百色市植煙土壤狀況及保育和修復(fù)技術(shù)

高華軍，韋 忠，羅 剛，林北森

(廣西壯族自治區(qū)煙草公司百色市公司，百色 533000)

百色市植煙土壤狀況及保育和修復(fù)技術(shù)

高華軍，韋 忠，羅 剛，林北森*

(廣西壯族自治區(qū)煙草公司百色市公司，百色 533000)

根據(jù)實地調(diào)查和常年數(shù)據(jù)積累，分析了百色煙區(qū)植煙土壤的狀況，系統(tǒng)總結(jié)了近年來百色煙區(qū)冬翻曬土、秸稈還田、綠肥翻壓、增施有機肥和腐植酸肥、施用生物肥料、生石灰、生物鈍化劑等植煙土壤保育與修復(fù)技術(shù)措施的實施推廣情況，提出了今后該煙區(qū)植煙土壤保育和修復(fù)的重點工作，可為百色煙區(qū)實施植煙土壤生態(tài)保護提供有益參考。

烤煙；土壤保育；土壤修復(fù)；百色市

百色市地處廣西壯族自治區(qū)西部，云貴高原與南嶺丘陵的過渡地帶，珠江流域西江水系的右江上游，地勢走向由西北向東南傾斜，地形南北高中間低，屬于典型的山區(qū)。百色種煙歷史悠久，是廣西最大的煙葉產(chǎn)區(qū)，近幾年生產(chǎn)規(guī)模保持面積在8000 hm2、產(chǎn)量在15 000 t左右。自20世紀(jì)90年代種煙以來，百色煙區(qū)一直采取烤煙—水稻輪作和烤煙—玉米輪作的種植模式，但這些種植模式也只是常年的煙稻、煙玉復(fù)種連作，加之長期大量使用化學(xué)肥料以及忽視用地養(yǎng)地相結(jié)合等原因，導(dǎo)致部分植煙土壤質(zhì)量下降，從而引起百色部分煙區(qū)病害嚴(yán)重、煙葉產(chǎn)質(zhì)量下滑等嚴(yán)重問題，煙葉生產(chǎn)的比較效益不明顯。針對土壤質(zhì)量日益嚴(yán)峻的狀況，近年來，百色煙區(qū)在分析植煙土壤狀況的基礎(chǔ)上，逐步采取了一些土壤修復(fù)和保育的技術(shù)措施，取得了一些成效。本文系統(tǒng)分析了百色市植煙土壤狀況，總結(jié)了植煙土壤保育與修復(fù)技術(shù)的推廣應(yīng)用情況，以期為當(dāng)?shù)亻_展土壤生態(tài)保護、平衡施肥提供參考。

1 百色市植煙土壤狀況

1.1 常年復(fù)種連作

多年來，受土地資源、氣候條件、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)習(xí)慣等因素的影響，百色煙區(qū)形成了以“水稻—烤煙”(煙稻輪作)為主，并有部分的“玉米—烤煙”(煙玉輪作)的種植模式，其中煙稻輪作面積占全市烤煙種植面積的80%左右，煙玉輪作則占20%左右[1]。百色煙區(qū)的煙稻輪作、煙玉輪作實際上為煙稻、煙玉復(fù)種連作，這些種植模式在集約利用土地資源、提高單產(chǎn)效益方面具有明顯優(yōu)勢，但容易產(chǎn)生連作障礙[2]。據(jù)報道，湖南永州1～23年的煙稻復(fù)種連作，煙葉的經(jīng)濟性狀在復(fù)種連作12年前后呈下降趨勢，煙葉化學(xué)成分在復(fù)種連作14年前后協(xié)調(diào)性逐步下降，煙葉主要感官質(zhì)量則隨復(fù)種連作年限升高而下降[3]。百色煙區(qū)常年的烤煙和水稻、玉米等作物的復(fù)種連作模式也在很大程度上影響烤煙生產(chǎn)力的提高。

1.2 植煙土壤養(yǎng)分有所波動

2005～2006年，百色市8個產(chǎn)煙縣236個樣品的分析結(jié)果顯示，植煙土壤pH總體適宜，土壤有機質(zhì)含量豐富，土壤堿解氮、有效磷較高，土壤速效鉀相對缺乏，土壤交換性鈣、有效硫豐富，土壤交換性鎂偏低[4]；土壤中有效銅、鋅、鐵、錳等微量元素含量較豐富或極豐富，有效硼、鉬、氯含量較大面積缺乏[5]。2014～2015年百色市8個縣178個土壤樣品的分析結(jié)果，煙區(qū)植煙土壤養(yǎng)分含量總體適宜，變異系數(shù)高，土壤鉀含量偏低，交換性鈣豐富，土壤有效硫、有效硼含量低，不同生態(tài)類型區(qū)土壤養(yǎng)分豐缺狀況表現(xiàn)出差異性。從表1可以看出，經(jīng)過多年的烤煙種植，百色植煙土壤養(yǎng)分也發(fā)生了變化，土壤有效硫含量較2005年大幅降低，土壤速效鉀、有效硼缺乏的情況依然存在，生產(chǎn)上需引起重視。

表1 百色煙區(qū)植煙土壤速效鉀、有效硫、有效硼含量變化情況

1.3 土壤微生態(tài)環(huán)境惡化

長期復(fù)種連作使土壤環(huán)境發(fā)生變化，造成生物種群變化，降低了根際土壤細菌多樣性，土壤從細菌型向真菌型轉(zhuǎn)化，根際微生物數(shù)量和種類的大幅變化影響植株的正常生長[6]。據(jù)報道，隨連作年限的增加，根際微生態(tài)環(huán)境紊亂，土壤富集酚類物質(zhì)、過氧化物及其他有害物質(zhì)刺激土壤抗性相關(guān)酶活性提高，促進以酚酸為底物的微生物生長，病原微生物增加，根際病原微生物占主導(dǎo)地位，根際土壤無法進行自身修復(fù)[7]。另外，長期連作可顯著提高煙田青枯病病原菌數(shù)量，提高煙田感染青枯病風(fēng)險[8]。從調(diào)查來看，煙草青枯病在百色市的靖西、德保、樂業(yè)、凌云等縣主要植煙區(qū)普遍發(fā)生，部分莖下部黑色壞死病株復(fù)合感染黑脛病和根黑腐病中的一種或兩種病害；采集到的170個疑似煙草青枯病害樣本，鑒定獲得青枯病菌137株，共有92株菌株為煙草青枯病致病菌株[9]。

1.4 土傳病害發(fā)生嚴(yán)重

長期的復(fù)種連作、大量施用化肥及土壤保育技術(shù)的不到位，加之不利氣候的影響，導(dǎo)致百色部分煙區(qū)近年來煙田青枯病、黑脛病、根黑腐病等土傳病害大面積發(fā)生，嚴(yán)重影響了煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)，給煙農(nóng)造成較大損失。據(jù)2015年調(diào)查，百色市樂業(yè)、凌云等縣煙草根莖類病害大爆發(fā)，整體發(fā)病率較其他煙區(qū)提高了40%～50%，有部分片區(qū)甚至100%發(fā)病，造成絕收。土傳病害的大面積發(fā)生主要由于土壤生態(tài)功能退化，土體內(nèi)部環(huán)境調(diào)控失衡，根部發(fā)育受限，土壤酶催化體系被打破，土壤對有害物質(zhì)的降解能力低，促使毒性物質(zhì)大量積累，降低了煙株的自我防病能力，提高了煙株病害感染率[10]。

1.5 土壤中的重金屬

2012～2013年在百色市靖西、德保、隆林、凌云、樂業(yè)等縣煙葉主產(chǎn)區(qū)采集土壤樣本100個，測定其Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu等指標(biāo)。結(jié)果顯示，百色主要煙區(qū)植煙土壤中Cd、Hg、As含量偏高，特別是Cd含量嚴(yán)重偏高，需引起重視(表2)。煙草是鎘高富集植物，即使土壤中Cd含量較低，煙葉中的Cd含量也會處于高含量水平[11]。因此，如何控制煙葉中的Cd含量是百色煙區(qū)煙葉重金屬防控的重點工作。

表2 百色煙區(qū)植煙土壤重金屬含量總體特征

2 百色市植煙土壤保育和修復(fù)的主要技術(shù)措施

2.1 冬翻曬土

可在12月10日前對煙田進行深翻，翻耕深度20 cm以上。通過冬翻曬土可促進土壤微生物活性，固定空氣中的氮素，增加土壤營養(yǎng)。煙田冬翻曬土還能使土壤質(zhì)地疏松、通透性較好，雨水能夠滲入土層，有效活化土壤。土壤經(jīng)過不斷的日曬雨淋之后，板結(jié)的土壤顆粒逐漸風(fēng)化變小，有利于改良土壤結(jié)構(gòu)。同時，冬翻使土壤中一些難溶或不溶性物質(zhì)被翻到上層，可以在陽光、風(fēng)、雨等的共同作用下充分分解，改善土壤的理化性質(zhì)，提高土壤肥力，減少土傳病害的發(fā)生。2016年全市在病害較重的煙區(qū)開展煙田冬翻0.23萬公頃，冬翻后田間根莖類病害的發(fā)病率較往年降低5%～10%，煙葉烘烤特性大大提高，但有關(guān)百色煙田冬翻曬土的效應(yīng)還需深入研究。

2.2 秸稈、綠肥還田

百色市的靖西、德保等煙稻輪作區(qū)水稻收獲后仍有10～20 cm高的稻茬及粉碎后的秸稈留在田間，煙農(nóng)在冬翻曬垡時便將這部分秸稈翻壓到土壤里面還田。部分煙區(qū)還將秸稈均勻平鋪在田面上，每公頃撒入腐稈劑30 kg、人畜糞1500～3000 kg(或尿素75 kg或碳銨225 kg)，然后用機器或畜力壓稈使秸稈與泥相貼，貯水7～10 cm深，漚7～12 d，秸稈即可軟腐，之后等土壤干透后翻耕還田。百色煙稻輪作區(qū)多年來進行水稻秸稈還田提高了土壤的有機質(zhì)含量，改善了土壤的理化性狀，減輕了田煙區(qū)土壤的板結(jié)程度，給煙株生長創(chuàng)造了一個良好的土壤生態(tài)環(huán)境。

對于常年復(fù)種連作、土壤貧瘠退化、病害發(fā)生較重的土壤要進行綠肥還田。種植綠肥要根據(jù)煙區(qū)的生產(chǎn)實際選擇綠肥品種、播種時期、播種量、翻壓時期等。近年來，百色煙區(qū)探索出在水稻、玉米等作物收獲前免耕種植油菜或在作物收獲后翻耕撒播油菜籽7.5～15 kg/hm2，田煙區(qū)在2月份、地?zé)焻^(qū)在3～4月份翻壓還田，效果較好。但也遇到在煙稻輪作區(qū)油菜綠肥的生育期短造成生物量較少等問題，亟需加以解決。

2.3 增施有機肥、腐植酸肥

有機肥含有農(nóng)作物所需要的各種營養(yǎng)元素和豐富的有機質(zhì)，是保護土壤生態(tài)最直接的一項技術(shù)措施。百色煙區(qū)針對當(dāng)?shù)刂矡熗寥赖奶攸c[4，5]，提出了煙田控制氮肥用量、增施有機肥的施肥策略，并在全市主要煙區(qū)推廣應(yīng)用。通過起壟前條施腐熟的花生麩、菜籽麩等有機肥150～300 kg/hm2，協(xié)調(diào)了土壤的酸堿性、提高了有機質(zhì)含量，穩(wěn)定供應(yīng)養(yǎng)分，還大大改善了當(dāng)?shù)責(zé)熑~的品質(zhì)[12]。2016年百色市兩個施用菜籽麩的示范區(qū)田間根莖類病害的發(fā)病率在1%以下，明顯低于其他煙田，煙株長勢整齊一致，烤后煙葉較往年整體提高1個等級以上。

腐植酸是一種很好的土壤生態(tài)修復(fù)改良劑，施用腐植酸肥能改善土壤的理化性狀，治理土壤重金屬污染，提高煙葉的品質(zhì)。百色煙區(qū)2010～2011年的研究顯示，施用腐植酸肥可提高土壤速效鉀、有機質(zhì)含量，明顯提高烤煙的經(jīng)濟效益，改善煙葉化學(xué)品質(zhì)，提高致香物質(zhì)含量和評吸得分；百色煙區(qū)偏堿性植煙土壤腐植酸肥適宜用量為150 kg/hm2[13]。

2.4 施用生物肥料

施用生物肥料是改良土壤的一種有效途徑。2008年以來，百色煙區(qū)大力推廣了煙田增施生物鉀肥、生物有機肥的土壤改良技術(shù)措施，至目前已累計在煙區(qū)推廣應(yīng)用20 000 hm2以上，極大地改善了當(dāng)?shù)責(zé)熖锏睦砘誀?，提高了煙葉的產(chǎn)、質(zhì)量。煙田施用生物鉀肥最明顯的是提高植煙土壤中速效鉀含量(表3)；同時，施用生物鉀肥還能在一定程度上提高土壤有機質(zhì)、堿解氮等的含量[14]。有人研究出了施用生物鉀肥后減少化學(xué)鉀肥用量(K2O)10%左右的技術(shù)，并在煙區(qū)推廣應(yīng)用，大大減少了化學(xué)鉀肥的投入，既降低了生產(chǎn)成本，又保護了土壤[15，16]。另外，施用生物有機肥能減少大田病害發(fā)生，提高煙株的抗逆性，在百色煙區(qū)特定生態(tài)、中等土壤肥力條件下，烤煙種植以配施750 kg/hm2生物有機肥(N含量2%)為宜[17]。

表3 不同生物鉀肥用量下土壤速效鉀含量變化情況

2.5 施生石灰

針對根莖類病害發(fā)生嚴(yán)重的煙田，大力推廣施用生石灰技術(shù)。在煙田冬翻或旋耕前，將生石灰均勻撒施到煙田，然后深翻到土壤中，起到了協(xié)調(diào)土壤酸堿度和土壤消毒的作用。結(jié)合百色煙區(qū)的土壤特性及生產(chǎn)實際，生石灰用量為600～1500 kg/hm2。據(jù)報道，湖北恩施煙區(qū)連續(xù)3年施用石灰，土壤pH值提高0.7左右，土壤的酸堿度快速提高[10]。由于百色煙區(qū)酸性土壤所占的比例不高，因此，在酸性土壤(pH 4.6～5.5)上生石灰的施用時間不能超過3年，微酸性土壤(pH 5.6～6.5)上不能超過2年，pH大于7.0的土壤應(yīng)禁止施用，不同pH土壤生石灰的用量也應(yīng)不同(表4)。

表4 不同pH土壤中生石灰的施用年限和用量

2.6 施生物鈍化劑

根據(jù)近幾年土壤取樣檢測結(jié)果，百色部分煙區(qū)植煙土壤鎘含量偏高，這與煙區(qū)土壤中鎘的背景值有關(guān)。為此，百色煙草公司聯(lián)合科研單位開展了“植煙土壤重金屬鎘的生物鈍化機制研究”，積極探索重金鎘的生物鈍化機制。經(jīng)過多年努力，篩選出了生物菌株，并將該菌株與其他物質(zhì)復(fù)配，進行了大田試驗驗證，得出了能降低煙葉鎘含量、提高煙葉品質(zhì)的方案，具有較好的示范推廣價值。

3 問題與建議

國內(nèi)外就植煙土壤的保育和修復(fù)開展了大量研究和示范推廣工作，提出了深耕冬翻、科學(xué)施肥、增施有機肥、秸稈還田、綠肥種植還田等一系列的技術(shù)措施，近年來又圍繞生物炭還田、土壤生物修復(fù)等方面開展研究與探索[18～21]。盡管百色煙區(qū)始終重視植煙土壤用養(yǎng)結(jié)合，堅持了土壤保育和修復(fù)工作，但與國內(nèi)先進煙區(qū)相比還存在許多問題。主要表現(xiàn)在，土壤保育和修復(fù)的連續(xù)性和系統(tǒng)性不夠，理論體系不完善，技術(shù)集成不夠，煙田配肥尚不夠合理，煙區(qū)化肥使用較多，煙田土壤仍有退化的現(xiàn)象等。

針對出現(xiàn)的問題和百色煙區(qū)實際，今后必須從以下幾個方面開展工作，著力提升煙區(qū)土壤質(zhì)量。(1)植煙土壤狀況的系統(tǒng)調(diào)查和測土配方施肥。重點做好土壤理化性狀、微生物、安全性等方面的調(diào)查分析，開展土壤大量養(yǎng)分每2～3年、中微量元素每3～5年采集分析1次，建立土壤信息檔案，跟蹤土壤肥力變化，開展測土配方施肥，并根據(jù)土壤狀況針對性進行土壤保育和修復(fù)新技術(shù)的研究探索。(2)堅持用地與養(yǎng)地結(jié)合，注意對土壤保育和修復(fù)的把握。土壤保育的重點是針對健康土壤，土壤修復(fù)的重點是退化土壤，要根據(jù)不同煙區(qū)的實際，推行技術(shù)措施時區(qū)別對待。(3)抓好技術(shù)集成，長期堅持。要將土壤保育和修復(fù)看作一個系統(tǒng)工程，抓好各個單項技術(shù)措施的集成，通過技術(shù)集成達到“1+1>2”的效果。同時，要長期堅持技術(shù)的應(yīng)用，切忌隨意而為。(4)深化培訓(xùn)、強化指導(dǎo)，抓好技術(shù)落實。加大培訓(xùn)力度，做好技術(shù)宣傳，讓煙農(nóng)深知土壤保育和修復(fù)的重要性。通過示范、推廣多措并舉，強化技術(shù)推廣力度，達到以點帶面，全面發(fā)展的目的。(5)構(gòu)建完整的土壤保育和修復(fù)技術(shù)體系網(wǎng)。土壤保育和修復(fù)必須與選用良種、培育壯苗、精準(zhǔn)施肥、水肥一體、合理密度、耕作制度和氣候變化等因素相結(jié)合，建立完整的土壤保育和修復(fù)技術(shù)體系網(wǎng)。

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Status and Conservation and Remediation Technology
of Tobacco-growing Soils in Baise City

GAO Huajun，WEI Zhong，LUO Gang，LIN Beisen*

(Baise Tobacco Company of Guangxi Zhuang Autonomous Region，Baise，Guangxi 533000，China)

According to the field examination and the accumulated annual data，the status of tobacco-planting soil in Baise were analysed，and the promotion situation of a number of soil protection and remediation technologies，such as winter ploughing，rice straw return to paddy field，green manure technology，organic manure fertilization，humic acid fertilization，lime application and biological passivation agent，were summarized systematically.On this basis，the key work of conservation and restoration of tobacco-growing soil in the future were proposed，which can provide useful reference for Baise tobacco-growing area and other tobacco growing regions.

flue-cured tobacco； soil conservation； soil remediation； Baise

2016-07-15

高華軍(1981-)，男，碩士，高級農(nóng)藝師，主要從事煙草栽培生理方面的研究和煙葉生產(chǎn)技術(shù)推廣工作，Email：gaohuajun_81@163.com。*通訊作者：林北森，碩士，高級農(nóng)藝師，主要從事煙草科研管理工作。

廣西壯族自治區(qū)煙草公司科技項目(2016-02；2013-25)。

S572.06

A

1001-5280(2016)06-0736-05

10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2016.06.32