不同有機肥配施對煙地土壤酸堿性和養(yǎng)分影響

雷庭 左業(yè)華 陸新莉 丁忠林 郭光東 肖力力 賀化祥

摘 要 為了研究有機肥對煙地土壤酸堿性和養(yǎng)分的影響，以云煙87為試驗材料，采用隨機區(qū)組設(shè)計，研究了不同有機肥配施對植煙土壤pH、有機質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷和速效鉀的影響。研究結(jié)果表明：施有機肥不僅對烤煙生長前期土壤pH有微調(diào)和緩沖作用，還能提高烤煙生長中期到后期土壤的pH;施用有機肥能夠增加土壤有機質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀含量;每667 m2配施油枯40 kg和秸稈有機肥75 kg在提高土壤有機質(zhì)、全氮、堿解氮、速效鉀和速效磷方面綜合表現(xiàn)最好。

關(guān)鍵詞 有機肥施用;烤煙;土壤;pH;養(yǎng)分

中圖分類號：S572 文獻標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.23.087

煙草是我國廣泛栽培的重要經(jīng)濟作物之一，我國煙草種植面積和煙葉產(chǎn)量均位居世界首位[1]。土壤是烤煙生長的唯一場所，土壤的質(zhì)量狀況影響著烤煙的質(zhì)量和產(chǎn)量。研究表明，有機肥能為植物提供全面的營養(yǎng)，肥效長，可增加和更新土壤有機質(zhì)，促進微生物繁殖，加強土壤的保水保肥能力，為作物提供良好的生活條件，是一種簡單有效的土壤保育措施[2-3]。

20世紀(jì)80年代以來，由于化肥在提高作物產(chǎn)量方面的巨大貢獻以及化肥工業(yè)的發(fā)展，化肥的施用量迅速上升，但與此同時，有機肥施用量卻增長緩慢。由于長期大量地使用化肥，出現(xiàn)了土壤生產(chǎn)力下降、重金屬和有毒元素增加、微生物數(shù)量以及活性降低、土壤理化性狀惡化和土壤養(yǎng)分不協(xié)調(diào)等土壤問題[4]。

土壤的酸堿性是土壤很重要的化學(xué)性質(zhì)，它主要是通過影響土壤微生物活性、礦物質(zhì)和有機質(zhì)的分解以及土壤膠體帶電性等方面，來影響土壤養(yǎng)分的釋放、固定和遷移[5]。研究表明，不同種類來源的有機肥可以對土壤pH值產(chǎn)生不同的影響，總體而言有機肥主要是通過被微生物分解產(chǎn)生有機酸對土壤pH產(chǎn)生影響[6-7]。土壤有機質(zhì)是土壤固相部分的重要組成部分，它不僅含有植物生長發(fā)育所需的各種營養(yǎng)元素，還是土壤微生物活動能源的提供者，對土壤理化性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)有著重要影響[8-9]。土壤氮素絕大部分是有機態(tài)氮，所以有機質(zhì)的含量與全氮含量成正相關(guān)，施用有機肥可以有效地提高土壤中全氮含量[10]。高藝寧等[11]的研究表明，堿解氮含量的高低，取決于有機質(zhì)含量的高低和質(zhì)量的好壞以及放入氮素化肥數(shù)量的多少，有機質(zhì)含量豐富，熟化程度高，堿解氮含量亦高，反之則含量低。吳智敏等[12]和廖超林等[13]的研究表明油菜秸稈能顯著提高土壤速效磷和堿解氮含量;組合施用有機肥能提高土壤氮供應(yīng)效果，不同有機物料組合對土壤的有效態(tài)氮影響有所差異。土壤磷素含量高低在一定程度反映了土壤中磷素的貯量和供應(yīng)能力[14]。孫倩倩等[15]的研究表明增施有機肥有利于土壤無機磷向有效態(tài)轉(zhuǎn)化，不但會增加土壤無機磷有效態(tài)組分的供應(yīng)強度，還提高了有效磷源和緩效磷源在無機磷中的比例，可以改善供磷水平。谷守寬等[16]的研究表明長期施配施有機肥處理的土壤速效鉀含量明顯高于單施化肥處理，有機肥的長期施用使得土壤有機質(zhì)含量增加，減少了土壤礦物對鉀的固定，使土壤中速效鉀增加。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種：供試品種云煙87，為當(dāng)?shù)卮竺娣e主栽品種。供試肥料：油枯，總養(yǎng)分（N+P2O5+K2O）≥7%，有機質(zhì)≥70%;秸稈有機肥，通過玉米秸稈和牛糞發(fā)酵制成，總養(yǎng)分（N+P2O5+K2O）≥7%，有機質(zhì)≥79%;烤煙專用復(fù)合肥料，養(yǎng)分狀況：N、P2O5、K2O的比例為10∶10∶25。

1.2 試驗設(shè)計

本試驗于2018年4月25日—2018年9月13日在貴州省黔南布依族自治州甕安縣進行。甕安縣屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，四季分明，春遲夏短，秋早冬長，熱量充足，水熱同季，年平均氣溫13.6 ℃，最熱月（7月）平均氣溫23.1 ℃，最冷月（1月）平均氣溫2.9 ℃，年較差距

20.2 ℃，年降水量為1 148.2 mm，自然環(huán)境較為復(fù)雜多樣。試驗地海拔875.7 m，位于東經(jīng)107.1°、北緯27.3°。供試土壤為連作烤煙的黃壤，土壤背景值pH為4.93，有機質(zhì)33.87 g·kg-1、全氮1.40 g·kg-1、堿解氮273.16 mg·kg-1、

速效磷45.40 mg·kg-1、速效鉀203.59 mg·kg-1。

在每667 m2施用50 kg烤煙專用復(fù)合肥作基肥的基礎(chǔ)上，本試驗共設(shè)4個處理。處理1：每667 m2施加20 kg油枯和40 kg秸稈有機肥;處理2：每667 m2施加30 kg油枯和50 kg秸稈有機肥;處理3：每667 m2施加40 kg油枯和75 kg秸稈有機肥;對照：不施用有機肥。田間采用單因素隨機區(qū)組試驗設(shè)計，重復(fù)4次，第4個區(qū)組為取土樣區(qū)組。每小區(qū)種植煙株60株。

1.3 測定項目及方法

1）土壤取樣方法。整塊試驗地在起壟施肥前按五點取樣法取1個樣品用于土壤養(yǎng)分背景分析。在移栽后30 d、60 d、90 d、120 d分別在第4區(qū)組中各小區(qū)的煙株根系周圍進行土壤樣品五點取樣，取樣深度為30 cm。取樣后科學(xué)編號（樣品卡上注明試驗地點、試驗名稱、處理名稱、取樣日期和取樣人員），每處理每次取樣的濕土重量為2 kg左右，風(fēng)干后寄往貴州大學(xué)。

2）土壤養(yǎng)分測定方法。土壤的pH值：電位法;有機質(zhì)：油浴加熱重鉻酸鉀容量法;全氮：凱氏蒸餾法;堿解氮：堿解擴散法;有效磷：碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法;速效鉀：乙酸銨浸提-火焰光度法。

1.4 統(tǒng)計與分析

采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理，如Excel、DPS等，文中所列數(shù)字均為平均數(shù)值。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用有機肥對土壤pH值的影響

2.1.1 施用有機肥對不同時期土壤pH的影響

由不同處理的土壤pH值的動態(tài)測定結(jié)果（圖1）可以看出：配施有機肥處理的土壤pH值呈現(xiàn)先下降后升高再下降的變化趨勢，其土壤pH值都呈酸性。配施有機肥的處理在前60 d內(nèi)變化平緩，緩慢下降，土壤pH值的下降量隨著有機肥施用量的增多而增多，這可能是因為施有機肥使土壤膠體含量增多，土壤緩沖性增加，而且有機質(zhì)產(chǎn)生有機酸，所以施用有機肥最多的土壤pH值下降最多[5，7];而不施有機肥的處理在烤煙生長前30 d土壤pH升高，在30～60 d內(nèi)土壤pH快速下降。在烤煙移栽后

60 d、90 d和120 d，施有機肥的土壤pH高于不施有機肥的土壤，在這三個階段施有機肥的處理pH分別比對照組高0.17、0.23和0.19。結(jié)果說明，施有機肥對烤煙生長前期的土壤有微調(diào)和緩沖作用;施有機肥能夠提高烤煙生長中期到后期土壤的pH，能在一定程度上改良土壤酸性。

2.1.2 有機肥不同施用量對土壤pH的影響

從表1可以看出：所有施用有機肥的處理，施用有機肥量越多，土壤pH值就越小，在4個時期中，施用有機肥最多的處理3土壤pH值最小，其次是處理2，土壤pH最大的為處理1。施有機肥處理在移栽30 d以后比對照的土壤pH高，處理1、處理2和處理3的土壤pH，在移栽后60 d分別比對照組高0.23、0.20和0.08，在移栽后90 d分別高0.34、0.27和0.80，在移栽后120 d分別高0.27、0.22和0.07。

2.2 施用有機肥對土壤有機質(zhì)的影響

2.2.1 施用有機肥對不同時期土壤有機質(zhì)的影響

土壤有機質(zhì)既是植物營養(yǎng)的供給源，也是土壤肥力的重要構(gòu)成因素，直接影響著土壤的保肥性、保水性、緩沖性、宜耕性和通氣狀況等[17]。由圖2可以看出：無論是配施有機肥處理還是只施無機肥的對照組，從烤煙移栽到烤煙完全采收的120 d內(nèi)，土壤有機質(zhì)含量都呈現(xiàn)升降交替的變化，可見土壤中有機質(zhì)的礦化和腐殖化是交替進行的。在移栽后30 d，土壤有機質(zhì)含量下降可能是因為施用化肥提高了土壤碳氮比有利于有機質(zhì)礦化，所以有機質(zhì)含量下降[18]。與施肥前相比，只施復(fù)合肥的對照處理在移栽后60 d、90 d和120 d，土壤有機質(zhì)含量分別上升了28.11%、17.86%和23.83%。高亞軍[19]認(rèn)為施用化肥能增加土壤有機質(zhì)含量，因為施肥可以增加土壤中根系、殘茬、微生物和根系分泌物的量等，從而增加有機質(zhì)的量。與施肥前相比，施有機肥的3個處理在移栽后的60 d、90 d和120 d，土壤有機質(zhì)均有不同的增加，上升幅度分別為26.22%～35.78%、16.42%～36.28%和31.18%～49.28%。有機肥和化肥配施能增加土壤有機質(zhì)，一方面是由于有機肥中含有有機物，可以直接增加土壤有機質(zhì)含量;另一方面有機肥與化肥配施可以增加土壤生物量來間接增加有機質(zhì)含量[20]。在移栽后30 d、60 d、90 d和120 d時，施有機肥的土壤有機質(zhì)分別比對照組高1.50 g·kg-1、3.32 g·kg-1、2.28 g·kg-1和5.60 g·kg-1。結(jié)果表明增施有機肥能夠增加土壤中有機質(zhì)的含量，且有機質(zhì)的增加量隨有機肥施用量增加而增加，施肥后隨時間的推移，有機質(zhì)含量增加。

2.2.2 有機肥不同施用量對土壤有機質(zhì)含量的影響

由表2可以看出：在烤煙生長60 d、90 d和120 d時，處理3土壤有機質(zhì)含量最高，分別比對照高了12.74%、11.30%和20.55%。在烤煙生長30 d時，處理2對土壤有機質(zhì)的提高作用最大;與對照組相比處理2和處理3土壤有機質(zhì)分別提高了15.87%和8.28%，而處理1比對照低了7.95%。在烤煙生長120 d時，所有施用有機肥的處理，土壤有機質(zhì)含量都高于對照組，處理1、處理2和處理3分別比對照提高了9.6%、9.8%和20.6%。表明施用有機肥越多，土壤的有機質(zhì)含量增加越多，處理3對提高土壤有機質(zhì)含量作用最好。

2.3 施用有機肥對土壤全氮的影響

2.3.1 施用有機肥對不同時期土壤全氮的影響

土壤中的全氮含量代表著土壤氮素的總貯量和供氮潛力。因此，全氮含量與有機質(zhì)一樣是土壤肥力的主要指標(biāo)之一[19]。由不同處理各時期土壤全氮含量測定結(jié)果（圖3）看出：施有機肥處理，土壤全氮含量在120 d期間都呈現(xiàn)先升后降的變化。移栽至煙株生長60 d，由于氮肥和有機肥的施入，植煙土壤全氮含量呈增加趨勢，土壤中全氮含量增加量隨著有機肥施用量的增加而增加。在烤煙生長60 d以后，全氮含量總體呈下降趨勢，不同處理的全氮含量越來越接近。移栽后60～120 d，土壤全氮的下降量隨著有機肥使用量的增加而增加?？緹熞圃?20 d，處理1與對照組土壤全氮含量低于土壤背景值，而施有機肥多的處理2和處理3土壤全氮含量比土壤背景值高，說明施用較多的有機肥能增加土壤全氮含量和土壤保存氮素的能力，減少氮素?fù)p失。

2.3.2 有機肥不同施用量對土壤全氮的影響

由表3可以看出：在移栽后60 d和90 d這兩個時期，施用有機肥越多土壤中全氮含量就越大，在60 d時處理1、處理2和處理3分別比對照高4.5%、9.0%和21.9%，在90 d時處理1、處理2和處理3分別比對照組高4.9%、7.7%和12.7%。說明施有機肥能夠在煙株對氮吸收較高的時期有效提高土壤全氮含量，其中施有機肥最多的處理3效果最好。

2.4 施用有機肥對土壤堿解氮的影響

2.4.1 施用有機肥對不同時期土壤堿解氮的影響

堿解氮能反映近期土壤的氮素供應(yīng)能力。由不同處理各時期土壤堿解氮含量測定結(jié)果（圖4）看出：與全施化肥的對照處理相比，配施有機肥處理的土壤堿解氮含量增加，整個過程中施有機肥的處理中堿解氮的平均含量比不施有機肥的對照處理高97.06 mg·kg-1，移栽后30 d、60 d、90 d和120 d分別比對照處理增加了97.10 mg·kg-1、

130.07 mg·kg-1、105.85 mg·kg-1和55.24 mg·kg-1。其原因可能是配施有機肥活化了土壤中的堿解氮，有機肥分解成有機酸活化了有機膠體上的氮，促進氮肥的釋放，提高了土壤堿解氮含量[21]。移栽至煙株生長60 d，由于氮肥的施入和有機質(zhì)的礦化使土壤中被吸附的氮素得到釋放，植煙土壤堿解氮含量呈增加趨勢?？緹熼_始進入旺長期后，由于煙株大量吸收土壤無機氮，加上土壤吸附和淋失，土壤堿解氮含量總體呈下降趨勢[22]。移栽120 d時，所有處理土壤堿解氮含量比施肥前的低，處理1、處理2、處理3分別比施肥前降低了13.23%、9.77%、17.64%，單施化肥的對照組下降了45.47%。結(jié)果表明配施有機肥能快速提高土壤中堿解氮的含量，有助于土壤氮素的釋放;施用較多有機肥能夠較好地保持土壤中堿解氮的含量，是一種有效保持土壤氮素有效性的措施。

2.4.2 有機肥不同施用量對土壤堿解氮的影響

由表4可知：施有機肥有利于土壤堿解氮的提高，處理1、處理2和處理3，在移栽后30 d時分別比對照組高54.6%、61.2%和78.9%;在移栽60 d時分別比對照組高67.8%、73.7%和57.9%;在移栽后90 d時分別比對照組高68.1%、86.0%、和54.5%;在120 d分別比對照組高59.1%、56.3%和51.0%。結(jié)果表明處理3有利于烤煙生長前期土壤中堿解氮的釋放，處理2在煙株的吸肥最大時期土壤供氮能力最強。

2.5 施用有機肥對土壤速效磷的影響

2.5.1 施用有機肥對不同時期土壤速效磷的影響

速效磷是土壤中可被植物吸收的磷組分[5]。土壤有效磷是土壤磷素養(yǎng)分供應(yīng)水平高低的指標(biāo)，土壤磷素含量高低在一定程度反映了土壤中磷素的貯量和供應(yīng)能力[14]。由不同處理各時期土壤速效磷含量測定結(jié)果（圖5）可以看出：在120 d里單施化肥的處理土壤中有效磷的含量一直在持續(xù)上升，而施有機肥的處理先上升后下降然后又上升。從移栽至烤煙生長60 d，植煙土壤速效磷含量呈增加趨勢，且土壤速效磷的增加量隨有機肥施用量的增加而增加，處理1、處理2、處理3土壤速效磷分別比施肥前增加了92.50 mg·kg-1、72.00 mg·kg-1、144.66 mg·kg-1。與施肥前相比在移栽后120 d時，對照土壤速效磷增加了108.68 mg·kg-1，施有機肥的處理處理1、處理2、處理3分別增加了134.77 mg·kg-1、103.14 mg·kg-1、126.29 mg·kg-1。結(jié)果說明增施有機肥能夠提高土壤中有效磷含量;隨著時間的延長，土壤有效磷含量升高。

2.5.2 有機肥不同施用量對土壤速效磷的影響

由表5可知：施有機肥最多的處理3在移栽后30 d、60 d和90 d這三個時間段土壤速效磷含量最高，分別比不施有機肥的對照組高89.37%、35.79%和6.44%。而施有機肥較少的處理1和處理2除了在移栽后30 d時高于對照，在移栽后60 d和90 d都比對照組要低。

2.6 施用有機肥對土壤速效鉀的影響

2.6.1 施用有機肥對不同時期土壤速效鉀的影響

煙草是喜鉀作物，鉀是煙草吸收最多的營養(yǎng)元素，還對煙葉品質(zhì)有重要作用，能夠提高煙葉香氣、燃燒性和外觀品質(zhì)[23]。從不同處理各時期土壤速效鉀含量測定結(jié)果（圖6）可以看出：與單施化肥的對照組相比，配施有機肥的土壤速效鉀含量增加，移栽后30 d、60 d、90 d、

120 d分別增加了140.23%、42.46%、29.61%、42.20%，其原因可能是配施有機肥活化了土壤中的交換態(tài)鉀，以及有機肥分解的有機酸活化了有機膠體上的K+，促進鉀肥的釋放，提高了土壤速效鉀含量，烤煙生長發(fā)育后期的土壤速效鉀含量仍然維持在較高水平[24]。結(jié)果說明配施有機肥既能快速提高土壤中速效鉀的含量，又能長久保存土壤鉀素，有利于煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的提高。由不同處理各時期的土壤速效鉀含量變化來看，從施肥到施肥后30 d，各處理土壤速效鉀含量上升，60～90 d這一時間段，除處理1土壤速效鉀有所上升外，處理2、處理3和對照組土壤速效鉀含量下降，特別是處理3，其土壤速效鉀急劇下降，下降到了施肥后60 d的46.86%;90～120 d，所有處理土壤速效鉀含量上升，其中處理1上升得最多，為305.86 mg·kg-1，其次是處理3，上升了124.77 mg·kg-1，對照處理上升得最少，為101.31 mg·kg-1。

2.6.2 有機肥不同施用量對土壤速效鉀的影響

由表6可知：在施肥30 d和60 d這兩個時間段，施用有機肥最多的處理土壤速效鉀含最高，不施有機肥的處理土壤速效鉀含量最低。處理1、處理2和處理3分別在這兩個階段比對照組高57.41%、43.44%、114.13%和24.38%、2.68%、100.4%，說明處理3最有利于提高土壤在煙株吸收鉀的高峰期的供鉀能力。

3 結(jié)論

對各時期土壤pH的分析表明施用有機肥對烤煙生長前期土壤的pH有微調(diào)和緩沖作用。在煙株生長的中期和后期，配施有機肥的處理土壤pH升高，施有機肥量越少，pH就越大。

土壤有機質(zhì)含量在煙株生長的整個過程中呈現(xiàn)降升交替變化，有機質(zhì)在整個過程中礦質(zhì)化和腐殖化交替進行，施用有機肥能夠在煙株整個生長過程中提高土壤有機質(zhì)含量，有機質(zhì)的增加量隨有機肥施用量的增加而增加，施肥后隨時間的推移有機質(zhì)含量增加。

通過對各時期土壤全氮的分析，土壤全氮含量在120 d

期間呈升降變化;施有機肥能夠增加土壤全氮含量，且隨著有機肥施用量的增加，土壤全氮增加量越大。

對各時期土壤堿解氮的分析表明施用有機肥的處理土壤堿解氮呈升降變化，施用有機肥能夠在煙株生長的全過程增加土壤中堿解氮含量，其中處理2在煙株生長60～120 d對堿解氮的提高作用最大，處理3在煙株生長前期對土壤堿解氮的提升作用最大。

各時期土壤速效磷的分析結(jié)果顯示，施有機肥的處理土壤有效磷含量先升高，在煙株生長旺盛時期下降，采烤期以后又上升。施有機肥能夠提高土壤速效磷含量。

各時期土壤速效鉀的分析結(jié)果顯示，配施有機肥處理能夠在煙株生長全過程中有效增加的土壤速效鉀含量和長久保存土壤鉀素。處理3在煙株生長旺盛期土壤速效鉀含量最高，能很好供應(yīng)煙株對鉀的需求。

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（責(zé)任編輯：劉昀）

收稿日期：2019-07-10

基金項目：貴州省煙草公司科技項目“黔南煙區(qū)植煙土壤保育配套體系技術(shù)研究與應(yīng)用”（201616）。

作者簡介：雷庭（1988—），男，貴州都勻人，碩士，農(nóng)藝師，研究方向為煙草農(nóng)業(yè)。

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