曹海蓮,田 峰,蔡云帆,巢 進(jìn),張明發(fā),鄧小華
(1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),長(zhǎng)沙 410128;2湖南省煙草公司湘西自治州公司,吉首 416000)
不同植煙土壤改良模式對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響
曹海蓮1,2,田 峰2,蔡云帆2,巢 進(jìn)2,張明發(fā)2,鄧小華1*
(1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),長(zhǎng)沙410128;2湖南省煙草公司湘西自治州公司,吉首416000)
為探索湘西州煙區(qū)植煙土壤改良方法,研究了玉米秸稈、綠肥、玉米秸稈與綠肥結(jié)合還田對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響。結(jié)果表明:玉米秸稈、綠肥、玉米秸稈與綠肥結(jié)合還田均能提高煙葉上等煙比例、產(chǎn)量和產(chǎn)值,提高煙葉開(kāi)片率、平衡含水率和鉀含量,以玉米秸稈與綠肥結(jié)合模式的土壤改良效果最好。
烤煙;土壤改良;綠肥;玉米秸稈;產(chǎn)質(zhì)量
位于武陵山區(qū)的湘西自治州是我國(guó)優(yōu)質(zhì)煙葉的重要產(chǎn)區(qū)之一[1,2],但近年來(lái),植煙土壤退化制約優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)。改良和培肥植煙土壤已成為提高煙葉質(zhì)量的根本出路[3~8]。研究表明,玉米秸稈直接還田不僅可以改善土壤結(jié)構(gòu)和耕性,而且還可以提高土壤速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量,以及土壤中微生物和各種酶的活性[9~11]。在煙田種植綠肥翻壓還田不僅可提高土壤酶活 性[12,13]和養(yǎng)分含量[14~16],而且可促進(jìn)煙株生長(zhǎng)[17],提高烤煙產(chǎn)質(zhì)量[18~21]。但是,有關(guān)利用作物秸稈和綠肥共同改良土壤,提高烤煙產(chǎn)質(zhì)量的報(bào)道較少。本研究將玉米秸稈還田和翻壓綠肥組成不同的土壤改良模式,研究其對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響,以期為湘西自治州植煙土壤維護(hù)和改良提供參考。
1.1試驗(yàn)地點(diǎn)與材料
試驗(yàn)于2013~2014年在湖南省鳳凰縣千工坪鄉(xiāng)巖板井村(海拔452 m,經(jīng)度E109.30°,緯度N28.01°)進(jìn)行。供試土壤為石灰?guī)r母質(zhì)發(fā)育的旱地黃壤,pH 6.23、有機(jī)質(zhì)10.46 g/kg、堿解氮38.20 mg/kg、有效磷9.75 mg/kg、速效鉀108.76 mg/kg。供試秸稈為玉米秸稈,還田量為干玉米秸稈4 500 kg/hm2,在2013年10月份掩埋在壟溝里。供試綠肥為箭舌豌豆,播種量為82.5 kg/hm2,2013年10月底播種,在烤煙移栽前20 d左右翻壓綠肥,鮮草量約15 000 kg/hm2。供試腐熟劑為有機(jī)廢物發(fā)酵菌曲(北京市京圃園生物工程有限公司生產(chǎn)),撒施量為22.5 kg/hm2。供試烤煙品種為云煙87。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理。T1:空白對(duì)照,無(wú)秸稈、綠肥還田;T2:箭舌豌豆還田,壟溝中撒播箭舌豌豆后覆土;T3:玉米秸稈配施腐熟劑還田;T4:玉米秸稈配施腐熟劑與箭舌豌豆還田,將玉米秸稈放入壟溝后撒腐熟劑,覆土后撒播箭舌豌豆,第2年烤煙移栽前,不翻耕土壤,在撒播綠肥的原壟溝上聚集土壤形成新的壟體。3次重復(fù),共12個(gè)小區(qū)。小區(qū)面積41.25 m2,烤煙株行距0.5 m×1.1 m。各處理其他操作保持一致,烤煙栽培管理按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
1.3測(cè)定指標(biāo)與方法
(1)經(jīng)濟(jì)性狀:每個(gè)重復(fù)單采、單烤和分級(jí)后,分別計(jì)算產(chǎn)值、產(chǎn)量、上等煙率、均價(jià)。
(2)煙葉物理特性:烘烤后每重復(fù)隨機(jī)抽取50片同等級(jí)煙葉,在常溫下平衡煙葉水分,按照文獻(xiàn)[22,23]的方法測(cè)定開(kāi)片度、葉片厚度、單葉重、葉質(zhì)重、平衡含水率、含梗率。
(3)煙葉化學(xué)成分:煙葉于烤箱烘干后粉碎,采用SKALAR間隔流動(dòng)分析儀測(cè)定總糖、還原糖、煙堿、總氮、氯和淀粉的含量;煙葉中鉀含量采用火焰光度法測(cè)定。糖堿比為總糖與煙堿的比值,氮堿比為總氮與煙堿的比值,鉀氯比為鉀和氯的比值。
2.1對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響
煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)綜合反映了煙葉的產(chǎn)質(zhì)量效益。由表1可知,綠肥與秸稈還田各處理的上等煙比例均高于對(duì)照,其中T2和T4處理的上等煙比例顯著高于對(duì)照T1;各處理均價(jià)差異不顯著,以T1、T2處理的相對(duì)較高;綠肥與秸稈還田處理產(chǎn)量均高于對(duì)照,但T2處理與對(duì)照T1差異不顯著,3個(gè)土壤改良模式的產(chǎn)量差異顯著,其排序?yàn)門4>T3>T2;從產(chǎn)值看,其規(guī)律與產(chǎn)量相似。
表1 不同處理的烤煙經(jīng)濟(jì)性狀Table 1 Econom ic character of flue-cured tobacco w ith different treats
2.2對(duì)烤煙物理性狀的影響
由表2可知,從上部葉來(lái)看,T4處理的開(kāi)片率顯著高于其他3個(gè)處理,而T1、T2、T3處理間差異不顯著。葉片厚度以對(duì)照處理T1顯著高于改良模式的處理(T2、T3、T4)。單葉重以T4處理較高,顯著高于其他處理,以T3處理較低,顯著低于其他處理。含梗率以T4處理較高,顯著高于其他處理。改良模式的處理(T2、T3、T4)的平衡含水率顯著高于對(duì)照T1處理。葉質(zhì)重以T4處理較高,顯著高于其他處理,以T3處理較低,顯著低于其他處理。
從中部葉來(lái)看,4個(gè)處理的開(kāi)片率差異不顯著。葉片厚度以對(duì)照處理T1顯著高于改良模式的處理(T2、T3、T4)。單葉重以改良模式的處理(T2、T3、T4)顯著高于對(duì)照T1處理。含梗率4個(gè)處理差異不顯著。改良模式各處理(T2、T3、T4)的平衡含水率顯著高于對(duì)照T1處理。葉質(zhì)重以T4處理顯著低于其他各處理。
表2 不同處理的烤煙物理性狀Table 2 Physical character of flue-cured tobacco w ith different treats
2.3對(duì)烤煙化學(xué)成分的影響
由表3可知,烤煙總糖含量以T3處理相對(duì)較高,顯著高于其他處理??緹熯€原糖含量差異不顯著。從煙堿含量看,以對(duì)照T1處理的煙堿含量相對(duì)較低,改良模式處理(T2、T3、T4)顯著高于對(duì)照T1處理??偟恳詫?duì)照T1處理的相對(duì)較低,T2處理相對(duì)較高,其中對(duì)照T1處理的總氮含量顯著低于改良模式處理(T2、T3、T4)??緹熉群坎町惒伙@著??緹熲浐恳詫?duì)照T1處理的相對(duì)較低,T4處理相對(duì)較高;改良模式處理(T2、T3、T4)鉀含量顯著高于對(duì)照T1處理;T4處理的上部煙葉鉀含量也顯著高于T2和T3處理。
表3 不同處理的烤煙化學(xué)成分(%)Table 3 Chem ical com ponent of flue-cu red tobacco w ith differen t treats
(1)玉米秸稈直接還田有利于改善土壤物理性狀和更新土壤腐殖質(zhì)組成,促進(jìn)土壤養(yǎng)分循環(huán)[24]。但玉米秸稈直接還于煙田后,有可能在烤煙生長(zhǎng)前期產(chǎn)生“氮饑餓”而導(dǎo)致烤煙“黃弱苗”現(xiàn)象,在烤煙生長(zhǎng)后期秸稈緩慢分解釋放養(yǎng)分造成烤煙成熟落黃困難的問(wèn)題[25]。本研究將玉米秸稈直接還田時(shí)間提早于頭年10月份,并采用促腐劑加快玉米秸稈的腐解,較好地解決了土壤氮素養(yǎng)分與烤煙需肥規(guī)律吻合的問(wèn)題。
(2)玉米秸稈在烤煙栽培的頭年施在土壤里還田,綠肥在烤煙移栽前20 d左右翻壓還田,使玉米秸稈和箭舌豌豆綠肥均可在烤煙生長(zhǎng)期間提供土壤養(yǎng)分;下層秸稈,中層綠肥,上層化肥,三者疊加,有機(jī)和無(wú)機(jī)結(jié)合,協(xié)同平衡土壤養(yǎng)分,有利烤煙生長(zhǎng)穩(wěn)健,質(zhì)量提高。本研究結(jié)果表明,綠肥、秸稈或綠肥與秸稈結(jié)合改良土壤,可提高上等煙比例,提高產(chǎn)量和產(chǎn)值。從實(shí)施1年的結(jié)果看,秸稈、綠肥與秸稈結(jié)合改良土壤可顯著提高烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值,但以綠肥與秸稈結(jié)合改良土壤的效果更佳。
(3)綠肥與玉米秸稈結(jié)合改良土壤模式的上部葉開(kāi)片率好,平衡含水率高,但單葉重相對(duì)較大,含梗率較高,葉質(zhì)重相對(duì)較高。從中部煙葉看,綠肥與玉米秸稈結(jié)合改良土壤模式的葉片厚薄適中,單葉重適中,葉質(zhì)重適中,說(shuō)明綠肥與玉米秸稈結(jié)合改良土壤模式對(duì)上部煙葉的影響較大。這種上部煙葉較厚、含梗率高的現(xiàn)象可能與中、后期氮素養(yǎng)分供應(yīng)有關(guān)。因此,綠肥和秸稈還田,最好相應(yīng)減少部分氮肥用量。(4)關(guān)于秸稈與綠肥還田對(duì)烤煙化學(xué)成分的影響。李宏圖等[26]研究指出,綠肥翻壓還田后,烤煙上部煙葉的氮、鉀、煙堿、還原糖和總糖含量均有不同程度提高,中部煙葉煙堿含量降低,整體使煙葉內(nèi)在化學(xué)成分各項(xiàng)指標(biāo)趨于協(xié)調(diào)平衡;賈海江[27]認(rèn)為,稻草翻壓還田在一定程度上能降低煙葉中總糖和還原糖的含量,提高總氮、總植物堿、氯及鉀的含量。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明,秸稈與綠肥還田有增加煙葉煙堿、總氮的現(xiàn)象,對(duì)總糖、還原糖含量影響不明顯,但可顯著提高煙葉鉀含量。
[1] 鄧小華,周米良,田茂成,等湘西州植煙氣候與國(guó)內(nèi)外主要煙區(qū)比較及相似性分析[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào),2012,18(3):28-33.
[2] 鄧小華,楊麗麗,陸中山,等湘西煙葉質(zhì)量風(fēng)格特色感官評(píng)價(jià)[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào),2013,19(5):22-27.
[3] 江智敏,田 峰,鄧小華,等多年定位翻壓綠肥對(duì)烤煙大田生長(zhǎng)及經(jīng)濟(jì)性狀的影響[J].中國(guó)煙草科學(xué),2015,36(3):35-39.
[4] 王紹坤,張曉林,張曉海,等秸稈還田對(duì)煙區(qū)土壤和煙葉產(chǎn)質(zhì)量的效應(yīng)[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2000,16(5): 11-13.
[5] 魏洪武,袁家富.秸稈覆蓋對(duì)烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].土壤肥料,1995(4):25-27.
[6] 鄧小華,羅 偉,周米良,等綠肥在湘西煙田中的腐解和養(yǎng)分釋放動(dòng)態(tài)[J].煙草科技,2015,48(6):13-18.
[7] 鄧小華,石 楠,周米良,等不同種類綠肥翻壓對(duì)植煙土壤理化性狀的影響[J].煙草科技,2015,48(2):7 -10.
[8] 劉國(guó)順,羅貞寶,王 巖,等綠肥翻壓對(duì)煙田土壤理化性狀及土壤微生物量的影響[J].水土保持學(xué)報(bào),2006,20(1):95-98.
[9] 李貴桐,趙紫娟,黃元仿,等秸稈還田對(duì)土壤氮素轉(zhuǎn)化的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2002,8(2):162 -167.
[10]朱玉芹,岳玉蘭.玉米秸稈還田培肥地力研究綜述[J].玉米科學(xué),2004,12(3):106-108.
[11]付麗波,王 毅,瞿 興,等高肥力秸稈和氮肥配合施用對(duì)高肥力植煙土壤理化性質(zhì)的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004,23(3):295-299.
[12]菅攀鋒,鄧小華,田 峰,等種植模式對(duì)湘西煙地綠肥生物量和養(yǎng)分積累量的影響[J].作物研究,2014,28(6):618-611.
[13]葉協(xié)鋒,楊 超,李 正,等綠肥對(duì)植煙土壤酶活性及土壤肥力的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2013,19(2):445-454.
[14]田 峰,陸中山,鄧小華,等湘西煙區(qū)翻壓不同綠肥品種的生態(tài)和烤煙效應(yīng)[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào),2015,21(4):56-62.
[15]趙炯平,鄧小華,江智敏,等不同綠肥翻壓還土后植煙土壤主要養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化[J].作物研究,2015,29(2):161-165.
[16]陳治鋒,鄧小華,周米良,等綠肥混作對(duì)植煙土壤理化性狀和烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響[J].農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)(英文版),2015,16(8):1723-1727.
[17]陳 蕾,鄧小華,李海林.綠肥還田與減施氮肥對(duì)煙葉SPAD值的影響[J].作物研究,2015,29(4):386-390.
[18]敬海霞,曹安全,張登榮,等翻壓綠肥對(duì)烤煙大田生長(zhǎng)及烤后煙產(chǎn)值效益的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2013,29(1):155-159.
[19]覃 勇,楊麗麗,鄧小華,等綠肥還田量對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,21(2):119-122.
[20]石 楠,周米良,鄧小華,等翻壓綠肥后減施氮量對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].作物研究,2015,29(2):166-169.
[21]羅華元,程昌新,王紹坤,等綠肥翻壓量對(duì)烤煙大田期煙葉酶活性及烤后煙葉品質(zhì)的影響[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào),2010,29(6):495-501.
[22]鄧小華,陳冬林,周冀衡,等湖南烤煙物理性狀比較及聚類評(píng)價(jià)[J].中國(guó)煙草科學(xué),2009,30(3):63-68.
[23]鄧小華.湖南烤煙區(qū)域特征及質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)間的關(guān)系[D].長(zhǎng)沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文,2007.
[24]趙蘭坡.施用作物秸稈對(duì)土壤的培肥作用[J].土壤通報(bào),1996,27(2):76-78.
[25]邱學(xué)禮,鄭 波,魯 耀,等玉米秸稈碳氮比調(diào)控施用對(duì)煙葉氮磷鉀吸收的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2012,21(8):125-129.
[26]李宏圖,羅建新,彭德元,等綠肥翻壓還土的生態(tài)效應(yīng)及其對(duì)土壤主要物理性狀的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2013,29(5):172-175.
[27]賈海江.稻草還田對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[D].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文,2011.
Effects of Different Improvement Patterns for Tobacco-p lanting Soil on Yield and Quality of Flue-cured Tobacco
CAO Hai-lian1,2,TIAN Feng2,CAIYun-fan2,CHAO Jin2,ZHANG M ing-fa2,DENG Xiao-hua1*
(1 Hunan Agricultural University,Changsha,Hunan 410128,China;2 Xiangxi Autonomous Prefecture Company of Hunan Tobacco Corporation,Jishou,Hunan 416000,China)
The effect ofmaize stalk returning to field directly,green manures application,and itsmixed pattern on yield and quality of tobacco of flue-cured were studied in order to explore the ways of tobacco-planting soil improvement.The resultswere as follows:the tobacco-planting soil improvement patterns ofmaize stalk return to field directly,greenmanures application,and itsmixed could improve tobacco the ratio of high quality,output and value of tobacco,enhance the length with leafwidth proportion of tobacco and balance water ration,increase potassium content of tobacco,The best patterns of tobacco-planting soil improvementwas the way maize stalk return to field directly and green manures application together.
flue-cured tobacco;soil improvement;green manures;maize stalks;yield and quality
S572.06
A
1001-5280(2015)06-0613-04
10.3969/j.issn.1001-5280.2015.06.09
2015-09-15
曹海蓮(1973-),女,湖南古丈縣人,碩士研究生,研究方向?yàn)闊熑~生產(chǎn)技術(shù)推廣與管理,Email:99259328@qq.com。*通信作者:鄧小華,博士,教授,主要從事煙草科學(xué)與工程技術(shù)研究,Email:yzdxh@163.com。
湖南省煙草專賣局重點(diǎn)項(xiàng)目(13-14ZDAa03);浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司項(xiàng)目(ZJZY2013B003)。