腐植酸對(duì)植煙土壤的改良修復(fù)和煙葉品質(zhì)影響研究進(jìn)展

高華軍 羅 剛 林北森

(廣西壯族自治區(qū)煙草公司百色市公司科研所 百色 533000)

腐植酸對(duì)植煙土壤的改良修復(fù)和煙葉品質(zhì)影響研究進(jìn)展

高華軍 羅 剛 林北森

(廣西壯族自治區(qū)煙草公司百色市公司科研所 百色 533000)

植煙土壤狀況是影響煙葉品質(zhì)的重要因素，加大植煙土壤的保育，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)煙葉。分析了腐植酸對(duì)植煙土壤酸堿度、養(yǎng)分、水分狀況、物理特性、微生物、酶活性等的影響及對(duì)養(yǎng)分失衡、受污染植煙土壤的修復(fù)效果，簡(jiǎn)要總結(jié)了植煙土壤上施用腐植酸對(duì)煙葉品質(zhì)的影響，提出了今后煙草上推廣使用腐植酸的重點(diǎn)工作，可為植煙區(qū)通過(guò)腐植酸改良修復(fù)土壤提供參考。

腐植酸 植煙土壤 改良 修復(fù)

腐植酸是土壤有機(jī)質(zhì)的主要成分。它具有弱酸性、膠體性、吸附性、絡(luò)合性及氧化還原性等特點(diǎn)，可提高土壤保肥供肥能力，形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，改善土壤狀況[1]。因此，腐植酸具有天然、綠色、環(huán)保、低碳的自然屬性。2015年召開(kāi)的十八屆五中全會(huì)提出了五大發(fā)展理念，其中的綠色發(fā)展理念要求必須加強(qiáng)對(duì)土壤的生態(tài)保護(hù)。2016年全國(guó)各煙葉產(chǎn)區(qū)均采取得力措施加強(qiáng)對(duì)土壤保育技術(shù)的研究、推廣和落實(shí)工作。腐植酸肥作為一種環(huán)境友好型的有機(jī)肥料，有利于農(nóng)業(yè)的生態(tài)保護(hù)，并已在綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。而生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉與植煙土壤狀況關(guān)系重大。因此，本文總結(jié)了腐植酸對(duì)植煙土壤的改良修復(fù)及煙葉品質(zhì)的研究進(jìn)展，以期為煙區(qū)推廣應(yīng)用腐植酸提供參考借鑒。

1 腐植酸對(duì)植煙土壤的影響

1.1 對(duì)植煙土壤酸堿度的影響

植煙土壤酸堿度是影響土壤養(yǎng)分、形態(tài)、有效性的重要因素，一般認(rèn)為植煙土壤pH在5.5～6.5之間，煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量較佳[2]。因此，調(diào)控土壤酸堿度是當(dāng)前煙葉產(chǎn)區(qū)土壤保育改良的重點(diǎn)工作之一。研究表明，腐植酸肥可降低堿性土壤的pH值，且隨施用量的增加降幅增大[3]。腐植酸對(duì)土壤的酸化作用，與腐植酸自身的酸性對(duì)土壤直接產(chǎn)生的酸化作用有關(guān)，主要是由于腐植酸刺激根系向外分泌能力增強(qiáng)，產(chǎn)生較多的有機(jī)物質(zhì)和H+，并釋放入土壤，從而降低了根際土壤pH值。另外，偏堿性煙田腐植酸和硫酸鐵配施降低土壤pH的效果更好，這與腐植酸吸附絡(luò)合Fe3+的特性有關(guān)，促進(jìn)了硫酸鐵在土壤溶液中水解產(chǎn)生大量H+，而使土壤進(jìn)一步酸化[4]。對(duì)于pH處于中性至微堿性范圍的土壤，腐植酸肥料處理的土壤pH在烤煙現(xiàn)蕾至圓頂期降低比較明顯[5]。腐植酸對(duì)偏堿性土壤的這種作用，有利于煙草的生長(zhǎng)和品質(zhì)的改善[3]。

1.2 對(duì)植煙土壤養(yǎng)分的影響

腐植酸能提高植煙土壤中的養(yǎng)分含量，協(xié)調(diào)土壤營(yíng)養(yǎng)狀況。葉協(xié)鋒等研究表明，施用腐植酸能提高當(dāng)季土壤中有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀含量，且施用腐植酸能提高煙株整個(gè)生育期中土壤氮素的有效性，明顯提高團(tuán)棵期土壤中速效磷含量及煙株生長(zhǎng)后期速效鉀含量[6]。高華軍等研究得出，施用腐植酸肥對(duì)提高土壤速效鉀的效果最為明顯[5]。張文靜等研究表明，通過(guò)施用腐植酸提高了土壤主要養(yǎng)分的含量，有利于煙葉中性致香物質(zhì)的生成，并以常規(guī)施肥+150 kg/hm2腐植酸鉀的處理效果最好[7]。

1.3 對(duì)植煙土壤水分狀況和物理性狀的影響

腐植酸能改善土壤的水分狀況和物理性狀。葉協(xié)鋒等報(bào)道，施用腐植酸可增強(qiáng)土壤的保水能力，特別是在現(xiàn)蕾期，施用腐植酸750 kg/hm2處理的土壤含水量比CK提高近3.5%；施用腐植酸也能降低土壤容重、提高土壤孔隙度，其中在旺長(zhǎng)期施用腐植酸750 kg/hm2處理容重比CK降低0.09 g/cm3左右[6]。特別對(duì)連作多年的植煙土壤，施用腐植酸作基肥可降低煙田土壤容重，提高土壤含水量，增加土壤養(yǎng)分，并明顯促進(jìn)煙株生長(zhǎng)，腐植酸施用量以300 kg/hm2的效果最好[8]。雨養(yǎng)煙田施用腐植酸肥料能調(diào)節(jié)其土壤水分狀況，提高土壤含水量、土壤貯水量和煙葉的水分利用效率[9]。

1.4 對(duì)植煙土壤微生物和酶活性的影響

土壤微生物數(shù)量是衡量土壤肥力、質(zhì)量狀況的重要指標(biāo)[10]。腐植酸對(duì)土壤微生物狀況有明顯影響。薛超群等研究表明，隨著腐植酸用量(0～180 kg/hm2)的增加，植煙土壤中放線菌的數(shù)量顯著提高、細(xì)菌真菌的數(shù)量變化不顯著[11]。施用適量的腐植酸肥和餅肥可增加土壤微生物總量，促進(jìn)烤煙根系的發(fā)育，提高烤煙的產(chǎn)值，協(xié)調(diào)煙葉的化學(xué)成分[12]；腐熟芝麻餅肥375 kg/hm2和腐植酸60 kg/hm2一起施用可以明顯增加煙草生長(zhǎng)中后期土壤中的細(xì)菌、放線菌數(shù)量[13]。腐植酸對(duì)煙草青枯菌有抑制作用，抑制率以低濃度(1/20000)和高濃度(1/2500)作用效果最為明顯[14]。腐植酸還能提高土壤酶活性。據(jù)葉協(xié)鋒等研究表明，施用腐植酸肥料使土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶的活性均比對(duì)照有不同程度提高，且腐植酸與放線菌和氨化細(xì)菌呈極顯著正相關(guān)關(guān)系[15]。據(jù)靳志麗等研究表明，腐植酸能使土壤中的蔗糖酶和磷酸酶活性分別提高6.03%～51.87%和1.99%～22.93%，腐植酸提高土壤中的磷酸酶和蔗糖酶活性，有利于提高土壤的生物學(xué)活性，促進(jìn)土壤中微生物的活動(dòng)以及養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和釋放，土壤營(yíng)養(yǎng)狀況隨之改善[16]。

2 腐植酸對(duì)植煙土壤的修復(fù)效果

2.1 對(duì)營(yíng)養(yǎng)失衡植煙土壤的修復(fù)

隨著復(fù)種指數(shù)的連年提高，加之生產(chǎn)上只重視大量元素肥料，輕視中微量元素肥料，使土壤養(yǎng)分不平衡性日益突出，尤其是微量元素缺乏現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。而腐植酸對(duì)營(yíng)養(yǎng)失衡的植煙土壤具有較好的修復(fù)效果。據(jù)劉素云等研究報(bào)道，商品土壤調(diào)理劑、聚丙烯酰胺、腐植酸3種土壤改良劑均對(duì)土壤有效錳含量有顯著改良效果，施用后土壤有效錳含量分別增加了42.85%、42.73%、40.60%，且三者間無(wú)顯著差異；3種土壤改良劑對(duì)土壤有效鋅的改良效果均不明顯，但均可促進(jìn)煙葉含鋅量，以施用腐植酸作土壤改良劑的煙葉鋅含量增幅最大，達(dá)到80.32%[17]。施用腐植酸還促進(jìn)了土壤銅、鐵的活化，顯著提高了土壤有效銅和有效鐵含量，分別較對(duì)照提高了15.7%和30.8%[17]，這種作用可以提高煙葉中銅、鐵含量，改善煙葉品質(zhì)，但過(guò)多也會(huì)造成煙葉安全風(fēng)險(xiǎn)，以適量為佳。

2.2 對(duì)受污染植煙土壤的修復(fù)

腐植酸作為土壤調(diào)理劑，還可以修復(fù)被污染的植煙土壤，改善土壤生態(tài)環(huán)境。李希希等的研究表明，在石灰、腐植酸、硫化鈉、豬糞4種土壤改良劑處理下的煙葉中鉛含量與土壤中鉛活性呈極顯著正相關(guān)，4種土壤改良劑可明顯抑制土壤中鉛的活性，顯著降低煙葉中鉛的積累量，鉛的削減率為23.16%～59.71%，且各處理與對(duì)照均達(dá)到顯著性差異，并得出施用2250 kg/hm2的腐植酸作土壤改良劑可有效削減土壤—煙草系統(tǒng)中鉛風(fēng)險(xiǎn)[18]。煙苗移栽起壟前，在土壤表層均勻撒施粒徑小于2 mm的腐植酸120 kg/hm2，能夠降低煙葉對(duì)土壤中重金屬鎘和鉛的吸收，削減率分別為34.13%、23.39%，消減效果較好[19]。對(duì)于受鉛、鎘威脅的植煙土壤，可以通過(guò)施用腐植酸等土壤改良劑來(lái)抑制鉛、鎘的其活性，生產(chǎn)出安全而優(yōu)質(zhì)的煙葉。

煙草是對(duì)除草劑較為敏感的一類(lèi)作物。近年來(lái)，不斷有煙區(qū)報(bào)道在稻煙輪作區(qū)由于稻田除草劑二氯喹啉酸使用不當(dāng)，發(fā)生土壤二氯喹啉酸殘留越來(lái)越多，威脅到后茬煙草的正常生長(zhǎng)，甚至造成煙株死亡，嚴(yán)重影響煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量[20]。因此，對(duì)煙草二氯喹啉酸藥害的修復(fù)方面的研究顯得尤為重要。彭耀東等利用腐植酸水溶肥料修復(fù)受二氯喹啉酸藥害的土壤，但對(duì)藥害的修復(fù)效果不理想，可能因?yàn)槠浯龠M(jìn)了煙株根系生長(zhǎng)，同時(shí)也促進(jìn)了煙株對(duì)土壤中殘留的二氯喹啉酸的吸入，隨著煙株內(nèi)吸入的二氯喹啉酸量不斷增加，煙株藥害逐漸加重，總體修復(fù)效果較差[21]。因此，這方面的研究尚待深入開(kāi)展。

3 腐植酸對(duì)煙葉品質(zhì)的影響

煙草是一種葉用經(jīng)濟(jì)作物，煙葉品質(zhì)的優(yōu)劣至關(guān)重要。煙葉的品質(zhì)指標(biāo)包括外觀質(zhì)量、化學(xué)成分、感官評(píng)吸、香氣質(zhì)量、物理特性等[2]。土壤質(zhì)量對(duì)煙葉品質(zhì)的優(yōu)劣影響很大，而腐植酸可改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤微生物活性，有利于土壤礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的釋放和煙株對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收[22]，能提高煙葉品質(zhì)。施用腐植酸使煙葉經(jīng)濟(jì)效益明顯提升[3]，腐植酸和化肥配施可明顯提高煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)效益，三者分別提高12.2%、29.4%、35.5%[23]。施用腐植酸能增加煙葉中總糖、還原糖的含量，降低煙葉中總植物堿和總氮含量[10]，提高煙葉中鉀含量[3]，煙葉的糖堿比、氮堿比等品質(zhì)指標(biāo)更趨合理[24]。施用腐植酸肥料還能提高煙葉中主要致香物質(zhì)含量和總致香物質(zhì)含量，促進(jìn)煙葉香氣質(zhì)量的提升[5，7]。由于施用腐植酸協(xié)調(diào)了煙葉化學(xué)成分、提高了煙葉的致香物質(zhì)含量，使得煙葉的感官評(píng)吸質(zhì)量提高，煙葉香氣質(zhì)好、香氣量足、余味舒適、刺激性小，煙葉的內(nèi)、外在質(zhì)量協(xié)調(diào)一致[5，11]。但隨腐植酸用量的增加，煙葉中的淀粉含量也隨之增加，當(dāng)施用腐植酸量超過(guò)12克/株時(shí)，煙葉中的淀粉含量偏高，不利于煙葉的品質(zhì)質(zhì)量[10]，因此，腐植酸的用量以適量為宜。

4 問(wèn)題與建議

二十世紀(jì)七八十年代，已有腐植酸在煙草生產(chǎn)上應(yīng)用的研究報(bào)道[25，26]。歷經(jīng)40多年的發(fā)展，腐植酸已經(jīng)在許多煙葉產(chǎn)區(qū)推廣應(yīng)用，具有明顯的改良和修復(fù)植煙土壤的作用，并提高了煙葉產(chǎn)量，改善了煙葉的內(nèi)在品質(zhì)[5，7，11]。但與大農(nóng)業(yè)相比，腐植酸在煙草上的推廣應(yīng)用范圍較小[27]。因此，腐植酸在煙葉生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用還需在已有的研究成果上繼續(xù)深入。結(jié)合當(dāng)前國(guó)家開(kāi)展的減肥減藥、水肥一體化及煙草行業(yè)植煙土壤保育重大專(zhuān)項(xiàng)，讓腐植酸在煙草生產(chǎn)上發(fā)揮其最大作用。今后腐植酸在煙草上的應(yīng)用還需做好以下幾方面的工作。

(1) 以煙草行業(yè)大力開(kāi)展植煙土壤保育重大專(zhuān)項(xiàng)為契機(jī)，結(jié)合煙區(qū)實(shí)際，在堿性土壤上大力推廣使用腐植酸肥，以調(diào)節(jié)土壤酸堿度，提高土壤的理化性狀，改善植煙土壤環(huán)境，促進(jìn)煙株對(duì)養(yǎng)分的吸收。同時(shí)，對(duì)于重金屬含量較高的植煙土壤，要通過(guò)施用腐植酸來(lái)修復(fù)受重金屬污染的土壤，減少煙葉對(duì)重金屬的吸收，提高煙葉安全性。做到腐植酸既對(duì)健康土壤進(jìn)行保育改良，又對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)改善。對(duì)于二氯喹啉酸污染的植煙土壤仍應(yīng)繼續(xù)開(kāi)展腐植酸與其他物質(zhì)結(jié)合對(duì)消除污染影響方面的研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)，充分挖掘腐植酸的潛力。

(2) 2016年，農(nóng)業(yè)部發(fā)布了《推進(jìn)水肥一體化實(shí)施方案(2016-2020)》，對(duì)研發(fā)水溶性肥料提出了明確要求。當(dāng)前，有關(guān)腐植酸水溶肥在煙草上的應(yīng)用有所報(bào)道[21，28]。但真正應(yīng)用到水肥一體化技術(shù)中的研究尚不多見(jiàn)。因此，煙區(qū)應(yīng)該結(jié)合煙草水肥一體化技術(shù)的推廣，積極研發(fā)適合煙草的腐植酸水溶肥，充分發(fā)揮腐植酸對(duì)改善植煙土壤和促進(jìn)煙草生長(zhǎng)及提高煙葉產(chǎn)量品質(zhì)的肥料增效劑作用。

(3) 目前，國(guó)際公認(rèn)的5大類(lèi)生物刺激素中，腐植酸位居首位[29]。對(duì)于煙草而言，應(yīng)該充分掌握腐植酸生物刺激素的特點(diǎn)，發(fā)揮腐植酸刺激素激發(fā)煙草生長(zhǎng)、增強(qiáng)煙草抗逆、提高煙葉產(chǎn)量、改善煙葉品質(zhì)等方面的功效，重點(diǎn)將腐植酸應(yīng)用到植煙土壤狀況較差、煙株抗逆性不強(qiáng)的煙葉種植區(qū)，讓腐植酸增強(qiáng)煙株抗性、協(xié)調(diào)煙葉化學(xué)成分、提高香氣質(zhì)量等，充分提高和彰顯當(dāng)?shù)責(zé)熑~的風(fēng)格特色。

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[ 19 ]黃鴻翔，李書(shū)田，李向林，等. 我國(guó)有機(jī)肥的現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析[J]. 土壤肥料，2006，(1)：3～8

[ 20 ]哈爾阿力·沙布爾，楊潤(rùn)，阿依夏木. 銅、鋅、砷過(guò)量對(duì)飼料安全性的影響——聚焦危害動(dòng)物健康隱

The Progress of Humic Acid on Conservation and Remediation of Tobacco-growing Soil and Tobacco Leaf Quality

Gao Huajun, Luo Gang, Lin Beisen
(Tobacco Science Research Institute, Baise Tobacco Company of Guangxi Province, Baise, 533000)

As the regime of tobacco-growing soil is an important factor that infl uence the quality of tobacco, it is necessary to conserve of planting tobacco soil for producing high quality tobacco leaves. Based on experiment data of pH, nutrients, water status, physical properties, microorganism and enzyme activity in tobacco-growing soil, the effects of humic acid on nutrient unbalance and soil remediation were discussed. The key point of promoting the use of humic acid on tobacco was suggested to provide proper advises for tobacco-growing areas.

humic acid; tobacco-growing soil; conservation; remediation

TQ314.1，S156

1671-9212(2017)02-0016-05

A

10.19451/j.cnki.issn1671-9212.2017.02.002

廣西壯族自治區(qū)煙草公司科技項(xiàng)目“百色優(yōu)質(zhì)生態(tài)煙葉減藥減肥提質(zhì)增效生產(chǎn)技術(shù)研究”(項(xiàng)目編號(hào)2016-02)及“廣西百色綠色生態(tài)煙葉良好農(nóng)業(yè)規(guī)范(GAP)體系建設(shè)與推廣”(項(xiàng)目編號(hào)2013-25)。

2016-08-01

高華軍，男，1981年生，高級(jí)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，E-mail：gaohuajun_81@163.com。