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2002年“平衡施肥技术试验与推广”工作总结报告

2003年11月28日 来源:《2003年全国烟叶生产技术研讨会》 作者:河南农业大学
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  《平衡施肥技术试验与推广》项目开展三年来,按照项目的总体方案,从四个方面:1.土壤养分丰缺状况普查与平衡施肥专家信息系统的制作。2.平衡施肥技术体系的研究与优化。3.烟草专用肥配方的筛选和肥效验证。4.应用基础理论的研究。进行了全面、深入的探讨研究。在研究和推广过程中,采取理论研究引导项目深入进行的模式,不断加深领导的认识,提高技术人员对项目总体思路的理解,获得了一定的社会效益和经济效益,取得了良好的阶段性成果。   从2000-2001年,我们注重把提高我国烟叶质量水平的工作重点由以前对钾素的研究转移到氮素水平、形态和用量及有机肥使用种类数量和方法的研究上,用科学研究的结果对各烟区技术人员进行培训,显示不合理氮素形态、用量和配比对优质烟草生产的限制,同时对有机肥的使用种类和用量进行了研究并加以限定,分别确定了不同生态条件下主要植烟土壤合理的氮素用量和形态及氮磷钾配比。通过同位素示踪技术研究了烟碱、蛋白质和醚提物中氮素来源,引导我们深刻认识到烟草生长后期氮素供应主要来源于土壤有机物矿化。不同的肥料施用模式对土壤有机质矿化的营养释放是不同的,尤其是饼肥的用量和施用时期的问题。因此,2002年我们项目组分别又在云南、贵州、福建和湖北布置了大田生产模式下的同位素示踪研究,其研究结果将会为优质烟生产提出具体的措施和方法。烟草专用肥的研制也取得了可喜的成绩。各地纷纷开展植烟土壤养分普查,并且根据土壤养分丰缺状况筛选出专用肥配方。有些省市按照2002年总体方案的要求,在不同土壤类型和生态条件下验证配方的可用性,进行调整、优化了配方的组合,为优质烟生产奠定了良好的基础,并且已见到了经济效益。   随着项目的开展,各省植烟区领导对平衡施肥技术问题有了深刻的认识,认识到这是提高大田烟叶生产质量的一个关键技术,离开了肥料营养、土壤营养和生态条件三者的协调一致,单纯地从任何一个方面去谈提高烟叶质量问题都是空谈。因此,各地配备了一定的人力、物力投入了项目的实施,在实施过程中,不断发现问题,解决问题,完善方案,理清思路,抓着问题的关键。从平衡施肥的内涵考虑到轮作中前茬作物对烟草生产的影响,制定有利于烟草生产的轮作方案;从测土结果考虑到不适宜种植区的调整问题;通过平衡施肥中营养元素的协调和碳氮代谢的适时转化,考虑到外观等级与内在质量的统一性,项目研究不断深化;项目不但产生了一定的经济效益,它所带来的社会效益也是有目共睹的。随着项目的深入开展,培养了大批的烟草科技队伍和烟农在这一研究方面的知识更新、观念的改变和科学素质的提高。可以说平衡施肥技术试验与推广的开展所带来的社会效益也是重大的,即让大家以科学的态度,理性地思考,理解平衡施肥的内涵和应做的工作,认清问题的所在,如何趋利避害,如何统一协调,如何具体操作,积极组织力量去解决问题。   下面根据2002年《平衡施肥技术试验与推广》总体方案的研究结果进行总结阐述。   一、关于有机肥的使用问题   有机肥的施用是我国烟叶生产的特色之一。有机肥的概念包括范围很广,通过三年的研究我们基本确定了在种植烟草的当季杜绝使用人粪尿和厩肥,在移栽烟草一个月前适当施用腐熟饼肥(一般以占总氮量的20%),应施用C/N比值大的秸秆或绿肥进行土壤改良。   其原因是大家共知的。随着我国土地复种指数提高,使用无机化肥数量逐年增大,使得土壤理化性质趋于恶化。而改良土壤的有效方法之一是加大有机肥的施用量。但从烟草种植来看,有机肥虽能改善土壤的理化性质,但又能提高土壤中氮素的固定。我国大多数植烟土壤粘重尤其是田烟,又由于连作,施用大量化肥,土壤中N素含量是丰富的(这从土壤养分普查结果可以看出)。问题是C素含量明显降低,即土壤本身C/N比值的减小造成两方面的后果:1.土壤微生物的活动,必须在施入有机肥提供一定的C源后才增大。2.由于大量微生物的活动使土壤有机N矿化量增大。这两个后果恰恰与烟株需N规律是错位的。即施入有机肥中的碳水化合物为微生物活动提供了能量,而微生物的增殖活动又消耗了土壤中的有效N。而此时正是烟株移栽后需要有效N进行早生快发之时。当烟株生长后期不需N时,大量微生物的活动促进了土壤有机N的矿化,造成后期土壤N素不断供应烟株(有同位素标记试验证明)。因为有机肥种类很多,其成份、性质和肥效各不相同,这种状况对烟草生产来说并非好事。因此,我们既强调有机肥对土壤结构的改善,又要控制土壤有机氮的增加。   从河南农大做的同位素标记盆栽试验也已证明施用饼肥,会提高醚提物含量,但也会提高后期土壤的供氮能力。因此,从某一个方面来讲,对有机肥的使用是要谨慎的。这里有一个误区,大家普遍认为土壤有机质含量会有利于生产优质烟叶。这要从两个方面来看:一是,有机质高,土壤的疏松性好,容重小,有利于空气的交换、养分的迁移、根系的发育及对营养物质的吸收利用,而施用的有机肥C/N比值小,就不利于土壤的透气性,也不能为土壤微生物提供足够的能源。这就是为什么美国的主要植烟土壤85%都是沙性的土壤,有机质含量95%都小于1,巴西的植烟土壤80%都是丛林或牧场开垦的土地即肥沃又疏松,95%都大于3,但都能产生优质烟的原因之一。   山东省在该项目实施过程中,率先采用秸秆还田和种植毛叶苕子的方法,缓解土壤恶化的状况,采取可持续发展的战略对土壤逐年进行改良,已取得了较好的成绩。云南玉溪、贵州金沙、四川的凉山、河南的宝丰都分别对不同用量的腐熟饼肥进行了大田研究,最后确定为占总氮量的20%处理的烟叶无论从农艺性状、产量、产质及均价都优于其它饼肥用量。   二、关于氮素用量、NO3-和NH4+的比例问题,各省通过三年的研究指标已经确定。   铵态氮和硝态氮各有自己的营养特点。铵态氮是还原态,在铵营养条件下,植物细胞的还原能力较强,形成还原性有机酸较多。如促进烟叶内芳香族挥发油的形成。硝态氮是氧化态的,在硝酸盐营养条件下,细胞汁液的氧化势占优势,有利于形成氧化性有机物,促进烟叶内有机酸含量增加。但由于与K+之间的竞争性,过量施用NH4-N会导致钾素吸收率的下降。而氮钾在植物生理代谢过程中有互补作用,氮钾比失调酒会影响烟株的正常生长和发育,对其抗逆能力、产量和品质产生不良影响。另外,NH4-N易被土壤粘粒吸附固定,不利于迁移,造成供氮的缓慢性。如果大量施用NH4-N(河南农业大学水培试验结果证明)会使根系和烟叶组织产生NH4+毒,影响光合速率和蒸腾速率,进而影响到糖分的积累和利用,造成烟叶内碳氢化合物代谢的不协调,导致烟叶的内在质量降低。而硝态氮的吸收是一个被动过程,受代谢作用的控制,如果土壤板结严重,根系不能很好地生长发育,不能为硝态氮的吸收利用提供足够的能量,也不利于土壤中硝态氮的吸收。并且硝态氮还原过程需要钼、锰、铁等元素。当植物体内缺乏这些元素时,硝酸盐积累而不被还原,容易引起烟叶内硝酸盐的大量积累。所以在缺钼、锰、铁的植烟土壤上要合理施用硝态氮。   河南农业大学在宝丰的试验证明纯施铵态氮的处理碳水化合物含量明显低于其它处理,而含氮化合物如蛋白质、烟碱含量明显高于其它处理,并且不利于烘烤过程中物质的转化或者说不易于烘烤。从河南农业大学农场作的试验结果表明:从打顶前和打顶后伤流液中谷氨酸的含量来看,纯施铵态氮中的谷氨酸含量并不高,而NO3-:NH4+=1:1中的谷氨酸含量最高。这说明在潮土中这种配比是氮素利用效率最高的形式。因为谷氨酸是植物体内的领头氨基酸。这样无论从地下部向地上的运输还是地上部向地下部的运输,纯铵态氮或纯硝态氮都不是有利的。如果从总的氨基酸量还可以看出配施有机肥NO3-和NH4+比例为20:40:40处理中的总氨基酸含量最高,而纯硝态氮和纯铵态氮处理氨基酸含量都低,纯施化肥处理中也是NO3-和NH4+为1:1时伤流液中氨基酸含量最高。所以有关NO3-和NH4+的合理配比是保证优质烟生产的关键因素之一。   因此,在一些产区,施用NH4+的处理从大田长势上看较好,并不能证明内在质量问题。内在质量问题应引起各产区充分重视,只有内在质量的合格才能满足工业卷烟的标准。因为吸食的过程是品味内在质量的过程,只有烟叶内含氮化合物和含碳化合物协调,才能带来烟气的酸碱适中,给吸食者柔和舒适的感觉。外观品质与内在质量的不一致性是普遍存在的,它们之间的关系和差异也将是我们下一步要从理论上探讨的一个指标和任务。   三、关于追肥问题   各省就本地的追肥模式也有了较详尽的研究,追肥时间和次数及占追肥总氮量的比例已有确定,通过三年的研究已形成一定的模式,追肥时间基本都定于移栽后25-40天分两次追施,以灌水追施为佳。但就追肥的种类还有认识上误区。   非常明确追肥是为了使烟草从团棵期进入旺长期时补充足够的氮素营养,以满足旺长期烟草对氮肥的需要量。因为,在施基肥中使用的氮素形态和用量在此时间不能完全满足烟株开始旺长的需要,即有些氮素形态不能马上供应烟株进行组织建成的需要,所以才用有效的氮素形态对烟株进行追肥。追肥最好施用硝酸钾,则由于NO3-阴离子的吸收利用,会有效地促进对钾肥的吸收利用,而钾素是烟株体内60多种酶的激活剂,有利于促进烟株的新陈代谢,加速烟株的形态建成,才有利于形成健壮的烟株。同时,由于其迁移性大于其它氮素养分,而不易被土壤颗粒吸附,这些肥料能迅速被根系吸收利用。   追肥是否合理、适时直接关系到前期烟草生长发育问题。目前我们烟草生产   中存在有下部叶色淡、身份薄和上部叶烟碱含量高

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