烤烟种植轮作模式对烟叶农艺性状的影响研究
黄靖文 黄玉青 李花敏 姚娜 农常青
广西壮族自治区烟草公司百色市公司靖西营销部 广西百色市 533800
摘要:随着农业生产方式的不断发展,轮作作为一种有效的土壤管理策略,逐渐引起了农业学者的关注。烤烟作为重要的经济作物,其生产过程受多种因素的影响,其中轮作模式的合理安排对其产量和品质起到了关键作用。本研究通过五种不同的轮作模式,探讨了不同作物组合对烤烟‘K326’生长发育及经济效益的影响。通过对比各模式下的土壤性质、农艺性状及产量等关键指标,揭示了不同轮作方式对烤烟生产的潜在影响,并分析了各模式的土壤改善效果及作物间的相互作用。
关键词:烤烟‘K326’;轮作模式;农艺性状;土壤改善
中图分类号:
随着全球农业可持续发展的要求日益增强,传统的单一作物种植模式面临着土壤退化、病虫害频发等问题[1]。轮作作为一种通过作物间交替种植来改善土壤健康和抑制病虫害的农业措施,已成为提高作物生产力和保持土壤肥力的重要手段[2]。在烤烟种植中,土壤的健康直接关系到烟叶的产量和品质,因此,探索合理的轮作模式对烤烟种植的影响具有重要意义。通过不同作物轮作,不仅可以改善土壤的物理化学性质,还能够增加土壤的有机质含量,从而提高烤烟的生长环境和最终产值[3]。
1试验材料及方式
1.1轮作模式
本研究选取的试验轮作模式包括五种不同的种植周期安排(见表1),以评估不同轮作模式对烤烟生长及产值的影响。这些轮作模式的设计充分考虑了各作物的生长特点和相互之间的栽培需求。
每种轮作模式均涉及不同的作物种类及生长季节,通过这种多样化的轮作安排,探索不同作物组合和时间安排对烤烟种植效率和土壤健康的潜在影响。
在选择轮作模式时,重点考虑了作物间的生长周期重叠、对土壤养分的需求以及作物之间可能的相互作用。例如,非烟作物与烤烟交替种植有助于减少土壤病虫害的积累,改善土壤肥力,从而提高烤烟的整体产量和质量。此外,晚秋作物或小春作物的引入可在烤烟种植的空闲期内为土壤提供覆盖,进一步避免土壤侵蚀和水分流失。
1.2试验材料
本次试验所选用的烤烟品种为‘K326’,该品种以其较强的适应性和优异的品质特性而广泛应用于烤烟生产中。‘K326’在不同气候和土壤条件下均表现出较高的产量和优良的烟叶品质,因此成为本试验的研究对象。
在试验中,还特别注重对土壤的改良与优化管理。根据不同轮作模式对土壤的养分需求,合理选择肥料和管理措施,以确保烤烟能够在最适宜的环境条件下生长。通过对‘K326’品种的栽培管理,研究其在不同轮作模式下的生长发育规律,并对比不同模式下的产量和质量差异,为后续的轮作设计提供理论依据。
1.3试验设计
本试验综合采用了五种不同的轮作模式,并在每种模式下选择了三种典型农作物进行配套研究,以全面分析不同作物组合对烤烟生长及其产量、质量的潜在影响。为确保试验结果的代表性与数据的可靠性,试验中的每个轮作模式都将在不同地块上进行种植。通过这种设计,能够有效减少环境因素的干扰,提升试验的科学性及其可重复性。此外,每种轮作模式下所选农作物的种植区域将严格划分,以便准确评估不同土壤和气候条件对作物生长及烤烟生产的影响。
在施肥方面,依据土壤的具体性质和作物需求,试验将分别施用不同种类和数量的有机肥料与化学肥料。作为有机肥的主要来源,猪粪、牛粪、鸡粪和羊粪将在发酵处理后使用,以提高土壤的有机质含量和提高土壤肥力。除有机肥外,还将按照烤烟的营养需求,施用含氮、磷、钾的复合肥料(N:P:K=12:6:24),用量为50公斤。此外,为了进一步改善土壤的物理性质和促进烤烟根系的健康发育,在移栽前还将施用普钙肥和钾肥,剂量分别为40-50公斤和15公斤,以保障烤烟生长的最佳环境。
1.4试验方式
试验将选取三种农作物进行轮作,并在每种作物的种植模式下,选择三户不同的烟农参与实验,每户种植一个试验田。每个试验点将随机选取60株烤烟进行跟踪研究,确保数据的广泛性和代表性。这些烟株将分别分为三组,每组20株,并在其上附加标识牌,方便对每株烤烟的生长周期、烘烤后的干湿重比例等进行精确测量与记录。通过这一细致的标记与监测手段,不仅能够准确追踪各株烟株的生长状态,还能为分析不同轮作模式下烤烟的产量和质量提供科学的数据支持。根据这些数据,进一步的产值计算将为评估各轮作模式的经济效益提供依据。
在收集数据时,试验将重点监测烤烟的生长过程,从移栽到封顶,逐步记录每个生长阶段的变化情况。此外,通过对每株烟叶的数量和质量进行标注,能够对不同轮作模式下的烟叶产量和质量差异进行量化比较。在烘烤过程中,将采取单采单烤的方式,严格按照收购级别进行分级和统计,以确保产量和产值的准确性。
1.5产量与产值统计方法
烤烟的生产周期较长,且其过程涉及多个关键环节,因此,产量与产值的统计需考虑各环节间的相互影响以及其变动性[4]。烤烟生产不仅涵盖了育苗与栽培阶段,还包括多个田间采收阶段,以及随后的烘烤过程,每一环节均可能对最终的产量和质量产生不同程度的影响。为了确保统计数据的准确性和代表性,本研究采用了一种综合性强、精细化的统计方法,力求全面评估各轮作模式对烤烟生产的实际效益。
在具体操作中,将在烤烟封顶后,从每个实验点随机选取60株样本烟株,并对其进行详细标记。每株烟叶的数量将逐一记录,以确保对每株植株的生长情况进行准确追踪。此外,所有烟叶将根据单株单烤的原则进行烘烤处理,从而消除因烘烤过程中集体处理可能带来的误差。通过这一方式,能够分别量化每株烟叶的质量与重量,为后续产值的核算提供精准数据。
在计算产值时,将依照不同烘烤后的烟叶等级与市场收购标准进行评估,并结合具体的市场价格进行产值的计算[5]。考虑到每公顷种植18750株烟的种植密度,研究进一步推算出不同轮作模式下烤烟的产量与产值差异。此统计方法不仅能够精确反映不同轮作模式对烤烟生产的影响,还能为农业管理者提供数据支持,进而优化轮作方案,提高农业生产的总体效益。因此,采用此种多维度、多层次的统计方法,确保了研究结果的科学性与实际应用价值。
2试验结果及分析
2.1不同轮作模式下的产量
在对不同轮作模式下的关键生产指标进行测定与分析后,得出表2数据,各模式在单产、均价、产值、上等烟比例等方面存在显著差异。具体而言,不同模式下的各项指标表现出明显的变化趋势,反映出轮作方式对烤烟生产效益的深刻影响。根据测量数据,轮作模式(2)在多个关键指标中均表现优越,单产、均价及产值等均位居所有模式之上,显示出较强的综合生产优势,最终排名位列第一。相比之下,轮作模式(1)在这些指标上表现也相当突出,尽管存在一定的差距,但仍保持较高的产值和较为稳定的均价,排名紧随其后,位居第二。
其他模式中,轮作模式(3)和轮作模式(4)的产值分别为59412.86元·hm-2和58388.34元·hm-2,分别位列第四和第五,而轮作模式(5)的上等烟比例较低,仅为20.91%,虽然产值较为接近,但总体表现较差,排名位居第三。通过这些数据可以推断,不同的轮作组合不仅对烤烟的产量产生影响,而且也显著影响其经济效益和产品质量。较高的上等烟比例通常伴随较高的产值,表明优质烟叶的比例对经济产出的提高具有重要作用。
2.2不同轮作模式下的土壤性质
为更全面理解不同轮作模式对烤烟产值的具体影响,需先对供试土壤的理化性质进行分析。表3中展示了不同轮作模式对烤烟生长土壤的主要理化指标,包括土壤pH值、有机质含量、全氮、氨态氮及硝态氮含量等。在这些土壤性质中,轮作模式(4)展现了较高的有机质含量(29.25g·kg-1)和硝态氮含量(48.58mg·kg-1),这些营养物质的提高,为烤烟的生长提供了较为充足的养分支持,也可能是其表现出较高产值的原因之一。
相比之下,轮作模式(2)在氨态氮含量(5.35mg·kg-1)和硝态氮含量(36.64mg·kg-1)方面表现较低,但仍能够维持较高的产值水平,这可能与其适宜的土壤pH值(6.71)及较为均衡的全氮含量(3.68g·kg-1)有关。土壤的酸碱度与氮素形态的平衡是影响作物吸收养分的关键因素,合理的土壤理化性状有助于提高烤烟的生长效率和最终产值。
2.3不同轮作模式下的农艺性状
不同轮作模式对烤烟农艺性状的影响表现在株高、茎围、最大叶长及最大叶宽等方面,如表4所示。分析结果表明,不同轮作模式对烤烟的生长特征存在显著影响。尤其是在移栽后的30天和60天,轮作模式(5)表现出了较为显著的优势,株高(72.4cm)、茎围(7.3cm)、最大叶长(63.2cm)和最大叶宽(24.5cm)均为所有模式中的最高值。这些数据表明,轮作模式(5)通过优化土壤环境,提高了烤烟植株的生长潜力。
然而,轮作模式(2)在移栽后90天的数据中表现较差,株高(63.5cm)和茎围(6.6cm)较为落后,但最大叶长(55.2cm)和最大叶宽(19.5cm)仍略优于其他模式。这种现象可能与该模式中存在的特殊土壤条件以及气候因素有关。因此,可以推测,尽管不同轮作模式可能对烤烟的某些农艺性状产生影响,但这些影响在不同的生长阶段和外部环境因素的作用下具有较大的变动性。
2.4特殊轮作模式下的农艺性状
在对特殊轮作模式下农艺性状的分析中,进一步对各项性状的极值进行了计算,以更精确地揭示不同轮作模式对烤烟生长的影响。通过对比各轮作模式中不同农艺性状的效应值(见表5),各参数在不同组合中显现出显著差异。具体而言,株高的效应值在组合15520A×15647中达到最大值4.9817,而在组合15511A×15647中则表现出最小值-6.9927。类似地,茎围的效应值在组合15511A×15652中为4.6316,数值最高,而在组合15511A×15627中则为-5.1128,数值最低。
其他农艺性状如最大叶长、最大叶宽及生育期等也显示出类似的规律,存在较大的差异。这些差异提示,在特殊轮作模式下,基因间的相互作用具有较高的复杂性和多样性,从而对烤烟的生长发育产生深远影响。因此,在选择轮作模式时,必须考虑到特定组合对农艺性状的多重效应,从而优化烤烟的生产管理。
2.5各轮作模式对烤烟‘K326’的产量影响
不同轮作模式对烤烟‘K326’的产量产生了显著的影响。根据实验数据,菜豌豆与烤烟的轮作模式的产量达到了2283kg·hm-2,较对照组增加了4.03%,并且比油菜与烤烟的轮作模式高出1.60%。这一结果表明,菜豌豆作为轮作作物,可能通过改善土壤结构、增加土壤养分的有效性等途径,显著促进了烤烟的生长和产量提高。相比之下,油菜与烤烟的轮作模式也取得了较好的产量表现,虽然相较于菜豌豆-烤烟的轮作略显逊色,但其产量仍较对照组增加了2.39%。
这一差异的产生与轮作对土壤结构的改善密切相关。轮作有助于增加土壤的有机质含量、优化土壤水分保持能力以及抑制土壤病虫害,从而为烤烟的生长创造更有利的环境。然而,油菜―烤烟模式因其移栽期相对较晚,在高温多湿的天气条件下,可能面临较为严重的病虫害问题,这直接影响了烤烟的产量。尽管如此,轮作仍对土壤健康和产量提高起到了积极作用,验证了轮作作为提高农业生产效益的有效手段。
3结语
综上所述,不同轮作模式对烤烟生长发育和经济效益具有显著的影响。通过对比五种不同轮作模式,发现菜豌豆―烤烟的组合表现出了最佳的生产效果,这主要归因于其能够有效改善土壤结构和增加土壤养分的有效性。此外,轮作模式不仅在提高烤烟的产量方面发挥了积极作用,也通过改善土壤的物理和化学性质,进一步促进了土壤的长期健康。
参考文献
[1]孙军伟,范志勇,户艳霞,等.不同轮作模式对大理烤烟生产的影响[J].江西农业学报,2023,35(01):21-27+35.
[2]肖金讯.不同烟田复种轮作模式对烤烟生长和土壤环境影响的比较研究[D].湖南农业大学,2022.
[3]孙军伟,范志勇,户艳霞,等.大理州轮作周期内以烤烟为主的作物种植模式初探[J].湖北农业科学,2022,61(01):106-108+114.
[4]马强,崔志军,马蒙蒙,等.烤烟与丹参轮作高效种植模式调查分析[J].现代农业科技,2021,(15):14-15.
[5]黄玉林,劳曦.烤烟—水稻轮作模式的优势及高产栽培技术[J].现代农业科技,2021,(03):37-38+41.
[6]简介:黄靖文,性别:女,壮族 籍贯:广西靖西 研究方向:烟叶生产种植、烟叶调制、烟叶生产基础设施建设管理。