粉垄耕作对烤烟生长发育的影响
赖洪敏1, 林北森1, 罗刚1, 周文亮1, 韦忠1, 高华军1, 韦本辉2
1.广西壮族自治区烟草公司百色市公司,广西 百色 533000
2.广西农业科学院 经济作物研究所,广西 南宁 530004

作者简介:赖洪敏(1982—),女,广西富川人,农艺师,从事烟草栽培技术研究与应用推广工作,E-mail:lhm2062000@163.com

摘要

在广西百色烟区,采用云烟97为材料,通过田间试验,研究土壤粉垄耕作方法对烤烟农艺性状、根系生长、干物质积累以及抗病性的影响。结果表明,粉垄耕作烟株生前期生长稍慢,但是中后期生长发育加快,与传统耕作相比,粉垄耕作能够促进烟株活性根的生长,干物质积累量明显增加,烟株抗病性也得到提高,青枯病和根黑腐病发病率和病情指数均低于传统耕作烟株。

关键词: 粉垄耕作; 烤烟; 生长发育
中图分类号:S572 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2017)05-0736-03 doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20170502
Abstract
Keyword:

深耕深松可以改善土壤结构, 消除杂草及病虫害, 为植物生长提供良好的土壤环境。但目前传统机械翻地由于耗能大等原因普遍耕作浅, 有的不足15 cm, 长久下来会造成熟土层厚度减少, 犁底层厚度增加, 难以满足作物生长对土壤的要求。由广西农业科学院经济作物研究所韦本辉研究员及其科研团队创新研究推广的粉垄耕作技术很好地解决了这一问题。粉垄是在传统畜力、拖拉机犁耕耕作层15~20 cm的基础上, 进一步深松耕层土壤和增加储水和保水能力, 创造更为适合作物生长发育的土壤和水分环境。在这种环境条件下, 作物根系发达, 植株健壮高大, 提高光合效率, 进而增加作物的产出率。粉垄栽培采用垂直旋磨土壤, 实现土壤深松而不乱土层, 松土量和有效养分增加, 贮水性增强, 疏松状态持久, 地下有“ U” 型槽状储水和局部休耕, 更有利于植物的发育、生长[1, 2]。粉垄耕作技术目前已在木薯、马铃薯、甘蔗、玉米、水稻、桑树等作物上进行了试验, 与传统耕作法相比, 经济产量均有不同程度的提高[3, 4, 5, 6, 7, 8]。本试验针对广西烟区土壤板结严重、影响烟草产量与品质的实际情况, 探索粉垄栽培技术在烤烟生产中的应用, 在提高烤烟生产效益的同时, 兼顾保水、节水和生态环境的保护, 同时也为粉垄技术在烤烟生产中应用推广提供理论依据。

1 材料与方法
1.1 供试材料

试验安排在广西百色烟区靖西市, 选择常规拖拉机和粉垄机均可进行耕地操作的地块。供试品种为当地主栽品种云烟97, 前茬作物为玉米。土壤类型为黄壤土, pH值5.03, 有机质、全氮、全磷含量分别为46.20、7.79、1.12 g· kg-1, 全钾含量为0.36%; 碱解氮、有效磷、有效钾含量分别为604.00、35.00、143.00 mg· kg-1。试验机械为1SGL-200型立式粉垄深耕深松机, 配套动力为1004型轮式拖拉机(100 ps), 耕作宽度为200 cm, 工作效率0.262 hm2· h-1

1.2 处理设计

试验以传统拖拉机耕作种植模式为对照, 利用粉垄机械进行烟草种植带粉垄整地与种植。试验设3个处理:T1(CK)为传统拖拉机耕作, 耕层15~20 cm; T2为粉垄耕作, 耕作层20 cm; T3为粉垄耕作, 耕作层30 cm。

各处理采用大区设计。每处理种4行, 行长60 m, 行距1.2 m, 大区面积216 m2, 试验地净面积864 m2。试验田四周设置保护行。数据采集每小区取3个点, 每点测定5株取平均值。

1.3 测定与观察项目

烟株农艺性状。在团棵、现蕾、圆顶期3个时期测定各处理烟株株高、茎围、节距、叶片数、最大叶长宽及叶面积。

根系生长发育状况。烟株生育后期, 挖取完整根系进行对比, 测定各处理根系的根长、根(条)数、根鲜重、根干重。

干物质。烟株旺长期和成熟期每处理取5株烟, 分根、茎、叶杀青, 烘干, 称重。

病害调查。烟株旺长期和成熟期调查田间发病情况, 调查标准按GB/T 23222— 2008进行。

2 结果与分析
2.1 对烤烟农艺性状的影响

表1可知, 烤烟团棵期时, 传统耕作模式烟株早生快发, 长势较好, 株高、茎围、有效叶数、最大叶的叶面积等指标均优于粉垄耕作模式。粉垄深度30 cm处理的烟株长势略优于粉垄深度20 cm处理; 随着生长期的推移, 粉垄耕作深度30 cm烟株长势与传统耕作烟株长势的差异逐渐减小, 旺长期时, 传统耕作烟株株高、有效叶数均优于粉垄耕作深度30 cm烟株, 但在茎围、节距和最大叶叶面积上, 粉垄耕作深度30 cm烟株在3个处理中表现最好, 粉垄耕作深度20 cm烟株农艺性状各项指标在3个处理中均为最差。成熟期时, 粉垄耕作两个处理烟株各农艺性状指标均优于传统耕作烟株, 其中以粉垄深度30 cm处理烟株长势较好。从整个大田生育期看, 相较于传统耕作烟株, 粉垄耕作烟株生长呈现前期生长稍慢, 中后期生长加快的现象。

表1 烟株生长情况调查
2.2 对烤烟根系生长的影响

烟株生长前期观察发现, 传统耕作处理烟株根系较短, 细根少, 粉垄耕作处理烟株根系较长, 活性根多, 较为发达。由表2可知, 旺长期根系长度最长的是粉垄30 cm处理, 其次为粉垄20 cm处理, 根干重以粉垄30 cm处理最重。生长后期, 传统耕作处理烟株根系较小, 粗根多且长, 细根少, 活性根比例小, 粉垄处理烟株根系长度虽然没有传统耕作处理长, 但根系较发达, 侧根数量多, 活性根比例大。成熟期根系长度排序为传统耕作> 粉垄30 cm> 粉垄20 cm, 根干重排序为粉垄30 cm> 粉垄20 cm> 传统耕作, 粉垄30 cm处理烟株根干重明显超过其他2个处理。根系发达使烟株在生长后期仍能保持一定的吸收能力, 从而有利于上部叶片充分展开和内容物质充实。

表2 传统耕作与粉垄耕作烟叶不同生育期根系表现
2.3 对烤烟干物质积累的影响

表3可知, 烟株旺长期时, 粉垄深度20 cm、粉垄深度30 cm处理分别比传统耕作处理的全株干重增加3.3%和5.8%。以粉垄深度30 cm处理的全株干重及根冠比最高。成熟期时, 粉垄深度20 cm、粉垄深度30 cm处理分别比传统耕作处理的全株干重增加7.9%和38.0%, 尤以粉垄深度30 cm处理的全株干重及根冠比最高。

表3 传统耕作与粉垄耕作烤烟干物质积累情况
2.4 对烤烟抗病性的影响

试验田所在地烤烟移栽至旺长期阴天较多, 日照时数较往年同期偏少, 团棵到旺长期期间, 降水也较少, 烟株生长前期受到气候影响, 长势长相较往年稍弱, 普遍发生早花现象, 烟株成熟采收时, 特别是采收中上部叶时, 降水较多, 易于根茎类病害传播。试验地主要发生的病害为青枯病、根黑腐病、根结线虫病, 普通花叶病也有少量发生。

表4可知, 烤烟旺长期时, 青枯病已开始发生, 其中发病率和病情指数最高的为传统耕作的处理, 其次为粉垄耕作深度20 cm处理, 粉垄耕作深度30 cm处理此时尚未发现发病植株; 根黑腐病只在传统耕作的处理有发生; 各处理均发现根结线虫病, 其中以传统耕作处理发病较为严重, 粉垄2个处理发病率和病情指数相差不大; 普通花叶病只在粉垄耕作深度20 cm处理有发生, 但发病率和病情指数均很低。烤烟成熟期时, 由于持续高温多雨, 青枯病扩散很快, 各处理均有发生。其中, 发病率最高的是粉垄耕作深度20 cm处理, 其次为传统耕作处理; 病情指数最高的是传统耕作处理, 粉垄耕作深度20 cm处理次之; 粉垄耕作深度30 cm处理青枯病发病率和病情指数均最低。根黑腐病和根结线虫病发病率和病情指数排序为传统耕作> 粉垄20 cm> 粉垄30 cm。由于防治措施得当, 普通花叶病只是零星发生, 没有持续扩散, 各处理发病率和病情指数均很低, 其中传统耕作处理为最低。

表4 不同处理田间自然发病情况
3 小结与讨论

与传统耕作法相比, 粉垄耕作烟株大田前期地上部分生长较为缓慢, 但根系明显比传统耕作法烟株发达, 且根系长, 侧根和活性根比例较多; 旺长期后, 粉垄耕作烟株茎叶生长迅速加快, 干物质积累逐渐超过传统耕作法; 至成熟期时, 各项农艺性状指标均优于传统耕作法烟株, 此时传统耕作法烟株根系开始老化, 粗根多, 侧根和活性根比例少, 而粉垄耕作烟株根系仍比较发达, 老化较慢, 侧根和活性根比例多, 尤以粉垄耕作深度30 cm的烟株根系较为健壮, 干物质积累量明显大于传统耕作法。

根系是植物的主要吸收器官, 根的生长情况和活力水平直接影响地上部的生长和营养状况。粉垄耕作可实现深耕深松, 改善土壤结构, 激活土壤养分, 保持土壤水分, 为烟草根系生长提供了良好的土壤生态环境, 促进烟株根系发育。粉垄耕作烟株根系发达, 从土壤中吸收水分、矿物质、有机质以及合成少量有机质及细胞分裂素供应地上部的能力相应的也增强, 能有效促进茎叶的生长发育和干物质积累。但根的生长和地上部的生长两者有时也是相互制约的, 主要表现在对水分和营养的争夺上。因此粉垄耕作烟株大田前期偏重于根系生长, 地上部长势较传统耕作烟株弱, 中后期以后, 由于发达根系支撑, 粉垄耕作烟株地上部生长加快, 并逐渐超越传统耕作烟株。

本次试验安排在靖西县旱地烟区, 旱地烟易发生青枯病, 根黑腐病、根结线虫病等根茎类病害, 呈现复合感染现象。粉垄耕作烟株青枯病和根黑腐病发病时间较传统耕作法推迟, 且发病率和病情指数也较低。这可能有以下两个原因:一是粉垄耕作后烟株根系生长更为发达, 植株生长更为健壮, 抵抗病菌侵染能力得到增强; 二是粉垄让种植带土壤有20%~30%客土改土, 减少了病源。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献:
[1] 韦本辉. 粉垄栽培增产效果及其引发的栽培学新理论探讨[J]. 广西农学报, 2011, 26(2): 25-28. [本文引用:1]
[2] 韦本辉, 甘秀芹, 陈保善, . 农耕新方法粉垄整地土壤速效养分研究[J]. 广东农业科学, 2011, 38(17): 42-45. [本文引用:1]
[3] 韦本辉, 甘秀芹, 陈保善, . 粉垄整地与传统整地方式种植玉米和花生效果比较[J]. 安徽农业科学, 2011, 39(6): 3216-3219. [本文引用:1]
[4] 韦本辉, 甘秀芹, 申章佑, . 粉垄栽培甘蔗试验增产效果[J]. 中国农业科学, 2011, 44(21): 4544-4550. [本文引用:1]
[5] 韦本辉, 甘秀芹, 陈耀福, . 稻田粉垄冬种马铃薯试验[J]. 中国马铃薯, 2011, 25(6): 342-344. [本文引用:1]
[6] 刘贵文, 黄樟华, 韦本辉, . 粉垄技术对木薯生长发育和产量的影响[J]. 南方农业学报, 2011, 42(8): 975-978. [本文引用:1]
[7] 韦本辉, 刘斌, 甘秀芹, . 粉垄栽培对水稻产量和品质的影响[J]. 中国农业科学, 2012, 45(19): 3946-3954. [本文引用:1]
[8] 甘秀芹, 韦本辉, 申章佑, . 桑树粉垄栽培的根系、植株及产量性状表现[J]. 浙江农业科学, 2011(3): 705-707. [本文引用:1]