張習(xí)超 關(guān)統(tǒng)偉 向慧平 王鵬昊 趙順先 李智強 林宜錦 歐夢瑩
摘要 為探究施地佳酸化土壤調(diào)理劑對酸化土壤的改良作用及其在烤煙上的應(yīng)用效果,通過設(shè)置田間小區(qū)試驗,分析施地佳酸化土壤調(diào)理劑對提高土壤肥力、增加烤煙產(chǎn)量的情況。結(jié)果表明,施地佳酸化土壤調(diào)理劑可有效提升土壤pH值(土壤pH值從4.58提高到5.71)。另外,不同程度地提高了土壤堿解氮、速效磷、速效鉀的含量,降低了交換性鋁含量,烤煙產(chǎn)量較習(xí)慣施肥對照增加277.89 kg/hm2,增幅為12.63%。在烤煙品質(zhì)方面,在pH值4.58的酸性土壤上施用施地佳酸化土壤調(diào)理劑有利于烤煙氮、磷、鉀養(yǎng)分的積累,施地佳酸化土壤調(diào)理劑處理糖堿比為煙葉上部10.01、中部9.90和下部8.96,較習(xí)慣施肥對照要協(xié)調(diào),氮堿比為上部0.87、中部0.91和下部0.86,較習(xí)慣施肥對照協(xié)調(diào)??傮w來看,施用施地佳酸化土壤調(diào)理劑后,土壤pH值、烤煙產(chǎn)量及煙葉品質(zhì)方面得到提升。
關(guān)鍵詞 烤煙;施地佳酸化土壤調(diào)理劑;酸化土壤;改良;品質(zhì)
中圖分類號 S572 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)03-0001-02
20世紀80年代后的20年內(nèi),我國酸化土地面積已達到全國耕地面積的40%以上[1]。土壤pH值的降低會影響土壤中相關(guān)微生物多樣性和酶類活性[2],并且會造成土壤中重金屬離子的溶出,致使農(nóng)產(chǎn)品吸收大量可溶性重金屬離子,從而降低農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和影響人類的健康[3]。不適宜的土壤pH值對烤煙根部造成極大傷害,從而影響根系的吸收功能[4]。在pH值過低的土壤中,煙葉中的煙堿含量有增加的趨勢,糖堿比則趨于不協(xié)調(diào),從而影響煙葉品質(zhì)[5],同時土壤中鈣、鎂、鉀的有效量降至最低,常會發(fā)生烤煙死根現(xiàn)象[6]。為使土壤pH值能適宜于煙草生長,常施用白云石粉或石灰石粉來調(diào)控土壤pH值,但往往忽視所用調(diào)理劑對土壤煙草生長和品質(zhì)的影響[7]。在酸化土壤改良過程中,施用土壤改良劑能較好地降低土壤酸性,提高土壤速效肥力[8]。施地佳酸化土壤調(diào)理劑主要功能是調(diào)理酸性土壤理化性質(zhì)、提高有機質(zhì)含量、增強土壤酸化緩沖能力。
為驗證施地佳酸化土壤調(diào)理劑對植煙區(qū)酸性土壤的改良效果及對烤煙生長發(fā)育和品質(zhì)的影響,在昆明市尋甸縣烤煙大田上進行灌根試驗,對比習(xí)慣施肥與在習(xí)慣施肥的基礎(chǔ)上增施施地佳酸化土壤調(diào)理劑的使用效果,以期為大面積推廣應(yīng)用該產(chǎn)品提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗概況
田間試驗于2016年在昆明市尋甸縣進行,種植地面平整,排灌方便,肥力均勻中等。供試烤煙品種:南江3號,由中煙玉溪種子公司提供。
施地佳酸化土壤調(diào)理劑(主要由植酸、植酸酶、枸櫞酸、羽毛水解復(fù)合氨基酸、衣康酸和十二烷基硫酸鈉組成),由西華大學(xué)和成都華宏生物科技有限公司共同研制,由成都華宏生物科技有限公司生產(chǎn)??緹煂S梅剩?0-10-23),由當?shù)責(zé)熑~站提供。
1.2 試驗設(shè)計
試驗設(shè)2個處理,分別為CK:習(xí)慣施肥,按當?shù)厥┓柿亢褪褂梅椒ㄟM行;處理T1:習(xí)慣施肥+施地佳酸化土壤調(diào)理劑,第1次灌根在移栽后1周進行,用施地佳酸化土壤調(diào)理劑30 kg/hm2兌水稀釋400~500倍澆煙苗;第2次灌根在煙苗移栽后20 d,用施地佳酸化土壤調(diào)理劑30 kg/hm2兌水稀釋400~500倍澆煙苗;第3次灌根在煙苗移栽35 d后,用施地佳酸化土壤調(diào)理劑30 kg/hm2兌水稀釋400~500倍澆煙苗。3次重復(fù),每個重復(fù)種植40個小區(qū),共設(shè)240個小區(qū),面積共11 400 m2,田間農(nóng)事操作同當?shù)靥厣珒?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范。
1.3 調(diào)查內(nèi)容與方法
農(nóng)藝性狀的測定參照YC/T 142—2010。各試驗數(shù)據(jù)均以3次重復(fù)的平均值為最終結(jié)果。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同處理對烤煙收獲后土壤肥力及物理性狀的影響
由表1可知,處理T1與CK在烤煙收獲后土壤有機質(zhì)、全氮含量方面無明顯差異,堿解氮、速效磷、速效鉀分別提高25.00%、4.58%、228.29%,交換性鋁下降49.75%,pH值由4.58上升到5.71,上升率達到24.40%,這個pH值非常適合烤煙的生長。
2.2 不同處理對烤煙生長發(fā)育的影響
由表2可知,在擺盤期、現(xiàn)蕾期和打頂期方面處理T1較CK提前2~3 d。由此說明,施地佳酸化土壤調(diào)理劑對促進烤煙生長發(fā)育、提前大田生育期有一定作用。
2.3 不同處理對烤煙農(nóng)藝性狀的影響
由表3可知,施用施地佳酸化土壤調(diào)理劑對烤煙的莖高、莖圍、葉片數(shù)以及最大葉寬均無顯著影響,但顯著降低了烤煙的最大葉長。處理T1的最大葉長較CK降低了4.67%。由表4可知,處理T1烤煙的產(chǎn)量較CK增加277.89 kg/hm2,增產(chǎn)率為12.63%。
2.4 不同處理對烤煙養(yǎng)分含量和品質(zhì)的影響
由表5可知,施用施地佳酸化土壤調(diào)理劑在氮、磷、鉀含量方面高于習(xí)慣施肥對照,并且屬于適中范圍,說明在pH值4.58的酸性土壤上施用施地佳酸化土壤調(diào)理劑有利于烤煙氮、磷、鉀養(yǎng)分的積累。處理T1較CK降低了煙葉總糖和煙堿的含量,蛋白質(zhì)含量均較CK不同程度提升,在氯離子方面變化不大,整體來看施用施地佳土壤調(diào)理使得烤煙養(yǎng)分和品質(zhì)得到了改善。
一般認為,煙葉糖堿比接近10時煙氣酸堿比例較為協(xié)調(diào),氮堿比接近1煙氣余味較好,煙氣刺激性小[9]。由圖1可知,處理T1煙葉糖堿比上部(10.01)、中部(9.89)和下部(8.96)均較CK要協(xié)調(diào);由圖2可知,處理T1煙葉氮堿比上部(0.87)、中部(0.91)和下部(0.86)均較CK協(xié)調(diào)??傮w結(jié)果表明,施用施地佳調(diào)理劑可使烤煙煙葉品質(zhì)更為協(xié)調(diào)。
3 結(jié)論與討論
本試驗結(jié)果表明,與習(xí)慣施肥對照相比,施用施地佳酸化土壤調(diào)理劑在土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量和pH值方面分別提高了25.00%、4.58%、228.29%和24.40%,交換性鋁含量下降49.75%。土壤有效磷與同類土壤改良劑差異不大,但交換性鋁下降明顯,土壤交換性鋁與土壤交換性氫一起組成了土壤的交換性酸總量,是土壤酸度的容量指標。使用施地佳酸化土壤調(diào)理劑后土壤的pH值上升的同時交換性鋁含量明顯下降,這可能是改善烤煙土壤養(yǎng)分狀況和pH值變化的主要原因。pH值降低越快,土壤活性鋁增加的越快[10],當土壤酸度過大(pH<4.8)時,土壤交換性鋁可占陽離子交換量的95%以上,使作物根系受害[11]。有關(guān)研究表明,使用稀釋營養(yǎng)液使pH值從4.5提高到4.6時可使鋁離子濃度降低26%[12],這表明酸性土壤的pH值與交換性鋁含量成負相關(guān),土壤pH值和交換性鋁具有密切的聯(lián)系,這與本試驗pH值提高24.40%同時交換性鋁下降49.75%的結(jié)果一致。
鉀能促進植株莖桿健壯,增強葉片光合作用,是植物生長的必需元素,但在酸化土壤中常伴隨著鉀素的缺乏,主要是由于 H+ 和Al3+ 占據(jù)鉀素交換位點,從而引起鉀素的缺失[13],可施用石灰將大量的Al3+ 和羥基鋁離子轉(zhuǎn)為沉淀,減少與鉀素競爭吸附位點,增加鉀素有效性和含量[14]。本試驗速效鉀提高了228.29%,較同類理想的金明珠調(diào)理劑速效鉀含量增加172.99%還要高[15]。土壤速效鉀的提升使得烤煙各部位的全鉀含量高于對照組,從而改善了烤煙的生長,烤煙產(chǎn)量較習(xí)慣施肥對照提高12.29%。
王艷麗等[16]研究認為,煙葉長度降低,其氮堿比和糖堿比會上升,煙堿含量下降。本試驗結(jié)果表明,煙葉長度較習(xí)慣施肥對照降低4 cm,并且施地佳酸化土壤調(diào)理劑處理煙葉糖堿比為上部10.01、中部9.89和下部8.96,均較習(xí)慣施肥對照高;烤煙氮堿比為上部0.87、中部0.91和下部0.86,均較習(xí)慣施肥對照高,并且糖堿比和氮堿比更為協(xié)調(diào),改善了煙葉品質(zhì)。施地佳酸化土壤調(diào)理劑能對酸化土壤有較好的改良作用,為酸化土壤條件下的優(yōu)質(zhì)卷煙生產(chǎn)提供了很好的指導(dǎo)作用,對于常規(guī)酸化土壤的改良也具有重要的意義。
4 參考文獻
[1] 成杭新,嚴光生,沈夏初,等.化學(xué)定時炸彈:中國陸地環(huán)境面臨的新問題[J].長春科技大學(xué)學(xué)報,1999,29(1):68-73.
[2] 王富國,宋琳,馮艷,等.不同種植年限酸化果園土壤微生物學(xué)性狀的研究[J].土壤通報,2011(1):46-50.
[3] 張永春,汪吉東,陳明星,等.長期不同施肥對太湖地區(qū)典型土壤酸化的影響[J].土壤學(xué)報,2010,47(3):465-472.
[4] 劉國順,楊超,祖朝龍,等.不同類型植煙土壤微生物動態(tài)變化分析[J].中國煙草學(xué)報,2007,13(5):38-43.
[5] 劉鵬.曲靖沾益煙區(qū)氣候、土壤因素及烤煙品質(zhì)的綜合評價[D].鄭州:河南農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.
[6] 張秋菊.典型濃香型煙區(qū)不同肥料配比對植煙土壤養(yǎng)分、煙葉品質(zhì)的影響研究[D].鄭州:河南農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.
[7] 宋澤民,陳永安,李余湘,等.不同酸堿性復(fù)合肥對煙草及根際土壤化學(xué)特性的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2015(6):22-23.
[8] 張東,扈強,杜詠梅,等.植煙土壤酸化及改良技術(shù)研究進展[J].中國煙草科學(xué),2013(5):113-118.
[9] 劉國順.煙草栽培學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003.
[10] 戎秋濤,楊春茂,徐文彬,等.模擬酸雨對浙東北紅壤中鹽基離子和鋁的淋失影響研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報,1997,17(1):32-38.
[11] 黃昌勇,沈冰.硅對大麥鋁毒的消除和緩解作用研究[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2003(1):98-101.
[12] 劉擁海,俞樂.植物解鋁毒機理的研究進展[J].肇慶學(xué)院學(xué)報,2004,25(5):51-53.
[13] 占麗平,李小坤,魯劍巍,等.土壤鉀素運移的影響因素研究進展[J].土壤,2012,44(4):548-553.
[14] 梅旭陽,高菊生,楊學(xué)云,等.紅壤酸化及石灰改良影響冬小麥根際土壤鉀的有效性[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2016(6):1568-1577.
[15] 陳平,陳大超,甘濤,等.不同土壤調(diào)理劑對柑橘園酸性土壤的改良效果初報[J].南方農(nóng)業(yè),2017,11(31):21-25.
[16] 王艷麗,劉國順.磷肥用量對煙葉細胞壁物質(zhì)含量和煙葉厚度的影響[J].煙草科技,2005(5):41-44.