不同連作年限植煙土壤養(yǎng)分含量分析

彭友　陳代榮　陽顯斌　李中權(quán)　孟祥　張長(zhǎng)華　梁永江

摘 要：試驗(yàn)研究了不同烤煙連作年限土壤內(nèi)養(yǎng)分的變化規(guī)律。結(jié)果表明，連作5年土壤內(nèi)全氮含量顯著高于連作20年土壤，連作3年土壤內(nèi)堿解氮含量顯著高于連作5年以上土壤；土壤內(nèi)全鉀、緩效鉀、速效鉀含量表現(xiàn)為隨著連作年限的增加呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，但是連作20年土壤內(nèi)緩效鉀含量顯著高于連作3年土壤；土壤內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量不因連作年限的增加而發(fā)生顯著變化，不同連作年限之間無顯著差異；土壤內(nèi)全磷含量隨著連作年限的增加表現(xiàn)出顯著升高的變化趨勢(shì)。綜合分析認(rèn)為，烤煙連作會(huì)導(dǎo)致土壤內(nèi)部分養(yǎng)分含量顯著增加。

關(guān)鍵詞：連作；土壤養(yǎng)分；養(yǎng)分變化

中圖分類號(hào)：S158.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.05.007

Abstract： In this paper， the changes of soil nutrients in different flue-cured tobacco continuous cropping years were studied. The results showed that the total nitrogen content in soil of 5 years continuous cropping treatment was significantly higher than that of 20 years continuous cropping soil. Alkali-hydrolyzable nitrogen content in soil of continuous cropping 3 years was significantly higher than that of 5 years continuous cropping soil. Soil total potassium， slow-release potassium， available potassium content with increased first and then decreased change， but the K content in 20 years continuous cropping soil was significantly higher than that of 3 years continuous cropping soil. Soil organic matter content had no significant change with the increase in continuous cropping， there was no significant difference between different years of continuous cropping. Total phosphorus content with the increase of continuous cropping years showed significant change. Comprehensive analysis showed that continuous cropping of flue-cured tobacco could lead to a significant increase in soil nutrient content.

Key words： continuous cropping； soil nutrient； nutrient change

我國(guó)由于地少人多，很多地區(qū)的烤煙不得不進(jìn)行連作栽培，使得烤煙生產(chǎn)中產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降、經(jīng)濟(jì)效益降低的現(xiàn)象發(fā)生[1]。植物長(zhǎng)期連作后，由于長(zhǎng)期吸收相似的營(yíng)養(yǎng)元素，常常會(huì)造成部分營(yíng)養(yǎng)元素在土壤內(nèi)缺乏，持續(xù)限制植物的正常生長(zhǎng)[2]，生產(chǎn)中為了提高作物產(chǎn)量，常常采取人工施肥的方式為土壤補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)元素，但是隨著連作年限的延長(zhǎng)，人工補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)植物生長(zhǎng)的促進(jìn)作用也十分有限[3]。從云南烤煙的研究結(jié)果來看，連作會(huì)導(dǎo)致土壤內(nèi)各種酶的失衡，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致煙葉生長(zhǎng)速率顯著減弱，從而導(dǎo)致煙葉質(zhì)量下降[4]。連作不僅會(huì)影響土壤養(yǎng)分變化，同時(shí)還會(huì)影響烤煙的正常生長(zhǎng)，例如在黑龍江的烤煙連作研究中，烤煙干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為隨著連作年限的增加而顯著降低，特別是根系生長(zhǎng)受到影響最大[5]；隨著連作年限的延長(zhǎng)，煙葉品質(zhì)顯著降低，特別是煙葉中煙堿含量，降低幅度達(dá)到了極顯著的程度，分析原因認(rèn)為，可能是由長(zhǎng)期連作導(dǎo)致土壤內(nèi)養(yǎng)分供應(yīng)失調(diào)所導(dǎo)致[6]。在前人的相關(guān)研究中，關(guān)于貴州地區(qū)烤煙重茬連作對(duì)土壤養(yǎng)分影響的相關(guān)報(bào)道較少。

本研究通過對(duì)烤煙多年連作后土壤養(yǎng)分變化的分析，以期為烤煙栽培中科學(xué)合理施肥，控制連作障礙提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)設(shè)在貴州省遵義市湄潭縣，位于貴州省北部，為烤煙適宜種植區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫14.9 ℃。湄潭縣種煙歷史悠久，1985年上海煙草集團(tuán)有限公司就在湄潭建立廠辦基地，也是全國(guó)最早的工商共建基地單元之一，常年種植烤煙3.33×103～4.67×103 hm2，煙葉產(chǎn)量5.00×106～7.5×106 kg。

1.2 試驗(yàn)取樣方法

于2015年8月，在烤煙中部煙葉成熟期，選取烤煙種植品種、施肥和管理措施一致的地塊，采集連作烤煙3，5，10，15，20年的土壤樣品。在不同種植年限地塊采集烤煙根部周圍耕層土壤，同一地塊采集5個(gè)點(diǎn)土壤混合為一個(gè)土壤樣品，每個(gè)地塊采集土壤鮮樣3個(gè)。采樣時(shí)，先剔除表層帶雜草、烤煙植株凋落物等雜物，然后再采集約為1 kg左右鮮土壤。采集的混合土壤樣品混勻后，過篩，于4 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及分析方法

土壤全氮含量的測(cè)定采用半微量開氏法，土壤中全磷含量的測(cè)定采用硫酸-高氯酸消煮法，土壤內(nèi)堿解氮含量測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法，土壤內(nèi)全鉀、速效鉀、緩效鉀含量測(cè)定均采用火焰光度計(jì)法，土壤有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)圖表采用Excel 2013制作，顯著性檢驗(yàn)采用DPS 7.05軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同連作年限土壤全氮和堿解氮含量變化

由圖1可知，不同連作年限土壤內(nèi)全氮含量不同，其中， 連作5年烤煙土壤內(nèi)全氮含量最高，其次為連作3年土壤，2個(gè)年限土壤全氮含量相差0.03個(gè)百分點(diǎn)，且差異顯著；連作超過10年后，土壤內(nèi)全氮含量表現(xiàn)為隨著連作年限的增加而降低的變化趨勢(shì)，但是連作10年以上的土壤全氮含量間并無顯著差異，表明烤煙連作年限在5年以下對(duì)土壤內(nèi)全氮含量影響不明顯，連作10年與連作3年和5年相比差異顯著，證明烤煙連作年限超過10年對(duì)土壤內(nèi)全氮含量影響較大，同時(shí)試驗(yàn)結(jié)果也反映出烤煙連作年限超過10年后，即使再增加連作年限也不會(huì)導(dǎo)致土壤內(nèi)全氮含量降低。從土壤內(nèi)堿解氮含量變化上來看，連作3年土壤內(nèi)含量最高，顯著高于連作5年以上土壤，但連作3年和5年間土壤無顯著差異，而連作20年土壤顯著低于連作15年土壤，表明土壤連作5～15年，土壤內(nèi)的堿解氮含量并不會(huì)顯著降低，而連作年限達(dá)到20年時(shí)，土壤內(nèi)堿解氮含量會(huì)顯著降低。

2.2 不同連作年限土壤內(nèi)鉀含量變化規(guī)律

由圖2可知，不同連作年限土壤內(nèi)鉀含量存在較大差異。從全鉀含量上來看，連作5年和15年土壤內(nèi)的全鉀含量相對(duì)比較高，而連作10年和20年地塊的全鉀含量相對(duì)比較低，特別是連作10年的土壤，全鉀含量最低，其次是連作3年的土壤；方差分析結(jié)果表明，不同連作年限之間全鉀含量均存在顯著差異，表明連作年限增加一定程度上可以提高土壤內(nèi)的全鉀含量。緩效鉀和速效鉀含量變化規(guī)律相似，均表現(xiàn)為隨著連作年限的增加先升高后降低的變化趨勢(shì)，但是連作5年以上土壤內(nèi)的緩效態(tài)鉀和速效鉀含量均高于連作3年土壤。從緩效鉀含量的變化上來看，連作5年以上的土壤內(nèi)緩效鉀含量分別比連作3年土壤提高133.68%，152.67%，145.13%，98.92%，其中，連作10年對(duì)土壤內(nèi)緩效態(tài)鉀含量增加效果最顯著；速效鉀含量表現(xiàn)為連作10年土壤內(nèi)最高，連作3年土壤內(nèi)最低，且差異顯著，連作5年和15年土壤顯著高于連作3年土壤，連作20年土壤與連作3年土壤之間無顯著差異，表明土壤連作5～15年可以較好地提高土壤內(nèi)速效鉀含量，但是超過20年后，速效鉀含量又表現(xiàn)出降低的變化趨勢(shì)。從烤煙連作土壤內(nèi)鉀含量的變化來看，連作15年以下對(duì)土壤內(nèi)鉀含量的影響相對(duì)比較小。

2.3 不同連作年限土壤內(nèi)有機(jī)質(zhì)和全磷含量變化規(guī)律

由表1可知，不同連作年限土壤內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量變化較大，但總體保持相對(duì)比較穩(wěn)定的狀態(tài)。連作10年土壤內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量最高，其次為連作3年土壤，連作5年土壤最低，但是所有土壤內(nèi)的有機(jī)質(zhì)含量之間無顯著差異，說明烤煙連作對(duì)土壤內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量沒有顯著影響。從全磷含量上來看，土壤內(nèi)全磷含量連作10年以上土壤相同，均為0.08%，連作5年土壤內(nèi)全磷含量最高，顯著高于連作10年土壤，連作3年土壤內(nèi)全磷含量最低，顯著低于連作5年以上土壤，表明烤煙連作一定程度上可以提土壤內(nèi)全磷含量。

3 討論與結(jié)論

研究烤煙連作土壤內(nèi)養(yǎng)分變化情況可以為烤煙栽培中科學(xué)合理地施用養(yǎng)分提供理論依據(jù)。分析數(shù)據(jù)結(jié)果表明，連作5年以下土壤內(nèi)全氮含量不僅沒有降低，還表現(xiàn)出略有升高的趨勢(shì)，但是烤煙連作5年后生長(zhǎng)勢(shì)會(huì)顯著降低[7]，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能與烤煙吸收量降低有關(guān)，由于烤煙生長(zhǎng)勢(shì)降低，最終導(dǎo)致從土壤內(nèi)吸收的氮元素降低，使土壤內(nèi)全氮含量略有升高的趨勢(shì)，但是連作10年以上土壤內(nèi)全氮含量表現(xiàn)出逐漸降低的變化趨勢(shì)，這可能與土壤的養(yǎng)分失衡有關(guān)。土壤內(nèi)堿解氮含量與全氮含量變化不同，烤煙連作后，土壤內(nèi)堿解氮含量下降比較顯著，這可能也是導(dǎo)致烤煙生長(zhǎng)勢(shì)降低的主要原因之一。從土壤內(nèi)鉀含量的變化上來看，無論是全鉀、緩效鉀還是速效鉀含量，均表現(xiàn)為隨連作年限增加而增加的趨勢(shì)，但是連作20年后會(huì)有一定程度的降低，這可能與烤煙栽培中施肥有關(guān)，由于連作年限超過5年后烤煙生長(zhǎng)勢(shì)會(huì)顯著降低，從而影響烤煙對(duì)鉀營(yíng)養(yǎng)的吸收[8]，所以，會(huì)出現(xiàn)土壤內(nèi)鉀營(yíng)養(yǎng)含量較高的現(xiàn)象。從土壤有機(jī)質(zhì)含量的變化上來看，連作年限增加對(duì)土壤內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量的影響較小，并且土壤內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量比較穩(wěn)定，說明連作對(duì)土壤內(nèi)的有機(jī)質(zhì)含量影響不顯著[9]。土壤內(nèi)全磷含量一直處于較低值，表現(xiàn)為隨連作年限增加土壤內(nèi)全磷含量顯著增加的變化趨勢(shì)[10-14]，分析原因認(rèn)為，除了與烤煙吸收量降低有關(guān)之外，還與土壤內(nèi)固定較多的磷有關(guān)。

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