不同配方生物炭基有机肥对百色烟草生长发育和产质量的影响

摘要 为了利用广西本地有机肥资源开发烟草专用生物炭基有机肥，在广西百色烟区进行一年两点的大田试验。设计了八角、滤泥和牛粪3种生物炭基有机肥配方，以常规施肥为对照，研究生物炭基有机肥对烤烟生长发育和产质量形成的影响。结果表明，生物炭基有机肥显著改善了烟株的农艺性状，株高和有效叶片数提高最为明显，T1处理（八角生物炭基有机肥）效果最优;生物炭基有机肥显著改善了烟株的根系发育，根尖数、分枝数、根体积和总根长均表现出较大幅度提升，T1处理对根尖数和分枝数改善效果最为明显，在靖西试验地对这2个性状的提升效果均超过了100%;生物炭基有机肥可以提高烤后烟叶经济性状，其中产量、均价和上等烟比例明显增加;生物炭基有机肥可以优化主要化学成分含量，使其化学成分更协调。综上所述，广西当地特色有机肥资源八角和滤泥均可以与生物炭配制成生物炭基有机肥，用于烟叶生产，其中八角生物炭基有机肥效果最佳。

关键词 生物炭基肥;有机肥资源;烟草;根系发育;经济性状;化学成分

中图分类号 S572文献标识码 A文章编号 0517-6611（2022）19-0147-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.19.036

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects ofDifferent Biochar-based Organic Fertilizers on Growth and Yield，Quality of Baise Tobacco

ZHANGJi-liYINQuan-yuLIUHui-sheng3 et al

（1. China Tobacco Guangxi Industrial Company Limited， Nanning， Guangxi 530001;2. Tobacco College of Henan Agricultural University / Key Laboratory for Tobacco Cultivation of Tobacco Industry / Henan Engineering Technology Research Center for Biochar， Zhengzhou， Henan 450002;3. Hezhou Tobacco Company of Guangxi Zhuang Autonomous Region， Hezhou， Guangxi 542899）

Abstract In order to exploit the local organic fertilizer resources in Guangxi to develop the special bio-carbon organic fertilizer for tobacco， a field experiment of two points a year was conducted in Baise tobacco area in Guangxi. Three kinds of bio-carbon-based organic fertilizer formulas including star anise， filter mud and cow dung were designed， and the effects of bio-carbon-based organic fertilizer on the growth and development of flue-cured tobacco and the formation of yield and quality were studied with conventional fertilization as the control. The results showed that bio-carbon-based organic fertilizer significantly improved the agricultural characters of tobacco plants， the plant height and the number of effective leaves increased most obviously， and T1 treatment （star anise bio-carbon-based organic fertilizer） had the best effect;bio-carbon-based organic fertilizer significantly improved the root development of tobacco plants， the number of root tips， the number of branches， the volume of root and the total length of root all showed a relatively significant improvement， T1 treatment had the most obvious improvement effect on the number of root tips and branches， and the improvement effect on these two traits in Jingxi experimental site exceeded 100%;bio-carbon-based organic fertilizer improved the economic characteristics of cured tobacco leaves， among which the yield， the average price and the proportion of superior tobacco leaves were obviously increased;bio-carbon-based organic fertilizer improved main chemical content of tobacco leaves， coordinated its chemical composition. The local characteristic organic fertilizer resources of star anise and filter mud in Guangxi could be combined with biochar to form biochar-based organic fertilizer for tobacco production， of which the effect of star anise bio-carbon-based organic fertilizer was the best.

Key words Biochar-based fertilizer;Organic fertilizer resources;Tobacco;Root system development;Economic traits;Chemical composition

我国是世界上烟草第一生产大国和第一消费大国，广西地区是我国烟草主产区之一，种植历史悠久。广西烟草香气浓郁，风格特色突出，在卷烟配方中占据重要地位。现阶段由于盲目追求产量、重施化肥、轻施有机肥、重施大量元素、轻施中微量元素、耕地重用轻养，导致植烟土壤质量退化，病害频发，烟叶品质下降。生物炭因其疏松多孔的结构和独特理化性质而在农业生产中备受重视，研究表明，生物炭具有改良土壤物理特性，增加其对养分的固持能力和生物活性、降低作物病害发生等作用[1-3]，但生物炭本身存在pH偏高、碳基高度芳香化不易被吸收利用等缺点[4]。生物炭基有机肥是以作物秸秆等农林植物废弃生物质生产的生物炭为基质，与其他有机物料按照一定比例进行混配制成的有机肥[5]，充分发挥了生物炭改土、增产、抗病的优点，有效避免了生物炭养分不足的缺点和有机肥因腐熟不彻底导致病害加重的风险。目前，生物炭基有机肥广泛应用于蔬菜、粮食作物、果树和茶树等经济作物中[6-9]。

由于每个地区气候条件、土壤状况不同，生物炭基有机肥发挥的效果不同，应用于作物生产时，应因地、因作物、因具体条件而异[5，10-11]。八角和甘蔗是广西传统的特色经济作物，种植面积和产量位居全国首位，八角树修剪下的枝叉、甘蔗制糖工艺沉淀下的滤泥等固体废弃物亟待处理。笔者依据广西烟草主产区之一百色烟区的主要植烟土壤和生态特色，充分利用广西当地廉价且丰富的八角、滤泥和牛粪等固体废弃物，开发出适宜百色烟区的烟草专用生物炭基有机肥，研究其对烟草生长发育和产质量的影响，旨在为生物炭基有机肥本地化生产、应用提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试生物炭为花生壳炭，其理化性质为C、H、O、N元素含量分别为50%～60%、3.0%～4.0%、17.0%～21.0%、1.3%～1.7%，氯离子含量0.4%～0.6%，水分10%～20%，比表面积为2.00～5.57 m2/g，孔径为1.543 nm，总孔容0.010 cm3/g。

供试滤泥、八角和牛粪为广西当地有机肥原料;供试烤烟品种为云烟87;供试土壤基础肥力见表1。

1.2 试验设计

试验于2019年在广西壮族自治区百色市进行，2个试验点分别位于靖西市新甲乡新荣村（106.37 E，23.18 N）和隆林县各族自治县德峨镇保上村（105.15 E，24.64 N）。试验设4个处理，分别为CK当地有机肥、T1八角生物炭基有机肥、T2滤泥生物炭基有机肥、T3牛粪生物炭基有机肥，各处理总氮量相同，氮∶磷∶钾为1∶2∶3。烟草于2019年2月移栽，按照当地优质烟草生产技术规范管理烟田。

1.3 测定项目与方法

旺长期每小区随机取3株烟，挖出烟根，用加拿大的EPSON系分析仪分析烟草根系发育状况。烟株打顶后10 d，每小区随机选取10株烟，调查株高、茎围、叶片数、最大叶长、叶宽等农艺性状（《烟草农艺性状调查测量方法 YC /T 142—2010》）[12]。不同处理烟叶单独采收、挂牌烘烤，统计各等级烟叶产量，计算经济性状。取C3F和B2F等级烤后烟叶样品分析常规化学成分[13]。

1.4 数据分析

采用Office 2016进行数据整理，不同处理间差异采用SPSS 22.0 软件进行单因素方差分析，LSD法进行显著性检验（P<0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同处理烟株农艺性状

烟株打顶后10 d各处理农艺性状见表2。由表2可知，隆林试验点烟草打顶后株高在85.60～92.90 cm，T1组株高明显高于对照和其他处理，较CK高8.5%;打顶后10 d烟株茎围在8.35～8.74 cm，除T1外各处理与对照无显著差异，T1的茎围最大，较常规施肥CK提高了2.0%，差别未达显著水平;打顶后10 d烟株节间距在3.60～3.80 cm，试验组整体高于对照组，但未达显著差异;打顶后10 d烟株有效叶片数在18.20～19.70片，处理组均高于对照组，其中T1和T2处理显著高于对照;打顶后10 d烟株最大叶长在68.90～71.10 cm，最大叶宽在26.00～27.60 cm，处理组的最大叶长和叶宽略高于对照组，但均未达显著差异。

靖西新甲试验地打顶后10 d的烟草株高在106.00～114.00 cm，试验组均显著高于对照组，T1、T2和T3分别较对照提高了5.0%、6.3%和7.5%;茎围在7.60～8.16 cm，试验组均等于或高于对照组，但差异不显著，其中T1处理表现较优;节间距在7.10～8.50 cm，试验组显著高于对照组，其中T2和T3表现较好，分别较对照组提高了19.7%和15.5%;试验组的有效叶片数显著高于对照组，T1、T2和T3分别较对照提高了36.1%、20.4%和13.6%，T1的有效叶片数显著高于对照组，较对照组增加了5.3片;最大叶长和最大叶宽处理组和对照组差异不显著。

综合靖西新甲和隆林德峨试验地烟草农艺性状来看，生物炭基有机肥显著改善了烟株的农艺性状，株高和有效叶片数提高最为明显，其中T1处理（八角生物炭基有机肥）效果最优。

2.2 不同处理根系发育状况

旺长期烟草根系发育状况见表3。从表3可以看出，隆林试验点试验组总根长和总根表面积均显著高于对照组，但试验组之间差异不显著，T1、T2和T3的总根长分别较对照增加了26.7%、32.1%和39.4%，总根表面积分别较对照增加了17.0%、12.8%和19.9%;除T2的平均根直径与对照组差异不显著外，其他试验组的平均根直径和根体积均显著高于对照组，但试验组内差异不显著，T1、T2和T3的平均根直径分别较对照增加了25.6%、9.0%和28.2%，根体积分别较对照增加了69.6%、46.4%和69.0%;T1和T2的根尖数和分枝数均高于对照组，且达显著水平，T1和T2处理的根尖数较对照分别增加了35.1%和28.9%，分枝数分别增加了15.4%和29.8%，T3组的根尖数和分枝数与对照差异不显著。