不同有機無機肥配施對煙田土壤養(yǎng)分有效性的影響

吳智敏，申 燕，肖謀良，陳香碧，胡文瑋，張振華

不同有機無機肥配施對煙田土壤養(yǎng)分有效性的影響

吳智敏1，2，申 燕1，肖謀良3，陳香碧3，胡文瑋2，張振華2

（1.貴州省煙草公司畢節(jié)市公司，貴州 畢節(jié) 551700；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，湖南 長沙 410128；3.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點實驗室，湖南 長沙 410125）

通過采集烤煙不同生長時期的土壤樣本，分析土壤中全氮、全磷、全鉀、速效氮、有效磷、速效鉀、有機質(zhì)和pH值等指標(biāo)，研究了不同有機無機肥配施對煙田土壤養(yǎng)分有效性的影響。結(jié)果表明：酒糟部分替代和全部替代農(nóng)家肥和商品有機肥并且添加微生物肥料時，有利于提高土壤養(yǎng)分有效性，但對土壤pH值的影響不顯著。因此，用酒糟代替有機肥和農(nóng)家肥種植烤煙的做法是可取的。

有機無機肥配施；土壤養(yǎng)分；養(yǎng)分有效性；煙田

DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.07.013

土壤是種植烤煙的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)烤煙種植過程中，長期大量施用化肥和農(nóng)藥會造成土壤有機質(zhì)含量和質(zhì)量降低，有害物質(zhì)（重金屬、難降解有機農(nóng)藥）積累，微生物種群結(jié)構(gòu)改變等［1-3］。加之長期連作，致使土壤理化性質(zhì)惡化，病蟲害增加，一定程度上影響了烤煙生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展［4-6］。有機煙種植強調(diào)在相對封閉的系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)使用養(yǎng)分來培育土壤肥力和生命活力［7］，且禁用化肥、農(nóng)藥、生長調(diào)節(jié)劑等物質(zhì)［1］。有機煙葉生產(chǎn)和有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一樣，它遵循自然規(guī)律和生態(tài)學(xué)原理，采用可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)技術(shù)以維持持續(xù)穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系［8-10］。因此，有機煙的開發(fā)為改善貴州植煙土壤環(huán)境安全和可持續(xù)利用帶來了重大機遇。然而，長期有機煙種植是否和傳統(tǒng)煙種植一樣會帶來連作障礙、破壞土壤結(jié)構(gòu)、生物多樣性失調(diào)等問題［11-14］，以及是否會對土壤生態(tài)環(huán)境帶來威脅，有機煙田能否長期可持續(xù)利用等問題還亟待回答［4］。因此，開展有機生產(chǎn)方式下煙田土壤養(yǎng)分有效性研究迫在眉睫［15-16］。

項目擬通過大田小區(qū)試驗系統(tǒng)研究有機生產(chǎn)方式下煙田土壤肥力和土壤基本理化性質(zhì)等土壤關(guān)鍵養(yǎng)分特征，闡明有機生產(chǎn)方式對土壤養(yǎng)分指標(biāo)和土壤質(zhì)量的影響，并篩選出生態(tài)友好型有機肥施用模式進行示范，為煙葉的有機生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

烤煙品種：云煙87。試驗地：貴州畢節(jié)市煙草公司金沙桂花站開化點。選取開闊、平坦、向陽的土地一塊，土壤類型一致，面積約1 667.5 m2。

1.2 試驗方法

1.2.1 小區(qū)布置與規(guī)格 試驗區(qū)統(tǒng)一采用單行起壟蓋膜方式。共10個處理（加上對照），每處理4個重復(fù)。每個重復(fù)3行，每行15株，共45株煙。株距0.6 m，壟距1.1 m，壟底寬70～80 cm，壟體土碎、平整飽滿。不同處理間距1.8 m，重復(fù)間距2.2 m并挖溝間隔。

1.2.2 基 肥 施肥時間為3月下旬，肥料用量見表1。其中，處理4、7、10主要比較酒糟逐步取代農(nóng)家肥及商品有機肥的效果；處理2、3與處理5、6及處理8、9主要比較在微生物肥料存在下酒糟逐步取代農(nóng)家肥及商品有機肥的效果。

表1　小區(qū)試驗設(shè)計肥料用量 （kg/667 m2）

1.2.3 移栽后的大田管理 在4月上旬完成移栽，各處理均采取井窖式小苗移栽，并澆少量定根水。追肥：與當(dāng)?shù)赜袡C煙追肥方式一致（煙苗移栽后7～10 d用沼液或清糞水進行第一次提苗，移栽后20～25 d用沼液或清糞水進行第二次提苗）。

有機煙試驗小區(qū)嚴(yán)格按當(dāng)?shù)赜袡C煙管理方式進行，對照則采用常規(guī)煙葉管理方式。

1.2.4 采樣及測試指標(biāo) 在烤煙生長團棵期（2014-05-07）、現(xiàn)蕾期（2014-06-07）、圓頂期（2014-07-02）及成熟期（2014-07-24）采集土壤樣本，分析土壤中全氮、全磷、全鉀、速效氮、有效磷、速效鉀、有機質(zhì)和pH值等指標(biāo)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥方式下煙田土壤全氮養(yǎng)分的變化規(guī)律

由圖1A結(jié)果可知，酒糟部分替代商品有機肥有利于土壤全氮含量的提高，隨著時間的推移、提高的效果更加顯著，其中以酒糟部分替代商品有機肥后添加微生物肥料的效果最好。由圖1B結(jié)果可知，酒糟部分替代商品有機肥和農(nóng)家肥有利于土壤全氮含量的提高，隨著時間的推移、提高的效果更加顯著，其中以酒糟部分替代商品有機肥和農(nóng)家肥后添加微生物肥料的效果最好。由圖1C結(jié)果可知，酒糟全部替代商品有機肥和農(nóng)家肥對土壤全氮含量的提高效果最顯著，隨著時間的推移、提高的效果更明顯，其中以酒糟全部替代商品有機肥和農(nóng)家肥后添加時科竹炭微生物肥料的效果最好。由圖1D結(jié)果可知，酒糟逐步替代商品有機肥和農(nóng)家肥對土壤全氮含量的提高效果顯著，隨著時間的推移提高的效果更明顯，其中以酒糟部分替代商品有機肥和農(nóng)家肥的效果最好。

圖1　酒糟肥對土壤全氮養(yǎng)分的動態(tài)影響

由圖1的結(jié)果可知，酒糟替代有機肥和農(nóng)家肥對土壤全氮含量提高的效果明顯，添加適量微生物肥料后土壤全氮的提高效果更加顯著。表明了酒糟替代商品有機肥和農(nóng)家肥的可行性和巨大優(yōu)勢。

2.2 不同施肥方式下煙田土壤速效氮的變化規(guī)律

圖2中結(jié)果表明：（1）烤煙生長的團棵期酒糟部分替代有機肥和農(nóng)家肥有利于土壤有效氮素養(yǎng)分的提高，即處理5、6、7和8的土壤氮素養(yǎng)分有效性高，差異顯著。（2）烤煙生長現(xiàn)蕾期酒糟完全替代有機肥和農(nóng)家肥并且添加微生物肥料時，土壤氮素養(yǎng)分的有效性較高、效果最好，但是差異不顯著。（3）烤煙生長圓頂期酒糟部分替代有機肥和農(nóng)家肥并且添加微生物肥料時，土壤氮素養(yǎng)分的有效性最高、效果最好，且該種施肥方式的效果好于在烤煙現(xiàn)蕾期的表現(xiàn)。（4）烤煙生長成熟期酒糟完全替代有機肥和農(nóng)家肥并且添加沃土沃或時科竹炭微生物肥料時，土壤氮素養(yǎng)分的有效性最高、效果最好，處理8差異顯著。

圖2　不同施肥方式下土壤有效氮動態(tài)變化

2.3 不同施肥方式下煙田土壤全磷養(yǎng)分的變化規(guī)律

圖3中結(jié)果表明：酒糟部分替代（處理2、3、5、6）或者全量替代（處理8、9）農(nóng)家肥和商品有機肥并添加微生物肥料時，土壤全磷養(yǎng)分的含量最高。表明酒糟部分替代或者全量替代農(nóng)家肥和商品有機肥的可行性，并且同時體現(xiàn)了添加微生物肥料對提高土壤磷素養(yǎng)分的顯著優(yōu)勢。酒糟部分替代和全量替代農(nóng)家肥和商品有機肥并且在添加微生物肥料的情況下對土壤全磷含量有所提高，但是提高的效果差于全氮。

圖3　酒糟肥對土壤全磷養(yǎng)分的動態(tài)影響（收獲期）

2.4 不同施肥方式下煙田土壤速效磷的變化規(guī)律

由圖4A可知，在烤煙生長團棵期酒糟部分替代商品有機肥并添加微生物肥料時有利于土壤有效磷素養(yǎng)分的提高，即處理2的土壤磷素養(yǎng)分有效性最高。由圖4B可知，在烤煙生長現(xiàn)蕾期酒糟部分替代商品有機肥和農(nóng)家肥并且添加微生物肥料時，即處理6的土壤磷素養(yǎng)分的有效性最高、效果最好。由圖4C可知，在烤煙生長圓頂期酒糟完全替代有機肥和農(nóng)家肥并且添加微生物肥料時，即處理9的土壤磷素養(yǎng)分的有效性最高、效果最好，且該種施肥方式的效果好于在烤煙現(xiàn)蕾期的表現(xiàn)。由圖4D可知，在烤煙生長成熟期酒糟部分替代有機肥和農(nóng)家肥時，即處理7的土壤氮素養(yǎng)分的有效性最高、效果最好。綜合圖4來看，酒糟完全或部分替代商品有機肥和農(nóng)家肥并添加微生物肥料時對土壤磷有效性的提高效果更好。

圖4　酒糟肥對土壤速效磷養(yǎng)分的動態(tài)影響

2.5 不同施肥方式下煙田土壤全鉀養(yǎng)分的變化規(guī)律

由圖5的結(jié)果表明，酒糟部分替代農(nóng)家肥或商品有機肥，并且添加微生物肥料以后土壤中全鉀的含量顯著高于其他處理。由圖5A的結(jié)果表明，50 kg酒糟取代20 kg商品有機肥后土壤中的全鉀含量顯著提高。圖5B的結(jié)果表明，150 kg酒糟取代40 kg商品有機肥和200 kg農(nóng)家肥并且添加時科竹炭微生物肥料時，全鉀含量最高，差異極顯著。圖5C的結(jié)果表明，酒糟全部取代商品有機肥和農(nóng)家肥時土壤的全鉀含量沒有顯著變化。圖5D的結(jié)果表明，50 kg酒糟取代20 kg商品有機肥后土壤中的全鉀含量最高，差異顯著。圖5結(jié)果表明，酒糟部分取代商品有機肥和農(nóng)家肥對于土壤全鉀的含量提高最有利。

2.6 不同施肥方式下煙田土壤速效鉀養(yǎng)分的變化規(guī)律

圖6結(jié)果表明：酒糟部分取代農(nóng)家肥和商品有機肥并且添加微生物肥料時土壤的速效鉀含量最高，高于酒糟全部取代農(nóng)家肥和商品有機肥的處理。由圖6可知，50 kg酒糟取代20 kg商品有機肥并且添加微生物肥料的處理，以及150 kg酒糟取代商品有機肥和200 kg農(nóng)家肥并且添加微生物肥料的處理時，土壤的速效鉀養(yǎng)分含量較高。表明酒糟部分替代農(nóng)家肥和商品有機肥有利于土壤鉀素的釋放，有利于土壤有效鉀含量的提高。

2.7 不同施肥方式下煙田土壤有機質(zhì)的變化規(guī)律

圖5　酒糟肥對土壤全鉀的動態(tài)影響

圖6 酒糟肥對土壤速效鉀養(yǎng)分的動態(tài)影響

圖7結(jié)果表明：50 kg酒糟替代20 kg商品有機肥并且添加微生物肥料，以及150 kg酒糟替代200 kg農(nóng)家肥和20 kg商品有機肥并且添加微生物肥料時，土壤有機質(zhì)含量較高。酒糟部分取代農(nóng)家肥和商品有機肥并且添加微生物肥料時有利于土壤有機質(zhì)含量的提高。

2.8 不同施肥方式下煙田土壤pH值的變化規(guī)律

圖8結(jié)果表明：開化點各處理對土壤pH值沒有顯著的影響，沃土沃雖對pH值有降低作用，但也不顯著。

圖7　酒糟對土壤有機質(zhì)的動態(tài)影響

圖8　開化點不同施肥方式下土壤pH值變化

3 結(jié)論與討論

總體來看，酒糟完全替代有機肥和農(nóng)家肥并添加沃土沃微生物肥料時對土壤全氮的提高效果最好［17-18］，而烤煙生長的團棵期、現(xiàn)蕾期和圓頂期，烤煙對氮素營養(yǎng)的需求最大［19-20］，這有利于在烤煙生長前期對烤煙提供充足的氮素養(yǎng)分。在烤煙生長的成熟期，烤煙對氮素養(yǎng)分的需求量減少，土壤全氮的降低有利于烤煙落黃成熟和煙葉品質(zhì)的提高［21-23］，此時酒糟肥完全替代有機肥和農(nóng)家肥并添加沃土沃微生物肥料時對土壤全氮的提高效果降低，符合烤煙整個生育期的氮素養(yǎng)分需求。因此，該試驗結(jié)果表明酒糟肥完全替代有機肥和農(nóng)家肥并添加沃土沃微生物肥料時土壤全氮的變化符合烤煙氮素養(yǎng)分前期氮素養(yǎng)分提供多，后期氮素養(yǎng)分提供少的需求規(guī)律［24-25］，是開化點10個處理中氮素養(yǎng)分效果最好的處理。

酒糟部分替代和全量替代農(nóng)家肥和商品有機肥并且在添加微生物肥料的情況下對土壤全磷含量有所提高，但是提高的效果差于全氮，與以往研究結(jié)果基本一致［26-27］，酒糟完全或部分替代商品有機肥和農(nóng)家肥并添加微生物肥料時，對土壤磷有效性的提高效果更好；酒糟部分替代農(nóng)家肥和商品有機肥有利于土壤鉀素的釋放和土壤有效鉀含量的提高；此外，酒糟部分取代農(nóng)家肥和商品有機肥并且添加微生物肥料時，有利于土壤有機質(zhì)含量的提高，但是對土壤pH值的影響不顯著。

用酒糟代替有機肥和農(nóng)家肥的做法是可取的，既可以減少因使用有機肥而額外需要的人工人本，又可以解決農(nóng)家肥中由于氯含量高而影響煙草長勢和燃燒性的問題。并且，如果適當(dāng)?shù)呐c微生物肥料一起施用效果更佳。但是，用酒糟作為肥料也會涉及到酒糟的來源和使用方法問題，如作窖肥和直接施用等。此外，酒糟和有機肥、化肥、微生物肥料的最佳比例尚不明確；微生物肥料的用量相對較少，是否可以通過調(diào)節(jié)比例來減少肥料的使用種類也未可知。

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（責(zé)任編輯：夏亞男）

Dynamic Effects of Different Organic and Inorganic Combined Fertilization on Soil Nutrient Availability in Tobacco Field

WU Zhi-min1，2，SHEN Yan1，XIAO Mou-liang3，CHEN Xiang-bi3，HU Wen-wei2，ZHANG Zhen-hua2
（1. GuizhouBijieTobacco Company， Bijie 551700， PRC； 2. College of resource and environment， Hunan Agricultural University， Changsha 410128， PRC； 3. Key Laboratory of subtropical agro ecological process， Institute of Subtropical Agriculture， Chinese Academy of sciences，Changsha410125， PRC）

Through the acquisition of flue-cured tobacco at different growth stages of soil sample， analyzed the indicators such as total nitrogen， total phosphorus， total potassium， available nitrogen， available phosphorus， available potassium， organic matter and pH value and other indicators in soil， studied the effects of different organic and inorganic combined fertilization on soil nutrient availability in tobacco field. The results showed that when lees partial substituteorcompleted substitute farmyard manure and commercial organic fertilizer with adding microbial fertilizers， it was beneficial to improve soil nutrient availability， but had no significant effect on soil pH value.Therefore，with the lees instead of organic fertilizer and manure tobacco planting practices is desirable.

organic and inorganic combined fertilization； soil nutrient； nutrient availability； tobacco field

S572

A

1006-060X（2016）07-0042-07

2016-05-03

貴州省煙草公司畢節(jié)市公司科技項目（BJYC-201301）；中國科學(xué)院“西部之光”人才培養(yǎng)計劃博士項目

吳智敏（1992-），男，湖南漣源市人，碩士研究生，主要從事植物生理方面的研究。

張振華