垂直深旋耕下有機(jī)物料改良酸性土壤及烤煙產(chǎn)質(zhì)量的調(diào)控效應(yīng)

張曉偉，張軻，倪明，趙新梅，張?jiān)品?，李枝武，楊樹?/p>

（1云南省煙草質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站，昆明 650106；2云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，昆明 650205；3石林縣鹿阜街道辦事處農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，云南石林 652200）

0 引言

云南是清甜香型烤煙風(fēng)格的主產(chǎn)區(qū)之一[1]，發(fā)展烤煙產(chǎn)業(yè)已成為鄉(xiāng)村振興、聯(lián)農(nóng)富農(nóng)的有效途徑。但是，云南核心煙區(qū)以山地?zé)煘橹黧w，大部分土壤屬紅壤，紅壤煙區(qū)占總植煙面積56.3%[2]，受成土母質(zhì)、成土因素影響，土壤酸性強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)含量及養(yǎng)分有效性偏低，耕作層淺，保水保肥能力差，以山原紅壤較為突出[2]。同時(shí)，部分煙區(qū)長期單一的小動(dòng)力拖拉機(jī)淺旋耕導(dǎo)致耕層變淺、土壤孔隙度變小等問題阻礙烤煙根系生長發(fā)育和垂直下扎，影響其對(duì)土壤水分、養(yǎng)分吸收利用；且常年連作和偏施化肥更加劇了土壤酸化、養(yǎng)分失衡、有益微生物群落結(jié)構(gòu)破壞、肥料利用率低等問題，引起煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量下降且不穩(wěn)定[3]，改良和提升山地植煙酸性土壤的微生態(tài)質(zhì)量迫在眉睫。改良酸性土壤方法研究不斷擴(kuò)展，覆蓋利用石灰[4]、煤炭灰[5]、磷礦粉和堿渣[6]等堿性無機(jī)改良劑中和土壤酸性，但存在提高土壤pH持久性短，且長期或大量使用無機(jī)改良劑易降低土壤鉀、磷、鎂等元素有效性[7]，引起土壤板結(jié)，交換性H+或Al3+富集，復(fù)酸化加劇[8]。此外，采用無機(jī)改良劑與綠肥[9]、秸稈[10]等有機(jī)改良劑配合施用，由于改良劑在土壤中的移動(dòng)性差，僅能改良上表層土壤，而對(duì)表下層和底層（20 cm以下）土壤難以湊效[11]，且傳統(tǒng)旋耕機(jī)作業(yè)根深約12～16 cm，難以將作物秸稈或綠肥均勻混合分布在土壤根層，對(duì)促進(jìn)作物生長發(fā)育效果不佳，但垂直深旋耕作為一種新型深耕、深松、碎土的保護(hù)性耕作方式，已在多種作物提質(zhì)增效上得到應(yīng)用[12]。近年來，有機(jī)肥[13]、生物質(zhì)炭[14]因偏堿性和富含多種養(yǎng)分的特點(diǎn)，被應(yīng)用于酸性土壤改良和培肥地力[15]。

土壤肥力和酸堿緩沖能力是衡量土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)，大量研究關(guān)注無機(jī)改良劑或無機(jī)-有機(jī)改良劑配施克服土壤酸性障礙[15]，但其應(yīng)用效果與煙區(qū)氣候、土壤類型、土壤質(zhì)地和耕作制度等密切相關(guān)，關(guān)于耕作方式與有機(jī)改土劑對(duì)山原紅壤的培肥、土壤酸度同步改良鮮有報(bào)道。云南秸稈資源豐富，常年可收集農(nóng)作物秸稈達(dá)5100萬t[16]，將其開發(fā)成綠色環(huán)保型改土有機(jī)物料，應(yīng)用于提升耕地質(zhì)量及部分替代化肥仍需更多的研究。本研究在垂直深旋耕條件下，探究不同有機(jī)物料特制的有機(jī)肥及生物質(zhì)炭對(duì)山原紅壤烤煙根際土壤肥力、酸化特性及烤煙生長發(fā)育與煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響，以期為云南山地酸性植煙土壤肥力提升、可持續(xù)管理，以及作物廢棄物資源化利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本概況

試驗(yàn)于2021—2022年，在云南省石林縣長湖鎮(zhèn)阿把坡村(103°17′18.83′′E，24°46′27.55′′N)進(jìn)行。該區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，海拔1900 m，試驗(yàn)地土壤為山原紅壤，黏土，前作小麥。2年烤煙大田期（4—9月）降雨及烤煙栽前耕層土壤理化性狀列于表1。

表1 不同年份降雨量及土壤理化性質(zhì)

1.2 供試材料

烤煙品種：‘NC102’。肥料：煙草專用復(fù)合肥(N-P2O5-K2O=12%-10%-24%)、硝酸鉀(N 13.5 %，K2O 46.5 %)、普通過磷酸鈣(P2O516 %)和硫酸鉀(K2O 50%)。酸性有機(jī)肥主料為牛糞、草炭，輔料菜籽餅、玉米稈等（有機(jī)質(zhì)43.40%、全N 1.47%、全磷2.61%、全鉀1.55%、腐殖酸總量20.04%、pH 5.74）；堿性有機(jī)肥主料為甘蔗渣、草炭、菜籽油枯，輔料牛糞等（有機(jī)質(zhì)47.76%、全N 1.40%、全磷1.23%、全鉀2.51%、腐殖酸總量23.37 %、pH 8.37）。生物質(zhì)炭用煙梗、玉米秸稈、稻殼在500℃條件下厭氧熱解3 h制備而成，其pH、交換性鹽基離子總量、堿度和碳酸鹽分別為8.35、168.43 cmol/kg、1.38 cmol/kg、31.27 g/kg。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用雙因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為耕作方式，設(shè)A1—垂直深旋耕，A2—傳統(tǒng)耕作；副區(qū)為有機(jī)改土物料，設(shè)B1—不施改土物料，B2—酸性有機(jī)肥，B3—堿性有機(jī)肥，B4—生物質(zhì)炭。3 次重復(fù)，小區(qū)面積60 m2，副區(qū)隨機(jī)排列。垂直深旋耕采用大型拖拉機(jī)旋耕作業(yè)，深度40 cm，壟高35 cm，壟幅120 cm。傳統(tǒng)耕作旋耕為微耕機(jī)作業(yè)，深度20 cm，壟高35 cm，壟幅120 cm。在烤煙移栽前1 d，將酸性有機(jī)肥、堿性有機(jī)肥、生物質(zhì)炭分別以6000、6000、3000 kg/hm2的用量按對(duì)應(yīng)處理施入煙塘，與土壤充分混勻。采用漂浮育苗，每年均在4月20日移栽，株行距0.6 m×1.2 m，栽煙80 株/小區(qū)，烤煙移栽后覆蓋地膜至采烤結(jié)束。烤煙大田期各試驗(yàn)處理根據(jù)有機(jī)物料養(yǎng)分含量調(diào)整化肥用量，使各處理施用純氮、磷、鉀量相同，即施純氮97.5 kg/hm2，氮(N):磷(P2O5):鉀(K2O)=1:1.5:3。其中煙草復(fù)合肥、過磷酸鈣和硫酸鉀全部基施（中層環(huán)施，施后覆蓋土壤）；追肥硝酸鉀在煙株長出第8片新葉時(shí)按150 kg/hm2兌水澆施，其他措施同當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)。

1.4 土壤樣品采集

于每年9月下旬（烤煙采收結(jié)束），各小區(qū)選擇5個(gè)點(diǎn)，除去0.5 cm左右土壤表層，用土鉆、環(huán)刀等采集煙株根際土層0～20 cm 土壤，帶回實(shí)驗(yàn)室按各測(cè)定指標(biāo)方法進(jìn)行處理。

1.5 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.5.1 土壤理化指標(biāo)按鮑士旦[17]方法測(cè)定土壤容重、孔隙度，以及土壤pH、有機(jī)質(zhì)、水解性氮、有效磷、速效鉀、交換性酸、交換性氫、有效硅、交換性鋁、有效錳、陽離子交換量和鹽基飽和度。

1.5.2 煙株根系形態(tài)指標(biāo)在烤煙采收結(jié)束后，每小區(qū)隨機(jī)選取根系正常的5 株烤煙，采用根系取樣器在距煙株10 cm壟體中部、壟邊各取2個(gè)土柱（深20 cm，直徑10 cm）。用水浸泡土柱，分離根土、沖洗干凈，網(wǎng)篩承接根系并保持其完整，采用多參數(shù)根系分析系統(tǒng)(LA-2400)[18]測(cè)定根長、表面積、體積、直徑和根尖數(shù)。

1.5.3 煙株農(nóng)藝性狀在烤煙采烤前2 d，各小區(qū)定5株煙，按YC/T 142—2010[19]測(cè)定株高、莖圍、葉片數(shù)、最大葉長和寬，并計(jì)算葉面積（葉長×葉寬×0.6345）。

1.5.4 烤煙經(jīng)濟(jì)性狀各小區(qū)掛牌單采、單烤，依據(jù)GB 2635—92[20]分級(jí)初烤煙葉、稱重，計(jì)算上等煙比例、產(chǎn)量和產(chǎn)值。

1.5.5 煙葉化學(xué)成分及可用性指數(shù)各小區(qū)選擇代表性的C3F（中橘三）等級(jí)煙葉。用連續(xù)流動(dòng)分析儀（AA3型）測(cè)定總糖和還原糖[21]、總氮[22]、煙堿[23]、鉀[24]和氯含量[25]。按余小芬等[3]方法計(jì)算煙葉化學(xué)成分可用性指數(shù)(CCUI)。

1.6 數(shù)據(jù)處理

有機(jī)肥改良土壤時(shí)間越長效果越明顯，本研究用2022年大田數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。裂區(qū)統(tǒng)計(jì)利用SPSS 20.0軟件分析，多重比較采用新復(fù)極差法。當(dāng)方差分析表現(xiàn)顯著性差異時(shí)，同時(shí)引入pEtA2值[9]，其大小反映耕作方式(A)、有機(jī)改土物料(B)和互作(A×B)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)酸性土壤理化特性的影響

由表2可知，與傳統(tǒng)耕作相比，垂直深旋耕能顯著降低土壤容重，顯著提高土壤總孔隙度及水解性氮、有效磷、速效鉀含量，增幅分別為3.61%、8.90%、13.44%、6.06%。從有機(jī)改土物料看，B2（酸性有機(jī)肥）、B3（堿性有機(jī)肥）處理可降低土壤容重，增大土壤孔隙度，提高土壤有機(jī)質(zhì)、水解性氮、速效鉀和水溶性氯含量；施用生物質(zhì)炭有利于提高土壤速效鉀含量，對(duì)土壤容重、孔隙度、有機(jī)質(zhì)、水解性氮、有效磷、速效鉀和水溶性氯無顯著影響。從耕作和改土有機(jī)物料組合看，A1B2、A1B3組合對(duì)改良土壤容重和孔隙度效果較好；A1B2、A1B3、A2B2、A2B3組合可顯著增加土壤有機(jī)質(zhì)、水解性氮、速效鉀和水溶性氯含量；A1B4、A2B4對(duì)提高土壤速效鉀含量作用效果明顯。從各因子估算效應(yīng)量(pEta2)看，對(duì)土壤理化特性影響最大的因子排序?yàn)椋焊鞣绞剑╬Eta2均值0.927）＞有機(jī)改土物料（pEta2均值為0.906）＞二者的互作（pEta2均值0.686），其中土壤容重、孔隙度、水解性氮、有效磷、速效鉀主要受耕作方式影響，改土有機(jī)物料對(duì)土壤容重、孔隙度、有機(jī)質(zhì)、速效鉀和水溶性氯影響最大，二者互作(A×B)對(duì)土壤容重、孔隙度、速效鉀和水溶性氯影響較大?？梢?，耕作方式、有機(jī)改土物料及其互作均影響土壤理化性質(zhì)，以在垂直深旋耕條件下，施酸性有機(jī)肥、堿性有機(jī)肥有利于改良土壤通透性及肥力，施生物質(zhì)炭對(duì)提高土壤速效鉀效果較好。

表2 不同處理對(duì)土壤理化特性的影響

2.2 不同處理對(duì)土壤酸度特性指標(biāo)的影響

由表3 可知，與傳統(tǒng)耕作方式(A2)相比，A1的土壤pH 提升0.12 個(gè)單位，且顯著降低土壤交換性酸總量、土壤交換性氫(H+)、交換性鋁(Al3+)濃度和有效錳含量，降幅分別為69.83%、21.43%、30.56%、12.54%；在土壤交換性能指標(biāo)方面，A1的土壤有效硅、硅鋁率、陽離子交換量、鹽基飽和度均顯著升高，增幅分別為4.94%、21.83%、5.76%、9.43%。從有機(jī)改土物料看，與B1（不施改土物料）相比，B3、B4處理顯著提高土壤pH、有效硅、硅鋁率、陽離子交換量和鹽基飽和度，并使土壤交換性酸、交換性氫(H+)、交換性鋁(Al3+)和有效錳含量顯著下降。從耕作和改土物料組合看，A1B3、A1B4對(duì)提高土壤pH及土壤交換性能指標(biāo)值作用較大，且降低土壤交換性酸指標(biāo)效果明顯；A2B3、A2B4處理效果次之。從各因子的pEta2看，耕作方式(A)（pEta2均值0.939）對(duì)土壤酸度特性指標(biāo)影響最大，其次是改土物料(B)（pEta2均值為0.908），A×B互作（pEta2均值為0.699）對(duì)土壤酸度影響相對(duì)小些。總體上看，在垂直深旋耕條件下，配施堿性有機(jī)肥、生物質(zhì)炭更能改良土壤酸性。

表3 不同處理對(duì)土壤酸度特性指標(biāo)的影響

2.3 不同處理對(duì)烤煙根系指標(biāo)的影響

由表4 可知，與A2相比，A1處理的煙株根系長度、表面積、體積、根尖數(shù)顯著增加，增幅分別為47.83%、38.41%、40.99%、36.59%，二者間烤煙根直徑差異不顯著。從不同改土有機(jī)物料來看，B3處理的烤煙根系長度、表面積、體積、根尖數(shù)最高，其較B1分別顯著提高97.08%、84.01%、60.49%、85.19%；其次B4的煙株根系長度、根尖數(shù)顯著高于B1；B2僅有烤煙根系長度、表面積、體積顯著高于B1，其烤煙根直徑、根尖數(shù)在二者間無顯著差異。從耕作和改土物料組合看，A1B3、A1B4煙株根系形態(tài)指標(biāo)值相對(duì)較高，其次是A1B2、A2B3和A2B4，A1B1、A2B1和A2B2的烤煙根系指標(biāo)值相對(duì)較低。從不同因子pEta2看，A（pEta2平均值0.775）對(duì)烤煙根系指標(biāo)影響最大，其次是B（pEta2均值為0.586），A×B互作（pEta2均值為0.387）影響相對(duì)較小?？傮w而言，垂直深旋耕配施堿性有機(jī)肥、生物質(zhì)炭有利于促進(jìn)煙株根系生長發(fā)育。

2.4 不同處理對(duì)烤煙生長及產(chǎn)量、產(chǎn)值的影響

由表5 可知，A1的烤煙葉片數(shù)、葉面積、上等煙比例、產(chǎn)量和產(chǎn)值顯著高于A2，分別增加5.76%、5.47%、2.92%、6.12%、9.03%，烤煙株高、莖圍的差異不顯著。從不同改土物料來看，與B1相比，B3、B4處理顯著提高烤煙株高、莖圍、葉面積、上等煙比例、產(chǎn)量和產(chǎn)值，其中煙葉產(chǎn)量及產(chǎn)值增幅分別為12.17%、6.78%和13.89%、8.36%。B2的煙葉上等煙比例、產(chǎn)量、產(chǎn)值較B1略有增加。從耕作和改土物料組合看，A1B3、A1B4的煙株株高、莖圍、葉面積相對(duì)較大，其煙葉上等煙比例、產(chǎn)量、產(chǎn)值也較高，A2B3、A2B4次之，A2B1、A2B2的煙株長勢(shì)相對(duì)偏弱，煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值相對(duì)較低。從各因子pEta2看，A（pEta2平均值0.887）對(duì)烤煙生長及產(chǎn)量、產(chǎn)值影響最大，主要影響煙葉上等煙比例、產(chǎn)量、產(chǎn)值，B（pEta2均值為0.729）次之，A×B 互作（pEta2均值為0.571）影響相對(duì)較小。上述分析表明，垂直深旋耕配施堿性有機(jī)肥、生物質(zhì)炭均可促進(jìn)烤煙生長，顯著提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值。

表5 不同處理對(duì)煙株生長及產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響

2.5 各處理對(duì)煙葉化學(xué)成分的影響

由表6 可知，各因子及其互作對(duì)煙葉化學(xué)成分的效應(yīng)不同。從耕作方式看，與A2相比，A1顯著降低總糖和還原糖含量，提高總氮、煙堿、鉀和水溶性氯含量，其增幅分別為13.33%、22.07%、19.33%和9.09%，A1的CCUI較A2提高4.59%，化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)。從不同有機(jī)物料看，B2、B3、B4總糖和還原糖含量較B1顯著下降，煙葉總氮和煙堿含量略有下降，處理間差異不顯著，但煙葉鉀、氯含量及CCUI 表現(xiàn)為B2、B3、B4處理顯著高于B1。從耕作和施有機(jī)物料組合看，CCUI 以A1B3、A1B4處理最高，A2B3、A2B4次之，其顯著高于其他處理，以A1B1和A2B1最低；煙葉總糖含量在28.40%～35.45%之間，均值31.76%；還原糖含量為22.35%～26.64%，平均24.82%，A1B1、A2B1的煙葉總糖和還原糖含量相對(duì)較高。煙葉總氮和煙堿含量分別為1.58%～1.96%、2.03%～3.05%，以A1B1相對(duì)較高；氧化鉀含量為2.10%～2.84%，均值2.46%，以A1B3相對(duì)較高，A1B1較低；水溶性氯含量為0.18%～0.27%，平均0.22%，A2B4相對(duì)較高。從不同因子pEta2來看，改土物料（pEta2均值為0.830）對(duì)煙葉化學(xué)成分影響相對(duì)較大，主要影響總氮、鉀；耕作方式（pEta2均值0.812）次之，其對(duì)煙葉總糖、總氮和水溶性氯影響較大；A×B 二者互作（pEta2均值為0.630）主要影響煙葉鉀；各因子（A 和B）及其互作(A×B)均對(duì)煙葉CCUI的影響相對(duì)較大。

3 結(jié)論

在云南酸性土壤山地?zé)焻^(qū)，采用垂直深旋耕結(jié)合施堿性有機(jī)肥、生物質(zhì)炭，可提高土壤容重，降低土壤孔隙度，激發(fā)土壤有效養(yǎng)分釋放，顯著降低土壤交換性酸含量及交換性氫(H+)、交換性鋁(Al3+)濃度，提高土壤pH、硅鋁率、陽離子交換量和鹽基飽和度，最終較好地協(xié)同改良表層與表下層土壤酸度及提升土壤肥力，實(shí)現(xiàn)效應(yīng)疊加。同時(shí)，二者組合能促進(jìn)烤煙深層根系的形態(tài)形成與合理調(diào)控根系分布構(gòu)型，協(xié)調(diào)吸收改土物料及土壤營養(yǎng)，為煙株株高、葉面積等指標(biāo)形態(tài)建成，提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值，改善煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性創(chuàng)造良好的條件。

4 討論

4.1 不同耕作方式和有機(jī)改土物料對(duì)酸性土壤理化特性的影響

土壤耕作和有機(jī)改土物料是影響土壤結(jié)構(gòu)、根層水分、養(yǎng)分庫容及分布的重要因素[26]。淺旋耕導(dǎo)致犁底層升高，耕作層淺，土壤養(yǎng)分庫容量下降，深翻、深耕可增加山地?zé)熖锔麑雍穸?，土壤疏松、土粒粉碎均勻，改善土壤耕層?gòu)造，土壤肥力提升[27]。此外，施用有機(jī)肥[13]、生物質(zhì)炭[14]可促進(jìn)有機(jī)碳固定、培肥地力[15]，這些改良作用在本研究中也得到一致證實(shí)。本研究表明，與傳統(tǒng)耕作相比，采用垂直深旋耕，即利用專用機(jī)械中的垂直螺旋型鉆頭快速攪動(dòng)土壤，實(shí)現(xiàn)深耕、深松、碎土等一次作業(yè)，能顯著降低土壤容重，增加土壤孔隙度，激發(fā)土壤有效養(yǎng)分釋放，其中水解性氮、有效磷、速效鉀養(yǎng)分含量顯著升高，顯著降低土壤交換性酸、交換性氫(H+)、交換性鋁(Al3+)和有效錳含量。這可能是深旋耕減少耕作擾動(dòng)和農(nóng)機(jī)具擠壓，改善土壤物理結(jié)構(gòu)，使土壤水分及透氣性增加，既有利于土壤微生物活動(dòng)和秸稈殘茬分解，促進(jìn)土壤養(yǎng)分活化率及庫容提高，且細(xì)碎土壤對(duì)肥料吸附增強(qiáng)，減少肥料淋溶損失[9,27]，又有利于改善土壤氧化還原狀況及鹽基陽離子在土壤中遷移[12]，增強(qiáng)了酸性土壤改良效果。本研究中，施酸性有機(jī)肥、堿性有機(jī)肥可降低土壤容重，提高土壤孔隙度及有機(jī)質(zhì)、水解性氮、速效鉀和水溶性氯含量；施堿性有機(jī)肥和生物質(zhì)炭對(duì)改良土壤酸度特性，增加土壤有效磷、速效鉀含量作用較為明顯，這主要?dú)w因于施堿性有機(jī)物料直接中和土壤表層部分質(zhì)子，從而提高pH[15,28]；其次有機(jī)物料分解產(chǎn)生大量含羥基和苯酚等官能團(tuán)的有機(jī)酸、腐殖質(zhì)，既能消耗土壤H+，又能與土壤中羥基鋁、鐵水合氧化物發(fā)生配位體交換，進(jìn)而降低土壤酸度，擴(kuò)大氮磷鉀養(yǎng)分容量[32]。

本研究也發(fā)現(xiàn)，垂直深旋耕配施堿性有機(jī)肥、生物質(zhì)炭更能實(shí)現(xiàn)同步提升土壤肥力與改良土壤酸度。其原因?yàn)椋旱谝唬? 種有機(jī)物料施用除直接補(bǔ)充土壤養(yǎng)分外，改變了土壤有機(jī)碳、土壤活性氮的“庫”和“源”，在深旋耕改善土壤通氣條件下，激發(fā)土壤微生物活性，使碳、氮礦化量和礦化率較高[29]，而且其施入土壤后能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳及膠結(jié)物質(zhì)含量，促進(jìn)微顆粒團(tuán)聚體膠結(jié)形成大粒徑團(tuán)聚體，土壤穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)改善，有效固定土壤有機(jī)碳和提高土壤氮磷鉀等有效養(yǎng)分[30-31]。第二，生物質(zhì)碳?jí)A性、多孔和陽離子交換量較高等特點(diǎn)，配合深旋耕增加了土壤比表面積，進(jìn)而提高土壤交換性能(K+、CA2+、Mg2+)，降低Na+和交換性酸含量[15]，同時(shí)，其具有較強(qiáng)的電化學(xué)特性，可提高酸性土壤的水溶性鹽基離子含量和CEC，降低土壤介質(zhì)體系的導(dǎo)電能力及對(duì)H+的吸附[32]。

4.2 不同耕作方式和有機(jī)改土物料對(duì)烤煙生長及其產(chǎn)質(zhì)量的影響

烤煙的生長及其煙葉品質(zhì)不僅與品種、區(qū)域環(huán)境和生態(tài)有關(guān)，還與栽培措施、耕作方式密切相關(guān)。本研究表明，利用垂直深旋耕方式可通過改善土壤耕層質(zhì)量影響煙株根系的形成與空間分布，呈現(xiàn)與傳統(tǒng)耕作相比，其能有效促進(jìn)煙株根系長度、表面積、體積、根尖數(shù)等形態(tài)特征，進(jìn)而有利于煙株生長，形成良好的根冠關(guān)系，顯著提升田間鮮煙葉耐熟性與初烤煙葉上等煙比例、產(chǎn)量、產(chǎn)值，這與鄧小華等[9]、劉棋等[27]研究結(jié)果一致。同時(shí)，垂直深旋耕顯著降低總糖和還原糖含量，提高總氮、煙堿、鉀和水溶性氯含量，其較傳統(tǒng)耕作增幅為9.09%～22.07%，化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)，這與鄧小華等[9]、毛家偉等[33]研究結(jié)果相似。本研究中，施用有機(jī)改土物料也顯著影響煙株根冠生長發(fā)育及煙葉產(chǎn)質(zhì)量。其中施堿性有機(jī)肥可顯著提高烤煙根系長度、表面積、體積、根尖數(shù)，其較化學(xué)肥料增幅達(dá)60.49%～97.08%；其次生物質(zhì)炭顯著影響煙株根系長度、根尖數(shù)；2 種肥料均能顯著提高烤煙株高、葉面積、上等煙比例、產(chǎn)量和產(chǎn)值；并且顯著降低煙葉總糖和還原糖含量，提高煙葉鉀、氯含量及CCUI，這與已有研究結(jié)果基本一致[34]。綜合來看，垂直深旋耕條件下，施堿性有機(jī)肥、生物質(zhì)炭更有利于根冠發(fā)育，提升煙葉產(chǎn)值、品質(zhì)，這主要?dú)w因于深旋耕改善煙株根際土壤環(huán)境質(zhì)量[12,27]，以及2種改土物料營養(yǎng)供應(yīng)與煙株需肥特性的協(xié)調(diào)互補(bǔ)效應(yīng)。