高碳基有机肥对烤烟生长发育、病害、化学成分及经济性状的影响

     烟草是我国重要的经济作物，近年来，烟叶提质增效及绿色清洁生产已成为烟草行业关注的焦点。 然而，在烤烟生产中，长期施用化肥和连作导致烟田土壤环境恶化，肥料利用率低，烟株生长 发育不良，病虫害加重，烟叶的产量和质量下降。 生物炭是由生物有机物料在高温、缺氧条件下裂解 形成的一种含碳量极高的产物，具有复杂的孔隙结 构和较强的吸附性能，对土壤理化性质、微生物特 性、土壤肥力和土壤固碳有一定影响，是一种良好的土壤改良剂。
     高碳基有机肥是以生物炭为主要原料的有机 肥，在植烟土壤改良中应用广泛。 烟草专用高碳 基有机肥利用生物质炭改善土壤微生物栖息环境， 使微生物菌剂更易在烟草根系周围定殖，同时富 含烟草生长发育所需的各种营养元素和有机质，既 具有无污染、无公害、肥效持久、壮苗抗病、改良土 壤、提高产量、改善品质等诸多优点，又能克服大量使用化肥、农药带来的环境污染、生态破坏和土壤地力下降等弊端。 许多研究表明，高碳基有机肥 能调节植烟土壤理化性质、改善微生物群落结构和 提高植烟土壤微生物的碳源利用能力，同时还有促 进烤烟生长、改善烤后烟叶品质的作用。
     贺州市位于广西东北部，该地区气候温和、雨 量充沛，烟草种植历史悠久，是广西主要的烟区之 一。 近年来，随着长期种植烟草，土壤环境恶化，微 生物群落减少，病害发生较为严重，导致烟叶的产量和品质下降。 为了改善植烟土壤环境，推广新型肥料是一种重要的改良措施。 高碳基有机肥兼具挖掘土壤本身肥力和提高氮肥利用率的双重效果，因此，本试验设置在贺州市富川县研究穴施 不同用量的高碳基有机肥对当地烟草生长状况和 经济产量的影响，以确定该地区高碳基有机肥最佳 用量并进行推广应用。

讨论与结论
  高碳基有机肥对烟草生长发育的影响
     生物炭基肥有促进作物生长的作用，这在大豆、花生、番茄、 水稻和青椒 、玉米、甘蔗等多种作物上得到验证。 近年来，高碳基有机肥在烟草生产上的应用取得了较好的效果，烟草的生长发育状况是烟叶优质适产的基础， 许多研究认为，高碳基有机肥有促进烟草生长发育 的作用，能促进烤烟株高、茎围、叶长、叶宽和最大 叶面积；能够促进烤烟干物质积累。 然而，路丹等的研究表明，高碳基有机肥不影响烤 烟的株高和单叶质量，但可显著提高烤烟的茎粗、 有效叶片数和最大叶面积。 本试验中，高碳基有机肥对烟株有效叶数、株高、茎围、最大腰叶面积没有正向作用，主要影响上部叶，促进上部叶开片，可能的原因是高碳基有机肥前期肥效稍慢，后期雨水较大时，淋溶相对较少，保持肥效充足，从而使上部叶开片较好。 高碳基有机肥有促进根系发育的作用，尤其对根长、表面积、根尖数和分枝数４个方面有较大的促进作用；有促进干物质积累的作用，主要促进茎秆和根系的干质量，为培育强壮的烟株提供物质基础。究其原因，可能是因为高碳基有机肥由生物炭和有机肥混制而成，可充分发挥生物炭具有良好吸附特性和有机肥养分齐全的优点，进而有 效调节作物生育期的养分供应状况，使作物各个生育期的养分供需更加合理，从而促进作物的生长发育。
  高碳基有机肥对烟草病害的影响
     烟草是一种易发生病害的作物，常年连作导致烟草发病率逐渐升高，严重影响到烟叶的产量和品质。 一些研究报道了高碳基有机肥对烟草病害的影响。 方明等研究表明，与对照常规施肥相比，高碳基有机肥能提高烟株对青枯病和气候斑点病的 抗性；姚文艺等研究表明，高碳基有机肥能明显促进烤烟生长，降低烤烟黑胫病、普通花叶病等主要病害的发病率和病情指数；汪坤等研究表明， 高碳基有机肥能降低烟草普通花叶病、黑胫病和青枯病的发病率。 本研究中，３个高碳基有机肥处 理的叶斑病（靶斑病和气候斑）发病率和病情指数普遍比正常施肥的对照高一些，这可能与2019年6月中旬广西连续暴雨，导致叶斑病暴发有关，而 ３ 个 高碳基有机肥处理的烟株发育稍快，烟叶接近成熟，更容易感染叶斑病，这可能是３个高碳基有机肥处理叶斑病发病率稍高的原因。 另外，统计发病株时，有轻微症状的烟株均按发病株统计，这可能是本试验中叶斑病发病率较高的一个主要原因。 然而，对于黑胫病，３个高碳基有机肥处理的发病率和病情指数极低，而对照组却大规模发病，这可能与处理组根系发育较好、茎秆较粗壮，抗病性强有关。
  高碳基有机肥对烟叶化学成分的影响
     烤后烟叶的化学成分是烟叶质量的重要评价标准之一，多数研究认为，适宜的高碳基有机肥用量能够改善烤后烟叶化学品质，显著提高总糖、还 原糖和钾含量； 降低烟碱、 总氮和氯含量；有提钾降氯的作用， 使钾氯比更协调；使糖碱比更适宜 ，改善中、上部烟叶化 学成分的协调性。 然而，也有一些研究表明， 施用高碳基有机肥能够有效提高上部叶氯含量、降低烟碱含量，显著提高中部叶总氮、粗蛋白及烟碱含量，糖氮比、糖碱比及施木克值更接近优质烟叶的适宜值 。 在本研究中，上部叶（B2F）和中部 叶（C3F）的化学成分变化基本一致，高碳基有机肥处理有提高总糖、还原糖和钾含量的作用，对总氮含量有一定的提高作用，在一定程度上降低烟碱含量，提高糖碱比和氮碱比， 这与前人的研究结果基本一致，这可能是因为高碳基有机肥在一定程度上促进了碳水化合物的代谢。 对于提高烟叶的协调性，这可能因为高碳基有机肥有较强 的生物稳定性，可以改善土壤微生物环境，使土壤养分供应更加协调，进而提升烟叶质量。
 高碳基有机肥对烟草经济性状的影响
      烟草是一种重要的经济作物，经济性状是衡量试验效果的重要标准之一，经济性状主要包括产量、产值、上等烟比例、中等烟比例等指标。 在高碳基有机肥对烟草影响的研究中，通常认为，施用高 碳基有机肥可有效提高烟叶产量、产值及中上等烟比例， 产量可以提高5.15％ ～ 26.06％ ，甚至24.46％ ，产值提高4.97％ ～ 28.41％ ， 上 等烟比例高 出48.84％ ～ 61.36％ 。 在本研究中，高碳基有机肥在一定程 度上能提高中、上部烟叶的产量，显著提高产值和 上等烟比例，对下部叶的影响较小。 然而，在本试 验中，３ 个处理的中部叶产量与对照 ＣＫ 差别不大， 可能的原因是受 2019年6月中下旬的大暴雨和飓 风的影响，烟田烟叶吹掉情况十分严重，尤其中部 叶掉落情况特别严重。 而３个高碳基处理烟叶的落 黄稍早，对照 ＣＫ 落黄稍晚，所以高碳基有机肥处理 中部叶掉落相对较多。 这也可能是导致本试验产 量和产值总体偏低的主要原因。 在中部叶产量受 到一定影响的情况下，３ 个高碳基有机肥处理最终获得较高的产量和产值。 对于下部叶，由于阴雨天 影响，相比较于往年，采收时间过早，烟叶变黄程度 不够充分，导致青黄烟出现的比例占很大一部分。 同时，下部叶靶斑病较为严重，严重影响烤后烟叶的质量及等级。 这些因素严重影响下部叶的烤后烟质量，导致Ｘ4F的烟叶含量较大，基本没有出现 X2F的烟叶，仅有少量的 X3F叶。 这些因素最终 导致对照及３个高碳基有机肥处理下部叶的总体产 值较低。 高碳基有机肥能促进上部叶开片，促进根系发育，促进干物质向茎秆和根系积累；对叶斑病没有改善作用，对预防黑胫病有非常好的效果；能提高烟叶的糖含量和钾含量，协调烟叶的化学成分；对提高经济性状有较好的效果。 穴施高碳基有机肥时，330kg／hm^２的用量效果最好，因此，在广西贺州地区，适宜推广这种肥料用量。