揭膜時間對烤煙根系生長、品質(zhì)及土壤氯離子含量的影響

王德權(quán)，姜濱，柏永超，王玉華，席元肖，方敏，高政緒，劉春菊，杜傳印*

(1.山東濰坊煙草有限公司，山東 濰坊 261205； 2.山東省煙草專賣局(公司)，山東 濟(jì)南 250101;3.華環(huán)國際煙草有限公司，安徽 滁州 231221)

我國自1978年從國外引進(jìn)地膜覆蓋技術(shù)以來，目前烤煙生產(chǎn)已大范圍應(yīng)用該技術(shù)[1]。覆蓋地膜可有效提高烤煙前期土壤溫度，促進(jìn)煙株生長，并可減少不良?xì)夂驅(qū)緹煯a(chǎn)量等的影響[2-3]。但在烤煙的生長季節(jié)中，如長期覆蓋地膜，會影響其根系土壤環(huán)境條件，使土壤通透性變差，微生物活性降低，土溫過高，同時也會減少對有效降雨的利用，進(jìn)而影響烤煙的生長及產(chǎn)質(zhì)，適時揭膜勢在必行。目前，揭膜試驗多集中在揭膜對烤煙土壤生態(tài)條件、作物根系的構(gòu)型、動態(tài)建成規(guī)律等方面的探索[4-6]，而在滴灌條件下，不同時期揭膜對烤煙根系生長及土壤氯離子含量變化的影響鮮見報道。本試驗通過研究滴灌條件下不同時期揭膜對烤煙根系生長、品質(zhì)及對土壤氯離子影響，以期為提高滴灌覆膜煙田煙葉品質(zhì)等提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗基本情況

試驗于2018年在諸城實驗站試驗田進(jìn)行。土壤各項指標(biāo)為土壤堿解氮70.1 mg·kg-1，速效磷14.7 mg·kg-1，速效鉀180.31 mg·kg-1，pH值6.83。供試烤煙品種為NC55。

1.2 試驗設(shè)計

本試驗采取小區(qū)試驗，每小區(qū)5行種植100株，株行距1.2 m×0.45 m。供試品種NC55于5月8日移栽。試驗設(shè)4個處理：以全生育期不揭膜為對照，T1、T2、T3分別為移栽后30、40、50 d揭膜培土。

1.3 測定項目和方法

干物質(zhì)測定。移栽后90 d取3株烤煙完整根系沖洗干凈后，吸干水分，測定根干重、葉片、莖干重及根冠比。

根系活力測定。分別于6月14日，7月5日及8月3日取3株烤煙根尖生長點0.5 g，采用TTC法測定根系活力[7]。

土壤氯離子測定。分別于6月14日，7月5日及8月3日取壟體10、20及30 cm土壤混勻，然后利用連續(xù)流動分析法測定土壤氯離子含量。

烤后煙化學(xué)成分測定。每處理取C3F 1 kg，連續(xù)流動分析法測定化學(xué)成分及氯離子含量。

1.4 統(tǒng)計分析方法

采用DPS 7.05及Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對烤煙干物質(zhì)含量的影響

如表1中看出，揭膜時期不同，對整株干物重有一定影響，表現(xiàn)為T3最高，T1最低，但各處理間差異不顯著。不同時期揭膜對根干重、莖干重、葉片干重及根冠比有顯著影響。通過對比看出，對照的根干重最高，顯著高于T1、T2處理，T1最低，表明地膜全生育期覆蓋條件下根系物質(zhì)分配較多。不同時期揭膜對葉片干重表現(xiàn)為CK最低，T1最高，T1顯著高于CK與T3。揭膜對莖干重及根冠比影響與根干重一致。通過上述對比可以看出，全生育期蓋膜的根系較揭膜處理發(fā)達(dá)，且根冠比大；而揭膜處理更利于地上部分的干物質(zhì)積累，其根冠比相對較小，葉片干重較大，利于產(chǎn)量形成，此優(yōu)勢表現(xiàn)為揭膜時間越早則越明顯。

表1 不同時期揭膜對烤煙干物質(zhì)含量的影響

注：同列無相同小寫字母表示處理間差異顯著，表2同。

2.2 對烤煙根系活力的影響

從表2可知，揭膜有利于提高根系活力。移栽后36 d(6月14日)，各處理根系活力存在一定差異但不顯著。移栽后57 d(7月5日)，各處理根系活力相比對照出現(xiàn)顯著差異，其中T2根系活力最高，CK最低，T1和T2根系活力顯著高于CK，這樣的差異到移栽后85 d(8月3日)時仍存在。這表明全生育期蓋膜會使根系活力降低，這可能與地溫過高和土壤通透性差有關(guān)。揭膜提升了根系活力，且揭膜時間越早，根系活力越高。

表2 不同時期揭膜對烤煙根系活力的影響

2.3 對土壤Cl-1含量的影響

從圖1可以看出，煙田不同揭膜時期下，土壤氯離子含量隨生育期的推進(jìn)均呈先升高后降低的趨勢，但各處理的土壤氯離子含量間存在差異。經(jīng)對比，在烤煙生育后期，移栽后85 d(8月3日)對照處理的土壤氯離子含量仍較高，為35.03 mg·kg-1；T3次之，T1和T2較低。表明不揭膜或過晚揭膜的煙田土壤均會積累較多的氯離子。

圖1 煙田不同揭膜時期對土壤氯離子含量的影響

2.4 對烤煙化學(xué)成分的影響

從表3可知，各處理總糖、還原糖差異不大，在總煙堿、鉀、氯及鉀氯比方面存在差異。對照和T3處理的總煙堿和氯離子含量高于T1和T2處理，鉀含量低于T1和T2處理。T1的鉀氯比最高，對照的最低。由此表明，生育期內(nèi)不揭膜會導(dǎo)致烤煙積累較高的煙堿和氯離子；移栽后30 d揭膜可有效降低烤煙葉片煙堿和氯離子含量，對提升鉀氯比效果明顯。

表3 不同揭膜時期對烤煙化學(xué)成分的影響(C3F)

3 小結(jié)與討論

烤煙根系是植物營養(yǎng)、水分的主要吸收器官，其生長狀態(tài)良好與否直接影響烤煙生長及后期產(chǎn)質(zhì)的形成。烤煙生長前期，地膜覆蓋對烤煙根系生長有正向影響[8]。本研究表明，全生育期地膜覆蓋的根系生長量相對較高，分別較移栽后30、40、50 d揭膜的處理高11.75%、6.57%和3.77%，且根冠比較大，地上部分干物質(zhì)分配相對較?。唤夷l件下根系生長量相對全程覆膜有所下降，根冠比降低，地上部分干物質(zhì)分配相對增加。揭膜時間越早，獲得的地上部分尤其葉片干物質(zhì)重量越多，移栽后30、40、50 d揭膜分別較全程覆膜的葉片干物重高出9.06%，7.28%和5.79%，這利于產(chǎn)量形成。對比烤煙化學(xué)成分發(fā)現(xiàn)，生育期內(nèi)不揭膜，會導(dǎo)致烤煙積累較高的煙堿和氯離子，內(nèi)在化學(xué)成分協(xié)調(diào)性變差；揭膜會提升鉀離子含量，使煙堿和氯離子含量降低，內(nèi)在化學(xué)成分協(xié)調(diào)性較好，且栽后30 d揭膜的優(yōu)勢更為明顯。

根系活力與地膜覆蓋有一定關(guān)系[9-11]。本研究表明，揭膜有利于提升烤煙根系活力，移栽后30 d揭膜效果最好，延遲揭膜，根系活力降低。揭膜有利于降低土壤氯離子含量；8月3日，移栽后30 d揭膜處理較不揭膜和移栽后50 d揭膜的土壤氯離子含量低32.1%和47.69%，土壤氯離子降低明顯。

上述現(xiàn)象的發(fā)生可能是由于全程地膜覆蓋，改變了根系生長的自然環(huán)境，使地溫上升[12-13]，導(dǎo)致根系生長量增加，增加了根冠比，但由于全程覆膜，減少了自然降雨向壟體滲透[14-15]，增大了土壤板結(jié)的幾率，降低了土壤氣體交換，減少了降水利用率，影響了根系活力[16-20]，降低了根系對營養(yǎng)元素的吸收，導(dǎo)致化學(xué)成分、根系活力降低的現(xiàn)象發(fā)生。地膜覆蓋條件下，烤煙根系的生長是個復(fù)雜的過程，相關(guān)現(xiàn)象的發(fā)生還需在今后的試驗中進(jìn)一步驗證。

對比移栽后30、40和50 d揭膜處理的效果發(fā)現(xiàn)，移栽后30 d揭膜處理可以獲得更好地上部分干物質(zhì)重，根系活力增加，利于產(chǎn)量的形成；土壤氯離子含量更低，烤煙內(nèi)在化學(xué)成分更協(xié)調(diào)，鉀離子含量增加，氯離子和煙堿含量減少。揭膜時間越延遲，上述效果表現(xiàn)的越不明顯。