土地整理煙區(qū)不同有機肥施用量對烤煙生長及其品質(zhì)的影響

肖艷松，范 雄，鐘 權(quán)*，李宏光，余金龍，李云霞，何 斌，李茂龍

(1.湖南省煙草公司 郴州市公司，湖南 郴州 423000；2.湖南省郴州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，湖南 郴州 423000)

近年來，隨著現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，我國煙草農(nóng)業(yè)生產(chǎn)開展了大量的土地整理工作。土地整理改善了產(chǎn)區(qū)農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施，優(yōu)化了土壤生產(chǎn)條件，為現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了保障。同時，土地整理包括平整土地，小田塊合并為大田塊，不規(guī)整田塊整理為規(guī)整田塊等，施工過程中的大型設(shè)備對土壤的碾壓導(dǎo)致土壤壓實，對土壤的物理特性、養(yǎng)分特性和生物特性產(chǎn)生影響，會造成土壤裸露、改變土壤養(yǎng)分循環(huán)效益，引起表土層土壤微生物變化。因此，對整理土壤的修復(fù)成為了當(dāng)前研究的重點。

目前，在煙田土壤修復(fù)中采用的主要方法有深翻耕、秸稈還田、增施有機肥等，其中增施有機肥成為了植煙土壤生態(tài)保護最直接、易推廣的一項技術(shù)措施[1-2]。研究表明，增施有機肥可以促進(jìn)烤煙生長，提高烤煙產(chǎn)質(zhì)量，增強烤煙的抗病性，降低花葉病毒病和葉斑病的發(fā)病率，減少青枯病的危害[3-4]。彭華偉等研究表明，增施有機肥可以增加煙葉鉀含量，降低煙葉氮含量，改善煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性，改善煙葉品質(zhì)[5-8]。唐莉娜等研究表明，增施有機肥能改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，提高土壤微生物的活性和多樣性[9-11]。李軍營等研究表明，增施有機肥可以改善土壤的理化性狀，調(diào)節(jié)土壤的養(yǎng)分狀況，提高土壤肥力[12-13]。有機肥在烤煙生產(chǎn)上的重要作用不容置疑，但是在針對不同肥力水平的煙區(qū)和土地整理煙區(qū)的煙田，如何引導(dǎo)煙農(nóng)科學(xué)合理施用有機肥來提高烤煙產(chǎn)質(zhì)量問題方面的研究較少。目前，湖南煙區(qū)有機肥施用主要在現(xiàn)有施肥基礎(chǔ)上進(jìn)行增施，筆者探索了土地整理煙田不同有機肥施用量對土壤理化性質(zhì)及烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響，以期為改良煙區(qū)土壤、指導(dǎo)有機肥在烤煙生產(chǎn)上的合理科學(xué)使用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試驗地概況

試驗于2017年2～8月在湖南省郴州煙區(qū)進(jìn)行，地勢平坦，排灌方便，試驗地土壤理化特性見表1。供試烤煙品種為云煙87，試驗用有機肥為菜籽餅油枯有機肥，N+P2O5+K2O≥8%、有機質(zhì)≥45%。

表1 試驗地土壤的肥力水平

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置5個處理，3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積為200 m2，四周設(shè)保護行，T1、T2、T3、T4、CK處理分別為有機肥施用量750、1275、1800、2250 kg/hm2和常規(guī)對照有機肥施用量225 kg/hm2。各處理在現(xiàn)有烤煙施肥量的基礎(chǔ)上增施有機肥；現(xiàn)有烤煙施肥方法N∶P2O5∶K2O=1∶1∶2.8，施純氮量15 kg/hm2。于3月16日移栽，株距50 cm，行距120 cm，栽煙1.65萬株/hm2。施用方法：按照不同施肥量的梯度，在移栽前7 d左右全部穴環(huán)施。其他農(nóng)事操作按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙栽培技術(shù)規(guī)程要求進(jìn)行。

1.3 樣品采集時間與方法

土壤取樣在植煙田基肥施用之前和煙葉烘烤結(jié)束后2個時間段進(jìn)行，對不同處理的煙田土壤進(jìn)行取樣。

土壤取樣方法與處理：每個處理采取對角線方式設(shè)置5點采樣，用不銹鋼土鉆取0～20 cm土壤，混合后制成1份土壤樣品。將上述取得的土壤樣品分別風(fēng)干后去除殘根雜草，采用四分法取約2 kg土壤，碾碎并過2 mm尼龍篩，裝于塑料樣品袋密閉保存?zhèn)溆?。土壤初始樣品?jīng)過風(fēng)干，剔除植物根莖殘體及入侵體、石塊等雜物后研磨、過篩，用于土壤物理特性分析。

1.4 測定項目與方法

在煙株成熟期參照《YC/T 142─2010 煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》測定各處理煙株的株高、莖圍、最大葉長、葉寬等農(nóng)藝性狀；烤煙成熟時掛牌采收和烘烤，按國家烤煙分級標(biāo)準(zhǔn)計算各小區(qū)產(chǎn)量、產(chǎn)值，上、中等煙比例和均價。

土壤pH的含量參照NY/T 1121.2─2006采用臺式酸度計JSYQ-N007測定，土壤有機質(zhì)的含量參照NY/T 1121.6─2006采用50 mL酸式滴定管169738測定，土壤腐殖質(zhì)組成與含量參照NY/T 1867─2010采用焦磷酸鈉-氫氧化鈉提取重鉻酸鉀氧化容量法測定，土壤全氮含量參照NY/T1121.24─2012采用自動定氮儀法測定，土壤總磷的含量采用堿熔-鉬銻抗分光光度法測定，土壤全鉀含量參照NY/T87─1988采用火焰光度計測定，土壤降解氮的含量用降解擴散法測定，土壤銨態(tài)氮的含量參照NY/T 1848─2010采用浸提-比色法測定，土壤有效磷的含量參照NY/T 1121.7─2014采用可見分光光度法測定，土壤中速效鉀的含量參照NY/T 889─2004采用火焰光度計JSYQ-N066測定，土壤陽離子交換量參照LY/T 1243─1999采用25 mL滴定管 169686測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理烤煙的大田生育期

各處理烤煙均于3月16日移栽大田，不同肥力水平的煙田增施有機肥的各處理和對照在生育期上存在差異，與對照比較，增施有機肥處理的烤煙團棵期和現(xiàn)蕾期均提前2～4 d；各處理煙葉的下部葉采收時間相同，頂葉成熟時間推遲；與對照相比，整個大田生育期也均延長4～8 d(表2)。可見增施有機肥處理可促進(jìn)烤煙生長發(fā)育，特別是煙株前期長勢較強，成熟期耐熟性較好。

表2 不同處理烤煙的主要生育期

2.2 不同處理烤煙的主要農(nóng)藝性狀

增施有機肥的各處理在株高、留葉數(shù)、莖圍、各部位葉片大小方面均明顯優(yōu)于對照；增施有機肥不同處理梯度之間，以T3和T4處理的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)最優(yōu)(表3)?？梢娫鍪┯袡C肥處理可以促進(jìn)煙株生長，在一定程度上可以促進(jìn)葉片開片。

表3 不同處理烤煙主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)(打頂后10 d)

2.3 不同處理烤煙的經(jīng)濟性狀

各處理的煙葉經(jīng)濟性狀存在顯著差異，增施有機肥的各處理在產(chǎn)量、產(chǎn)值、上中等煙比例等方面均優(yōu)于對照，與對照相比，增施有機肥的各處理單產(chǎn)增加103.5～236.7 kg/hm2，上等煙比例提高1.93～6.09個百分點，均價提高0.06～0.68元/kg；產(chǎn)值增加5495.3～9257.19元/hm2，產(chǎn)值增加幅度達(dá)到10.35%～17.37%(表4)，從各處理比較看，綜合性狀以T3處理表現(xiàn)最優(yōu)，T4處理次之。

表4 不同處理對烤煙產(chǎn)量及經(jīng)濟指標(biāo)的影響

2.4 對土壤理化特性的影響

對各處理的土壤理化特性進(jìn)行了檢測分析，結(jié)果(表5)表明，植煙前土壤pH值均偏堿性、有機質(zhì)含量較高；增施有機肥處理后的土壤pH值略有升高，與對照區(qū)相比，不同增施有機肥的處理均可增加土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、有效磷、速效鉀含量，而且隨著有機肥施肥量的增加，土壤有機質(zhì)、全氮、全磷和有效磷含量也呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢。在提高土壤有機質(zhì)和全氮含量方面，增施有機肥的各處理土壤有機質(zhì)含量均達(dá)到了較高水平，在提高有機質(zhì)含量方面各處理差異不顯著。

從各處理的土壤腐殖質(zhì)含量情況來看，煙區(qū)土壤的腐殖質(zhì)含量均在19.36～41.18 g/kg之間，增施有機肥的煙田腐殖質(zhì)含量得到大幅度提高，烤煙生長后期各處理比對照區(qū)土壤腐殖質(zhì)含量提高了53.93%～163.13%。

從腐殖質(zhì)的組分來看，胡敏素占腐殖質(zhì)組分的41.16%～70.42%，可提取的腐殖質(zhì)成分即腐殖酸占腐殖質(zhì)組分的37.48%～58.84%，胡富比系數(shù)波動幅度較大，處于0.41～3.22之間，增施有機肥處理的煙區(qū)土壤胡富比系數(shù)均明顯大于對照區(qū)，說明增施有機肥的煙區(qū)土壤腐殖化程度高(表6)。

2.5 對煙葉化學(xué)成分的影響

總糖、還原糖、總氮、煙堿、氮堿比、糖堿比是烤煙重要的常規(guī)化學(xué)成分指標(biāo)。試驗結(jié)果表明，T3處理的煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性最好，糖堿比處在優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍內(nèi)，氮堿比均趨于1(表7)。

表5 不同處理土壤主要養(yǎng)分含量

表6 不同處理土壤腐殖質(zhì)各組分含量

表7 不同處理的煙葉的主要化學(xué)成分

3 結(jié)論與討論

在本試驗中，增施有機肥在一定范圍內(nèi)均可促進(jìn)烤煙大田生長，促進(jìn)煙株早生快發(fā)，延長大田生育期，提高中上部煙葉的耐熟性，這與以往黃正賓[14]、王巖[15]、毛家偉[16]等的研究結(jié)論相一致。特別是在土壤有機質(zhì)含量中等偏低水平的煙田，增施有機肥對烤煙生長的促進(jìn)作用更加明顯。施河麗等[17]研究表明，在團棵期使用生物有機肥的煙株生長發(fā)育比CK慢，在旺長期和成熟期促進(jìn)了煙株生長發(fā)育，促進(jìn)煙株中部葉和上部葉的開片。而本試驗中，增施有機肥在團棵期不僅可以促進(jìn)煙株的生長發(fā)育，而且還可以促進(jìn)煙株團棵期提前，這主要是由于有機肥施用時間不同，本次試驗中有機肥的施用均在煙苗移栽之前作為基肥使用，有機肥的肥效釋放雖然較慢，但在煙株團棵期有機肥也能夠發(fā)揮作用。

隨著有機肥施用量的增加，土壤有機質(zhì)、全氮、全磷和有效磷含量也呈增加趨勢，但土壤中有機質(zhì)、全氮等含量并不是越多越好。有研究表明[18-19]，土壤有機質(zhì)含量適中才能產(chǎn)出產(chǎn)量較高、品質(zhì)較高的煙葉，植煙土壤有機質(zhì)含量在15～30 g/kg有利于提高煙葉內(nèi)在品質(zhì)。但在湖南煙區(qū)，不同煙區(qū)土壤有機質(zhì)含量差異較大，湘南煙區(qū)有機質(zhì)含量平均達(dá)到42.22 g/kg，湘西中土壤有機質(zhì)含量在23.9～25.84 g/kg之間，在不同煙區(qū)農(nóng)業(yè)栽培措施的調(diào)控下，不同含量的土壤有機質(zhì)對煙草生長發(fā)育的影響沒有明顯差異，僅僅用有機質(zhì)含量指標(biāo)來評價土壤肥力完全不夠[20]，因此，有機肥對土壤改良的作用還應(yīng)從土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化、土壤容重、孔隙度等物理、化學(xué)、微生物指標(biāo)方面綜合考慮，有機肥對提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量的作用應(yīng)從不同煙區(qū)、不同栽培農(nóng)業(yè)措施、煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性、煙葉香氣質(zhì)和香氣量等多方面綜合評價。

研究結(jié)果表明，從大田生育期、農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀、改良土壤理化特性、煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性等方面綜合評價，增施有機肥的煙葉在均價、產(chǎn)值、上等煙比例等經(jīng)濟性狀方面明顯優(yōu)于常規(guī)施肥的煙葉，在土壤有機質(zhì)含量中等偏低水平的土地整理煙田，增施有機肥1800 kg/hm2的煙葉產(chǎn)質(zhì)量較好，煙葉化學(xué)成分最協(xié)調(diào)。

在土地整理煙區(qū)增施有機肥對改良土壤、提高土壤肥力、提高煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量有一定的作用，但是在最佳用量、具體用法和大面積推廣應(yīng)用方面，還需要根據(jù)土壤有機質(zhì)含量等情況進(jìn)行分類處理，通過試驗研究對其施用效果進(jìn)一步驗證，過多增施有機肥容易導(dǎo)致烤煙貪青晚熟。