不同种类有机肥替代化肥对烟田氮、磷养分流失及烤烟生长的影响.pdf
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1、江西农业学报 2023,35(08):118124ActaAgriculturaeJiangxiDOI:10.19386/ki.jxnyxb.2023.08.019不同种类有机肥替代化肥对烟田氮、磷养分流失及烤烟生长的影响李 娟1,2,原 政2,欧阳铖人2,杨德海3,彭 仁3,赵正雄2*(1.云南省烟草公司 大理州公司,云南 大理 671000;2.云南农业大学 烟草学院,云南 昆明 650201;3.红塔集团 大理卷烟厂,云南 大理 671000)摘 要:采用田间原位实时收集水样方法,探究了不同前作(大蒜和蚕豆)条件下施用不同有机肥种类替代化肥对烤烟生长和烟叶的产量、产值、内在品质以及烟田氮
2、磷养分流失等的影响。结果表明:牛粪和油枯有机肥配合有机液体肥处理的烟草农艺性状均优于化肥处理。2种有机肥处理的烟草产量和产值较化肥处理显著增加,其产量增幅分别为10.95%13.91%和8.58%10.99%,产值增幅分别为16.22%22.18%和12.51%20.54%,烟叶化学成分含量均较为适宜。2种有机肥处理的径流水和渗漏水的总氮、总磷、硝态氮等流失量均显著低于化肥处理,但其径流水和渗漏水的铵态氮流失量与化肥处理之间差异不显著。因此,洱海流域采用牛粪或油枯有机肥配合有机液体肥替代化肥,能促进烤烟的生长,提升烟叶的产量、产值及其内在品质,可降低烟田氮磷养分的流失,减少洱海流域的面源污染。
3、关键词:有机肥替代化肥;烤烟;径流水;渗漏水;氮磷养分流失;洱海流域 中图分类号:S157.2 文献标志码:A 文章编号:1001-8581(2023)08-0118-07Effects of Different Types of Organic Fertilizers Instead of Chemical Fertilizers on N and P Nutrient Loss in Tobacco Fields and Growth of Flue-cured Tobacco LIJuan1,2,YUANZheng2,OUYANGCheng-ren2,YANGDe-hai3,PENGRe
4、n3,ZHAOZheng-xiong2*(1.DaliBranchofYunnanTobaccoCompany,Dali671000,China;2.CollegeofTobaccoScience,YunnanAgriculturalUniversity,Kunming650201,China;3.DaliCigaretteFactoryofHongtaGroup,Dali671000,China)Abstract:Theeffectsofdifferenttypesoforganicfertilizersinsteadofchemicalfertilizersonthegrowthoftob
5、accoplants,theyield,outputvalueandinternalqualityoftobaccoleavesandnitrogenandphosphorusnutrientlossintobaccofieldsunderdifferentconditionsofpreviouscropping(garlicandbroadbean)werestudiedbythemethodofreal-timecollectionofwatersamplesinthefield.Theresultsshowedthattheagronomictraitsoftobaccotreatedw
6、ithcowdungandoilseedmanurecombinedwithorganicliquidfertilizerwerebetterthosetreatedwithchemicalfertilizer.Tobaccoyieldincreasedby10.95%13.91%and8.58%10.99%,andoutputvalueincreasedby16.22%22.18%and12.51%20.54%.Thecontentofchemicalcomponentsintobaccoleaveswassuitable.Thelossoftotalnitrogen,totalphosph
7、orusandnitratenitrogeninrunoffwaterandseepagewateroftwotypesoforganicfertilizertreatmentwassignificantlylowerthanthatofchemicalfertilizertreatment,buttherewasnosignificantdifferenceinthelossofammoniumnitrogeninrunoffwaterandseepagewaterbetweenorganicfertilizertreatmentandchemicalfertilizertreatment.
8、Therefore,theuseofcowdungoroildryorganicfertilizercombinedwithorganicliquidfertilizerinsteadofchemicalfertilizerinErhaiLakebasincanpromotethegrowthofflue-curedtobacco,improvetheyield,outputvalueandintrinsicqualityoftobaccoleaves,reducethelossofnitrogenandphosphorusnutrientsintobaccofields,andreducet
9、henon-pointsourcepollutioninErhaiLakeBasin.Key words:Organicfertilizerinsteadofchemicalfertilizer;Flue-curedTobacco;RunoffwaterSeepagewater;NandPnutrientloss;ErhaiLakeBasin收稿日期:2023-06-08基金项目:云南省重大科技专项(202202AE090034);云南省科技厅重点研发计划(2018530000241017);红塔烟草(集团)有限责任公司科技计划项目(2020YL03);大理州烟草公司项目(DLYC202200
10、4);古生村片区烤烟绿色生产技术体系构建。作者简介:李娟(1984),女,河南洛阳人,硕士,研究方向为烟草营养及栽培。*通信作者:赵正雄。8 期119李娟等:不同种类有机肥替代化肥对烟田氮、磷养分流失及烤烟生长的影响湖泊水体富营养化治理是全球性水环境亟待解决的重大难题1-2。近年来,随着区域经济和农业的快速发展,作为云南省主要湖泊之一的洱海也面临着水质污染以及水体富营养化风险加剧等生态环境问题3-4。He等5-6研究表明,农田径流携带高浓度的氮、磷养分汇入河湖流域是造成该流域水体富营养化的主要原因之一。因而降低农田径流中的氮、磷养分浓度是减少洱海流域水体富营养污染的关键所在。农业生产中常通过施
11、入化肥来增加作物产量,但存在化肥施用过量、施用方法不当等问题,导致向环境释放过量的氮、磷污染物,增加水体富营养化程度,严重影响了生态环境安全7-8。近年来,为满足节本增效、节能减排的现实需要,我国提出了实施化肥使用量零增长行动,推进农业向“转方式、调结构”方向调整。有机肥替代化肥是实现化肥减量施用的重要途径之一。孙瑞娟等9-10研究结果表明,适当采用有机肥替代化肥,在改善土壤理化性质,减少氮、磷养分流失,降低土壤污染方面发挥着重要作用;Liang等11-12研究发现,有机肥能显著降低氮素淋失。烟草是洱海流域主要经济作物之一,为追求经济效益最大化,烟叶生产中常通过施入化肥来增加烟叶产量。化肥的大
12、量施用导致土壤质量和土壤肥力持续下降,土壤有机质含量降低,烟叶香气不足以及化学成分不协调,严重影响了烟叶品质13;向环境释放大量氮、磷污染物的同时,增加了水体富营养化的风险14-15,造成了严重的环境污染。保障洱海流域烟叶生产持续进行的同时,能够减少该流域的面源污染是目前亟待解决的问题。然而关于不同种类和养分含量的有机肥替代化肥对洱海流域农田氮、磷养分流失影响的研究尚未见报道。本文研究了不同种类有机肥替代化肥对烟叶产量和氮、磷养分流失的影响,探索既能保障烟叶的优质生产,又能避免环境受到污染的烟叶栽培施肥方式,以期为有机肥在洱海流域烤烟生产中的应用和推广提供参考依据。1 材料与方法1.1 试验地
13、点试验于云南省大理白族自治州大理市银桥镇(25 46 50 N,100 8 46 E)开展。该区域属中亚热带季风气候,海拔1970m,年均温度15.7,年均降雨量1100mm,全年日照总时长2000h,日照率56%。受季风气候影响,全年分为旱季和雨季,超过85%的降水量集中分布在510月的雨季,年内降雨高峰期为78月,11月翌年4月为旱季。1.2 试验材料试验地选择洱海流域水旱轮作地块,即水稻(大春)小春烤烟(大春)的轮作模式,地势平坦。供试烟草品种为K326,供试肥料:烤烟专用复合肥(N-P-K=12-10-25),硫酸钾(K2O50%),完全腐熟牛粪类固体有机肥(N-P-K=3-3-7.5
14、),完全腐熟油枯类固体有机肥(N-P-K=4-4-2),2种配方液态有机肥(N-P-K=7-5-6.5、7-10-6.5)。供试土壤为水稻土,土壤质地为砂壤土,前茬作物为大蒜和蚕豆,种植前土壤基本理化性质见表1。表1 供试土壤的基本理化性质前作pH值有机质/(g/kg)碱解氮/(mg/kg)有效磷/(mg/kg)速效钾/(mg/kg)交换性镁/(mg/kg)有效锌/(mg/kg)有效硼/(mg/kg)水溶性Cl-/(mg/kg)大蒜7.664.71377.085.9171.0855.01.420.8049.96蚕豆5.413.83396.0174.7192.0280.06.100.7848.1
15、01.3 试验设计试验采用随机区组设计,设当地推荐化肥施肥量为对照处理(CK)、牛粪处理(OFC)、油枯处理(OFO)共3个处理,每个处理重复3次,其中CK只追施钾肥,OFC、OFO处理均追施液态有机肥和钾肥(表2)。每小区种植面积为12.0m3.6m=43.2m2,行株距为120cm60cm,即每小区种植3行共60株烤烟,种植密度为13890株/hm2。各个处理的纯氮施用量为54kg/hm2,按化肥施用量计算有机肥施用量,并使得氮、磷钾施用量一致。试验于2020年4月15日起垄理墒,4月19日移栽并施入基肥,基肥施用方式为条施(在垄墒中心位置开沟条施有机肥,土层深度为10cm,随后覆土),5
16、月4日、5月19日采用兑水灌根的方式追肥(水肥比例101),灌水位置距离烟株7cm,每次灌溉量为300mL。中耕培土及去除杂草等其他田间管理措施按照当地烟叶生产方式进行。江 西 农 业 学 报35 卷120 表2 不同施肥处理施肥量 kg/hm2处理基肥追肥复合肥(12-10-25)牛粪有机肥(3-3-7.5)油枯有机肥(4-4-2)硫酸钾(K2O50%)液态有机肥(7-5-6.5)液态有机肥(7-10-6.5)CK450/450/OFC/750/477450/OFO/562.5522/4501.4 测定项目与方法1.4.1 水样的采集和测定 每个小区安装一套装置来收集径流水和渗漏水16-17
17、。径流水通过聚氯乙烯管进径流收集装置,并用盖板覆盖装置避免雨水污染;采用小区烟墒下方的渗漏盘收集渗漏水,并通过聚氯乙烯管将其引入渗漏桶中。试验期间降雨后收集径流水和渗漏水,测量并记录各小区装置中径流水和渗漏水的体积,随后采集未经过滤的水样并装入500mL收集瓶,置于4冰箱中保存,用于测定总氮、硝态氮、铵态氮和总磷含量。总氮含量采用碱性过硫酸钾消解法测定,硝态氮含量采用紫外分光光度法测定,铵态氮含量采用纳氏试剂分光光度法测定,总磷含量采用钼酸铵分光光度法测定。根据水样中的浓度以及径流水和渗漏水的体积,体积乘以浓度,换算出每小区的养分流失量,再转换为每公顷农田的养分流失量。1.4.2 烟株农艺性状
18、和经济性状的测定 以小区为单位,于烟叶采烤前随机抽取具有代表性的烟株进行挂牌标记,参考 烟草农艺性状调查测量方法(YC/T1422010)测定,并记录烟株的株高、茎围、最大叶长、最大叶宽等农艺性状。以小区为单位,每小区单独采收、编秆、烘烤、分级、计产和存储,初烤烟叶的分级参照 中华人民共和国国家标准:烤烟(GB26351992),统计每个小区烟叶的产量和中上等烟叶比例,根据2020年大理州烟叶收购价格,计算烟叶的产值和均价等经济性状。1.5 数据处理采用IBMSPSSStatistics23.0软件进行数据统计和方差分析,方差分析采用LSD方法进行单因素方差分析(P0.05)。2 结果与分析2
19、.1 不同种类有机肥对径流水和渗漏水流失总量的影响由图1可知,同一前茬作物下OFC和OFO处理的径流水流失总量与CK差异不显著;同一前茬作物下OFC和OFO处理的渗漏水流失总量均显著低于CK,但两者之间差异不显著。表明有机肥替代化肥处理对总径流量的降低效果不明显,但能明显降低渗漏水流失总量。总径流量/(m3/hm2)总渗漏量/(m3/hm2)前茬作物前茬作物图1 不同种类有机肥处理的径流水和渗漏水流失总量差异2.2 不同种类有机肥对氮、磷养分流失的影响由图2可知,同一施肥条件下蚕豆茬的总氮流失量高于大蒜茬。同一前茬下,OFC和OFO处理的径流水总氮流失量显著低于CK(P0.05),但两者之间差
20、异不显著(P0.05)。与CK相比,大蒜茬、蚕豆茬下OFC处理的径流水总氮流失量分别降低了12.35%、15.64%,OFO处理则分别降低了14.81%、15.50%。渗漏水的结果与径流水相一致,即OFC和OFO处理的径流水总氮流失量显著低于CK(P0.05),但两者之间差异不显著(P0.05)。与CK相比,大蒜茬、蚕豆茬下OFC处理的渗漏水总氮流失量分别降低了21.71%、27.68%,OFO处8 期121李娟等:不同种类有机肥替代化肥对烟田氮、磷养分流失及烤烟生长的影响理则分别降低了18.07%和21.26%。同 一 前 茬 下,OFC和OFO处 理 的 径 流 水 总磷流失量显著低于CK
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