配施提鉀輔料對海南雪茄煙田土壤養(yǎng)分有效性的影響

朱換換++曾代龍++劉蒙蒙++王慧芳++符雷++徐世杰++時(shí)向東

摘要：研究海南雪茄煙田配施腐殖酸和提鉀劑對土壤養(yǎng)分有效性的影響。結(jié)果表明，煙株大田生長期，配施腐殖酸和提鉀劑可以提高土壤中速效鉀、緩效鉀、速效磷、硝態(tài)氮、有效錳、有效鋅的有效性，降低交換性鈣、鎂的有效性，配施提鉀劑處理下較好。

關(guān)鍵詞：腐殖酸；提鉀劑；雪茄煙；土壤

中圖分類號： S572.06文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號：1002-1302（2016）06-0174-03

收稿日期：2015-05-06

基金項(xiàng)目：國家煙草專賣局重點(diǎn)項(xiàng)目（編號：110201202013）。

作者簡介：朱換換（1989—），女，河南安陽人，碩士研究生，主要從事煙草栽培生理生化方面的研究。E-mail：zhuhh1989@163.com。

通信作者：時(shí)向東，教授，研究生導(dǎo)師，主要從事煙草栽培生理生化方面的研究。E-mail：yancaoshixd@163.com。腐殖酸是動植物殘?bào)w經(jīng)過微生物分解及復(fù)雜的化學(xué)過程形成的有機(jī)大分子，其中含大量活性基團(tuán)，使得腐殖酸具有改良土壤結(jié)構(gòu)、保水保肥能力、促進(jìn)土壤中微生物活動及養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和釋放，促進(jìn)煙株根系發(fā)育的功能[1]。生根粉是一種外源生長調(diào)節(jié)劑，能通過促進(jìn)根系發(fā)育來改善土壤環(huán)境。目前，腐殖酸在烤煙上已有大量研究[2-5]，生根粉在玉米、棉花等作物上有較多的研究[6-10]。但對于腐殖酸和生根粉對雪茄煙及其植煙土壤影響的研究還很少。本研究針對海南煙區(qū)氣候高溫降水量大、土壤養(yǎng)分易淋溶、易礦化的特點(diǎn)，開展了海南雪茄煙田施肥配方的試驗(yàn)，以期為提高海南煙區(qū)土壤養(yǎng)分有效性，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉提供技術(shù)參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1.1試驗(yàn)地基本情況試驗(yàn)于2013年冬至2014年在海南省儋州市光村海南雪茄煙種植示范園進(jìn)行，供試品種為JH-1，供試土壤為沙壤土，排灌方便，土壤基礎(chǔ)肥力為土壤全氮0.059%、堿解氮59.5 mg/kg、速效鉀86 mg/kg、速效磷 30 mg/kg、土壤有機(jī)質(zhì)1.84 g/kg、pH值5.54。

1.1.2施肥量施氮量為270 kg/hm2，氮、磷、鉀比為1 ∶1.5 ∶3，鈣鎂磷肥用量1 005 kg/hm2，餅肥為750 kg/hm2，硝酸鉀為375 kg/hm2，其余鉀肥為硫酸鉀。

1.1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)3個處理。T1：常規(guī)施肥；T2：常規(guī)施肥+腐殖酸360 kg/hm2；T3：常規(guī)施肥+提鉀劑 150 kg/hm2。（主要成分是腐殖酸和生根粉，提鉀劑為河南農(nóng)業(yè)大學(xué)葉協(xié)鋒副教授發(fā)明專利）。

1.1.4施用方法起壟時(shí)將花生餅肥和鈣鎂磷肥用量的100%、硝酸鉀和復(fù)合肥用量的50%、硫酸鉀的10%作基肥，條施于壟下20～30 cm處，腐殖酸和提鉀劑全部基施。移栽后15 d，按硝酸鉀、復(fù)合肥和硫酸鉀試驗(yàn)用量30%的條施；移栽后30 d，按硝酸鉀和復(fù)合肥用量20%、硫酸鉀用量的30%條施；移栽后50 d，按照硫酸鉀用量30%的再次追施。

1.1.5試驗(yàn)實(shí)施小區(qū)面積60 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，共需540 m2。種植密度按照行距120 cm、株距40 cm。團(tuán)棵期后用黑色的遮陽網(wǎng)遮陰栽培，遮陰率為65%?，F(xiàn)蕾打頂，成熟采收后采用棚內(nèi)避光晾制的方法調(diào)制。

1.2測定項(xiàng)目與方法

于雪茄煙移栽后20、35、50、65、80 d取根際土壤，測定其pH值、速效鉀、緩效鉀、速效磷、硝態(tài)氮、交換性鈣、鎂和有效Mn、Zn的含量。測定方法參考土壤農(nóng)化分析[11]。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0軟件和Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1配施提鉀輔料比對植煙土壤pH值的影響

土壤pH值對煙草養(yǎng)分吸收影響表現(xiàn)為3個方面。（1）pH值對根表面電荷的作用，間接影響煙株對養(yǎng)分的吸收；（2）pH值影響土壤養(yǎng)分離子的有效性；（3）影響土壤微生物的活動。煙草適宜生長的土壤pH值為5.5～7.0。從圖1可以看出，移栽35 d后土壤pH值T2、T3處理均小于T1處理，說明配施腐殖酸和提鉀劑在施用初期均會降低土壤pH值，配施腐殖酸對pH值影響較大。

2.2配施提鉀輔料對不同時(shí)期土壤速效鉀含量的影響

從圖2可以看出，移栽后20～35 d土壤速效鉀含量略有升高；移栽后35～65 d土壤速效鉀含量明顯下降，T2處理下降最為明顯；移栽后65～80 d土壤速效鉀含量趨于平緩，與煙株在團(tuán)棵前對養(yǎng)分的吸收能力較低，在旺長期吸收速率最快，成熟期吸收速率變緩的養(yǎng)分吸收規(guī)律相吻合；在煙株生長過程中施用腐殖酸和提鉀劑的處理土壤速效鉀含量均優(yōu)于常規(guī)施肥。土壤中的腐殖酸能夠促進(jìn)煙株根系生長并產(chǎn)生較多的H+，促進(jìn)礦化鉀釋放，生長后期緩效鉀含量仍較高且能促進(jìn)緩效鉀的釋放，使得土壤中的速效鉀含量維持在較高水平上，保證煙株對養(yǎng)分的吸收利用。

2.3配施提鉀輔料對不同時(shí)期土壤緩效鉀含量的影響

土壤緩效鉀是不能被NH4Ac交換出來的鉀，但當(dāng)土壤交換性鉀由于作物吸收及淋洗而降低時(shí)，這種非交換性鉀能逐漸釋放出來，供植物吸收利用。土壤緩效鉀的釋放與植物吸收利用鉀素關(guān)系密切。

從圖3可以看出，移栽后20～35 d，T1、T2、T3處理土壤緩效鉀分別下降了1.7%、2.6%、2.9%；移栽后35～50 d，土壤緩效鉀下降了8.6%、5.0%、5.3%；移栽后50～65 d，土壤緩效鉀降低了5.7%、5.3%、3.5%；土壤緩效鉀含量在移栽后35～65 d降低，與煙株在旺長期吸收鉀素較多，促進(jìn)緩效鉀的釋放相吻合。移栽65～80 d，T1處理土壤緩效鉀下降，T2、T3處理略有升高，且T3處理>T2處理，說明配施腐殖酸和提鉀劑在煙株生長后期土壤鉀素潛在的供應(yīng)能力仍較高。

2.4配施提鉀輔料對不同時(shí)期土壤速效磷含量的影響

從圖4可以看出，移栽后20～35 d，土壤速效磷含量明顯提高，由于鈣鎂磷肥在土壤中被弱酸溶解并經(jīng)過一定的轉(zhuǎn)化過程才能將其中的磷釋放出來并被植物吸收利用；移栽后 35～50 d，土壤速效磷含量明顯降低，說明煙株進(jìn)入旺長期吸收磷量速率提高，土壤磷含量降低；移栽后50～65 d，T1處理下土壤速效磷降低，T2、T3處理下稍有升高；移栽后65～80 d，不同處理下土壤速效磷均有降低。T1處理在移栽后呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，T2、T3處理在移栽后35～50 d先下降，移栽后50～65 d升高。煙株生長后期土壤速效磷含量并無明顯下降，可能與腐殖酸提高土壤磷酸酶的活性有關(guān)，并且腐殖酸能與速效鉀肥結(jié)合成腐殖酸-磷酸鹽復(fù)合物的形式，使得土壤中的有效磷維持在平穩(wěn)狀態(tài)[12]，保證生長后期煙株對磷的吸收。

2.5配施提鉀輔料對不同時(shí)期土壤硝態(tài)氮含量的影響

從圖5可以看出，移栽后20～35 d，土壤硝態(tài)氮含量升高，由于煙株生長前期煙株吸收能力較弱，土壤硝化作用使得土壤硝態(tài)氮含量升高；移栽后35～65 d，煙株吸收能力增強(qiáng)，土壤硝態(tài)氮含量明顯降低；移栽后65～80 d，土壤硝態(tài)氮含量較低，符合煙株生長過程中“少時(shí)富，老時(shí)貧”的需肥規(guī)律。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，土壤通氣狀況對硝化細(xì)菌的活動影響較大[13]，配施提鉀輔料處理下生長前期的硝態(tài)氮含量較高，可能腐殖酸改善了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使得土壤通氣性好，好氧硝化細(xì)菌的作用增強(qiáng)，土壤氮的硝化作用較強(qiáng)。在整個生長過程中，T2、T3處理土壤硝態(tài)氮含量均高于T1處理，表明施用腐殖酸和提鉀劑能提高土壤硝態(tài)氮含量，配施提鉀輔料的效果較好。

2.6配施提鉀輔料對不同時(shí)期土壤交換性鈣、交換性鎂含量的影響

土壤交換性鹽基是土壤膠體上直接吸附的陽離子，直接供給植物吸收利用。 從圖6、圖7可以看出，土壤交換性鈣、交換性鎂含量在移栽后50 d前呈逐漸上升的趨勢，可能由于生長前期煙株吸收機(jī)能較弱，切鈣鎂磷肥中的鈣鎂逐漸被釋放出來，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)對鈣、鎂的吸附，使得土壤膠體吸附的交換性鈣、交換性鎂含量逐漸升高；移栽后50～65 d明顯下降，由于煙株旺長期要吸收大量的養(yǎng)分供給植物生長需要；移栽后80 d趨于平緩，與煙株生長后期的吸收能力有關(guān)。在整個生育期施用腐殖酸和提鉀劑的處理土壤交換性鈣、交換性鎂含量均低于常規(guī)肥料， 可能與腐殖酸使得土壤pH值降低，降低了土壤中鈣鎂的有效性。

2.7配施提鉀輔料對不同時(shí)期土壤有效Mn、Zn含量的影響

土壤微量元素是煙株生長所必需的，對煙株生長發(fā)育有重要的調(diào)節(jié)作用，鋅是合成生長素前體色氨酸的必需元素，錳是煙株光合和呼吸有關(guān)酶的活化劑，缺鋅、錳將導(dǎo)致煙株生長受阻，不利于煙株生長發(fā)育和品質(zhì)的形成。土壤中的微量元素以多種形態(tài)存在，其中水溶態(tài)、交換態(tài)、螯合態(tài)是對植物有效的。

從表1可以看出，土壤有效Zn、有效Mn在T1處理下均表現(xiàn)為先下降后上升然后再下降的趨勢，可能是由于生長前期土壤對微量元素的吸附和腐殖酸對微量元素的螯合作用較弱，煙株生長過程中吸收Mn、Zn，使得有效Mn、Zn含量降低；然后由于土壤中的有機(jī)肥改善了土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)及有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的腐殖酸強(qiáng)化了對Mn、Zn的吸附和螯合作用，使得土壤有效Mn、Zn含量升高；移栽后80 d又下降，可能是由于其中的有機(jī)肥被逐漸分解吸收，螯合作用降低。

由于腐殖酸的酸化作用及螯合作用提高了土壤Mn的有效性，T2、T3處理下土壤有效Mn含量均表現(xiàn)為先上升后下降再上升的趨勢，說明配施腐殖酸和提鉀劑能保證土壤有效Mn的供應(yīng)并逐漸增加，而T3處理下在煙株旺長期大量吸收養(yǎng)分后，有效Mn含量仍保持在較高水平，更有利于煙株生長后期對微量養(yǎng)分Mn的吸收利用。

移栽后20～50 d時(shí)土壤有效錳含量均表現(xiàn)為T3>T2>T1處理，移栽后65 d時(shí)，土壤有效鋅錳含量T1>T3>T2處理，移栽后80 d時(shí)，土壤有效鋅錳含量T3>T2>T1處理，但T1、T2處理間差異不顯著。

配施腐殖酸處理下土壤有效鋅含量表現(xiàn)為先上升后降低再上升的趨勢；配施提鉀劑處理下表現(xiàn)為先上升后降低。移栽后20 d時(shí)，土壤有效鋅含量表現(xiàn)為T1>T2>T3處理；移栽后35～80 d時(shí)，土壤有效鋅含量均表現(xiàn)為T3>T2>T1處理，表明配施提鉀劑和腐殖酸對有效鋅含量的促進(jìn)作用優(yōu)于常規(guī)施肥?？傮w來看，T3處理下土壤有效Mn、有效Zn含量較高。表明配施提鉀劑能顯著提高土壤有效養(yǎng)分含量，有利于煙株生長。

3結(jié)論與討論

施入土壤的腐殖酸和提鉀劑中的腐殖酸能夠?qū)ν寥栏H土壤產(chǎn)生一定的酸化作用，pH值在5.73～6.85不會對煙株造成不良影響，有利于土壤緩效鉀的釋放，使得土壤速效鉀維持在較高水平，保證煙株對鉀的吸收。腐殖酸能提高土壤磷酸酶的活性，其中有機(jī)酸能夠提高有機(jī)磷的含量，施加腐殖酸和提鉀劑能顯著提高土壤有效磷含量，與王斌等關(guān)于腐殖酸對土壤有效磷的研究結(jié)果[14-15]相似。有研究發(fā)現(xiàn)，腐殖酸能與土壤中的微量礦物質(zhì)形成可溶性的螯合物促進(jìn)煙株根系的吸收[16-17]。提鉀劑中含有腐殖酸和少量生根粉，生根粉能夠促進(jìn)煙株生長并改善土壤環(huán)境有利于煙株根際土壤酶活性和微生物的生長和繁殖，提高根際土壤養(yǎng)分的有效性[18-19]。配施腐殖酸和提鉀劑處理土壤中的有效錳、有效鋅含量均高于常規(guī)施肥。

土壤中的水溶性、交換態(tài)和螯合態(tài)的微量元素易于被植物吸收，其中交換態(tài)和螯合態(tài)最為重要。配施腐殖酸和提鉀劑的處理土壤交換性鈣鎂含量較低，與前人關(guān)于腐殖酸提高CFC（膠體溶液的臨界絮凝濃度），穩(wěn)定土壤膠體的聚集物[20]，并且腐殖酸能夠不同程度的增加土壤中的陽離子交換量研究結(jié)果[21-22]不一致，關(guān)于腐殖酸對不同種類交換性陽離子的影響有待進(jìn)一步研究?？傮w來看配施腐殖酸和提鉀劑的處理土壤速效鉀、緩效鉀、速效磷、硝態(tài)氮、有效錳、有效鋅的含量均處于較高水平，配施提鉀劑處理較好，可以在大田生產(chǎn)中配施適量的提鉀劑，改善植煙土壤環(huán)境，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雪茄打下良好的土壤基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王曰鑫，秦慧娟. 腐殖酸的增氮解磷促鉀作用[J]. 腐植酸，2008（4）：27-32.

[2]靳志麗，劉國順，聶新柏.腐殖酸對土壤環(huán)境和烤煙礦質(zhì)吸收影響的研究[J]. 中國煙草科學(xué)，2002（3）：15-18.

[3]黃元炯，張毅，張翔，等. 腐殖酸和餅肥對土壤微生物和烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 中國煙草學(xué)報(bào)，2008，14（增刊1）：25-28.

[4]謝明文. 不同濃度腐殖酸對煙草幼苗壯苗機(jī)理的探討[J]. 耕作與栽培，2002（2）：23-24，30.

[5]靳志麗，劉國順，梁文旭. 腐殖酸對烤煙根系生長和生理活性的影響[J]. 煙草科技，2002（7）：36-38.

[6]李欣，于恒秀，楊成根，等. 生根粉及植物激素在粳秈稻雜交花藥培養(yǎng)中的應(yīng)用研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)研究，2001，22（2）：1-6.

[7]賈娟，姚延壽，史敏華，等. 生根劑促進(jìn)槭樹植物扦插繁殖的研究進(jìn)展[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，25（4）：107-109，134.

[8]高立明，江芳榮，李忠嫻，等. ABT生根粉在棉花上的應(yīng)用試驗(yàn)總結(jié)[J]. 江西農(nóng)業(yè)科技，1997（3）：38-40.

[9]王建麗，申忠寶，鐘鵬，等. 不同濃度三種藥劑浸種對玉米種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J]. 雜糧作物，2009，29（4）：276-278.

[10]陶世蓉，韓廣清，王福青. ABT生根粉對花生根系活力及葉片光合性能的影響[J]. 中國油料作物學(xué)報(bào)，2000，22（2）：45.

[11]鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[12]李麗，武麗萍，成紹鑫. 腐殖酸鉀與速效磷肥結(jié)合形態(tài)對磷的有效性影響[J]. 土壤肥料，2000（3）：7-9.

[13]Weier K L，MacRae C I，Myers R J K. Denitrification in a clay soil under pasture and annual crop：estimation of potential loss using intact soil cores[J]. Soil Biology & Biochemistry，1993，25：991-997.

[14]王斌. 腐殖酸對棉田土壤磷素有效性影響研究[D]. 烏魯木齊：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

[15]秦國新，朱靖蓉，馬興旺，等. 改性腐殖酸對土壤磷素的激活效應(yīng)[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，45（6）：1048-1051.

[16]李麗，朱琨，張興. 腐殖物質(zhì)鈍化和活化土壤重金屬的防污染作用[J]. 腐植酸，2008（3）：9-13，27.

[17]楊志福. 腐殖酸類物質(zhì)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的概況及前景[J]. 腐植酸，1988（2）：4-9，3.

[18]李志洪，王淑華，高強(qiáng)，等. Zn和ABT對玉米根系生長及根際磷酸酶活性和pH的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2004，10（2）：156-160.

[19]吳林坤，林向民，林文雄. 根系分泌物介導(dǎo)下植物-土壤-微生物互作關(guān)系研究進(jìn)展與展望[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2014，38（3）：298-310.

[20]胡瓊英，蘭葉青，薛家驊. 土壤膠體穩(wěn)定性影響因素[J]. 土壤，1996（6）：290-294，315.

[21]王洪鳳，吳欽泉，谷端銀，等. 風(fēng)化煤腐殖酸對土壤理化性狀的影響[J]. 腐植酸，2014（6）：8-12，36.

[22]張宏偉，陳志泉，寧平，等. 腐殖酸共聚物土壤改良劑對土壤化學(xué)性能的影響[J]. 水土保持通報(bào)，2003，23（6）：36-38.