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镁肥用量对茄衣品质和燃烧性的影响

时间:2016-06-12 10:13 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:王慧方等 点击次数:

  摘 要:通过田间小区试验,研究了施镁量对茄衣生长发育和燃烧性的影响。结果表明,适量的镁肥对烟株长势具有促进作用,并能促进茄衣化学成分更加协调,提高钾氯比,提高烟叶燃烧性,还能显著提高烟叶厚度、拉力和平衡含水率,提高烟叶外观品质和工业可用性。 

  关键词:雪茄;硫酸镁;品质;燃烧性 

  镁是烟草生长所必须的中量营养元素,对烟叶的生长、生理代谢、产量品质起到重要的作用[1]。镁是组成叶绿素的矿质元素,能促进光合作用,使碳水化合物的合成增强并能促进其转化,适量的镁还可以促进烟叶的生长发育,有利于烟叶内在品质的提高。镁同时还是硝酸还原酶的重要组成成分,从而影响氮代谢和营养生长。但是,国内对镁肥的研究大多都集中在烤烟上面,而镁肥对雪茄品质影响研究的较少。本试验通过施用不同浓度的镁肥,来探究镁肥对雪茄品质和燃烧性的影响,并为生产优质雪茄提供理论指导。 

  1 材料和方法 

  1.1 供试材料 

  试验于2014—2015在海南儋州光村进行,烟叶品种为JH-2茄衣品种,土壤基础肥力:碱解氮含量52.12 mg·kg-1,速效磷含量30 mg·kg-1,速效钾含量86 mg·kg-1,pH值5.4,交换性钙1.1 cmol·kg-1,交换性镁0.3 cmol·kg-1。规范化栽培管理,适时成熟采收,调制方式为凉棚晾制。 

  1.2 试验设计 

  试验用镁肥为硫酸镁,设4个处理,分别是T0: 0 kg·hm-2,T1:75 kg·hm-2,T2:150 kg·hm-2,T3:225 kg·hm-2。施肥纯氮210 kg·hm-2,氮-磷-钾比例为1∶1.5∶2.5,所用肥料是美丰比利夫复合肥(N 17%, P2O57%,K22%),重过磷酸钙(P2O5 46%),硝酸钾(N 13.5%, K2O 44.5%),硫酸钾(K2O 50%)。施肥方法:将复合肥、硫酸镁混合后,开双沟条施于垄下20~30 cm处。基肥:全部硫酸镁和重过磷酸钙+50%复合肥+50%硝酸钾+30%硫酸钾;移栽后20 d第一次追肥:30%复合肥+30%硝酸钾+30%硫酸钾;移栽后35 d第二次追肥:20%复合肥+20%硝酸钾+40%硫酸钾,并按要求培土。 

  1.3 测定项目和方法 

  1.3.1 农艺性状的测定 严格按照YC/T 142—1998烟草农艺性状调查方法进行大田期农艺性状的调查。 

  1.3.2 常规化学成分的测定 烟碱检测方法采用YC/T 160—2002、总氮检测方法采用YC/T 161—2002、水溶性糖检测方法YC/T 159—2002、钾的测定采用YC/T 217—2002、氯的测定采用YC/T 218—2002连续流动法检测。 

  1.3.3 物理特性的测定 叶片厚度的测定用BHZ-1型薄片厚度计测定;叶质重的测定用打孔铝盒称重法;含梗率的测定用称重法;平衡水分和叶重的测定方法用平衡水分称重法。 

  1.3.4 矿物质成分的测定 烟叶矿物质元素钾、钙、镁含量采用干灰化法-ICP分析仪测定。 

  1.3.5 数据处理 采用SPSS软件和Excel软件进行数据的统计分析。 

  2 结果与分析 

  2.1 镁肥用量对海南茄衣农艺性状的影响 

  如表1中所示,不施镁肥处理的烟株各农艺指标均较低。在移栽后30 d,株高、最大叶长随镁肥用量的增加有降低趋势,茎围规律正好相反随镁肥用量增加而增大,最大叶宽则是T2最大。移栽后50 d与移栽后70 d的变化规律一致,株高、最大叶长、最大叶宽、叶片数均是T2处理最高,株高T3>T1,最大叶长、最大叶宽则是T1>T3,茎围随镁肥用量的增大而增加。移栽后90 d,株高依然是T2>T3>T1,最大叶长、最大叶宽、茎围都表现为T2>T1>T3。说明镁肥对烟株长势有促进作用,苗期促进蹲苗壮实,之后主要促进叶的发育从而促进烟株生长,但是叶片生长对镁肥用量较敏感,过量施用反而不利于烟株特别是烟叶的生长。 

  2.2 镁肥用量对烟株化学成分的影响 

  2.2.1 镁肥用量对发酵后烟叶矿质元素的影响 从表2可以看出,施用镁肥处理,烟叶镁、硫含量高于对照;钙含量低于对照;磷有降低的趋势,但不明显。说明镁促进了硫的吸收。随镁肥用量的增大,镁含量呈增加趋势,中部叶T2达到最大,上部叶T3最大,上部叶>中部叶,说明上部叶对镁的吸收更强;钙含量随镁肥用量增大而降低,与镁存在拮抗作用,各个处理对钙元素的吸收均表现为上部叶>中部叶;磷含量T1>T0>T2>T3,磷元素吸收规律表现为上部叶<中部叶;硫是原生质的构成元素,对烟草的根系生长和叶绿素的形成有一定的作用,从表中可以看出,每个处理对硫元素的吸收均表现为上部叶>中部叶,随镁肥的施用,硫含量与镁含量规律表现一致,可能是由于镁肥促进叶绿素的形成导致烟株硫的含量升高。 

  从相关性上来看,随着镁肥使用量的增加,镁和硫与施镁量呈现正相关关系,钙和磷与施镁量呈现负相关关系。但只有镁含量与施镁量呈现显著正相关关系,说明随着施镁量的增加,镁含量显著增加;硫与镁用量也具有较大的相关性,但是未达到显著状态;钙和磷与镁用量具有较大的负相关性,随着镁用量的增加,钙和磷含量呈明显下降趋势,可能是由于存在离子拮抗效应。 

  2.2.2 镁肥用量对发酵后烟叶常规化学成分的影响 从表3中可以看出,镁肥能增加发酵后烟叶总糖、烟碱含量,其中T2含量最高,T0含量最低,同时会导致总氮含量降低,总糖和烟碱各处理差异达到显著水平,总氮的差异则不显著;烟叶糖碱比随镁肥用量增加而呈增加趋势,表现为T2>T3>T0>T1;镁肥使氮碱比降低。钾含量T0最低,其他处理随镁肥增加钾含量降低,三个镁肥处理差异不显著,但都与T0差异显著;氯含量T1>T0>T3>T2,T0,T1差异不显著,T2,T3差异不显著,钾氯比则表现出T2>T3>T1>T0,说明施用镁肥,能显著提高中部烟叶钾氯比,促进烟叶燃烧。 

  从相关性上看,氯和总氮与施镁量呈现负相关性,其中只有总氮含量与施镁量是显著负相关性,说明随着施镁量的增加,总氮含量明显下降。同时,总糖、烟碱和钾与施镁量呈现正相关关系,说明使用硫酸镁,会增加烟叶糖类、烟碱和钾的积累,这可能是由于镁是叶绿素重要组成元素,施用镁肥会增加烟株的生命代谢能力,尤其是碳代谢能力。 

  从表4可以得到,不同的镁肥处理,对上部叶总糖含量影响是T2>T1>T3>T0,各处理差异显著;对烟碱的影响是T2>T3>T1>T0,T2、T3差异不明显,与其他处理差异都达到显著水平;总氮含量依然是随镁肥用量的增加而降低,T1、T2差异不显著,都与T3差异显著;糖碱比表现为T1>T2>T0>T3,氮碱比则相反T0>T1>T2>T3,规律与中部叶变化不一致,可能是由于镁肥对烟碱的影响较大导致。上部叶钾离子含量表现为T2>T1>T3>T0,各处理差异均达到显著水平;氯离子含量则是T3>T1>T2>T0,T1、T2差异不显著,与其余处理差异显著,钾氯比含量则是T2>T0>T1>T3,说明在一定范围内,镁肥能提高烟叶燃烧性,而镁肥过高还会导致烟叶燃烧性降低。 

  从相关性来看,总氮含量和施镁量呈现显著负相关关系,说明随着施镁量的增加,总氮含量明显降低。总糖、烟碱、氯和钾含量与施镁量呈现正相关关系,都随着施氮量的增加而增加,其中烟碱和氯与施氮量有着较大的相关性。 

  对比中部叶与上部叶常规化学成分还可以看出,上部叶各养分含量对镁肥变化更敏感,可能是由于上部叶光照条件好,光合强度更大,对镁的吸收强度更高,但是上部叶叶片小,生育时期较长,各种化学物质积累较多,从而导致高镁肥处理的烟叶品质下降,燃烧性降低。综合各种化学成分可以看出,T2处理的烟叶化学成分最佳。 

  2.2.3 镁肥用量对发酵后烟叶灰分含量的影响 灰分是烟叶经过燃烧后所剩余的残渣。经分析,烟叶中所含灰分主要是:K, Ca,Mg,Cl,P,S,以及少量的Fe,Al,Si等微量元素,这些灰分元素占干物质的12%~15%,雪茄茄衣的灰分要求不同于烤烟,其灰分含量为25%~32%之间较好。从图1可以看出,烟叶灰分含量表现为中部叶>上部叶,镁肥对中部叶灰分含量影响较大,T2处理灰分含量最高,对上部叶的趋势是随镁肥用量的增大灰分含量持续升高。各处理灰分含量均在雪茄适宜的灰分含量25%~32%范围内。 

  2.3 镁肥用量对雪茄茄衣物理特性的影响 

  物理特性是烟叶的外部形态和物理性能的表现,是烟叶质量的重要组成因素。从表5中可以看出叶质重表现为T3>T2>T1>T0,厚度、拉力、平衡含水率则表现为T2>T3>T1>T0,各处理均是T0最低,且与施镁肥处理差异显著。 

  从相关性来看,厚度、拉力、叶质重和平衡含水率均和施镁量呈现正相关性,其中叶质重还与施镁量呈现显著相关关系,说明镁肥能明显提高烟叶厚度、拉力和平衡含水率,提高烟叶外观品质和工业可用性。且综合来看,T2处理烟叶综合物理特性较好。 

  3 结论与讨论 

  烟草需要一定数量的镁素营养。缺镁会使烟草生长发育异常,产量和品质严重降低,会导致烟叶不耐熟、调制后烟叶外观色泽偏淡、身份偏薄、油分不足、弹性差等现象。但镁含量太多时,根系发育受阻,茎杆木质部组织不发达,叶组织细胞增大但数量减少。海南雨量充沛,是酸性土壤,由于土壤风化强烈,土壤中的镁被淋失,故土壤中镁含量很低。 

  镁是组成叶绿体的成分,能促进碳水化合物的合成与转化,同时,由于镁是谷氨酰胺合成酶的活化剂,影响烟株的氮代谢,最终影响烟叶的产量和品质。烟叶灰分中主要包括钾、钙、镁、磷、硫、氯、硅、铝和铁等,灰分的颜色可用于表示烟叶燃烧状态及烟叶燃烧的完全程度,烟叶灰分元素一般不影响烟叶的吸食质量,灰分含量越高,相应的有机成分含量越低,有利于吸食的成分就越少,此外,烟叶灰分中的钾、钙、镁、硫和氯的含量直接影响烟叶的燃烧性。 

  镁肥对烟株长势有促进作用,主要通过促进叶的发育从而促进烟株生长,但是叶片生长对镁肥用量较敏感,过量施用反而不利于烟株特别是烟叶的生长。镁肥用量增加,烟叶镁、硫含量增加,钙、钾含量降低,磷、氯含量则变化不明显。上部叶钙镁含量高于中部叶。施镁能使烟叶总氮、烟碱含量增加,总氮含量降低,糖碱比、钾氯比增加,氮碱比降低,但是镁肥过量都会导致烟叶化学成分协调性降低。上部叶对镁肥含量的变化更敏感。镁肥会导致上部叶灰分含量持续升高,过量的镁肥会导致灰分下降,各处理灰分都在适宜范围。施镁能显著提高烟叶厚度、拉力和平衡含水率。 

  综上所述,施镁肥150 kg·hm-2对海南茄衣生长发育及燃烧性最好。 

  参考文献: 

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