攀枝花煙區(qū)生石灰施用量與土壤養(yǎng)分及烤煙質(zhì)量的關(guān)系

張宗錦　龐良玉　官宇　蔣長春　潘興兵　汪瑩　辜運負

摘要：為揭示生石灰對攀枝花煙區(qū)酸性土壤的改良效果，連續(xù)2年通過田間試驗研究4種生石灰施用量（450、900、1350、1800kg/hm²）對土壤養(yǎng)分及煙葉生產(chǎn)的影響，結(jié)果表明，在酸性土壤上施用生石灰，不僅對提高土壤pH有明顯作用，而且對植煙土壤養(yǎng)分、烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值以及煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的變化有明顯影響。其中，當生石灰施用量達到1350kg/hm²的標準時，土壤養(yǎng)分調(diào)節(jié)效果最顯著，烤煙產(chǎn)量、質(zhì)量均達到最高，煙葉內(nèi)在化學(xué)成分最接近優(yōu)質(zhì)煙化學(xué)內(nèi)在指標。

關(guān)鍵詞：攀枝花；生石灰；土壤養(yǎng)分；烤煙；質(zhì)量

中圖分類號：S156.4+9 文獻標志碼：A 論文編號：2014-0900

引言

攀枝花地處川滇交界的金沙江與雅礱江交匯處，屬橫斷山系南段攀西裂谷中南段，為南亞熱帶為基帶的立體氣候，該區(qū)降水充沛，雨熱同季，氣溫適宜，夜雨多，白天光照充分，空氣相對濕度適宜，烤煙生態(tài)條件得天獨厚，是全國煙草種植區(qū)劃中最適宜區(qū)之一。但該區(qū)域土壤以酸性黃紅壤為主，土壤酸堿度低于pH5.5的土壤占15.87%，土壤酸化過程是土壤發(fā)育和形成過程中普遍存在的自然過程。在多雨的自然條件下，降水量大大超過蒸發(fā)量，土壤中的淋溶作用非常強烈，使得土壤溶液中的鹽基離子易隨滲濾水向下移動，因此土壤中易溶鹽減少。土壤溶液中的氫離子取代土壤陽離子交換位上的鹽基離子，土壤的鹽基飽和度下降，氫飽和度增加，因此酸化程度會呈增加趨勢。而土壤酸堿性是土壤的重要化學(xué)性質(zhì)，是土壤肥力的一項重要指標，對土壤微生物的活性、礦物質(zhì)的有效性和有機質(zhì)的分解起到重要作用，因而影響土壤養(yǎng)分釋放、固定和遷移過程。土壤酸堿性對烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量的形成也具有極其重要的影響。近年來，國內(nèi)就土壤酸堿性的調(diào)節(jié)對土壤性質(zhì)和烤煙產(chǎn)量、質(zhì)量的影響進行了一些研究。攀枝花煙區(qū)屬于四川省優(yōu)質(zhì)烤煙“金攀西”的一部分，但較為全面系統(tǒng)研究植煙土壤酸堿度調(diào)節(jié)對土壤養(yǎng)分和烤煙產(chǎn)量、質(zhì)量的影響還鮮為報道，因此研究攀枝花煙區(qū)酸性土壤施用生石灰對土壤養(yǎng)分和烤煙產(chǎn)量、質(zhì)量的影響，對攀枝花煙區(qū)土壤改良和合理施肥具有重要指導(dǎo)意義。為此，筆者通過連續(xù)2年的生石灰施用量田間試驗，對攀枝花煙區(qū)土壤酸堿性調(diào)節(jié)對土壤養(yǎng)分和烤煙產(chǎn)量、質(zhì)量影響進行了系統(tǒng)分析，以期為攀枝花煙區(qū)的精準化施肥提供參考。

1.材料與方法

1.1試驗時間、地點概況

試驗于2012-2013年在四川省攀枝花市米易縣草場鄉(xiāng)碗廠村進行，海拔1688m，該區(qū)年降雨量1200-1400mm，年均氣溫14-16℃，年均光照時數(shù)3000-3400h。

1.2試驗材料

烤煙品種‘紅花大金元；生石灰；pH 5.0左右的黃壤。

1.3試驗設(shè)計

試驗以石灰施用量為處理，石灰施用量分別為450、900、1350、1800 kg/hm²，以不施石灰為對照，設(shè)5個處理，3次重復(fù)，共15個小區(qū)，隨機區(qū)組設(shè)計。石灰采用窩施的方法施用（移栽前10天，窩施后與土壤充分拌勻）。每個小區(qū)50株左右。除試驗處理外，煙葉其他栽培技術(shù)按《攀枝花市優(yōu)質(zhì)烤煙地方標準體系》執(zhí)行。

1.4調(diào)查分析項目

1.4.1土壤養(yǎng)分調(diào)查試驗后，分處理取耕作層（0～20cm）土樣1個，分析土壤pH和養(yǎng)分（有效氮、磷、鉀和鈣、鎂）。

有機質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化一容量法測定，全氮采用凱氏定氮法測定，全磷采用分光光度法測定，全鉀采用火焰光度法測定，pH采用酸度計法測定，有效氮采用堿解擴散法測定，有效磷采用分光光度測定，有效鉀采用火焰光度法測定，交換性Ca、Mg采用原子吸收法壩定，有效B采用姜黃素比色法測定。

1.4.2煙葉產(chǎn)量調(diào)查分小區(qū)標記烘烤，詳細記載各小區(qū)煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、上中等煙比例、均價。

1.4.3煙葉質(zhì)量調(diào)查烘烤后，對煙葉內(nèi)在質(zhì)量（鉀含量、全氮含量、總糖、還原糖、煙堿、氯含量）進行分析。

用克達爾法測定煙葉全氮含量，紫外分光光度法測定煙堿含量，芒森·沃克法測定煙葉糖、還原糖含量，電位滴定法測定煙葉氯離子含量，火焰光度計法測定煙葉鉀含量。

2.結(jié)果與分析

2.1生石灰不同施用量對土壤養(yǎng)分的影響

表1表明，隨著生石灰施用量的增加，土壤pH和土壤鈣含量均逐漸增加；而施用生石灰的土壤中有效鉀、有效磷含量均比未施用生石灰的土壤含量高，在生石灰施用量達到1350kg/hm²時，土壤中有機質(zhì)、有效鉀、有效磷、有效氮（堿解氮）、全氮、全磷、全鉀含量均顯著高于未施用生石灰的土壤；而鎂含量、有效硼含量呈現(xiàn)減少現(xiàn)象。土壤中鎂含量減少的原因是，隨著土壤酸堿度的增加，土壤對鎂有固定作用，會使土壤對鎂的吸附能力增強，不僅如此，隨著酸堿度升高，土壤對鎂有固定作用會使鎂產(chǎn)生專性吸附。

2.2生石灰不同施用量對烤煙產(chǎn)量的影響

將5個處理3次重復(fù)的田間產(chǎn)量與產(chǎn)值進行平均后得出結(jié)果表2。對生石灰不同施用量后烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值的對比發(fā)現(xiàn)，施用生石灰的煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值均高于未施用生石灰的煙葉；但在1350kg/hm²的施用量范圍內(nèi)，隨著生石灰施用量的增加，煙葉產(chǎn)量與產(chǎn)值均呈遞增趨勢，但施用量超過1350kg/hm²后，煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值呈遞減趨勢。

2.3生石灰不同施用量對烤煙質(zhì)量的影響

由表3分析得知，隨著生石灰施用量的不斷增加，煙葉內(nèi)在化學(xué)成分指標呈現(xiàn)3種變化趨勢。（1）煙葉鉀含量、全氮含量、煙堿含量隨著生石灰施用量的增加而減少；（2）煙葉總糖、還原糖在生石灰施用量為1350kg/hm²范圍內(nèi)，隨著生石灰施用量的增加而增加，施用量超出1350kg/hm²時，隨著生石灰施用量的增加而減少；（3）煙葉氯含量與生石灰施用不存在顯著的相關(guān)性。一般認為，優(yōu)質(zhì)煙葉內(nèi)在化學(xué)成分指標是：總糖含量18%-24%，還原糖含量16%-22%，全氮含量1.5%-2.2%，煙堿含量2.0%-3.5%，糖堿比6-10，氮堿比0.8-1，鉀離子含量>2%，氯離子含量<0.6%。在不施用生石灰的情況下，煙葉內(nèi)在化學(xué)指標難以達到優(yōu)質(zhì)煙標準，但施用生石灰后，煙葉內(nèi)在化學(xué)成分指標最接近優(yōu)質(zhì)煙標準的是1350kg/hm²的標準。

3.結(jié)論與討論

（1）土壤酸化已成為影響植物生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的一個重要因素㈣。酸性土壤改良的效果與改良劑的性質(zhì)和土壤本身的性質(zhì)有關(guān)，同時還需考慮經(jīng)濟效益，雖然土壤改良劑種類較多，但因生石灰來源方便、價格便宜，因此目前用生石灰作為酸性土壤的改良劑還是最為普遍。在酸性土壤上施用生石灰，對烤煙土壤養(yǎng)分、烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值以及煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的變化有明顯的影響。這是因為生石灰溶于水后呈堿性，能中和土壤中的大量酸性物質(zhì)，同時石灰可以中和土壤活性酸和潛性酸，在酸性土壤上施用石灰是改良酸性土壤的經(jīng)濟、便捷方法，但頻繁地通過施用石灰來調(diào)節(jié)土壤的酸度可能會加劇土壤的酸化，而且過量施用石灰有可能抑制作物的生長。因此適量施用生石灰至關(guān)重要。

（2）隨著生石灰施用量的增加，土壤pH和土壤鈣含量均逐漸增加，而鎂含量、有效硼含量呈現(xiàn)減少趨勢。這是因為在土壤中施用生石灰后，土壤中將產(chǎn)生大量的氫氧根離子，該離子與土壤中的鎂、鐵等金屬離子結(jié)合生成氫氧化物沉淀，pH增加，可以中和土壤中的酸度，降低鋁毒，從而有效降低酸性土壤的酸度，同時還能增加土壤中交換性鈣的含量、提高土壤養(yǎng)分含量。綜合比較土壤中有機質(zhì)、有效鉀、有效磷、有效氮的含量，當生石灰施用量達到1350kg/hm²的標準時，土壤養(yǎng)分綜合狀況達到烤煙生產(chǎn)需求的相對最佳標準。

（3）生石灰施用量在1350kg/hm²范圍內(nèi)，隨著生石灰施用量增加，煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值呈遞增趨勢，但施用量超過1350kg/hm²后，煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值降低。這說明該施用量是煙葉生長的最佳閥值。唐莉娜等∞在煙稻輪作試驗中（第1季種植煙草，第2季種植水稻），酸性土壤（pH 5.0）上施石灰0.2-0.4g/kg能明顯促進當季烤煙生長，但施用石灰過多對烤煙生長不利。該研究結(jié)果表明石灰用量也不能過度，頻繁地通過施用石灰來調(diào)節(jié)土壤的酸度可能會加劇土壤的酸化，大量施用生石灰也可能抑制植物的生長。由于石灰在土壤中的流動性很差，若長期、過量施用石灰會造成表層土壤的板結(jié)，則不利于植物的生長，并且會引起營養(yǎng)元素的失衡。

（4）生石灰施用量在1350 kg/hm²的標準時，煙葉內(nèi)在化學(xué)指標最接近優(yōu)質(zhì)煙內(nèi)在化學(xué)成分標準。

綜合上述結(jié)果看出，施用生石灰改良劑以中和土壤酸度、提高土壤肥力、恢復(fù)酸性土壤的生產(chǎn)力對農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的保護具有雙重重要意義。在攀枝花煙區(qū)酸性土壤生石灰施用量以1350kg/1hm²。較好，可以達到改善土壤養(yǎng)分、提高煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、提升煙葉內(nèi)在質(zhì)量的目的。