我國烤煙間套作種植效應(yīng)研究進(jìn)展

徐銳 陳明 王曉麗 盧紅良 郭利 曹麗君 王震

摘要?我國烤煙連作現(xiàn)象較為突出，對土壤生態(tài)、煙葉產(chǎn)量、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益等方面產(chǎn)生諸多影響，烤煙間套作種植模式為解決連作問題提供了另一種思路。綜述了目前我國烤煙間套作種植模式的研究概況，以及間套作對烤煙農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、內(nèi)在質(zhì)量、土壤質(zhì)量、病蟲害控制等方面的影響，并展望了烤煙間套作的發(fā)展方向，為烤煙種植的可持續(xù)發(fā)展提供一定的參考。

關(guān)鍵詞?烤煙;間套作;種植模式;生態(tài)效應(yīng)

中圖分類號?S?344.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼?A文章編號?0517-6611（2020）01-0024-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.01.006

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Progress of Research on Intercropping Effect of Flue?cured Tobacco in China

XU Rui， CHEN Ming， WANG Xiao?li et al

（Xiangyang Branch of Hubei Provincial Tobacco Company， Xiangyang，Hubei 441000）

Abstract?Continuous cropping of flue?cured tobacco has brought about a series of problems， and it can influence soil ecology， tobacco leaf yield， quality and economic benefits in China. There will be another way of thinking to solve the problem of continuous cropping by means of intercropping mode of flue?cured tobacco. In this paper， the current research situation of flue?cured tobacco intercropping in China was summarized， and the effects of intercropping on agronomic characters， yield and income increase， internal quality， soil nutrients， diseases and insects control and other aspects of flue?cured tobacco were discussed. The development direction of flue?cured tobacco intercropping was prospected， which provided a certain reference for the sustainable development of flue?cured tobacco planting.

Key words?Flue?cured tobacco;Intercropping;Cropping mode;Ecological effect

我國是世界第一煙葉生產(chǎn)大國，2018年全國煙葉種植面積為89.87萬hm2。2016年有調(diào)查表明，我國70%以上煙葉種植區(qū)域位于經(jīng)濟(jì)較落后的山區(qū)、半山區(qū)，存在人均耕地少、資源利用水平不高的現(xiàn)狀[1]。由于烤煙種植輪作難度大，大部分煙區(qū)以單作為主，煙地連作現(xiàn)象較為突出?？緹熼L期連作造成生物單一性、片面消耗土壤養(yǎng)分、耕層結(jié)構(gòu)惡化、土壤板結(jié)嚴(yán)重、養(yǎng)分失調(diào)、病原積累、病蟲害現(xiàn)象逐年加重等問題，進(jìn)而導(dǎo)致煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)下降[2-3]。因此，對烤煙間套作種植模式的研究為解決上述問題提供了另一種思路，諸多學(xué)者在烤煙間套作方面進(jìn)行了廣泛而深入的研究。筆者綜述了烤煙間套作栽培模式的概況及間套作效應(yīng)研究進(jìn)展，探討了今后的發(fā)展方向，為烤煙種植的可持續(xù)發(fā)展提供一定的參考。

1?烤煙間套作情況概述

間作套種技術(shù)在我國有著悠久的歷史[4]，是一種在時(shí)間上和空間上達(dá)到集約化種植的栽培方式，能充分利用光、熱、水、氣、肥等環(huán)境資源，從而實(shí)現(xiàn)提高作物單位面積產(chǎn)出效率的目標(biāo)[5]。目前，關(guān)于烤煙間套作的相關(guān)研究國內(nèi)已有開展，間套作模式多種多樣，主要有烤煙/豆科作物間套作、烤煙/蔬菜間套作、烤煙/芳香植物間套作及烤煙/麥類作物間套作等模式;研究內(nèi)容涉及方面較廣，主要集中在烤煙間套作對烤煙農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、內(nèi)在品質(zhì)、土壤質(zhì)量、病蟲害控制等方面的影響。烤煙間套作一直以來都存在爭議，合理的烤煙間套作不僅不影響烤煙的生長，還可增加煙農(nóng)收益[6]，盲目隨意的烤煙間套作則會帶來經(jīng)濟(jì)損失[7]。因此，烤煙間套作應(yīng)從多方面考慮，才能發(fā)揮間套作的生物多樣性優(yōu)勢，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

2?烤煙間套作的經(jīng)濟(jì)效益

2.1?間套作對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

烤煙連作3年，煙株株高、莖圍等農(nóng)藝性狀會明顯降低[8]。而烤煙間套作作物與烤煙大多在空間分布上形成互補(bǔ)，增加了對光熱資源的利用，起到通風(fēng)透光的效果，在一定程度上促進(jìn)了煙株的生長發(fā)育[9]。周德海等[2]研究表明，烤煙桔梗間作與烤煙單作相比，株高、莖圍、腰葉、頂葉均略高于單作煙田，但差別不大。 唐世凱等[3]研究了烤煙間套草木樨、甘薯對煙葉農(nóng)藝性狀的影響，較單作相比，烤煙間作草木樨、甘薯在莖粗、葉厚上具有顯著促進(jìn)作用，間作草木樨可顯著增加葉長，但在株高、有效葉數(shù)、葉寬上差異不顯著，總體而言對煙株的生物學(xué)性狀沒有產(chǎn)生不利影響。彭晟等[10]通過烤煙與4種芳香植物檸檬草、甜羅勒、美國薄荷和香葉天竺葵間作的研究表明，各間作處理煙株在葉寬、葉長、莖圍、有效葉數(shù)上均與單作達(dá)到顯著差異，間作促進(jìn)了煙株的生長發(fā)育。付戰(zhàn)營等[11]研究了麥煙套種模式下對烤煙農(nóng)藝性狀的影響，結(jié)果表明采用1/2麥煙套種方式，煙株生長后期在株高、莖圍、葉片數(shù)、節(jié)距等性狀上，與單作相比差異不顯著，對烤煙的農(nóng)藝性狀影響較小?？緹熖追N白菜、馬鈴薯和黑麥草較烤煙單作，煙株的株高、莖圍和葉面積降低，有效葉數(shù)增加，煙株生長發(fā)育更趨于均衡[12]。由此可以看出，烤煙間套作對于煙株性狀的生長發(fā)育未產(chǎn)生顯著的促進(jìn)作用，但也未產(chǎn)生抑制作用，從生長發(fā)育的角度來講，增加了烤煙間套作的可行性。

2.2?間套作對烤煙內(nèi)在品質(zhì)的影響

烤煙連作年限增加，產(chǎn)質(zhì)量隨之降低[13]。烤煙連作3年以上對煙葉中上等煙比例及內(nèi)在質(zhì)量產(chǎn)生顯著的不良影響[14]。合理的間作，可打破烤煙連作影響，有利于煙葉上等煙比例提高和品質(zhì)的改善[14]。祖朝龍等[7]研究表明，煙草套種甘薯起到消耗烤煙生長后期殘余肥料的作用，更有利于烤煙的成熟落黃。張得智[15]研究了間作大豆、茼蒿對烤煙KRK26生長狀況及產(chǎn)質(zhì)量的影響，結(jié)果表明烤煙間作大豆、茼蒿與對照相比，鉀含量提高，氯含量降低，煙葉的內(nèi)在品質(zhì)得到提升。李廷軒等[16]研究富鉀籽粒莧與烤煙間作表明，間作后煙葉鉀含量增加了63.86%，顯著提高了煙草對鉀素的吸收能力。唐世凱等[17-19]通過烤煙套種甘薯研究表明，上等煙比例增加0.90%～1.84%，中等煙比例增加1.49%～6.51%，下等煙比例減少2.39%～8.85%，對提高煙葉外觀等級質(zhì)量具有一定的作用;通過烤煙間作草木樨研究表明，間作草木樨提高煙葉等級質(zhì)量的作用更加明顯，上等煙比例提高了6.90%～28.00%，中等煙比例提高了11.70%～29.30%，下等煙比例降低了27.68%～53.20%;同時(shí)，間作后上部煙含氮量顯著降低11.32%，有利于改善上部葉的品質(zhì)?？緹熼g套作改變了煙葉主要化學(xué)成分的含量，增加了總糖、還原糖含量，降低了總氮、煙堿含量，化學(xué)成分更趨合理，比例更加協(xié)調(diào)，使其更接近優(yōu)質(zhì)煙標(biāo)準(zhǔn)[17]。這與烤煙甘薯間套作、烤煙蠶豆套作[20]、烤煙花生間作[21]、烤煙蘿卜套作[22]、烤煙白菜、馬鈴薯及黑麥草套作[12]等研究中得到了較為一致的結(jié)果。普遍認(rèn)為，間套作作物吸收利用了煙田富余的氮素養(yǎng)分，降低了煙株對養(yǎng)分的過度吸收，均衡養(yǎng)分供應(yīng)，達(dá)到改善煙葉質(zhì)量的作用。但張得智[15]的研究結(jié)果卻有所不同，他認(rèn)為烤煙間作大豆、茼蒿后提高了總氮和煙堿含量，降低了總糖和還原糖的含量。另有研究指出，烤煙馬鈴薯套作雖提高了煙葉質(zhì)量，同時(shí)也增加了青枯病、馬鈴薯Y病毒病、普通花葉病毒病、黃瓜花葉病毒病等主要病害的發(fā)病率[23]。因此通過烤煙間套作來改善煙葉品質(zhì)，要因地制宜，選擇適宜的間套作作物。

2.3?間套作對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

烤煙間套作模式大多遵循了生物學(xué)特性和互利共生的原則，充分利用時(shí)間和空間上的優(yōu)勢，提高自然資源有效利用，獲取高效種植效率，取得較高經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到煙農(nóng)增產(chǎn)增收的目標(biāo)[24]。周德海等[2]通過2008—2010年烤煙與桔梗間作研究觀察，結(jié)果指出間作處理烤后煙葉上中等煙比例和均價(jià)均高于單作;加上桔梗產(chǎn)值，間作煙田的綜合經(jīng)濟(jì)效益2010年增收28 123.5元/hm2，顯著高于單作煙田。劉劍等[9]通過對烤煙紅薯間作模式的研究指出，間作紅薯對烤煙產(chǎn)量產(chǎn)生一定影響，減少130.5 kg/hm2，但單位面積總收入?yún)s有所提高，增加7 635.0元/hm2。彭晟等[10]開展了烤煙與4種芳香植物間作的研究，結(jié)果表明所有間作處理與單作相比上等煙比例均有較明顯提高，單位面積總產(chǎn)值也大大提高。更有研究指出，烤煙與大豆間作較對照增收22 670元/hm2，增收了314.12%;茼蒿間作較對照增收20 958元/hm2，增收幅度為290.40%[15]。唐世凱等[17]通過烤煙套種甘薯有效提高復(fù)種指數(shù)，顯著增加單位土地面積的綜合經(jīng)濟(jì)收益，烤煙套種甘薯與烤煙單作相比，原煙產(chǎn)量增加117.99 kg/hm2，均價(jià)增加0.50～0.53元/kg，薯塊和薯藤分別增收3 871～9 427和5 805～10 956元/hm2，綜合增收16 368～18 133元/hm2，增幅為48.82%～56.40%，差異達(dá)到極顯著水平。時(shí)安東等[21]研究表明，烤煙/花生、烤煙/紅薯間作系統(tǒng)單位面積煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值及總產(chǎn)值均顯著高于烤煙單作系統(tǒng)。因此，烤煙間套作在一定程度上會影響單位面積煙葉產(chǎn)量，同時(shí)提高了煙葉等級質(zhì)量，加之間套作作物得到的經(jīng)濟(jì)收益，在綜合效益上比起單作有較大提高。

3?烤煙間套作的生態(tài)效益

3.1?間套作對土壤質(zhì)量的影響

由于長期以來采用掠奪式種植，常年連作，用地養(yǎng)地結(jié)合不夠，引起了土壤微生物種群的失衡和酶活性的降低，土壤肥力下降，限制了烤煙可持續(xù)種植與發(fā)展[25]?？緹熼g套作對土壤的影響主要集中在對土壤理化性質(zhì)及根際微環(huán)境的影響。唐世凱等[6]研究了烤煙間作草木樨后對土壤養(yǎng)分的影響，結(jié)果表明，間作草木樨后對土壤堿解氮、速效磷含量沒有較大影響，但可增加土壤速效鉀含量，對植煙土壤養(yǎng)分起到一定平衡和協(xié)調(diào)作用。付利波等[12]研究表明，烤煙套種白菜、馬鈴薯和黑麥草與烤煙單作相比，在烤煙現(xiàn)蕾期、葉片成熟期土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量分別降低1.15～3.47、0.60～3.54 mg/kg，土壤氮素含量顯著降低。時(shí)安東等[21]研究了輪間作系統(tǒng)對烤煙土壤養(yǎng)分的影響，結(jié)果表明，烤煙間作紅薯或花生可保持地下營養(yǎng)環(huán)境和微生物群落組成在較合理的含量和比例，可降低根系分泌物對烤煙生長的抑制作用，更有利于烤煙生長。高菲菲等[26]研究表明，烤煙與迷迭間作對土壤中有效磷具有明顯的活化作用，烤煙間作芳香植物可以增加土壤中磷和鉀的有效性，但對堿解氮含量的影響都不明顯。這與孫健等[27]研究烤煙套種籽粒莧、黑麥草的結(jié)果較為一致。陽顯斌等[28-29]研究煙蒜套作對土壤的影響發(fā)現(xiàn)，煙蒜套作相比烤煙單作，可有效提高根際土壤細(xì)菌、真菌、放線菌、解鉀菌和解磷菌數(shù)量，有利于改善土壤根際微環(huán)境;可提高土壤pH、有機(jī)質(zhì)及速效成分的含量，增強(qiáng)土壤速效養(yǎng)分供應(yīng)能力。涂勇等[30]研究表明，烤煙套種大豆可有效提高根際土壤的細(xì)菌、放線菌及與土壤氮素代謝相關(guān)的功能性有益菌群數(shù)量，顯著降低真菌及反硝化細(xì)菌的數(shù)量，從而起到增強(qiáng)對土壤氮素利用率、提高對土傳病害控制效果的作用。

3.2?間套作對病蟲害抗性的影響

由于合理的間作提高了生物多樣性，起到從群體異質(zhì)效應(yīng)、稀釋效應(yīng)、微生態(tài)效應(yīng)、誘導(dǎo)抗性效應(yīng)、物理阻隔效應(yīng)、生理學(xué)效應(yīng)和化感效應(yīng)等作用[31]。間作條件下病害的發(fā)生程度往往輕于單一作物種植模式[32]，起到控制或減輕病蟲害的作用，達(dá)到“不施農(nóng)藥，勝施農(nóng)藥”的生物防控效果[4]。關(guān)于烤煙間作對病害的防控已有較多研究，周德海等[2]研究表明，烤煙與桔梗間作可有效抑制當(dāng)?shù)刂饕『Σ《静　⒔前卟∨c野火病、黑脛病、赤星病的發(fā)生，發(fā)病率均明顯低于單作煙田。付戰(zhàn)營等[11]研究表明，煙麥套種能顯著抑制烤煙病毒病、黑脛病、根黑腐病、赤星病的發(fā)生，綜合防治效果明顯。時(shí)安東等[21]通過烤煙與甘薯、花生間作研究表明，成熟期后烤煙單作青枯病發(fā)病率高達(dá)44.67%，烤煙間作發(fā)病率僅為33.3%～34.2%，單作發(fā)病率顯著高于間作。劉麗芳等[33]研究表明，與單作相比，烤煙間作草木樨對病毒類病（煙草普通花葉病和煙草蝕紋?。┯酗@著抑制效果，發(fā)病率和病情指數(shù)極顯著下降，防治效果為22.58%～80%;對真菌類病害（煙草炭疽病和煙草赤星?。┚哂幸欢ǖ目刂菩Ч乐涡Ч麨?4.50%～52.91%;但對煙草細(xì)菌類病害的防控效果不明顯;同時(shí)指出，間作提高了煙葉的含鉀量，被認(rèn)為是提高煙葉抗病性的主要原因之一[34]。薛超群等[35]研究表明，與單作相比，烤煙間作花生、黑麥草、大蒜均顯著降低土壤煙草黑脛病菌數(shù)量，對煙草黑脛病有顯著的防控效果。同時(shí)，牟文君等[36]研究指出，綜合考慮烤煙與花生按1∶4行比間作時(shí)防治黑脛病效果較好。賴榮泉[37]則通過烤煙套種大蒜對土壤中煙草青枯病菌及黑脛病菌起到了明顯的抑制作用。烤煙間作對蟲害防控效果的研究相對較少，煙草間作大豆可降低斜紋夜蛾的發(fā)生率，間作茼蒿可有效降低煙青蟲、斜紋夜蛾的發(fā)生率，但烤煙與二者間作同時(shí)都增加了煙蚜的發(fā)生率[15]。

4?問題與展望

合理的生物多樣性搭配有利于控制病蟲害的發(fā)生，保持土壤肥力，提高作物的產(chǎn)量[31]。烤煙間套作一直是比較爭議的話題，爭議的重點(diǎn)在于間套作是否會引起煙葉品質(zhì)的降低。所以烤煙間套作系統(tǒng)的確立，關(guān)鍵在于對于自然資源的綜合利用，要充分考慮間套作作物與烤煙不同的生理需求，共生的同時(shí)要有互補(bǔ)，提高對光、熱、水、氣、肥等環(huán)境資源的利用效率。在選擇烤煙間套作模式時(shí)要著重解決以下問題：①選擇適宜的間套作作物。不是所有的作物都適宜烤煙間套作，在間套作作物選擇上要遵循因地制宜、互惠互利的原則，從多方面進(jìn)行驗(yàn)證研究，以期取得農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀的雙贏效益。②選擇適宜的播種時(shí)機(jī)。有研究表明烤煙與后作 40 d左右的共生期較適宜[7]，共生期過長與烤煙形成較長競爭關(guān)系，過多地消耗土壤肥力，影響煙株正常的生長發(fā)育。③選擇適宜的間套作方式。烤煙間作有同壟間作、隔行間作等方式，應(yīng)根據(jù)間套作作物生長模式及高度，合理選擇間套作方式，控制間套作密度，達(dá)到空間立體利用效果。總之，烤煙間套作必須堅(jiān)持以烤煙為主、后作為輔的理念，在烤煙為主導(dǎo)地位的前提下，合理安排間套作種植制度[7]。

目前，對于烤煙間套作已有較多研究，但大部分的研究主要集中在間套作對烤煙農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、內(nèi)在質(zhì)量、土壤質(zhì)量、病蟲害控制等方面的影響，停留在表觀研究，對于間套作作用產(chǎn)生的土壤養(yǎng)分吸收機(jī)理、病害防控的生物活性機(jī)理、光能利用機(jī)理等內(nèi)在機(jī)理方面涉及較少，有待更進(jìn)一步深入研究。此外，烤煙間套作應(yīng)當(dāng)發(fā)揮更大的生態(tài)效應(yīng)和社會效應(yīng)，可與土壤保育、綠色防控、煙農(nóng)增收等方面相結(jié)合，在保證煙葉經(jīng)濟(jì)效益與質(zhì)量的同時(shí)，起到改善土壤質(zhì)量、減少農(nóng)藥使用及增加煙農(nóng)收入等作用。

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)?2020年

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