套作在烤煙生產(chǎn)中的運(yùn)用

譚小兵　楊煥文　王戈

摘要 為充分發(fā)揮套作模式的優(yōu)勢(shì)，挖掘其在煙葉生產(chǎn)中的運(yùn)用潛力，基于套作模式在烤煙及其他作物中的研究成果，綜述了套作模式對(duì)土壤理化性狀、作物產(chǎn)質(zhì)量、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)等方面的影響。同時(shí)分析了目前主要的烤煙套作模式存在的問(wèn)題，并提出了今后進(jìn)行烤煙套作的建議。

關(guān)鍵詞 烤煙；套作；茬口矛盾；產(chǎn)質(zhì)量

中圖分類(lèi)號(hào) S572 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）08-0064-03

Abstract In order to develop the advantages of intercropping and excavate the potential of its utilization in the production of tobacco，based on intercropping in flue-cured tobacco and other crops research，this article reviewed the influence of intercropping on soil physical chemical properties，yield and quality of crops，agricultural planting structure.At the same time，analyzed the existing main problems of flue-cured tobacco intercropping，and put forward suggestions on intercropping of flue-cured tobacco.

Key words flue-cured tobacco；intercropping；previous crop contradiction；yield and quality

套作指在前季作物生長(zhǎng)后期的株行間播種或移栽后季作物的種植方式，也可稱(chēng)為套種。中國(guó)是世界上實(shí)行套作最早最普遍的國(guó)家之一，套作在中國(guó)的運(yùn)用歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)[1]。合理的套作技術(shù)可以緩和茬口和農(nóng)業(yè)用工的矛盾[2-3]；通過(guò)調(diào)節(jié)好作物的田間配置來(lái)有效提高光能和土地利用率并提高作物產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)利于作物互利共生，提高經(jīng)濟(jì)收入[4-6]；保護(hù)生物多樣性促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。基于套作技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，很多作物已形成較為系統(tǒng)的套作模式并已在生產(chǎn)中得到成熟運(yùn)用[7-11]，而烤煙產(chǎn)質(zhì)量形成對(duì)烤煙生長(zhǎng)環(huán)境要求較高，以至于套作在烤煙生產(chǎn)中并沒(méi)有得到有效運(yùn)用?，F(xiàn)今，我國(guó)耕地逐年銳減，加之煙草生產(chǎn)長(zhǎng)期單作的現(xiàn)實(shí)，導(dǎo)致了生物的單一性、片面消耗養(yǎng)分，土地利用率低下，并導(dǎo)致了病蟲(chóng)害的嚴(yán)重發(fā)生等一系列問(wèn)題，對(duì)煙葉的可持續(xù)發(fā)展造成了巨大的消極影響?；诳緹熢诮窈蠛荛L(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都將是云南省乃至我國(guó)最為重要的經(jīng)濟(jì)作物的現(xiàn)實(shí)，為保證農(nóng)業(yè)及烤煙生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)烤煙種植模式的調(diào)整迫在眉睫。本文對(duì)前人關(guān)于烤煙套作的研究進(jìn)行歸納整理，進(jìn)一步闡明套作方式在烤煙生產(chǎn)中的應(yīng)用及其在種植制度調(diào)整、土壤保育和烤煙產(chǎn)質(zhì)量方面的作用，以期為今后套作方式在烤煙生產(chǎn)中的進(jìn)一步應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 套作對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量的作用

1.1 緩和茬口和農(nóng)業(yè)用工的矛盾

茬口指同一塊土地上栽種的作物及其替換次序的總稱(chēng)[12]。烤煙生產(chǎn)中，足夠長(zhǎng)的生育期是煙葉產(chǎn)質(zhì)量的基本保證，如果采用常規(guī)種植模式，即烤煙收獲完成以后再進(jìn)行小春作物種植，就極易出現(xiàn)小春作物生育期被嚴(yán)重壓縮的現(xiàn)象，進(jìn)而影響到小春作物的產(chǎn)質(zhì)量[13]?？緹煼N植與后茬作物的茬口矛盾非常普遍，因此，充分利用作物生長(zhǎng)特點(diǎn)，制訂一套合理的種植模式以減緩烤煙與后茬作物的茬口矛盾勢(shì)在必行。針對(duì)這一問(wèn)題，黃正新[3]證明了煙豆套作模式的可行性，此種植模式能在很大程度上解決不同作物之間爭(zhēng)地的矛盾。劉泓翔等[14]利用大蒜收獲較早，與烤煙的共生期短，不與煙苗爭(zhēng)光爭(zhēng)肥這一特性，來(lái)緩和大蒜與烤煙之間的茬口矛盾。并且大蒜根系分泌物及枯葉殘?bào)w埋入土壤中又可以提高土壤肥力，減少了后期煙草施肥的農(nóng)業(yè)用工。田 峰等[15]研究表明，烤煙套作甘薯在提高烤煙的產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)還可以減少對(duì)土壤速效N、P的吸收，并且甘薯能夠充分利用烤煙剩余的肥料，2種作物之間不存在爭(zhēng)肥矛盾。此研究表明，煙薯套作不僅解決了煙薯爭(zhēng)地的矛盾，提高了單位面積土地的收入和復(fù)種指數(shù)，還利用烤煙剩余的肥料減少了后期種植甘薯所需的一些農(nóng)業(yè)用工及農(nóng)業(yè)肥料的投入，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，減少了投入。

1.2 提高光能利用率

大量研究表明，套作可以增加作物的光合作用時(shí)間、增大光合作用的面積、改善光照分布和增加光截獲量，增強(qiáng)光、水相互促進(jìn)作用[4-5]。合理的套作將高矮不同，或生育期早晚不同的作物搭配起來(lái)種植，改變了作物群體的層片結(jié)構(gòu)，矮稈作物生長(zhǎng)的地方變成了高桿作物通風(fēng)透光的“走廊”，光線可以直接射到高稈作物的中下部，同時(shí)由于矮稈作物的反射作用，上層的漫射光也大大增加。此外，還能夠有效地利用邊行通風(fēng)透光[12]。煙草是喜光植物，對(duì)生育期和光照要求較高，只有足夠的生育期和充足的光照才能夠使其有效完成體內(nèi)物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)化?？緹熍c其他作物套種時(shí)，隨著移栽季節(jié)提前，能夠增加光照時(shí)間，延長(zhǎng)煙株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)的時(shí)間，有效提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量[16]。程智敏[17]研究認(rèn)為，煙麥套作模式可以有效提高小麥和煙葉光的照強(qiáng)度?？緹熖追N甘薯時(shí)，由于紅薯是矮莖作物，不會(huì)與烤煙形成爭(zhēng)水爭(zhēng)光現(xiàn)象，在實(shí)際生產(chǎn)中表現(xiàn)出相互促進(jìn)作用[4]。

1.3 提高產(chǎn)質(zhì)量增加經(jīng)濟(jì)收入

煙草的產(chǎn)量與質(zhì)量具有同等的重要性，在一定產(chǎn)量條件下，產(chǎn)量和質(zhì)量可以平衡發(fā)展、同時(shí)提高[18]。合理的烤煙套作模式可以在保證煙葉產(chǎn)質(zhì)量基礎(chǔ)上，最大限度地發(fā)揮套作作用，進(jìn)而增加土地產(chǎn)出。目前與烤煙套作的主要作物有非豆科作物（小麥、紅薯、玉米、大蒜等）和豆科作物。喻會(huì)平等[19]研究得出，“糧-煙-草”套輪作可以有效提高烤煙產(chǎn)量，煙葉質(zhì)量也明顯提高；烤煙套作甘薯對(duì)煙葉產(chǎn)量無(wú)明顯影響，但能提高煙葉產(chǎn)值、中上等煙比例，平衡烤煙各項(xiàng)指標(biāo)[14，20-23]。另外，烤煙與四季豆[24]、甜脆豌豆等進(jìn)行套作，均有利于烤煙產(chǎn)質(zhì)量的提高[25]。

1.4 充分養(yǎng)地，保護(hù)生物多樣性

土地利用方式、田間管理措施和耕作方式均是影響土壤肥力變化的重要因素[26] 。在經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使下，烤煙連作和單作現(xiàn)象十分普遍，加之煙田用養(yǎng)失衡，造成植煙土壤趨劣，嚴(yán)重制約著煙葉生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。大量研究表明，合理的套作模式可以充分利用作物對(duì)土壤環(huán)境的修復(fù)作用，改良土壤的理化性質(zhì)，促進(jìn)土壤的可持續(xù)利用。煙蒜套作能夠有效改良土壤的酸堿環(huán)境，提高烤煙非根際土壤有機(jī)質(zhì)含量和根際土壤有機(jī)質(zhì)含量，同時(shí)可以提高烤煙根系活化利用氮素的能力，增強(qiáng)土壤供氮能力，煙蒜套作通過(guò)改善土壤的微環(huán)境，使固定態(tài)磷轉(zhuǎn)化為有效態(tài)磷，提高土壤速效鉀含量，從而有利于烤煙吸收[27]。與非豆科（白菜、馬鈴薯和黑麥草）套作，可以利用非豆科作物與煙株對(duì)養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，達(dá)到降低煙草后期氮素供應(yīng)的目的，促進(jìn)后期煙葉的正常生長(zhǎng)。煙田套種白菜、馬鈴薯和黑麥草在煙草不同生育期能顯著降低土壤NO3--N和NH4+-N含量[28]?？緹熖鬃骱邴湶菽軌蛴欣谕寥烙袡C(jī)質(zhì)活化，降低了土壤P素和K素含量以及烤煙生長(zhǎng)后期土壤N素含量[29]。

同時(shí)，土壤耕作對(duì)土壤微生物的生命活動(dòng)起著不同程度的影響，這些影響改變土壤中生命活動(dòng)的性質(zhì)和強(qiáng)度，因此，也就改善了土壤的肥力狀況和植物的生活環(huán)境[30-31]。長(zhǎng)期連作對(duì)土壤微生物區(qū)系具有較大的消極影響，有益微生物的減少和某些病原菌數(shù)量的增殖，會(huì)影響植物的正常生長(zhǎng)和生命活動(dòng)[32-34]?？緹煛蠖箮钐鬃黠@著增加作物根際土壤的細(xì)菌、放線菌數(shù)量、減少真菌數(shù)量；增加土壤氮素代謝相關(guān)的氨化細(xì)菌、硝酸細(xì)菌、亞硝酸細(xì)菌、自生固氮菌等功能性微生物數(shù)量[35]。小麥—烤煙套作能夠提高土壤耕層中土壤微生物群落多樣性指數(shù)。通過(guò)改變細(xì)菌、放線菌以及真菌的數(shù)量明顯提高了煙草土傳病害的相對(duì)防治效果，有利于煙草生長(zhǎng)[36]。

另外，土壤酶是土壤生態(tài)環(huán)境中的重要組成部分，對(duì)土壤養(yǎng)分的分配和轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化及土壤的復(fù)合利用有重要影響[37]。長(zhǎng)期連作煙田的轉(zhuǎn)化酶、脲酶、中性磷酸酶和過(guò)氧化氫酶活性顯著下降。這樣直接影響土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化及作物對(duì)土壤養(yǎng)分的有效吸收[34，38]。套作可以提升連作土壤酶活性，其中提高過(guò)氧化氫酶活性23.75%、脲酶活性38.15%、蔗糖酶活性129.60%[39]。烤煙與苜蓿、黑麥草、蘿卜等作物能提高土壤過(guò)氧化氫酶活性。套作通過(guò)提高過(guò)氧化氫酶、脲酶和蔗糖酶的活性，來(lái)提高對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收利用。

1.5 增強(qiáng)抗病能力

套作模式防治病蟲(chóng)害是生物多樣性防治病蟲(chóng)害理論的重要組成部分，即將具有各種抗性基因的作物有效的組合在一起，形成一個(gè)具有多個(gè)抗性基因的整體，從而到達(dá)防控各種病蟲(chóng)害的目的。薛超群等[40]研究表明，與烤煙單作相比，烤煙間作花生、黑麥草、大蒜均對(duì)煙草黑脛病有顯著的防控效果。劉麗芳等[41-42]、曾慶飛等[43]認(rèn)為，烤煙間作牧草對(duì)煙草病毒病、赤星病有明顯的控制效果。候占領(lǐng)[44]研究表明，煙麥套作能夠有效地防控?zé)煵莼ㄈ~病，最佳防治效果到達(dá)97.4%。劉會(huì)忠等[45]研究表明，烤煙與小麥套作能極顯著降低烤煙的PVY發(fā)病率，特別是雙行小麥單行煙栽培方式對(duì)防治烤煙 PVY效果更好。

2 烤煙套作存在的問(wèn)題及其解決措施

2.1 合理設(shè)置共生期

烤煙與套作作物共生期的合理設(shè)置是影響煙葉產(chǎn)質(zhì)量和套作效果的核心問(wèn)題，烤煙在與其他作物套作時(shí)，由于共生期長(zhǎng)短的不同，顯然會(huì)引起作物之間水、光、肥的利用問(wèn)題，由此造成農(nóng)民難以確定套作時(shí)間、套作作物和品種。例如煙麥共生期是影響麥套煙生長(zhǎng)發(fā)育的主要因素之一，研究結(jié)果表明煙麥共生期長(zhǎng)短能顯著地影響烤煙前期、中期的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程，對(duì)烤煙的成熟采收期、產(chǎn)量、上中等煙比例、煙葉含水量有一定的影響[46]。因此，要基于作物生長(zhǎng)發(fā)育特征，通過(guò)共生期的可塑度來(lái)協(xié)調(diào)套作作物與烤煙之間的競(jìng)爭(zhēng)矛盾，達(dá)到互利共生的作用。例如在烤煙與冬小麥套作模式中，烤煙的移栽時(shí)期一般為4月底至5月中旬，這段時(shí)間為小麥成熟期，共生期大致為30 d。煙薯套作模式中，在烤煙成熟期套作甘薯，共生期可以為40 d左右。

2.2 田間管理優(yōu)化

烤煙是一個(gè)精耕細(xì)作的經(jīng)濟(jì)作物，對(duì)于大田整地有著嚴(yán)格的要求，如果在其他作物生育后期套作烤煙勢(shì)必會(huì)造成大田整地難以操作問(wèn)題。因此，必須將烤煙及其后茬套作作物作為一個(gè)有機(jī)整體，充分兼顧2種作物特點(diǎn)，進(jìn)行合理的田間管理措施優(yōu)化，盡量減少套作給烤煙生產(chǎn)帶來(lái)的影響。例如，烤煙整地操作中，應(yīng)充分考慮后續(xù)套作作物，保證烤煙合理的株行距要求。比如小麥后套作烤煙一般采取4行小麥1行烤煙，甘薯套種于煙壟兩邊，每壟2行。

2.3 病蟲(chóng)害問(wèn)題

由于不同作物有著不同的感病性，這就可能會(huì)造成作物間某些病蟲(chóng)害的加重。烤煙前作忌茄科作物，因此套作時(shí)也不能為茄科作物。楊 承等[47]研究表明煙草馬鈴薯套作對(duì)煙草主要病害的發(fā)生均有顯著影響，套作會(huì)加重青枯病、馬鈴薯Y病毒病、TMV、CMV的發(fā)病率。

2.4 施肥技術(shù)的問(wèn)題

不同的作物有著不同的需肥規(guī)律，烤煙對(duì)N、P、K的需求比較大，特別是K元素是煙草的品質(zhì)元素。因此，烤煙在與其他作物套作時(shí)，施肥量以及施肥種類(lèi)是一項(xiàng)非常難以把握的技術(shù)。農(nóng)民是難以短時(shí)間掌握的，掌握不好就會(huì)造成生產(chǎn)成本增加，甚至事與愿違，得不償失。因此，烤煙套作中，烤煙生產(chǎn)堅(jiān)持施用有機(jī)肥為主，以無(wú)機(jī)復(fù)合肥為輔。若是前期作物為烤煙，則套作作物可以較常規(guī)水平少施肥甚至不施肥，若后期為烤煙，則套作作物施肥用常規(guī)施肥水平。麥煙套作，麥稈還田可以滿足烤煙所需的K肥?？緹熍c甘薯皆為喜K作物，且兩者不存在N、P肥的爭(zhēng)肥矛盾，甘薯可以充分利用烤煙剩余的K肥[15]。此外烤煙與豆科作物套作可以提高土壤中N的含量，因此在烤煙生產(chǎn)中可以減少N 的施用量。

3 小結(jié)與展望

套作在改善土壤環(huán)境，控制病蟲(chóng)害和提高土地產(chǎn)出方面的作用已毋庸置疑，套作在烤煙生產(chǎn)中的嘗試也已證明，合理的烤煙套作可提高水、肥、氣、熱的利用率，增加作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)、抑制雜草滋生和病蟲(chóng)害的蔓延。鑒于烤煙生產(chǎn)的特殊性，在進(jìn)行烤煙套作模式研究時(shí)，首先必須充分考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件，因地制宜選擇套作作物的種類(lèi)。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)必須選擇具有典型的基因型代表，科學(xué)合理地組合，從而形成一個(gè)具有多個(gè)優(yōu)良基因的整體，來(lái)達(dá)到提高產(chǎn)質(zhì)量，防治病蟲(chóng)害的作用。此外，套作中還必須考慮作物之間互利互補(bǔ)關(guān)系，例如株高、粗壯等問(wèn)題，合理的配置作物空間結(jié)構(gòu)，盡量做到互利互補(bǔ)。另外，還應(yīng)充分研究共生期的長(zhǎng)短、其他作物與烤煙的水、肥、光的利用，以及大田整地、施肥等問(wèn)題。

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