壤pH 值的升高,土壤中有效锌的含量会逐渐降低,而且pH 值越高的土壤越容易出现缺锌的情况。例如,河南省pH 值在5.0~7.0 之间的土壤,有效态锌含量平均0.70~0.93 mg/kg 之间,而豫东、黄淮海平原等地区的pH 值在7.6~9.1 之间的盐土、盐化潮土,其有效锌含量约为0.40~0.57 mg/kg;四川省pH 值为5.0 的酸性紫色土与pH 值高达7.8 的碳酸岩紫色土,其有效锌含量差别更大。锌有效性较高土壤,其pH 值通常在6.0 左右或以下。

1.2 土壤中的碳酸钙与粘土矿物

土壤类型不同,土壤锌的有效性也不相同,因此施肥的效果也会有差异。一般高pH 的石灰性土壤和淋溶性比较强的酸性红壤有效锌含量较低,容易引发缺锌症状,这时施用锌肥的效果较好。徐晓燕等[7]在小麦上的研究表明:当石灰性土壤中的碳酸钙含量>39 g/kg 时,土壤有效锌的含量就要低于临界值,因此石灰性土壤的小麦容易出现缺锌症状[8]。碳酸钙及粘土矿物影响锌在土壤中的有效性,主要有以下两个原因:直接原因是土壤中碳酸钙能够与锌离子反应,生成溶解度较低ZnCO3,降低土壤中有效锌的含量;间接原因在于粘土矿物自身带负电荷,容易吸附锌离子,被吸附的锌离子有一部分是不能通过和其他阳离子的交换作用解吸附的,从而影响到土壤中锌的有效性。

1.3 土壤中有机质

土壤中的有机质也会影响到土壤中锌的有效性,但作用机制较复杂。首先,有机质本身就含有一定量的锌,其多与蛋白质和有机物本身螯合,必须经过复杂的物理化学变化才能得以释放[9],也有部分水溶性的锌很容易释放出来。有机质也可能会对土壤的有效锌产生负面作用,锌与有机物的结合较紧密,有时会因为土壤的腐殖质与锌反应而影响锌的有效性;另外,有机质在分解过程中会产生胡敏酸,而胡敏酸不易分解,故有机质含量高的土壤施用有机肥过多的土壤可能会出现缺锌症状。研究表明:土壤有机质含量过高会造成烟叶后期不能适时落黄,贪青晚熟[10]。但也有研究表明:有机质分解过程中,如果分泌的有机酸含量较多时,这些有机酸可以与土壤中的锌相结合,可提高锌的有效性。

1.4 土壤中的磷

磷与锌之间存在拮抗作用。刘新宝等[11]在小麦上的研究表明:小麦成熟期茎和叶的磷含量与施锌量呈显著负相关关系。国内研究普遍认为,土壤施磷会诱发作物缺锌,其主要原因在于施加磷肥对锌有稀释作用。此外,施加磷肥还会造成土壤锌活性降低。在实际的烤烟生产过程中,随着磷肥施用量的提高,锌肥的有效性降低。因此,大量施磷时应该注意适当地增施锌肥。

1.5 其他因素

除以上几个因素之外,温度、水分、以及土壤中的其他金属元素都会影响到土壤锌的含量。研究表明:在一定范围内,锌的有效性随着土壤温度的升高而增加[12]。土壤对锌的解吸是吸热反应,温度升高时,解吸量增多,交换态锌的量增多,锌的有效性增加;相反当温度降低时,锌被土壤吸附的量增多,锌的有效性降低。低温影响锌吸收的主要原因在于低温时根系发育不良、离子扩散速度减慢等。此外,徐明岗[13]的研究表明:淹水也会使土壤锌的有效性降低。土壤中的锌镉之间还存在相互作用,研究表明,锌与镉之间存在明显的拮抗,锌能缓解镉对植株的毒害作用[14]。锌和铁之间存在一定的协同作用,廖金凤等[15]的研究表明:土壤中有效态锌的含量与土壤中铁的含量呈显著正相关,土壤含铁量高的,有效锌含量一般较高。但也有研究表明,二价铁离子在一定程度上会抑制植物对锌的吸收。此外,仝月奥等[16]的研究结果表明,钾和锌之间也存在一定的拮抗作用。高浓度的二价阳离子锰、铜、钙、镁等均在一定程度上影响到锌的吸收,低温和还原性较强的土壤也会降低植物对锌的吸收[17]。研究还发现,在烤烟上施用锌肥较多或者土壤有效态锌含量较高时,锰肥和锌肥配施,可以在一定程度上减轻和消除锌对烤烟的负面影响。

2 烤烟锌肥的施用

2.1 锌肥的种类

锌肥的种类很多,按其溶解性分为水溶性锌肥和难溶性锌肥两大类。锌肥品种主要包括硫酸锌、碱式硫酸锌、硝酸锌、氧化锌、氯化锌、碳酸锌、有机螯合锌以及含锌复合肥等。而在烟草生产中,最常用的锌肥是硫酸锌。

2.2 锌肥的施用方法

2.2.1 施用原则 在烤烟锌肥的施用上,应该遵循平衡施肥的原则[18],科学施肥。在施肥时,应根据土壤条件,作物营养需求和季节气候变化等因素,灵活调整各种养分的配比和用量,保证烤烟所需营养比例的平衡供给。此外,在施肥时,还需要注意各养分之间的拮抗作用。

2.2.2 施用技术 锌肥对烤烟烟叶的产量和品质都有较大的影响,能够提高烤烟的产量和品质。但同时研究也发现:如果锌肥的施用不合理的话,也会对烤烟的化学成分品质产生负面影响[19]。因此,烤烟施加锌肥时必须采取促控相结合的调施技术。在烤烟施加锌肥过程中,要充分考虑土壤的类型、质地、有效锌的含量、肥力状况、酸碱性等诸多因素。因为锌肥的肥效与土壤的含锌量密切相关,据河南省土壤肥料站试验,当土壤的有效锌含量﹤0.5 mg/kg 时,施用锌肥有显著的增产效果;当土壤的有效锌含量高于1.0 mg/kg时,一般不需要补充锌肥[20]。一般条件下,酸性土壤中锌的有效性比碱性土壤高[18],有机质缺乏的土壤容易出现缺锌状况[21]。

锌肥在施用上一般可用做基肥和追肥,而且宜早不宜迟。一般而言,难溶性的锌肥如氧化锌等宜作基肥,可与有机肥(如厩肥)或生理酸性肥料混合,不宜与磷肥混合使用。为提高锌肥的肥效,减少危害,施用时应控制施肥浓度、力求施用均匀。在施锌肥时,可将锌肥与土壤混合均匀,以免因为混合不够均匀而对烟株幼苗造成“烧苗”的现象,然后再进行定植和移栽;还可将微量元素肥料拌混到有机肥料中施用,一般用量不要超过30 kg/hm2。此外,锌肥施用周期一般是隔年施用效果更好。而且锌肥的表施效果不好,所以应在耕地过程中翻入土中,以免影响锌肥的使用效果。在烤烟上的研究表明:锌肥的施用方法以基施为最好、条施次之、撒施效果最差[9,22]。

水溶性的锌肥用作烤烟追肥效果较好,一般可用做条施或用做根外追肥。如果已经发现有缺锌症状,土壤施锌来不及补充,这时,可采用一定浓度的硫酸锌溶液进行根外追肥。在用做根外追肥时,一般硫酸锌溶液的浓度可配至0.05%~0.2%,在喷施时,喷施的时间最好在傍晚和夜间,以利用其夜间吸收率高的特性来提高施肥效果,喷施部位以幼嫩叶片或叶片背面为佳,幼嫩叶片吸收能力强,叶片的背面气孔和细胞间隙都较大,养分更容易通过气孔进入而被叶片吸收[23]。在进行叶面施肥时,由于叶面肥养分含量往往较低,因此需要连续多次喷施才会有较好的效果[17]。另外,在进行叶面追肥时,最好在作物生长前期施用,这样效果更好。

2.2.3 注意事项 在施用锌肥时,应注意以下几点:

(1)防止锌肥施用过量。锌是微量元素,作物需要锌肥数量很少,在施用锌肥作基肥时,要把握好施用量,如果施用不当,不仅不能增产,甚至会使作物受到严重危害。锌的施肥浓度要适当,在合适的浓度范围内,适量的锌能促进农作物生长,但过低作用不明显,过高也会对作物产生毒害作用甚至影响人畜健康。锌作底肥时,一般施硫酸锌15~30 kg/hm2,作追肥时用11.25~15 kg/hm2,并用适量的细土混合均匀后撒施。在用作根外喷施时,用硫酸锌90~180 g 对水60 kg 于晴天喷雾。碱性土壤可适当增大用量。另外,在具体操作时,还要注意减施氮肥、控施磷肥、增施钾肥。

(2)防止与磷肥同时施用。因锌与磷肥混合施用时,容易形成磷酸锌沉淀物,这不仅会降低土壤锌的有效性,而且也会降低磷肥的有效性。磷肥和锌肥分开施用效果较好。在追施锌肥时,还应根据烤烟的长势及需肥情况,适当与氮、磷、钾肥配合施用,但应注意磷肥的用量。

(3)防止与碱性肥料、碱性农药混用。锌与石灰、草木灰、氨水等碱性肥料混合,会与碱性离子发生化学反应而降低肥效。同样,锌肥与波尔多液、石硫合剂、松脂合剂等碱性农药混合,锌肥和农药的有效性均随之下降。

此外,锰肥与适量锌肥配施,可以消除锌的负面影响,同时还可以使烟叶保持良好的外部形态、较好的化学成分和内在品质。

3 展 望

锌是烤烟生长发育必需的微量元素,但随着农业生产条件的改善、土壤中微量元素锌的缺乏状况也随之加剧。因此,需要着力研究锌肥在生产实践中的应用。首先,需要研究锌肥在不同类型、质地的土壤的施用技术,以及如何提高锌肥的利用率。其次,需要研究锌与磷之间的相互作用关系,以及磷锌互作对烤烟产量和品质的影响;再次,需要定量研究锌肥施用过程中促控结合的调施对烤烟产量和品质的影响。

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