3. 主要评价指标简介
3.1 气候
3.1.1 降雨
烟草大田期降水量的多少与分布直接影响着烟叶的产量和品质。如果降水过多,则根系发育差,叶片徒长纤弱,易枯黄,且易染病害。如果降水少,土壤干旱,则烟株长势差,产量低,所产烟叶小而厚,组织粗糙,质味下降。由此可见,降水过多或过少对于优质烟的生产都是不利的。降雨与烟叶烟碱的积累呈极显著正相关,烟叶石油醚提取物含量与大田期(5—8月)平均降水量均具有显著的负相关关系,因此大田期阴雨过多,会使烟叶香气明显下降。降水对烟草的影响不仅决定于生育期降水量,更决定于降水量的分布。优质烟叶生产对降雨的要求是:还苗期与伸根期降雨量80~100 mm,旺长期降雨量100~200 mm,成熟期降雨量80~120 mm。
3.1.2 温热
烤烟生长的最低温度和最高温度分别是18~22℃和昼温28~32℃。大田生长最适宜温度是24~28℃,低于17℃时烟叶不能正常成熟。然而,对烟草生产来说,如果栽培季节经常处于上述最适温度条件时,烟草虽然生长迅速,形成庞大的营养体,但品质往往不佳。从烤烟的品质出发,烟株对气温条件的要求以前期比较低、中期较高、成熟期不太高为适宜,一般来讲,还苗期与伸根期气温在18~28℃之间,旺长期气温在20~28℃之间,成熟期气温在20~25℃之间,这样有利于叶内积累较多的同化物质。除此,烟叶生长期日平均气温>20℃持续天数也是影响烟叶品质的关键因子,《全国烟草种植区划》将日平均气温>20℃持续天数>70 d作为烤烟最适宜或适宜生态类型的重要标准。在烤烟成熟期,气温高于35.0℃,特别是高于38.0℃时,烟叶的烟碱含量将明显升高,烟叶的经济价值将大大降低。不同烟叶种植区的烟叶品质受不同气象因子的影响。烟草为了正常完成自己的生命周期,需要一定的积温。有效积温是影响烤烟品种叶片发生、生长、成熟过程的主导因子。苏联的H.N.沃罗达尔斯基提出,烟草大田期所需的总积温为2 200~2 800℃。我国烟草种植区划研究表明,在>10℃的活动积温低于2 600℃的地区不适宜种植烤烟。
3.1.3 光照条件
烟草既是喜温植物,又是喜光植物。从烟草系统发育形成的特性来说,充足的阳光才能使烟株生长旺盛,叶厚茎粗,繁殖力强。在大田期,充足而不强烈的日光对烟叶品质形成有利,尤其是在成熟期。如果日光不足,细胞分裂慢,机械组织发育差,植株细软纤弱,叶肉变薄,干物质少,单位叶面积质量轻,香气不浓,油分少,品质下降。但在强烈的日光照射下,烟草叶片的栅栏组织和海绵组织加厚,机械组织发达,叶片厚而粗糙,叶脉凸出,易形成“粗筋暴叶”,叶片氮化合物含量高,影响烟叶品质。烤烟生长最合适的光照条件是:全年日照百分率大于50%,日照时数大于2 000 h;大田生长期日照百分率在40%左右,日照大于500 h。大田期旬均光照强度是影响云南烤烟多酚类物质积累的主要气候要素。伸根期到采烤初期的日照条件是提高烤烟品质的重要因子。
3.2 土壤
3.2.1 土壤酸碱度
土壤酸碱度是土壤重要的基本性质之一,是土壤形成过程和熟化培肥过程的一个重要指标,土壤的酸碱度通常用pH来表示。土壤pH指土壤溶液中氢离子(H+)浓度的负对数。土壤溶液中氢离子(H+)浓度直接影响土壤微生物活动和各种营养元素的转化形态,如在酸性土壤中,钾、钙、镁、锌、硼、锰等元素容易转化成有效养分,但在雨水过多或灌溉水次数过多的情况下,这些养分也容易流失而发生一些缺素症状,在酸性土壤中因活性铁、铝含量高,土壤中的有效磷容易被固定而降低磷的有效性。在石灰性土壤中,锌、锰等元素的有效性低,钾、镁、硼等元素因钙的拮抗作用,也会造成这些元素的缺乏。因此掌握土壤pH的变化情况对制定施肥方案和判断烟草缺素症状尤为重要。一般土壤的pH在4.0~9.0之间,烤烟虽然在pH为4.5~8.5时都能正常生长,但碱性土壤条件下难以获得内在品质优良的烟叶,pH处于4.5~7.5适宜烤烟的正常生长。
3.2.2 土壤有机质含量
土壤有机质含量的多少是土壤肥力的重要指标之一,它能反映土壤的熟化程度和土壤的供肥能力,同时也能改善土壤的物理性质和影响土壤微生物环境。土壤有机质含量处于动态平衡之中,它的变化取决于每年加入土壤中的有机肥的数量和有机物矿化的损失量,只有加入土壤的有机物数量多于矿化作用的分解数量时,才能逐渐提高土壤有机质的含量。土壤有机质在土壤环境中有非常重要的作用,它对土壤具有缓冲性、保水保肥性,能够调剂土壤环境,提供植物所需的各种营养元素。合适的有机质含量是生产优质烟叶的一个非常重要的指标,有机质过高或过低都会对烤烟生产不利,一般土壤有机质在20~40 g/kg之间比较适合烤烟生产。
3.2.3 土壤全氮及碱解氮含量
氮是农业生产中重要的养分限制因子,但通常多数土壤的含氮量却都比较低。土壤氮素含量受土壤类型、水热条件、有机质含量、质地、耕作措施和化学氮肥的施用等多种因素的影响。土壤中氮的形态一般分为无机态和有机态两种,其中95%以上都为有机态氮,大部分不能被植物直接吸收,只有当它转化为无机态氮后才容易被植物吸收利用;无机态氮主要又包括铵态氮、硝态氮和少量亚硝态氮,植物吸收的氮主要来自无机态氮,在测土施肥过程中,氮主要是以全氮和碱解氮两种形式出现,全氮包括有机氮和无机氮,它受植被、气候、地形、土壤质地和人为等因素影响,是评价土壤氮素肥力的一个重要指标;无机氮中速效部分主要是用碱解扩散法测定,通常称为碱解氮,是土壤速效氮供应水平的主要评价依据。氮也是烤烟生产中的养分限制因子,它不仅是烤烟生长中的主要营养元素,还对烤烟的产量、质量和烟叶品质的协调性等都有较大的影响,准确掌握土壤中氮的含量才能在烤烟生产的关键时期,适量、合理地施用氮肥,才能使烟株生长正常,光合能力增强,干物质积累较多,成熟落黄较好,烟叶品质达到上乘。
3.2.4 土壤全磷速效磷含量
磷是作物必需的重要营养元素之一,也是农业生产中最为重要的养分限制因子。在磷未被作为肥料应用于农业之前,土壤中可被植物吸收利用的磷基本上来源于地壳表层的风化释放以及成土过程中磷在土壤表层的生物富集。农业中磷肥的应用在很大程度上增加了土壤磷素肥力,为农业生产带来了巨大的效益。磷在土壤中的形态分为有机态磷和无机态磷,其中有机态磷主要来源于植物、微生物残体及施用的有机肥料,主要有核蛋白、核酸和植素等。无机态磷主要有3类,分别是水溶性磷化物、弱酸溶性磷化物和难溶性磷化物。土壤全磷包括土壤速效磷和迟效磷,速效磷只占土壤全磷的很小一部分,且土壤速效磷与全磷无明显的相关性,所以土壤全磷含量只能作为土壤磷素库容水平的一个指标,不能作为评价土壤肥力的依据,而土壤速效磷含量才是衡量土壤磷素供应状况的重要指标。土壤磷含量对烤烟生长非常重要,一般全磷含量大于1.2 g/kg、速效磷含量大于20 mg/kg比较适宜烤烟的生长。
3.2.5 土壤全钾及速效钾含量
钾是植物必需的大量营养元素之一,是植物体内非常活泼的元素,主要分布在代谢最活跃的器官和组织中,是多种酶的活化剂。主要作用有:促进光合作用和可食用部分的形成;有利于蛋白质合成,碳水化合物的代谢,共生固氮,从而提高氮肥的肥效;促进糖分和淀粉的转移,加速合成产物的流动、积累,从而提高产量;保持植株张力,减少水分损失,防止植株枯萎;活化多种酶,使作物生长健壮,从而提高植物抗霜冻、干旱、病害和倒伏等抗逆能力,提高农作物的产量和品质。烟草是喜钾作物,吸收钾元素比其他任何元素都多,钾是多种酶的活化剂,参与植株的光合、呼吸、氮代谢等多种生命过程,充足的钾素供应可保证烟株代谢正常进行,有助于植株健壮生长。钾素不仅与烤烟生长密切相关,还对烟叶品质有较大的影响,它能有效地提高烟叶的香气质和香气量,改善烟叶的燃烧性,降低烟叶燃烧时的温度,减少烟气中的有害物质和焦油释放量,提高烟制品的安全性。因此,通常把烟叶的含钾量作为评价烟叶品质优劣的一个重要指标。土壤全钾含量只能作为土壤钾素库容水平的一个指标,不能作为评价土壤肥力的依据,跟土壤速效钾含量也无必然的相关关系,土壤中全钾可分为三类:矿物态钾、缓效钾和速效钾,矿物态钾主要存在于土壤矿物中,对植物生长来说是相对无效的;缓效钾存在于胀缩性层状黏土矿物及黑云母矿物中,这类钾不能被作物迅速吸收,但可以转化为速效钾,并与速效钾保持一定的平衡关系,对速效钾含量起着调节作用;速效钾是溶解或吸附在土壤表面容易被植物直接吸收利用的钾,是判断土壤钾素的主要指标。土壤钾含量对烤烟生长非常重要,一般优质烤烟生产要求全钾含量大于18 g/kg,速效钾含量大于100 mg/kg。
3.2.6 植烟土壤有效钙、镁、硫含量
钙是构成细胞壁的重要元素,植物体中绝大部分钙存在于细胞壁中。作物缺钙时,细胞壁不能形成,细胞不能正常分裂,生长点会坏死,钙是烟草灰分中的主要成分,对植物抗病有一定作用。所以缺钙症状常会首先表现在顶端叶片上。缺钙常会由温度、水分条件剧烈变化造成,而非单纯的养分供应问题,因此植烟土壤中有效钙的含量对烤烟生产非常重要。土壤钙含量对烤烟生长非常重要,一般优质烤烟生产要求有效钙含量大于400 mg/kg。
镁是植物生长必需的矿质营养元素之一,具有重要的营养作用和生理功能,它在植物体内除了成为叶绿素中心原子、直接参与光合作用外,还作为多种酶的活化剂,参与光合作用、碳水化合物、脂肪、蛋白质以及核酸的合成。当土壤中镁的含量不足时,烟株会产生缺镁症导致叶片失绿,影响光合作用,缺镁烟叶调制后颜色灰暗,油分差、无弹性。如果镁含量过高,会影响烟株对钾的吸收,烟叶难以成熟。土壤镁含量对烤烟生长非常重要,一般优质烤烟生产要求有效镁含量大于50 mg/kg。
硫是作物生长发育不可缺少的营养元素,就需要量而言仅次于氮、磷和钾,被列为第4大营养元素。在植烟土壤中,由于长期以来大量施用普通过磷酸钙和硫酸钾等含硫较高的肥料,且在酸性土壤中硫的有效性高,因此烟株很少会出现缺硫的现象。一般优质烤烟生产要求有效硫含量为8~12 mg/kg。
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