長期定位施肥對土壤有效氮含量及烤煙生長和產(chǎn)質(zhì)量的影響

張 瀛，彭懷俊，林水良，張米成，李文卿

（1.福建省煙草公司三明市公司，福建 三明 365000；2.福建省煙草公司三明市公司泰寧分公司，福建 泰寧 354400；3.福建省煙草農(nóng)業(yè)科學研究所，福州 350003）

有機肥與化肥合理配施是作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要因素[1]。有機氮施用比例占總施氮量的25%時，可促進煙株對磷鉀的吸收，提高中、上部葉的氮鉀濃度，增加中、下部葉糖含量，經(jīng)濟效益顯著[2-3]。氮素吸收的動態(tài)過程對煙葉產(chǎn)質(zhì)量影響極大，不僅吸收的總量與產(chǎn)量品質(zhì)關(guān)系極大，而且前、中、后期吸收的狀況不同，對產(chǎn)量品質(zhì)也有顯著影響[4-6]。多年來，福建煙區(qū)常采取稻草回田或增施有機肥等措施來改善土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分狀況，提高煙葉質(zhì)量。但連續(xù)施用后對土壤氮素供應狀況和煙葉質(zhì)量改善狀況方面的研究較少。本研究通過定位施肥的方式，探討增施有機肥并結(jié)合稻草回田等不同處理對土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮變化以及煙株生長、煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響，以便為烤煙生產(chǎn)措施的制定提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本情況

土壤養(yǎng)分定點監(jiān)測安排在泰寧縣朱口鎮(zhèn)音山村楊邊段，土壤質(zhì)地為中壤，肥力中等，前作為水稻?？緹熎贩N為當?shù)刂髟云贩N翠碧 1號（CB-1）。試驗時間為2009、2010、2011年。2010年因遭受嚴重自然災害，試驗數(shù)據(jù)缺乏。

1.2 試驗處理

試驗共設3個處理，T1：稻草不回田作為對照（CK）；T2：稻草回田+餅肥；T3：餅肥。3個處理均施用化肥，用量按施純氮 97.5 kg/hm2，m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1∶0.8∶2.5，基追肥比例為 8∶2。稻草回田的處理在晚稻收割后將所有稻草切成3～5段或粉碎后均勻撒回田間，撒入750 kg/hm2生石灰灌水溶田，移栽前一個月左右排水，曬干后起壟。施餅肥的處理在施條溝肥時加入225 kg/hm2菜籽餅肥。3個處理均為煙-晚稻輪作，實行前期地膜覆蓋、團棵揭膜培土。行株距為1.2 m×0.5 m（每公頃約栽煙16 500株），小區(qū)面積約0.03 hm2，種520株，小區(qū)間隔一行作為保護行，不設重復。試驗期間每個處理每年固定不變，同時各處理之間設置田硬，并用薄膜包裹分隔，設置相互獨立的排灌系統(tǒng)，以防肥水相互流動。

1.3 土壤有效氮的測定

分別于施肥前、移栽后34 d、63 d、85 d、96 d、117 d和137 d，取各處理煙畦縱切面的土壤樣品各3處，過1 cm篩，混勻后稱取新鮮土壤12 g，用0.01 mol/L無水氯化鈣溶液震蕩（轉(zhuǎn)速190轉(zhuǎn)/min）浸提30 min，采用Merck公司生產(chǎn)的反射儀RQflex2進行銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的測定。

1.4 農(nóng)藝性狀記載和煙樣測定

打頂后5～7 d測定煙株農(nóng)藝性狀（株高、莖圍、節(jié)距、有效葉數(shù)、整株葉片的長×寬）。烘烤期按小區(qū)單收，分開掛竿烘烤，分級計產(chǎn)。煙葉烘烤結(jié)束后，測定煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例、上中等煙比例和均價。

分別取B2F、C3F和X2F煙葉各2 kg，先進行外觀鑒定，再測定 10片腰葉的平均單葉重，然后測定其內(nèi)在化學成分含量，并進行感官質(zhì)量評價。煙葉內(nèi)在化學成分采用近紅外分析儀測定。

2 結(jié) 果

2.1 土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量

由表1看出，2009年，煙株旺長初期（移栽后57 d），土壤銨態(tài)氮含量CK比2個處理都高，土壤硝態(tài)氮含量明顯高于其他2個處理，尤其是高于稻草回田+餅肥處理的土壤。移栽后93 d，稻草回田+餅肥處理的土壤銨態(tài)氮，明顯高于其他兩個處理。

由表2看出，2011年，在移栽后34 d，CK的土壤銨、硝態(tài)氮總量高于其他2個處理，移栽96 d后3個處理的土壤銨、硝態(tài)氮總量水平基本相當。整個過程中CK的土壤銨、硝態(tài)氮總量峰值均高于其他處理。

2011年各處理土壤中硝態(tài)氮、銨態(tài)氮動態(tài)變化見圖1、2。各處理硝態(tài)氮含量呈單峰曲線變化，這與表2中的變化規(guī)律相似。CK與施餅肥處理在煙株移栽后30 d左右即煙株開盤前后達到最高值，而稻草回田+餅肥處理則是在煙株移栽后70 d左右即煙株旺長前期達到最高值，但餅肥處理與稻草回田+餅肥處理的最高值均遠低于CK。與土壤硝態(tài)氮含量相比，土壤銨態(tài)氮含量較低且在生育期內(nèi)變化幅度較小，各處理在大田生育期內(nèi)出現(xiàn)了2次峰值，2次峰值出現(xiàn)的時間稻草回田+餅肥處理與餅肥處理相同，即在煙株團棵前后及下部葉成熟前后分別達到最高值，CK第1次峰值出現(xiàn)在煙株開盤前后，第2次峰值與其他2個處理相同，各處理前后2次峰值相差不大（圖2）。

表1 不同處理對植煙土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量的影響（2009年） mg/kg干土Table 1 Effects of different treatments on soil inorganic nitrogen (2009)

表2 不同處理對植煙土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮總量的影響（2011年） mg/kg干土Table 2 Effects of different treatments on soil inorganic nitrogen (2011)

圖1 不同處理土壤中硝態(tài)氮含量變化Fig.1 Soil nitrate variation for different treatments

圖2 不同處理土壤中銨態(tài)氮含量變化Fig.2 Soil ammonium variation for different treatments

2.2 煙株農(nóng)藝性狀

從表3可見，不同處理在同一年份間表現(xiàn)基本一致，差異不明顯，但不同年份間的表現(xiàn)差異較大，2011年各處理煙株田間株高及有效葉數(shù)均優(yōu)于2009年，但葉片較小，同時節(jié)距也較小。這可能與不同年份間的氣候差異有關(guān)。

表3 不同處理對煙株農(nóng)藝性狀的影響Table 3 Effects of different treatments on tobacco agronomic traits

2.3 烤后煙葉產(chǎn)質(zhì)量

從表4可以看出，2009年產(chǎn)量處理間差異不大。2011年稻草回田+餅肥和餅肥處理的產(chǎn)量分別比CK提高10.83%和11.75%。2年的均價、產(chǎn)值和上等煙比例 3項指標結(jié)果均為：稻草回田+餅肥＞餅肥＞CK。說明煙田施用餅肥或餅肥＋稻草回田有利于提高煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量。

表4 不同處理對烤后煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響Table 4 Effects of different treatments on yield and quality of flue-cured tobacco

2.4 烤后煙葉化學成分

從表5可見，僅施化肥的CK不同部位煙葉煙堿和總氮含量均低于其他2個處理；但CK不同部位煙葉的總糖含量、還原糖含量和pH略高于其他2處理。從煙葉協(xié)調(diào)性看，2009年 CK的還原糖/煙堿比值較高，其他2個處理的還原糖/煙堿比值在較適宜范圍內(nèi)，2011年各處理的還原糖/煙堿比值在較適宜范圍內(nèi)；2年CK的總氮/煙堿比值略高于其他2處理；各處理鉀和氯含量以及鉀/氯比值、還原糖/總糖比值沒有表現(xiàn)出規(guī)律性變化。說明進行稻草回田或餅肥施用可能導致煙葉特別是上部煙葉總氮和煙堿積累增加，但2年結(jié)果表明，各化學指標均還處于相對適宜范圍內(nèi)。

表5 不同處理對烤后煙葉化學成分的影響Table 5 Effects of different treatments on chemical composition of flue-cured tobacco leaves

2.5 烤后煙葉感官評吸質(zhì)量

從表6可見，進行稻草還田和施用餅肥后，煙葉風格特征和質(zhì)量特征得分更高，清香型風格更為彰顯，煙葉整體評吸質(zhì)量有較明顯的提高。總體排序：稻草回田+餅肥＞餅肥＞CK，CK處理雜氣較明顯，餅肥處理濃度勁頭偏大，枯焦氣明顯，煙氣略粗，這可能是施餅肥后煙葉氮素積累增加所致。

表6 不同處理對烤后煙葉C3F等級評吸質(zhì)量的影響（2011年）Table 6 Effects of different treatments on flue-cured tobacco smoking quality of C3F (2011)

3 討 論

秦艷青等[7]研究表明，栽后30～60 d，整株煙氮素累積占全生育期氮素累積總量的41.2%～ 81.8%。

本試驗3個處理均是在煙株移栽后30～70 d左右土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量達到最高值。但是不同處理的高峰值出現(xiàn)時間不同，CK與施餅肥處理在煙株移栽后30 d左右達到最高值，而稻草回田+餅肥處理則是在煙株移栽后70 d左右達到最高值。也就是說CK與施餅肥處理在煙株移栽后30 d左右土壤氮有效化速度與土壤氮損耗相當，而稻草回田+餅肥處理的土壤氮有效化速度與損耗速度的平衡點則是在煙株移栽后70 d左右。袁家富等[8-9]研究表明，在前期覆膜、團棵揭膜方式下，有機肥和無機肥配合使用可促進煙株2個快速氮累積時期的氮累積量均衡化，且第2個快速累積提前，從而提高前期煙株氮累積速率。本試驗則說明，稻草回田+餅肥處理與其他2個處理相比，土壤有效氮變化進程更符合煙株氮累積動態(tài)。本試驗還表明，土壤中有效氮含量的變化以硝態(tài)氮含量變化為主，兩者的變化趨勢基本一致。銨態(tài)氮的含量較低，并且變化幅度較硝態(tài)氮的變化幅度小。

各處理的煙株農(nóng)藝性狀、產(chǎn)質(zhì)量、化學成分以及評吸結(jié)果進一步表明，施用有機肥并不一定提高煙葉產(chǎn)量，而主要是改善土壤微環(huán)境，促進土壤養(yǎng)分均衡轉(zhuǎn)化和煙株吸收，提高煙葉化學成分協(xié)調(diào)，從而提高了均價、上等煙比例和產(chǎn)值。稻草回田結(jié)合施用餅肥的措施比單純施用餅肥的優(yōu)勢在于更能夠改良土壤結(jié)構(gòu)和耕性，提供更加良好的土壤環(huán)境，加快土壤中的養(yǎng)分有效轉(zhuǎn)化，同時促進煙株養(yǎng)分有效吸收[10-11]。因此在目前煙葉生產(chǎn)中普遍推廣施用有機肥的情況下，應提倡有機肥與稻草回田或者其他土壤改良措施結(jié)合進行，以提高養(yǎng)分有效轉(zhuǎn)化的速度和效率。

[1]沈善敏.國外的長期肥料試驗[J].土壤通報，1984（2）：85-91.

[2]劉添毅，李春英，熊德中，等.烤煙有機肥與化肥配合施用效應的探討[J].中國煙草科學，2000，21（4）：23-26.

[3]林葆，林繼雄.有機肥與化肥配合施用的定位試驗研究[J].土壤肥料，1985（5）：22-27.

[4]侯加民，張忠鋒，任明波，等.烤煙根系發(fā)育與煙葉產(chǎn)量質(zhì)量關(guān)系的研究[J].中國煙草科學，2003，24（2）：l6-18.

[5]中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所.中國煙草栽培學[M].上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1997：140-141.

[6]晁逢春，張福鎖，楊宇虹，等.影響煙草根系發(fā)育的幾個因素探討[J].中國煙草科學，2003，24（2）：5-8.

[7]秦艷青，李春儉，趙正雄，等.不同供氮方式和施氮量對烤煙生長和氮素吸收的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2007，13（3）：436-444.

[8]袁家富，徐祥玉，趙書軍，等.不同施肥方式對植煙土壤有效氮、煙株氮累積量和速率的影響[J].中國煙草科學，2011，32（增刊）：76-81.

[9]徐祥玉，譚毛彥，袁家富，等.有機無機肥不同施用方式對鄂西南植煙土壤有效氮動態(tài)的影響[J].中國煙草科學，2011，32（增刊）：108-111.

[10]劉紅日.稻草還田方式對烤煙生長發(fā)育的影響[J].中國煙草科學，2005，26（1）：31-33.

[11]劉添毅，黃一蘭，王雪仁，等.煙區(qū)土壤改良技術(shù)措施研究[J].中國煙草科學，2006，27（3）：10-15.