壟體構(gòu)形和灌水量對(duì)烤煙伸根期生長發(fā)育、水分及養(yǎng)分利用的影響

馬二登，胡小東，董繼翠，李鵬飛，盧君龍，劉忠華，李國良，徐照麗，鄧小鵬，李軍營

（1.云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，昆明 650031；2.云南省煙草公司楚雄州公司，云南 楚雄 675000；3.云南省煙草公司文山州公司，云南 文山 663000；4.云南省煙草公司曲靖市公司，云南 曲靖 655000；5.中國煙草總公司云南省公司，昆明 650011；6.云南省煙草公司普洱市公司，云南 普洱 665000）

0 引 言

壟作是作物栽培的重要方式之一[1]，有利于改善土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土體通透性，擴(kuò)大根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收范圍。因作物種類和氣候條件的不同，各地壟作的具體方式往往存在著一定差異[2]。春季干旱是西南地區(qū)作物生產(chǎn)中經(jīng)常面臨的問題，如何通過適宜的栽培措施提高作物對(duì)水、肥的利用效率，促進(jìn)作物生長發(fā)育是急需解決的問題[3]。在該地區(qū)，壟作所具有的保墑作用對(duì)應(yīng)對(duì)干旱氣候狀況起到了重要作用[4]。在實(shí)際生產(chǎn)中，因作業(yè)條件和烤煙栽培習(xí)慣的差異，煙壟構(gòu)形上現(xiàn)存在著不同種類，其中塘形壟是最為常用的煙壟構(gòu)形，少部分煙區(qū)采用碟形或槽形的煙壟構(gòu)形。此外，降雨較多的煙區(qū)還存在著梯形壟或拱形壟[5]?？茖W(xué)的壟作栽培方式對(duì)于增加作物生育期有效積溫[4]，改善根區(qū)土壤水分環(huán)境[6]和提高作物地上部干物質(zhì)重量[7]具有積極作用。灌溉是保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要措施，適宜的灌溉定額則對(duì)于烤煙早生快發(fā)和水肥高效利用均具有重要作用[8]。以往有關(guān)壟體構(gòu)形研究大多集中在壟作與平作間的效應(yīng)差異[9]，起壟高度對(duì)土壤水分及作物生長的影響[10]，起壟方式對(duì)土壤物理性狀及作物產(chǎn)量的影響[11]等方面。然而，目前有關(guān)不同壟形和灌水量對(duì)作物水分、養(yǎng)分利用及生長發(fā)育的影響研究鮮見報(bào)道。烤煙移栽至團(tuán)棵階段為伸根期，這一時(shí)期是煙株生長健壯和優(yōu)質(zhì)穩(wěn)產(chǎn)的框架搭建期，也是決定下一步旺長和成熟階段煙株長勢(shì)和長相的關(guān)鍵期[12]。因此，伸根期水分和養(yǎng)分的適宜供給對(duì)于煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的形成具有十分重要的作用。本文通過田間試驗(yàn)，以常規(guī)塘形壟為對(duì)照，系統(tǒng)考察不同煙壟構(gòu)形和灌水量條件下烤煙伸根期農(nóng)藝性狀、水分利用效率及養(yǎng)分累積情況，為烤煙生產(chǎn)中的壟形選擇和栽培管理提供一定科學(xué)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2022 年在云南省煙草科學(xué)研究院研和鎮(zhèn)試驗(yàn)基地（102°30'E，24°14'N）進(jìn)行，供試土壤為紅壤，試驗(yàn)地塊pH值為6.11，有機(jī)質(zhì)含量為10.93 g/kg，全氮含量為0.81 g/kg，全磷含量為1.21 g/kg，全鉀含量為6.92 g/kg，堿解氮含量為61.35 mg/kg，有效磷含量為59.27 mg/kg，速效鉀含量為291.64 mg/kg。土壤質(zhì)地為黏壤土，土壤飽和質(zhì)量含水量42.4%，土壤容重1.25 g/cm3。試驗(yàn)地屬中亞熱帶半濕潤涼冬高原季風(fēng)氣候，年平均氣溫15～16 ℃，年降水量800～900 mm，日照時(shí)間2 265 h。供試烤煙品種為K326，煙苗移栽株行距為110 cm×55 cm。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)處理設(shè)置壟體構(gòu)形和灌水量2個(gè)因素。其中壟體構(gòu)形設(shè)置5個(gè)水平，分別為塘形壟（常規(guī)對(duì)照）、槽形壟、碟形壟、梯形壟、拱形壟；灌水量設(shè)置3 個(gè)水平，分別為低灌水量[I0.5，即0.5 L/（株· 次）]、中灌水量[I1.50，即1.0 L/（株· 次）]和高灌水量[I1.5，即1.5 L/（株·次）]；據(jù)此，試驗(yàn)共計(jì)15 個(gè)處理，分別為：塘形壟-I0.5、塘形壟-I1.0、塘形壟-I1.5、槽形壟-I0.5、槽形壟-I1.0、槽形壟-I1.5、碟形壟-I0.5、碟形壟-I1.0、碟形壟-I1.5、梯形壟-I0.5、梯形壟-I1.0、梯形壟-I1.5、拱形壟-I0.5、拱形壟-I1.0、拱形壟-I1.5。每個(gè)處理4 次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)6 株煙，裂區(qū)試驗(yàn)分布。不同壟形處理壟基寬、壟面寬（除拱形壟外）和壟高均分別為0.6 m、0.3 m 和0.3 m，各壟形處理結(jié)構(gòu)見圖1。其中塘形壟于壟面沿壟方向（中心線上）每隔0.55 m 開類半球形塘，塘深0.1 m，塘面寬0.2 m；槽形壟于壟面沿壟方向（中心線上）開“V”形槽，槽深0.05 m，槽面寬0.1 m；碟形壟于壟面沿壟方向（中心線上）開“凹”形寬槽，槽深0.05 m，槽底寬0.2 m，槽面寬0.3 m；梯形壟和拱形壟則不進(jìn)行槽面的積水構(gòu)型設(shè)計(jì)。灌水量處理采用帶刻度長柄水勺控制每次灌水量（澆灌），灌溉頻率為每2 d灌溉1次。

圖1 各壟形處理示意圖（單位：m）Fig.1 Diagrammatic drawing of the ridge shape in each treatment

各處理施肥管理方式一致，氮肥施用量75 kg/hm2，所用肥料為煙草專用復(fù)合肥（N、P2O5、K2O 質(zhì)量比為12∶12∶24），施用方式為一次性條施（起壟前沿壟向的中心線均勻施肥后再起壟理墑）。各處理于4月30日施肥起壟，5月1日移栽煙苗。移栽當(dāng)天先于壟上覆蓋地膜，采用移栽器移栽煙苗后，用細(xì)土覆蓋煙根處膜口，之后進(jìn)行第1次灌溉。試驗(yàn)小區(qū)設(shè)頂部配備軌道式移動(dòng)遮雨棚。各處理的病蟲害防治及其他田間管理措施保持一致，參照優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)管理辦法執(zhí)行。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 土壤速效養(yǎng)分

煙苗移栽后每隔10 d采集一次0～10 cm 耕層新鮮土樣（于煙壟上的煙株兩側(cè)，距離煙株中心點(diǎn)約10 cm）用于速效養(yǎng)分的測(cè)定，其中堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定，有效磷用鹽酸氟化銨浸提鉬銻抗比色法測(cè)定，速效鉀采用乙酸銨浸提原子吸收分光光度計(jì)法測(cè)定。

1.3.2 土壤含水量

式中：SRWC為土壤相對(duì)含水量，%；Sθv為土壤體積含水量，%；Sρb為土壤容重，g/cm3；SΦ為田間持水率，%。

1.3.3 煙株農(nóng)藝性狀

于移栽第35 d（團(tuán)棵期）選擇有代表性的5株煙，測(cè)量煙株葉片葉長、葉寬、莖圍、株高和有效葉片數(shù)。最大葉長寬和葉面積調(diào)查測(cè)量方法按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測(cè)量方法（YC/T 142-2010）執(zhí)行。

1.3.4 煙株生物量及氮、磷、鉀累積量

農(nóng)藝性狀測(cè)定完畢后，選擇其中的3 株煙進(jìn)行整株取樣，取樣時(shí)將煙株及周圍土壤一同挖起，盡量保證根系的完整，小心抖落松散泥土后置于尼龍網(wǎng)袋中，室內(nèi)靜水清洗后晾干。之后將煙株葉片、莖和煙根分開后分別置入烘箱中105 ℃殺青30 min，然后在80 ℃下烘干至恒質(zhì)量，分別獲取煙株根、莖、葉生物量，并檢測(cè)根、莖、葉中的氮、磷、鉀量，按以下公式計(jì)算氮、磷、鉀累積量：

式中：C為氮/磷/鉀累積量，kg/hm2；D為氮/磷/鉀量，%；B為各部位生物量，kg/hm2。

1.3.5 水分利用效率

作為混合處理系統(tǒng)，可同時(shí)處理批處理和流處理工作負(fù)載,其中:批處理主要操作大容量靜態(tài)數(shù)據(jù)集，并在計(jì)算過程結(jié)束之后返回結(jié)果;流處理可隨時(shí)對(duì)進(jìn)入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，無需對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)集執(zhí)行操作，而是對(duì)通過系統(tǒng)傳輸?shù)拿總€(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)執(zhí)行操作。

統(tǒng)計(jì)各處理試驗(yàn)期間灌溉定額，按以下公式計(jì)算水分利用效率：

式中：W為水分利用效率，kg/（hm2·mm）；B為煙株葉片生物量，kg/hm2；Q為灌溉定額，mm。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

常規(guī)數(shù)據(jù)整理由Excel 2016完成，方差分析和相關(guān)性分析通過SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙株農(nóng)藝性狀

表1 表明，煙壟構(gòu)形對(duì)煙株農(nóng)藝性狀的影響因灌水量而異。低灌水量條件下，不同壟形處理中以塘形壟和碟形壟農(nóng)藝性狀表現(xiàn)相對(duì)最優(yōu)，以拱形壟農(nóng)藝性狀表現(xiàn)相對(duì)最差。與常規(guī)塘形壟相比，碟形壟煙株各農(nóng)藝性狀均無顯著差異（P＞0.05），槽形壟和梯形壟煙株除最大葉長外的農(nóng)藝性狀均無顯著差異（P＞0.05），拱形壟煙株除株高外的農(nóng)藝性狀參數(shù)值顯著下降了19.2%～37.8%（P＜0.05）；中灌水量和高灌水量條件下，不同壟形處理中均以碟形壟農(nóng)藝性狀表現(xiàn)相對(duì)最優(yōu)，以拱形壟農(nóng)藝性狀表現(xiàn)相對(duì)最差。與常規(guī)塘形壟相比，中灌水量和高灌水量碟形壟煙株平均葉面積分別顯著提高了68.3%和35.0%（P＜0.05），中灌水量和高灌水量拱形壟煙株平均葉面積分別顯著下降了25.3%和44.7%（P＜0.05）。相關(guān)分析表明（表1），各壟形條件下，主要農(nóng)藝性狀與灌水量之間均表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。所有處理中，以碟形壟-I1.5處理煙株農(nóng)藝性狀表現(xiàn)最優(yōu)，碟形壟-I1.0處理次之。方差分析表明（表1），煙壟構(gòu)形對(duì)莖圍有顯著影響（P＜0.05），且對(duì)除莖圍外的農(nóng)藝性狀有極顯著影響（P＜0.01）；灌水量對(duì)除莖圍外的農(nóng)藝性狀有極顯著影響（P＜0.01）；煙壟構(gòu)形和灌水量對(duì)除葉片數(shù)和莖圍外農(nóng)藝性狀的影響存在極顯著交互效應(yīng)（P＜0.01）。

表1 各處理煙株農(nóng)藝性狀Tab.1 Agronomic traits of flue-cured tobacco in each treatment

2.2 煙株生物量和根冠比

由表2可知，煙壟構(gòu)形對(duì)生物量和根冠比的影響因灌水量而異。低灌水量條件下，不同壟形處理中以常規(guī)塘形壟煙株各部位生物量最高，以拱形壟煙株各部位生物量最低，以槽形壟煙株根冠比最低。與常規(guī)塘形壟相比，其余壟形處理全株生物量顯著下降了35.4%～59.2%（P＜0.05），槽形壟煙株根冠比顯著下降了49.2%（P＜0.05），其余壟形處理煙株根冠比則無顯著差異（P＞0.05）；中灌水量條件下，以碟形壟煙株各部位生物量最高，以拱形壟煙株各部位生物量最低，以槽形壟根冠比最高。與常規(guī)塘形壟相比，碟形壟煙株根、莖、葉及全株生物量顯著提高了22.3%～38.9%（P＜0.05），拱形壟煙株根、莖、葉及全株生物量顯著降低了50.3%～67.7%（P＜0.05），槽形壟煙株根冠比顯著提高了42.9%（P＜0.05）。高灌水量條件下，亦以碟形壟煙株各部位生物量最高，拱形壟煙株各部位生物量最低，而根冠比最高。與常規(guī)塘形壟相比，碟形壟煙株根、莖、葉及全株生物量顯著提高了34.5%～74.8%（P＜0.05），拱形壟莖、葉及全株生物量顯著降低了43.3%～61.9%（P＜0.05），根冠比顯著提高了78.5%（P＜0.05）。相關(guān)分析表明（表2），各壟形條件下，煙株各部位生物量與灌水量之間均表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）；塘形壟和碟形壟條件下，根冠比與灌水量之間表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），槽形壟和拱形壟條件下，根冠比與灌水量之間表現(xiàn)為顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。所有處理中，以碟形壟-I1.5處理葉片及全株生物量最高，碟形壟-I1.0處理次之。方差分析表明（表2），煙壟構(gòu)形對(duì)煙株生物量有極顯著影響（P＜0.01），對(duì)根冠比有顯著影響（P＜0.05）；灌水量對(duì)煙株生物量有極顯著影響（P＜0.01）；煙壟構(gòu)形和灌水量對(duì)煙株生物量和根冠比的影響存在極顯著交互效應(yīng)（P＜0.01）。

表2 各處理煙株生物量和根冠比Tab.2 Dry matter and root top ratio of tobacco plant in each treatment

2.3 土壤含水量和速效氮、磷、鉀含量

圖2表明，煙壟構(gòu)形對(duì)土壤含水量和速效氮、磷、鉀的影響均因灌水量而異。低灌水量條件下，不同壟形處理間土壤含水量和速效氮、磷、鉀含量均無顯著差異（P＞0.05）。中灌水量和高灌水量條件下，不同壟形處理中以碟形壟土壤含水量和速效氮、磷、鉀含量相對(duì)最高。與常規(guī)塘形壟相比，碟形壟處理土壤平均含水量在中高灌水量條件下提高了3.4%～4.1%（P＞0.05），其他壟形處理土壤平均含水量在中高灌水量條件下降低了10.0%～4.6%（P＞0.05），碟形壟處理土壤速效氮、磷、鉀含量在中灌水量條件下分別顯著提高了19.2%、28.5%和33.9%（P＜0.05），在高灌水量條件下分別顯著提高了14.0%、36.3%和26.1%（P＜0.05）。灌水量對(duì)土壤含水量和速效氮、磷、鉀含量的影響亦因壟形而異。隨著灌水量的提高，各壟形處理土壤含水量均有隨之提高的趨勢(shì)，但變化規(guī)律并不明顯。隨著灌水量的提高，各壟形處理土壤速效氮、磷、鉀含量變化規(guī)律并不明顯，其中槽形壟和碟形壟土壤速效氮、磷、鉀平均含量在灌水量由I1.0提高到I1.5時(shí)均有不同程度的顯著提高。所有處理中，以碟形壟-I1.5和碟形壟-I1.0處理土壤含水量和速效氮、磷、鉀含量相對(duì)最高。

圖2 各處理土壤含水量、堿解氮、有效磷和速效鉀含量變化Fig.2 Temporal variation of soil water content,soil available N,available P,and available K in each treatment

方差分析表明，煙壟構(gòu)形和灌水量均對(duì)土壤含水量和速效氮、磷、鉀平均含量均有極顯著影響（P＜0.01），且兩者對(duì)土壤速效氮、磷、鉀平均含量的影響存在極顯著交互效應(yīng)（P＜0.01）。相關(guān)分析表明（表3），低灌水量條件下土壤含水量與土壤速效鉀含量間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）；中灌水量和高灌水量條件下，土壤含水量與土壤水解氮和速效鉀含量間均存在極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。

表3 不同灌水量條件下土壤含水量和速效氮、磷、鉀含量相關(guān)性分析Tab.3 Correlation coefficients between soil water content and soil available N,available P and available K

2.4 水分利用效率

圖3 表明，煙壟構(gòu)形對(duì)水分利用效率的影響因灌水量而異。低灌水量條件下，不同壟形處理中以常規(guī)塘形壟水分利用效率最高，拱形壟水分利用效率最低。與常規(guī)塘形壟相比，槽形壟、碟形壟、梯形壟和拱形壟水分利用效率分別顯著降低了33.0%、38.8%、48.0%和58.9%（P＜0.05）；中灌水量和高灌水量條件下，不同壟形處理中均以碟形壟水分利用效率最高，拱形壟水分利用效率最最低。與常規(guī)塘形壟相比，碟形壟在中灌水量和高灌水量條件下的水分利用效率分別顯著提高了31.8%和34.5%（P＜0.05），梯形壟在中灌水量和高灌水量條件下的水分利用效率分別顯著降低了54.2%和44.9%（P＜0.05）。

圖3 各處理水分利用效率Fig.3 Water use efficiency of tobacco plant in each treatment

水分利用效率對(duì)灌水量的響應(yīng)因壟形而異。塘形壟和槽形壟條件下，隨著灌水量的增加，水分利用效率均表現(xiàn)出隨之下降的趨勢(shì)。碟形壟和梯形壟條件下，隨著灌水量的增加，水分利用效率表現(xiàn)出隨之先升后降的趨勢(shì)。拱形壟條件下，隨著灌水量的增加，水分利用效率則表現(xiàn)為隨之下降后穩(wěn)定在較低水平。不同處理中，以塘形壟-I0.5處理水分利用效率最高，以碟形壟-I1.0處理水分利用效率次之。方差分析表明，煙壟構(gòu)形和灌水量均對(duì)水分利用效率有極顯著影響（P＜0.01），且兩者對(duì)水分利用效率的影響存在極顯著交互效應(yīng)（P＜0.01）。相關(guān)分析表明（表4），碟形壟條件下灌水量和水分利用效率之間均表現(xiàn)為顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），其余壟形條件下灌水量和水分利用效率之間均表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。

表4 不同壟形條件下灌水量和水分利用效率的相關(guān)性分析Tab.4 The correlation coefficients between irrigation amount and water use efficiency

2.5 煙株氮、磷、鉀累積量

圖4表明，煙壟構(gòu)形對(duì)氮、磷、鉀累積量的影響因灌水量而異。低灌水量條件下，不同壟形處理中塘形壟全株氮、磷、鉀累積量最高，以拱形壟全株氮、磷、鉀累積量最低。與塘形壟相比，其余壟形全株氮、磷、鉀累積量分別顯著降低了30.8%～59.3% （P＜0.05）、34.2%～72.0% （P＜0.05）和1.8%～48.6%（其中拱形壟達(dá)顯著水平，P＜0.05）。中灌水量條件下，不同壟形處理中以碟形壟全株氮和鉀累積量最高，以槽形壟全株磷累積量最高，拱形壟全株氮、磷、鉀累積量均最低。與常規(guī)塘形壟相比，碟形壟全株氮、磷、鉀累積量分別顯著提高了35.3%、32.1%和32.7%（P＜0.05），槽形壟全株磷素累積量顯著提高了54.4%（P＜0.05），拱形壟全株氮、磷、鉀累積量分別顯著降低了59.1%、65.8%和58.0%（P＜0.05）。高灌水量條件下，不同壟形處理中以碟形壟全株氮、磷、鉀累積量最高，拱形壟全株氮、磷、鉀累積量均最低。與常規(guī)塘形壟相比，碟形壟全株氮、磷、鉀累積量分別提高了37.0%（P＜0.05）、7.9%和54.1%（P＜0.05），拱形壟全株氮、磷、鉀累積量分別顯著降低了52.7%、74.1%和50.3%（P＜0.05）。

圖4 各處理煙株氮、磷、鉀累積量Fig.4 N,P and K accumulation of tobacco plant in each treatment

煙株氮、磷、鉀累積量對(duì)灌水量的響應(yīng)因壟形而異（圖4）。塘形壟、碟形壟和拱形壟條件下，隨著灌水量的增加，全株氮、磷、鉀累積量均表現(xiàn)出隨之增加的趨勢(shì)；槽形壟和梯形壟條件下，隨著灌水量的增加，全株氮、磷、鉀累積量則無明顯變化趨勢(shì)。所有處理中，以碟形壟-I1.5處理全株氮、磷、鉀累積量均最高。方差分析表明，煙壟構(gòu)形和灌水量均對(duì)煙株根、莖、葉和全株氮、磷、鉀累積量均有極顯著影響（P＜0.01），且兩者對(duì)煙株根、莖、葉和全株氮、磷、鉀累積量的影響存在極顯著交互效應(yīng)（P＜0.01）。相關(guān)分析表明（表5），各壟形條件下灌水量與煙株氮、磷、鉀累積量之間均表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。

表5 不同壟形條件下灌水量和煙株氮、磷、鉀累積量的相關(guān)性分析Tab.5 The correlation coefficients between irrigation amount and N,P and K accumulation of tobacco plant in each ridge shape

3 討 論

3.1 壟體構(gòu)形對(duì)烤煙伸根期生長、水分及養(yǎng)分利用的影響

壟作可增加土層厚度、改善土壤水、肥、氣、熱狀況，有助于干旱期間的抗旱保墑和雨季期間的排澇防病，對(duì)于煙株根系發(fā)育和早生快發(fā)具有重要作用[13]。煙壟構(gòu)形上的差異可通過改變土壤物理性狀、灌溉水入滲和蒸發(fā)狀態(tài)，進(jìn)而影響土壤的蓄水保墑能力，并最終影響煙株的生長及其產(chǎn)量的形成[11]。本研究表明，壟體構(gòu)形對(duì)煙株生長發(fā)育有著顯著影響，且其影響規(guī)律受灌水量的制約和調(diào)控。低灌水量下，塘形壟的設(shè)計(jì)更有利于土壤蓄水保墑和煙株的生長發(fā)育（圖2、表1和表2）?？緹熒旄谶m宜的土壤水分為60%～80%田間持水量[14,15]。本研究中，伸根期內(nèi)土壤水分含量處于65%～75%之間的適宜范圍（圖2），這一范圍內(nèi)相對(duì)較高土壤含水量將更有利于煙株的生長發(fā)育。與其他壟形相比，塘形壟僅在煙株根基局部區(qū)域進(jìn)行積水構(gòu)型設(shè)計(jì)，有助于有限灌溉水條件下灌溉精準(zhǔn)度的提高，從而促進(jìn)了根區(qū)土壤含水量的提高和煙株的生長發(fā)育，同時(shí)也大大提高了灌溉水的利用效率。而中、高灌水量下，塘形壟煙株生長發(fā)育水平顯著低于碟形壟。其原因可能是，隨著灌水量的增加，常規(guī)塘形壟間斷性積水構(gòu)型限制了水分在壟體內(nèi)的連續(xù)分布，從而抑制了煙株根系在壟體內(nèi)的生長。相比之下，碟形壟具有連續(xù)性積水構(gòu)型和較大壟面空間，更有利于壟體水分在空間上的連續(xù)分布及土壤含水量的提高（圖2），進(jìn)而促進(jìn)了煙株根系的生長及其地上部分的發(fā)育（表1和表2）。李子紳等[11]在河南煙區(qū)砂質(zhì)潮土試驗(yàn)也表明，與龜背形煙壟相比，中凹形煙壟（類似于本研究中的碟形壟）可以有效改善土壤物理特性，顯著提高0～10 cm 土壤含水量，從而有利于煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值的提高。另一方面，中、高灌水量條件下碟形壟較高的土壤水分提高了速效氮、磷、鉀養(yǎng)分的含量，從而有利于促進(jìn)煙株對(duì)養(yǎng)分的吸收和累積（圖2）。以往研究也認(rèn)為中凹型壟面可以優(yōu)化壟體內(nèi)肥料養(yǎng)分的含量分布，促進(jìn)根系對(duì)養(yǎng)分的吸收[7]。對(duì)于梯形壟和拱形壟而言，由于其缺少積水型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致土壤含水量偏低，不利于有限灌溉水條件下的壟體蓄水保墑（圖2）。較低的土壤水分抑制了肥料的溶解以及速效氮、磷、鉀養(yǎng)分向根區(qū)的遷移（表3）。此外，與其他壟形相比，梯形壟和拱形壟煙苗移栽后根系與肥料施用位置間的距離有所增加。上述兩方面因素可能是梯形壟和拱形壟煙株養(yǎng)分累積量較小的主要原因。

3.2 灌水量對(duì)烤煙伸根期生長、水分及養(yǎng)分利用的影響

水分是作物生命活動(dòng)所必須的物質(zhì)。一定范圍內(nèi)，增加灌溉量或提高土壤含水量，有利于作物的生長發(fā)育[16,17]。本研究中，各壟形條件下煙株農(nóng)藝性狀和生物量與灌水量之間均表現(xiàn)為顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系（表1 和表2）。以往研究表明，干旱脅迫嚴(yán)重影響烤煙的生長發(fā)育進(jìn)程和干物質(zhì)積累，在烤煙生長發(fā)育的任一時(shí)期進(jìn)行干旱處理，煙株的干重都顯著低于正常灌水處理[18]。隨著灌水量的提高，煙株農(nóng)藝性狀參數(shù)值和全株生物量均隨之提高[19]。水分利用效率是衡量栽培措施經(jīng)濟(jì)性和抗旱性的重要指標(biāo)[20]。除碟形壟外，灌水量和水分利用效率之間均呈現(xiàn)出極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（表4）。以往研究也表明，隨灌水量增加作物水分利用效率并非一定隨之提高[8,21,22]。本研究中，煙株對(duì)氮、磷、鉀等元素的積累量表現(xiàn)出鉀＞氮＞磷的規(guī)律，這與以往研究結(jié)果一致[23]。各壟形條件下，灌水量與煙株氮、磷、鉀累積量之間表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)關(guān)系（表5）。土壤水分也是影響施肥效應(yīng)的重要因素，一般而言，施入土壤中的養(yǎng)分只有在適宜的水分條件下，才能分解、釋放和供給煙株吸收利用。因此，增加灌水量可以加快肥料溶解，有利于速效氮、磷、鉀養(yǎng)分向根區(qū)遷移，從而促進(jìn)作物對(duì)養(yǎng)分的吸收利用。汪耀富等[24]研究表明，與干旱處理相比，正常灌水量處理煙株伸根期氮、磷、鉀含量均顯著提高。

3.3 生產(chǎn)中壟體構(gòu)形的選擇

塘形壟通過在梯形壟壟面進(jìn)行間隔打塘（打窩）而形成，雖然與梯形壟相比塘形壟僅在局部構(gòu)形上有所改變，但塘形壟方式下烤煙伸根期生長、水分及養(yǎng)分利用的情況顯著優(yōu)于梯形壟。灌溉水有限的條件下，塘形壟有著較佳的農(nóng)藝和生物量表現(xiàn)，是目前西南煙區(qū)應(yīng)對(duì)伸根期干旱氣候狀況最適宜的煙壟類型選擇[13]。灌溉水充足的條件下，碟形壟具有更優(yōu)的農(nóng)藝表現(xiàn)，更高的生物量和養(yǎng)分累積量。因此，有水源保障的情況下，可采用碟形壟進(jìn)行煙草栽培，以提高煙葉栽培的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。本研究結(jié)論是基于試驗(yàn)區(qū)粘壤土類型而得出，然而，灌溉水在壟體內(nèi)的運(yùn)移和分布強(qiáng)烈地受到土壤類型的影響[26]。因此，有關(guān)不同土壤類型下作物生長對(duì)壟體構(gòu)形的響應(yīng)規(guī)律仍有待于進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

本文通討研究壟體構(gòu)形和灌水量對(duì)烤煙伸根期生長發(fā)育、水分及養(yǎng)分利用的影響，探討了不同水源保障狀況下適宜的煙壟構(gòu)形，對(duì)伸根期干旱條件下烤煙節(jié)水灌溉、水資源及養(yǎng)分高效利用有一定指導(dǎo)意義。相關(guān)結(jié)論如下：

（1）煙壟構(gòu)形和灌水量對(duì)烤煙伸根期主要農(nóng)藝性狀、各部位生物量、水分利用效率及氮、磷、鉀累積量均有極顯著影響（P＜0.01），且兩因素間存在極顯著的交互效應(yīng)（P＜0.01）。

（2）煙壟構(gòu)形對(duì)烤煙伸根期生長發(fā)育及水肥利用的影響因灌水量而異。低灌水量條件下，以常規(guī)塘形壟農(nóng)藝及水肥利用表現(xiàn)相對(duì)最優(yōu)；中、高灌水量條件下，以碟形壟農(nóng)藝及水肥利用表現(xiàn)相對(duì)最優(yōu)。各壟形條件下，煙株主要農(nóng)藝性狀、各部位生物量、及氮、磷、鉀累積量與灌水量之間均表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。

（3）塘形壟可在灌溉水有限的條件下促進(jìn)煙株生長發(fā)育，對(duì)于應(yīng)用伸根期干旱具有積極作用；碟形壟在有水源保障條件下具有優(yōu)良的農(nóng)藝及水肥利用表現(xiàn)，是有水源保障的情況下值得推薦的壟體構(gòu)形。