八種綠肥對土壤營養(yǎng)和烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響

李集勤 黃振瑞 楊少海 盧鈺升 熊飛 顧文杰 李淑玲

摘要：為篩選出廣東韶關(guān)煙區(qū)適宜的綠肥種類，以光葉紫花苕子、黑麥草、紫花苜蓿、箭舌豌豆、草木樨、田箐、紫云英、紅花三葉草等8種綠肥為研究對象，通過大田試驗(yàn)研究了其對土壤營養(yǎng)和烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，箭舌豌豆和紫花苜蓿處理的煙株株高顯著高于對照18.35%以上，其農(nóng)藝性狀綜合表現(xiàn)最好，二者的產(chǎn)量和產(chǎn)值均顯著高于對照30%以上。所有處理的總糖和還原糖含量偏高，但各綠肥處理均提高了上部葉的鉀含量。大部分綠肥種類翻壓后土壤pH有下降的趨勢，箭舌豌豆處理有機(jī)質(zhì)、速效磷和速效鉀含量分別較對照提高4.719%、9.42和5.36%，其土壤轉(zhuǎn)化酶、脲酶和脫氫酶活性分別較對照提高5.1%、18.22%和12.09%。從提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量和改善植煙壤養(yǎng)分狀況雙重角度考慮，箭舌豌豆可以作為廣東煙田土壤保育的適宜綠肥種類。

關(guān)鍵詞：綠肥;廣東;煙葉產(chǎn)質(zhì)量;土壤養(yǎng)分

當(dāng)前，我國煙葉生產(chǎn)中，因過度追求煙葉產(chǎn)量，普遍存在重化肥輕有機(jī)肥的情況，從而導(dǎo)致多地出現(xiàn)植煙土壤板結(jié)、有機(jī)質(zhì)含量減少、地力衰退等現(xiàn)象，影響優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部在2015年制定的《到2020年化肥使用量零増長行動方案》中提出“環(huán)保施肥”理念，指出華南地區(qū)的施肥原則之一為推廣積稈還田技術(shù)，増施有機(jī)肥，適宜區(qū)域恢復(fù)發(fā)展冬閑田綠肥種植，并提出大力開展耕地質(zhì)量保護(hù)與提升，用耕地內(nèi)在養(yǎng)分替代外來化肥養(yǎng)分等重點(diǎn)任務(wù)。因此，開展煙田耕層土壤保育相關(guān)工作勢在必行。

綠肥培肥是煙田土壤保育的重要途徑之一，據(jù)報(bào)道，云南、貴州叫、四川、湖南湖北、福建等多個生態(tài)煙區(qū)開展了綠肥還田培肥植煙土壤的應(yīng)用研究和示范，并取得一定成效。

據(jù)葉協(xié)鋒等報(bào)道，與對照相比，翻壓綠肥的各處理土壤脲酶、酸性磷酸、蔗糖酶、過氧化氫酶活性，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀等含量均有不同程度增加。張久權(quán)等通過綠肥壓青后，發(fā)現(xiàn)烤煙產(chǎn)量、均價和上等煙比例均增加，煙葉總氮含量、中上部葉鉀含量均有提高。江智敏等在湘西多年定位綠肥翻壓試驗(yàn)表明，隨著綠肥翻壓年限的增加，烤煙的株高、莖圍、最大葉寬、產(chǎn)量和產(chǎn)值呈正向增加，其中以翻壓箭舌豌豆和黑麥草的效果最好，二者較對照均増產(chǎn)17%以上。不同綠肥種類在不同生態(tài)條件下適應(yīng)性不盡一致，因此需要結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颉⑼寥赖葘?shí)際條件進(jìn)行煙葉生產(chǎn)適用性篩選。目前，關(guān)于廣東煙區(qū)特別是粵北煙區(qū)綠肥培肥植煙土壤的研究尚未見報(bào)道。為篩選出適宜廣東煙區(qū)生態(tài)條件的綠肥種類，本研究通過大田試驗(yàn)分析了常用的8種綠肥翻壓對植煙土壤營養(yǎng)及烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響，以期為廣東煙田土壤保育提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)概況

試驗(yàn)于2018-2019年在廣東省韶關(guān)市乳源瑤族自治縣大橋鎮(zhèn)進(jìn)行，當(dāng)?shù)仄骄０?50m，最低氣溫-5℃，最高氣溫38.6℃，常年平均氣溫17.8℃年降雨量1680mm以上，無霜期為280d，植煙土壤類型為石灰?guī)r水稻土，基礎(chǔ)養(yǎng)分狀況為pH6.32，有機(jī)質(zhì)含量2941gkg，堿解氮含量92.57mgkg，速效磷含量31.63mgkg，速效鉀含量207.00mg/kg全氮含量1.66gkg，全磷含量0.61gkg，全鉀含量8.13g/kg。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)9個處理，分別為：光葉紫花苕子、黑麥草、紫花苜蓿、箭舌豌豆、草木樨、田箐、紫云英、紅花三葉草、冬閑休耕。供試烤煙品種為當(dāng)?shù)刂髟钥緹熎贩N粵煙97，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)每個小區(qū)面積31.2m2，植煙40株。所有綠肥于2018年9月25日播種，綠肥生育期間不施肥，于2019年2月5日進(jìn)行綠肥翻壓（翻壓生物量：光葉紫花苕子33183kghm2，黑麥草36750kghm2，紫花苜蓿21143kghm2，箭舌豌豆31172kghm2，草木樨19203kg/hm2，田箐20050kghm2，紫云英35707kghm2，紅花三葉草23527kghm2。綠肥含氮量2.54%4.91%、含磷量0.06%～0.34%、含鉀量3.20%～5.5%），3月10日選取整齊一致的煙苗移栽。每個小區(qū)其他大田管理措施和施肥水平保持一致。

1.3測定指標(biāo)及方法

1.3.1煙株農(nóng)藝性狀及煙葉化學(xué)成分于圓頂期在每個小區(qū)選取代表性煙株5株，按照YC/T1422010測定株高、節(jié)距、葉片數(shù)、最大葉長、寬等指標(biāo);煙葉調(diào)制后，按照GB26351992對初烤煙葉進(jìn)行外觀評價和分級;每個小區(qū)選取中部葉和上部葉各2kg用于內(nèi)在化學(xué)成分測定，還原糖、總糖、總煙堿、總氮、鉀、氯、蛋白質(zhì)含量等指標(biāo)檢測方法參照文獻(xiàn)進(jìn)行。

1.3.2土壤養(yǎng)分及酶活性在種煙前和煙葉采摘結(jié)束后，分別在每個小區(qū)按照五點(diǎn)法采集兩棵煙株間0～20cm土層土樣，混合均勻，自然風(fēng)干，平分成兩份，一份作土壤養(yǎng)分指標(biāo)檢測另一份過1mm篩后用于相關(guān)土壤酶活性測定。

土壤酶活性指標(biāo)測定151：土壤磷酸酶采用2，6雙溴苯醌氯酰亞胺比色法，土壤脲酧采用靛酚藍(lán)比色法，土壤轉(zhuǎn)化酶采用3，5-二硝基水楊酸比色法，土壤脫氫酶采用氯化三苯基四氮唑比色法（TC法）。

土壤養(yǎng)分指標(biāo)測定：土壤pH用酸度計(jì)電位法水土比（m）為2.5：1，有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀法，堿解氮采用堿解擴(kuò)散法，有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法，速效鉀采用醋酸銨浸提火焰分光光度法。

1.4數(shù)據(jù)處理方法

采用Excel2010和DPS7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)分析。

2結(jié)果

2.1農(nóng)藝性狀

如表1所示，除黑麥草處理外，其他處理的株高、有效葉片數(shù)、最大葉寬和最大葉面積均大于對照。其中株高以紫花苜蓿處理最高，紫云英和箭舌豌豆處理次之，三者均較對照高18.35%以上，與對照差異顯著有效葉片數(shù)以紫花苜蓿和箭舌豌豆處理最多，二者較對照高2.03%;最大葉寬和最大葉面積均以箭舌豌豆處理最大，二者分別較對照顯著高36.17%和43.90%，苜蓿處理次之。總的來看，箭舌豌豆和紫花苜蓿處理農(nóng)藝性狀缐合表現(xiàn)最好。

2.2經(jīng)濟(jì)性狀

如表2所示，除光葉紫花苕子處理外，其他綠肥處理的煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值均大于對照，其中以苜蓿處理的產(chǎn)量最高，以箭舌豌豆處理的產(chǎn)值最高，者的產(chǎn)量和產(chǎn)值均較對照高30%以上，與對照差異顯著;上中等煙比例以黑麥草處理最高，較對照高14.52%，與對照差異顯著;均價以箭舌豌豆處理最高，較對照高16.47%，與對照差異顯著?？偟膩砜?，箭舌豌豆處理的煙葉經(jīng)濟(jì)性狀綜合表現(xiàn)最優(yōu)，苜蓿和田箐處理次之。

2.3化學(xué)成分

煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性在一定程度上反映煙葉的內(nèi)在質(zhì)量，一般認(rèn)為優(yōu)質(zhì)煙葉的還原糖含量要求為16%～18%，總糖含量18%～22，煙堿含量1.5%-3.5%，鉀含量2%以上，總氮含量1.5%～3.5%，氯含量1%以下，還原糖煙堿在8～12之間，總氮/煙堿以1或小于1為宜叫。如表3所示，所有處理的煙葉總糖和還原糖含量均超出適宜范圍。大部分處理的煙堿含量較為適宜，其中中部葉以紫花苜蓿處理（2.24）最高，上部葉以光葉紫花苕子（2.42%）處理最高，均與對照差異顯著。黑麥草、草木樨等處理的煙堿含量偏低。所有處理的煙葉總氮、氯和鉀含量均在適宜范圍內(nèi)，以紫云英處理的氯含量最低，但與對照差異不顯著，紅花三葉草處理的中部葉鉀含量最高（3.08%），所有綠肥處理的上部葉鉀含量均高于對照，以光葉紫花苕子處理最高（2.80%），與對照差異顯著。除光葉紫花苕子處理的上部葉外，其他處理的煙葉糖堿比均偏高。煙葉氮堿比以紫花苕子、苜蓿和紫云英處理的較為適宜，且與對照差異顯著。整體上看，相對于其他處理，苜蓿處理、紫云英處理、光葉紫花苕子和箭舌豌豆處理的內(nèi)在化學(xué)成分較為協(xié)調(diào)。

2.4土壤養(yǎng)分狀況

如表4所示，除紅花三葉草處理外，其他處理土壤pH均小于對照，但差異不顯著。有機(jī)質(zhì)含量以箭舌豌豆處理最高，較對照高4.71%，黑麥草和紫花苕子處理低于對照。堿解氮含量除黑麥草和草木樨處理低于對照外，其他處理含量均高于對照或與對照相當(dāng)，其中以苜蓿處理最高，較對照高1157%，與對照差異顯著。速效磷含量以田箐處理最高，較對照高32.51%，差異顯著，草木樨和箭舌豌豆次之，分別較對照高10.94%和9.42%，紫花苕子和黑麥草處理含量低于對照。速效鉀含量以田箐處理最高，箭舌豌豆次之，二者分別較對照高31.96%和5.36%。總的來看，大部分種類的綠肥翻壓后土壤pH有下降的趨勢，箭舌豌豆和田箐處理相對其他處理土壤養(yǎng)分提升較多。

2.5土壤活性

如表5所示，箭舌豌豆處理和紫云英處理的土壤轉(zhuǎn)化酶活性高于對照，分別較對照提高55.11%和1177%，前者與對照差異顯著，其他處理與對照相當(dāng)或低于對照。除紫花苕子和黑麥草處理的磷酸酶活性顯著低于對照外，其他處理與對照間差異不顯著。黑麥草處理、箭舌豌豆處理和紫云英處理的脲酶活性均顯著高于對照，分別較對照高21.70%、18.22%和15.09%。除田箐處理和紅花三葉草處理的脫氫酶活性低于對照外，其他處理均高于對照，其中黑麥草處理、紫云英處理、草木樨處理和箭舌豌豆處理較對照高56.15%、2705%、15.98%和12.09%，且前兩個處理與對照差異顯著?？偟膩砜?，箭舌豌豆和紫云英處理的轉(zhuǎn)化酶、脲酶和脫氫酶活性均有一定幅度提高。

3討論

各煙葉產(chǎn)區(qū)在推廣應(yīng)用綠肥培肥時，應(yīng)提前對綠肥種類進(jìn)行篩選，本研究結(jié)果表明箭舌豌豆可作為廣東粵北冬種綠肥種類，這與田峰等在湘西煙區(qū)適宜綠肥種類篩選結(jié)果一致，但也有研究認(rèn)為冬牧70可作為皖南煙區(qū)優(yōu)質(zhì)綠肥種類，這可能與各煙葉產(chǎn)區(qū)的不同氣候和植煙土壤類型存在差異及不同綠肥種類適宜性不盡一致有關(guān)本研究結(jié)果表明，絕大部分綠肥處理的烤煙株高、有效葉片數(shù)、最大葉面積等農(nóng)藝指標(biāo)均優(yōu)于對照，其煙葉產(chǎn)量產(chǎn)值均高于對照，這與查宏波等的研究結(jié)果致，說明綠肥能促進(jìn)煙株生長，提高煙葉的產(chǎn)質(zhì)量。本試驗(yàn)中所有綠肥處理上部葉鉀含量均有增加，但所有處理存在總糖和還原糖含量偏高，部分處理煙堿含量偏低的現(xiàn)象，這可能與2019年上半年華南地區(qū)雨水偏多、光照不足，影響到了煙葉的內(nèi)在化學(xué)成分有關(guān)。

本研究結(jié)果顯示，大部分綠肥種類翻壓后，土壤pH有微弱下降，以往研究也有類似報(bào)道，如鄧小華等2通過連續(xù)3年綠肥翻壓還田后發(fā)現(xiàn)，光葉紫花苕、箭舌豌豆、黑麥草處理植煙土壤pH有下降趨勢。禚其翠等也報(bào)道稱，與冬閑相比，綠肥處理顯著降低了土壤pH，其原因可能為綠肥翻壓回田后，改變了原有土壤功能微生物群落動態(tài)平衡，調(diào)節(jié)了土壤酸性，因此，綠肥翻壓的同時需提防植煙土壤弱酸化。此外，本研究發(fā)現(xiàn)不同綠肥種類翻壓后土壤養(yǎng)分含量和土壤酶活性存在差異，箭舌豌豆和紫云英翻壓后植煙土壤的轉(zhuǎn)化酶、脲酶和脫氫酶活性較其他處理提高幅度大。以往有報(bào)道稱02綠肥翻壓后土壤脲、磷酸酶、蔗糖酶、過氧化氫活性增幅均在10%以上，土壤有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀速效養(yǎng)分含量均有一定程度的增加，但禾本科綠肥處理土壤酶活性要高于豆科綠肥，這與本研究結(jié)果存在差異，其原因可能為綠肥在不同土壤類型中的腐解動態(tài)和養(yǎng)分釋放規(guī)律不一致2。需要指出的是，在本試驗(yàn)同等條件下中，黑麥草處理和對照的煙株生育后期存在早衰跡象，說明其土壤養(yǎng)分較其他處理供應(yīng)不足。

有硏究報(bào)道稱2，在不影響烤煙產(chǎn)質(zhì)量的前提下，翻壓光葉紫花苕子后其田間的氮磷鉀化肥可以減量15%。本研究中，箭舌豌豆和苜蓿處理的煙葉產(chǎn)量較高（3000kghm2以上），但其煙葉質(zhì)量有待改善，由于豆科綠肥具有固氮功能，加之自身養(yǎng)分富豐，翻壓后能補(bǔ)充土壤大量養(yǎng)分，因此，是否可以通過少適量化肥投入以提高煙葉質(zhì)量，這有待后續(xù)研究。

4結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明：①箭舌豌豆和苜蓿翻壓后烤煙的株高、有效葉片數(shù)和最大葉面積等農(nóng)藝性狀綜合表現(xiàn)顯著好于對照，二者的煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值均顯著高于對照30%以上，但其上中等煙比例均低于90%，說明二者的煙葉質(zhì)量還存在提升潛力;2所有綠肥均能提高上部煙葉的鉀含量，苜蓿、紫云英、光葉紫花苕子和箭舌豌豆處理的內(nèi)在化學(xué)成分相對協(xié)調(diào);③大部分綠肥種類翻壓后土壤pH有下降的趨勢，箭舌豌豆和田箐處理相對其他處理土壤養(yǎng)分提升較多;④箭舌豌豆和紫云英處理的土壤轉(zhuǎn)化酶、脲酶和脫氫酶活性均有較大程度提升。綜上所述，從提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量和改善植煙土壤養(yǎng)分雙重角度考慮，在本研究參試的8個綠肥種類中，箭舌豌豆可以作為廣東煙田土壤保育的適宜綠肥種類，苜蓿可作為備選綠肥種類。

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