垄体构形和灌水量对烤烟伸根期生长发育、水分及养分利用的影响.pdf
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1、节水灌溉Water Saving Irrigation垄体构形和灌水量对烤烟伸根期生长发育、水分及养分利用的影响马二登1,胡小东2,董继翠2,李鹏飞3,卢君龙4,刘忠华5,李国良6,徐照丽1,邓小鹏1,李军营1(1.云南省烟草农业科学研究院,昆明 650031;2.云南省烟草公司楚雄州公司,云南 楚雄 675000;3.云南省烟草公司文山州公司,云南 文山 663000;4.云南省烟草公司曲靖市公司,云南 曲靖 655000;5.中国烟草总公司云南省公司,昆明 650011;6.云南省烟草公司普洱市公司,云南 普洱 665000)摘 要:为探明垄体构形和灌水量对烤烟伸根期生长发育和水肥利用的影
2、响,2022年进行田间试验,设置5种垄体构形:塘形垄、槽形垄、碟形垄、梯形垄、拱形垄和3个灌水量梯度:低灌水量I0.5,0.5 L/(株次)、中灌水量I1.0,1.0 L/(株次)、高灌水量I1.5,1.5 L/(株次),分析烤烟伸根期生长发育、烟株水分利用效率及氮、磷、钾累积量状况。结果表明,烟垄构形和灌水量对烤烟伸根期主要农艺性状、各部位生物量、水分利用效率及氮、磷、钾累积量均有极显著影响(P0.01),且两因素之间存在极显著的交互效应(P0.01)。烟垄构形对烤烟伸根期农艺及水肥利用的影响因灌水量而异。低灌水量条件下,以常规塘形垄农艺及水肥利用表现相对最优;中、高灌水量条件下,以碟形垄农
3、艺及水肥利用表现相对最优。各垄形条件下,烟株主要农艺性状、各部位生物量、及氮、磷、钾累积量与灌水量之间均表现为极显著正相关关系(P0.01)。所有处理中,以碟形垄-I1.5处理烟株伸根期农艺性状最优、叶片及全株生物量最大、水分利用效率和氮、磷、钾累积量最高。灌溉水有限的条件下,塘形垄可有效提高伸根期水分利用效率,是西南烟区应对移栽期干旱的重要栽培方式;灌溉水充足的条件下,碟形垄可有效促进烤烟伸根期生长发育和水肥的高效利用,可作为有水源保障条件下的栽培垄作方式选择。关键词:烟垄构形;灌水量;烟草;农艺性状;生物量中图分类号:S572 文献标识码:A DOI:10.12396/jsgg.20223
4、28马二登,胡小东,董继翠,等.垄体构形和灌水量对烤烟伸根期生长发育、水分及养分利用的影响 J.节水灌溉,2023(9):105-113.DOI:10.12396/jsgg.2022328.MA E D,HU X D,DONG J C,et al.Effects of ridge shape and irrigation amount on the growth,water and N,P,K utilization of flue-cured tobacco during the root extending stage J.Water Saving Irrigation,2023(9):1
5、05-113.DOI:10.12396/jsgg.2022328.Effects of Ridge Shape and Irrigation Amount on the Growth,Water and N,P,K Utilization of Flue-cured Tobacco During the Root Extending StageMA Er-deng1,HU Xiao-dong2,DONG Ji-cui2,LI Peng-fei3,LU Jun-long4,LIU Zhong-hua5,LI Guo-liang6,XU Zhao-li1,DENG Xiao-peng1,LI Ju
6、n-ying1(1.Yunnan Academy of Tobacco Agricultural Sciences,Kunming 650031,China;2.Tobacco Company of Chuxiong,Chuxiong 675000,Yunnan Province,China;3.Tobacco Company of Wenshan,Wenshan 663000,Yunnan Province,China;4.Tobacco Company of Qujing,Qujing 655000,Yunnan Province,China;5.China Tobacco Company
7、 Yunnan Branch,文章编号:1007-4929(2023)09-0105-09收稿日期:2022-11-07 接受日期:2023-06-12基金项目:云南省烟草公司科技计划重大项目(2022530000241033);云南省技术创新人才项目(202105AD160004);云南省应用基础研究计划面上项目(202101AT070008)。作者简介:马二登(1983-),男,博士,副研究员,主要从事土壤农化与烟草栽培研究。E-mail:。105垄体构形和灌水量对烤烟伸根期生长发育、水分及养分利用的影响 马二登 胡小东 董继翠 等Kunming 650011,China;6.Tobacc
8、o Company of Puer,Puer 665000,Yunnan Province,China)Abstract:In order to define the effects of ridge shape and irrigation amount on the agronomical appearance,water and fertilizer nutrients utilization of flue-cured tobacco during the root extending stage,a field experiment was carried out to study
9、the effects of five kinds of ridge shape(pond ridge,groove ridge,dish ridge,trapezium ridge,and arch ridge)and three irrigation amount(0.5 L/plant per event,1.0 L/plant per event and 1.5 L/plant per event)on the growth,water use efficiency and N,P,K accumulation of flue-cured tobacco during the root
10、 extending stage,in 2022.The results showed that an extremely significant effect of the ridge shape and irrigation amount was examined on the agronomical appearance,biomass of plant parts,water use efficiency and N,P,K accumulation(P0.01),and the interaction effect of the two factors were also extre
11、mely significant(P0.01).The effect of the ridge shape on the agronomical appearance,water,and fertilizer nutrients utilization was varied with irrigation amount,namely the pond ridge was observed the best performance of agronomy,water,and fertilizer nutrients utilization when irrigated with 0.5 L/pl
12、ant per event,while the dish ridge was examined the best performance of those indexes when irrigated with 1.0 L/plant and 1.5 L/plant per event.extremely significant positive correlation ship was observed between the main agronomical appearance,biomass of plant parts,N,P,K accumulation,and irrigatio
13、n amount,respectively(P0.01).Among the treatments arranged in this study,dish ridge with 1.5 L/plant per event obtained the best performance of agronomy,water and fertilizer nutrients utilization.The pond ridge could significantly improve water use efficiency on the condition of limited irrigation w
14、ater,which is an important cultivation method help to mitigate the staged drought stress in the tobacco area of southwest China.Meanwhile,the dish ridge is conducive to the growth of tobacco,water,and fertilizer nutrients utilization during the root extending stage on the condition of enough irrigat
15、ion water,which provides a feasible reference to the choice of ridge shape when irrigation water is guaranteed.Key words:ridge shape;irrigation amount;tobacco;agronomic traits;biomass0引 言垄作是作物栽培的重要方式之一1,有利于改善土壤结构,增强土体通透性,扩大根系对水分和养分的吸收范围。因作物种类和气候条件的不同,各地垄作的具体方式往往存在着一定差异2。春季干旱是西南地区作物生产中经常面临的问题,如何通过适宜的
16、栽培措施提高作物对水、肥的利用效率,促进作物生长发育是急需解决的问题3。在该地区,垄作所具有的保墒作用对应对干旱气候状况起到了重要作用4。在实际生产中,因作业条件和烤烟栽培习惯的差异,烟垄构形上现存在着不同种类,其中塘形垄是最为常用的烟垄构形,少部分烟区采用碟形或槽形的烟垄构形。此外,降雨较多的烟区还存在着梯形垄或拱形垄5。科学的垄作栽培方式对于增加作物生育期有效积温4,改善根区土壤水分环境6和提高作物地上部干物质重量7具有积极作用。灌溉是保证农业生产的重要措施,适宜的灌溉定额则对于烤烟早生快发和水肥高效利用均具有重要作用8。以往有关垄体构形研究大多集中在垄作与平作间的效应差异9,起垄高度对土
17、壤水分及作物生长的影响10,起垄方式对土壤物理性状及作物产量的影响11等方面。然而,目前有关不同垄形和灌水量对作物水分、养分利用及生长发育的影响研究鲜见报道。烤烟移栽至团棵阶段为伸根期,这一时期是烟株生长健壮和优质稳产的框架搭建期,也是决定下一步旺长和成熟阶段烟株长势和长相的关键期12。因此,伸根期水分和养分的适宜供给对于烟叶产量和品质的形成具有十分重要的作用。本文通过田间试验,以常规塘形垄为对照,系统考察不同烟垄构形和灌水量条件下烤烟伸根期农艺性状、水分利用效率及养分累积情况,为烤烟生产中的垄形选择和栽培管理提供一定科学理论依据。1材料与方法1.1试验材料试验于2022年在云南省烟草科学研究
18、院研和镇试验基地(10230E,2414N)进行,供试土壤为红壤,试验地块pH 值为 6.11,有机质含量为 10.93 g/kg,全氮含量为 0.81 g/kg,全磷含量为 1.21 g/kg,全钾含量为 6.92 g/kg,碱解氮含量为61.35 mg/kg,有 效 磷 含 量 为 59.27 mg/kg,速 效 钾 含 量 为291.64 mg/kg。土壤质地为黏壤土,土壤饱和质量含水量42.4%,土壤容重1.25 g/cm3。试验地属中亚热带半湿润凉冬高原季风气候,年平均气温 1516,年降水量 800900 mm,日照时间2 265 h。供试烤烟品种为K326,烟苗移栽株行距为110
19、 cm55 cm。1.2试验设计试验处理设置垄体构形和灌水量2个因素。其中垄体构形设置5个水平,分别为塘形垄(常规对照)、槽形垄、碟形垄、梯形垄、拱形垄;灌水量设置3个水平,分别为低灌水量I0.5,即0.5 L/(株 次)、中灌水量I1.50,即1.0 L/(株 次)和高灌水量I1.5,即1.5 L/(株 次);据此,试验共计15个处理,分别为:塘形垄-I0.5、塘形垄-I1.0、塘形垄-I1.5、槽形垄-I0.5、槽形垄-I1.0、槽形垄-I1.5、碟形垄-I0.5、碟形垄-I1.0、碟形垄-I1.5、梯形垄-I0.5、梯形垄-I1.0、梯形垄-I1.5、拱形垄-I0.5、拱形垄-I1.0、
20、拱形垄-I1.5。每个处理4次重复,每个重复6株烟,裂区试验分布。不同垄形处理垄基宽、垄面宽(除拱形垄外)和垄高均分别为0.6 m、0.3 m和0.3 m,各垄形处理结构见图1。其中塘形垄于垄面沿垄方向(中心线上)每隔0.55 m开类半球形塘,塘深0.1 m,塘面宽0.2 m;槽形垄于垄面沿垄方向106垄体构形和灌水量对烤烟伸根期生长发育、水分及养分利用的影响 马二登 胡小东 董继翠 等(中心线上)开“V”形槽,槽深0.05 m,槽面宽0.1 m;碟形垄于垄面沿垄方向(中心线上)开“凹”形宽槽,槽深0.05 m,槽底宽0.2 m,槽面宽0.3 m;梯形垄和拱形垄则不进行槽面的积水构型设计。灌水
21、量处理采用带刻度长柄水勺控制每次灌水量(浇灌),灌溉频率为每2 d灌溉1次。各处理施肥管理方式一致,氮肥施用量75 kg/hm2,所用肥料为烟草专用复合肥(N、P2O5、K2O 质量比为 1212 24),施用方式为一次性条施(起垄前沿垄向的中心线均匀施肥后再起垄理墒)。各处理于4月30日施肥起垄,5月1日移栽烟苗。移栽当天先于垄上覆盖地膜,采用移栽器移栽烟苗后,用细土覆盖烟根处膜口,之后进行第1次灌溉。试验小区设顶部配备轨道式移动遮雨棚。各处理的病虫害防治及其他田间管理措施保持一致,参照优质烟叶生产管理办法执行。1.3测定指标与方法1.3.1土壤速效养分烟苗移栽后每隔10 d采集一次010
22、cm耕层新鲜土样(于烟垄上的烟株两侧,距离烟株中心点约10 cm)用于速效养分的测定,其中碱解氮采用碱解扩散法测定,有效磷用盐酸氟化铵浸提钼锑抗比色法测定,速效钾采用乙酸铵浸提原子吸收分光光度计法测定。1.3.2土壤含水量采集土壤样品的同时,使用MC-7828 SOIL型便携式土壤水分速测仪(广州兰泰仪器有限责任公司)原位测定10 cm土层体积含水率,经以下公式计算后转换为土壤相对含水量:SRWC=100%Sv Sb/S(1)式中:SRWC为土壤相对含水量,%;Sv为土壤体积含水量,%;Sb为土壤容重,g/cm3;S为田间持水率,%。1.3.3烟株农艺性状于移栽第35 d(团棵期)选择有代表性
23、的5株烟,测量烟株叶片叶长、叶宽、茎围、株高和有效叶片数。最大叶长宽和叶面积调查测量方法按照行业标准烟草农艺性状调查测量方法(YC/T 142-2010)执行。1.3.4烟株生物量及氮、磷、钾累积量农艺性状测定完毕后,选择其中的3株烟进行整株取样,取样时将烟株及周围土壤一同挖起,尽量保证根系的完整,小心抖落松散泥土后置于尼龙网袋中,室内静水清洗后晾干。之后将烟株叶片、茎和烟根分开后分别置入烘箱中105 杀青30 min,然后在80 下烘干至恒质量,分别获取烟株根、茎、叶生物量,并检测根、茎、叶中的氮、磷、钾量,按以下公式计算氮、磷、钾累积量:C=D B(2)式中:C 为氮/磷/钾累积量,kg/
24、hm2;D 为氮/磷/钾量,%;B为各部位生物量,kg/hm2。1.3.5水分利用效率统计各处理试验期间灌溉定额,按以下公式计算水分利用效率:W=B/Q(3)式中:W为水分利用效率,kg/(hm2mm);B为烟株叶片生物量,kg/hm2;Q为灌溉定额,mm。1.4数据处理方法常规数据整理由Excel 2016完成,方差分析和相关性分析通过SPSS 13.0统计软件进行分析。2结果与分析2.1烟株农艺性状表1表明,烟垄构形对烟株农艺性状的影响因灌水量而异。低灌水量条件下,不同垄形处理中以塘形垄和碟形垄农艺性状表现相对最优,以拱形垄农艺性状表现相对最差。与常规塘形垄相比,碟形垄烟株各农艺性状均无显
25、著差异(P0.05),槽形垄和梯形垄烟株除最大叶长外的农艺性状均无显著差异(P0.05),拱形垄烟株除株高外的农艺性状参数值显著下降了19.2%37.8%(P0.05);中灌水量和高灌水量条件下,不同垄形处理中均以碟形垄农艺性状表现相对最优,以拱形垄农艺性状表现相对最差。与常规塘形垄相比,中灌水量和高灌水量碟形垄烟株平均叶面积分别显著提高了68.3%和35.0%(P0.05),中灌水量和高灌水量拱形垄烟株平均叶面积分别显著下降了 25.3%和 44.7%(P0.05)。相关分析表明(表1),各垄形条件下,主要农艺性状与灌水量之间均表现为极显著正相关关系(P0.01)。所有处理中,以碟形垄-I1
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