有機物料對土壤理化性狀及煙葉產(chǎn)質(zhì)量影響定位研究?

摘要：為了研究餅肥和稻草等有機物料對土壤理化性狀、烤煙生長發(fā)育及煙葉內(nèi)在品質(zhì)的影響效應(yīng)，設(shè)置純化肥基肥（CK）、純化肥基肥+發(fā)酵餅肥、純化肥基肥+稻草翻壓還田、純化肥基肥+發(fā)酵餅肥+稻草翻壓還田共4個處理，進行了小區(qū)定位試驗。結(jié)果表明：各種有機物料處理對土壤物理性狀均有改善作用，定位試驗3 a，土壤容重降低了3.1%～9.2%，總孔隙度提高了3.0%～8.5%，純化肥基肥基礎(chǔ)上，稻草翻壓還田和餅肥配施處理對土壤物理性狀改善作用最為顯著。各處理土壤化學(xué)性狀變化趨勢有利于土壤營養(yǎng)狀況的改善。3種有機物料處理烤煙農(nóng)藝性狀、外觀質(zhì)量、經(jīng)濟性狀均優(yōu)于CK，稻草還田翻壓和餅肥配施優(yōu)勢最為明顯。各處理煙葉感官評吸質(zhì)量均優(yōu)于CK，稻草還田優(yōu)勢較為明顯。綜合來看，有機物料定位試驗第3年比第2年各處理優(yōu)勢更明顯；稻草翻壓還田和餅肥配施處理為湖南煙稻輪作區(qū)土壤保育的適宜模式。

關(guān)鍵詞：烤煙；有機物料；土壤理化性狀；煙葉產(chǎn)質(zhì)量

中圖分類號：S141 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-060X（2024）09-0054-05

Effects of Organic Materials on the Physical and Chemical Properties of Soil and the Yield and Quality of Flue-Cured Tobacco Based on Long-Term Experiments

ZHOU Yu，JIN Zhi-li，GUO Feng，WANG Yan，DING Jian-bing，LI Hu，WANG Cheng-wei，WANG Kai-ge

（Yongzhou Company of Hunan Tobacco Company， Yongzhou 425000， PRC）

Abstract： Long-term experiments were performed to study the effects of organic materials （cake fertilizer and straw） on the physical and chemical properties of soil and the growth and quality of flued-cured tobacco. Four treatments of basic fertilizer were designed， including chemical fertilizer （CK）， chemical fertilizer + fermented cake fertilizer， chemical fertilizer + rice straw， and chemical fertilizer + fermented cake fertilizer + rice straw. The results indicated that the application of organic materials improved the soil physical properties. The soil bulk density decreased by 3.1%-9.2% and the total porosity increased by 3.0%-8.5% in the third year of the experiment. Moreover， the combined application of rice straw and cake fertilizer on the basis of chemical fertilizer demonstrated the strongest improving effects on soil physical properties. In addition， the application of organic materials improved the soil chemical properties. The agronomic traits， appearance quality， and economic traits of flue-cured tobacco in the three treatments with the application of organic materials were better than those in CK， and they were the best in the treatment of chemical fertilizer + fermented cake fertilizer + rice straw. Furthermore， the application of organic materials， especially rice straw， improved the smoking quality of tobacco leaves compared with CK. Overall， the results obtained in the third year were better than those obtained in the second year. The combined

application of rice straw and cake fertilizer was suitable for the conservation of soil in the field with tobacco-rice rotation in Hunan.

Key words： flue-cured tobacco; organic materials; soil physical and chemical properties; yield and quality of flue-cured tobacco

土壤是影響煙草品質(zhì)的主要生態(tài)因子之一，適宜的土壤條件是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的前提。目前，添加餅肥、稻草等有機物料改善土壤理化性狀、協(xié)調(diào)土壤營養(yǎng)狀況的土壤保育方法應(yīng)用較多[1-4]，植煙土壤定位研究方面僅見少量報道[5-6]，在植煙土壤連續(xù)施用有機物料定位研究方面更是未見相關(guān)報道。筆者通過在植煙土壤上連續(xù)3 a施用有機物料進行定位研究，揭示不同有機物料對土壤理化性狀、烤煙生長及產(chǎn)質(zhì)量影響效應(yīng)，探索適宜的土壤保育模式，為促進湖南煙稻輪作區(qū)植煙土壤健康可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗安排在湖南省永州市煙葉生產(chǎn)技術(shù)中心試驗基地。試驗田排灌方便，土壤pH值7.9，有機質(zhì)13.8 g/kg，全氮1.68 g/kg，全磷0.49 g/kg，全鉀13.3 g/kg，堿解氮112.5 mg/kg，有效磷12.0 mg/kg，速效鉀176.8 mg/kg，CEC 22.44 mg/kg。從2020年開始，連續(xù)開展有機物料定位研究，試驗用烤煙品種為云煙87，餅肥由湖南金葉眾望科技股份有限公司提供，稻草來自于試驗田前茬晚稻田，過磷酸鈣、提苗肥、專用追肥和硫酸鉀均購于市場，為當(dāng)?shù)爻Ｓ脽熖镉梅省?/p>

1.2 試驗方法

1.2.1 處理設(shè)置 試驗共設(shè)1個對照和3個處理，均重復(fù)3次，小區(qū)隨機區(qū)組排列，小區(qū)按照試驗標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為12.5 m×4.8 m，每小區(qū)100株烤煙。小區(qū)之間由田埂隔開，田埂寬和高各20 cm。定位試驗期間田埂固定不動，確保各小區(qū)土壤結(jié)構(gòu)和土壤養(yǎng)分的穩(wěn)定性。

1個對照和3個處理分別為：CK，純化肥基肥（1 050 kg/hm2），T1，純化肥基肥（975 kg/hm2）+發(fā)酵餅肥（450 kg/hm2），T2，純化肥基肥（975 kg/hm2）+稻草翻壓還田（5 250 kg/hm2）；T3，純化肥基肥（900 kg/hm2）+發(fā)酵餅肥（450 kg/hm2）+稻草翻壓還田（5 250 kg/hm2）。

對照和各處理總氮用量（包括有機氮和無機氮）相同，均為144 kg/hm2，N–P2O5–K2O＝1–0.8–2.8。對照和各處理具體施肥種類和用量見表1。

1.2.2 試驗田有機物料和肥料施用方法 （1）稻草還田方法。2019年11月上旬晚稻收割后，布置試驗田及各小區(qū)，將稻草用鍘草機切碎成數(shù)段，均勻鋪撒相應(yīng)試驗小區(qū)，將稻草翻壓入土，翻耕深度15～20 cm。

（2）基肥（餅肥、純化肥基肥、過磷酸鈣）施用采用“101”施肥法。2020年2月下旬煙田整地起壟，3月上旬在煙壟上按50 cm株距，于移栽前施入基肥（包括全部餅肥、全部過磷酸鈣、30%純化肥基肥，3種肥料拌勻），基肥和土壤充分混勻為“0”肥，烤煙移栽后，植株間沿?zé)焿欧较蜷_15 cm×15 cm的施肥帶，施入70%的基肥為“1”肥[7]。

（3）追肥施用方法。移栽當(dāng)天和移栽后7～10 d分2次對水澆施提苗肥。移栽后25～45 d分3次對水澆施專用追肥和硫酸鉀肥，追肥位置以煙株最大葉片葉尖所對應(yīng)的地下位置為宜。

1.3 前茬烤煙田和后茬晚稻田管理

1.3.1 烤煙田管理 試驗田移栽密度為1.2 m×0.5 m。壟高達到35 cm，開好圍溝和腰溝，及時排水，做到雨停溝干。采收時，以上部煙葉倒2葉為成熟采摘標(biāo)準(zhǔn)，待充分成熟后，上部5～6片葉一次性采烤，以提高煙葉烘烤質(zhì)量。田間管理方法參照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)操作。

1.3.2 晚稻田管理 試驗田煙葉采收完畢后，引水入田，用小型耕整機旋耕試驗小區(qū)的田土及煙株，煙株被耕整機直接切割、翻埋入晚稻田。均勻撒施300 kg/hm2三元復(fù)合肥（N-P2O5-K2O=15–15–15）做

為晚稻田底肥，然后進行晚稻插秧，插秧后15～20 d，撒施150 kg/hm2尿素和112.5 kg/hm2氯化鉀做為晚稻田追肥。晚稻收割前15～20 d，將稻田水排出，進行烤田，等待收割。

1.4 試驗調(diào)查內(nèi)容及方法

1.4.1 土壤物理化學(xué)性狀調(diào)查 2021年和2022年，烤煙收獲后分小區(qū)取環(huán)刀樣，每小區(qū)取3個環(huán)刀樣。測定土壤容重、孔隙度等物理性狀。分別按小區(qū)取土壤樣品（按“X”路線在小區(qū)內(nèi)10個點取樣，混合后得到小區(qū)混合樣），土壤容重、孔隙度測定按照依艷麗[8]的方法進行，土壤pH值、有機質(zhì)、土壤養(yǎng)分測定按照魯如坤[9]的方法進行。

1.4.2 農(nóng)藝性狀調(diào)查 在各小區(qū)中間行選取有代表性的煙株10株作為定點株，在煙株團棵期、旺長期和成熟期，分別調(diào)查記載株高、葉數(shù)、莖圍、下部最大葉面積、中部最大葉面積、上部最大葉面積（葉面積=長×寬×0.634 5）等農(nóng)藝性狀。

1.4.3 外觀質(zhì)量、經(jīng)濟性狀調(diào)查 煙葉成熟采收時各小區(qū)分開掛牌編竿，統(tǒng)一條件下烘烤，考察烤后煙各處理外觀質(zhì)量和經(jīng)濟性狀。

1.4.4 煙葉內(nèi)在質(zhì)量分析 煙葉成熟采收時各小區(qū)分開掛牌編竿，統(tǒng)一條件下烘烤，取各處理烤后煙C3F和B2F各5 kg作為樣品煙，按照YC/T138—1998中的方法進行煙葉感官質(zhì)量評價。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel文件和DPS統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理和相關(guān)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理對土壤理化性狀的影響

2.1.1 各處理對土壤物理性狀的影響 土壤容重和土壤總孔隙度是反映土壤物理性狀的重要指標(biāo)，土壤容重不僅反映土壤結(jié)構(gòu)狀況，還反映土壤質(zhì)量和生產(chǎn)力。土壤總孔隙度是土壤透氣性的重要指標(biāo)，對作物生長至關(guān)重要[10]。由表2可知，定位試驗第2年和第3年3個處理對土壤物理性狀均有改善作用，第2年各處理土壤容重比對照降低了0.8%～7.6%，總孔隙度比對照提高了0.7%～7.5%。第3年處理土壤容重比對照降低了3.1%～9.2%，總孔隙度比對照提高了3.0%～8.5%。隨著有機物料定位試驗的連續(xù)進行，土壤物理性狀呈持續(xù)改善趨勢。T3處理對土壤物理性狀改善作用最為顯著；其次為T2，T1對土壤物理性狀的改善作用相對較小。

2.1.2 各處理對土壤化學(xué)性狀的影響 由表3可知，各處理pH值均低于對照，有機質(zhì)均高于對照，除T1堿解氮稍低于對照外，各處理土壤氮磷鉀速效養(yǎng)分普遍高于對照。第2年和第3年定位年限的土壤化學(xué)性狀變化趨勢基本一致。定位試驗第3年各處理土壤有機質(zhì)含量普遍高于第2年，但堿解氮和速效鉀含量有所下降，這可能是由于土壤物理性狀的改善，提高了煙株吸收養(yǎng)分的能力，促進了煙株生長。T3處理對土壤化學(xué)性狀改善作用相對更有優(yōu)勢。

2.2 各處理對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

由表4可知，定位試驗第2年和第3年，各處理株高、葉數(shù)、莖圍、最大葉面積等煙株主要農(nóng)藝性狀指標(biāo)普遍優(yōu)于對照，以T3優(yōu)勢更為明顯，T2次之。定位第3年對照和各處理煙株農(nóng)藝性狀及煙株生長作用普遍優(yōu)于第2年，這與有機物料對土壤理化性狀的持續(xù)改善作用有關(guān)。

2.3 各處理對第3年烤煙外觀質(zhì)量的影響

連續(xù)定位第2年和第3年烤煙外觀質(zhì)量調(diào)查結(jié)果基本一致，以第3年的調(diào)查結(jié)果進行分析。由表5可知，3個處理中部和上部煙葉油分比對照多，均表現(xiàn)為有+；中部葉3個處理色度均為強，比對照色度均有所提高，上部葉3個處理色度比對照有所提高，均表現(xiàn)為強+。對照和各處理成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、身份基本一致。總體來看，3個處理烤煙油分、色度等外觀質(zhì)量指標(biāo)比對照均具有優(yōu)勢。

2.4 各處理對烤煙經(jīng)濟性狀的影響

由表6可知，3個處理烤煙經(jīng)濟性狀均普遍優(yōu)于對照，其中T3各項經(jīng)濟性狀指標(biāo)均明顯優(yōu)于對照和其他處理，其中煙葉產(chǎn)值比對照提高了17.4%，上等煙比例提高了13.3%。T3經(jīng)濟性狀處于第一位，T2處于第二位，T1經(jīng)濟性狀較T2和T3降低。定位第3年，烤煙經(jīng)濟性狀普遍優(yōu)于第2年，而且各處理的經(jīng)濟性狀均優(yōu)于對照。

2.5 各處理對煙葉感官評吸質(zhì)量的影響

定位試驗第2年和第3年，有機物料3個處理煙葉感官評吸質(zhì)量均優(yōu)于對照（表7），第2年T2烤后煙葉香氣質(zhì)、香氣量、透發(fā)性、柔和度等多項感官評吸指標(biāo)優(yōu)于對照和其他處理，比對照評吸總分提高9.9%，其次為T3，T1感官質(zhì)量提高幅度最小。第3年3個處理感官評吸質(zhì)量均明顯優(yōu)于對照，T3具有相對優(yōu)勢，T3與T2差異較小，T1比對照優(yōu)勢下降。

3 討論與結(jié)論

研究表明，連續(xù)3 a有機物料定位試驗后，稻草翻壓還田和餅肥配施處理耕層土壤容重降低了9.2%，總孔隙度提高了8.5%，土壤物理性狀得到了明顯改善，這一結(jié)果與一些研究結(jié)果[6，10-12]一致。原因可能是通過餅肥和稻草配合施用，使土壤的碳氮比更趨合理，有利于土壤腐殖質(zhì)化和微生物的繁殖，從而促進了土壤物理性狀的改善[6]。研究表明，增施餅肥及稻草還田3 a后，各處理土壤有機質(zhì)普遍提高，土壤氮、磷、鉀等有效養(yǎng)分得到明顯提高，其中稻草翻壓還田和餅肥配施處理優(yōu)勢更明顯，有相關(guān)研究報道[7，12]印證了這一結(jié)論。

研究表明，植煙土壤連續(xù)施用有機物料3 a后，促進了烤煙良好生長，烤煙產(chǎn)質(zhì)量也隨之得到提高，定位試驗第3年，稻草還田、餅肥配施處理煙葉產(chǎn)值比對照提高了17.4%，上等煙比例提高了13.3%，且第3年各處理較對照產(chǎn)質(zhì)量的比較優(yōu)勢明顯高于第2年。有機物料的連續(xù)施用，使土壤物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性狀得到持續(xù)改善，從而促進了烤煙良好生長和產(chǎn)質(zhì)量提高，與相關(guān)報道[10，13-14]結(jié)果吻合。

各處理之間效果對比，稻草翻壓還田和餅肥配施（T3）優(yōu)勢最為明顯，稻草還田處理（T2）效果明顯優(yōu)于餅肥處理（T1），原因可能是稻草碳氮比約67∶1，餅肥碳氮比約為6.4∶1，稻草碳氮比明顯高于餅肥，對土壤理化性狀改善作用優(yōu)于餅肥，稻草還田處理產(chǎn)質(zhì)量水平也隨之高于餅肥處理。

綜合以上分析，稻草翻壓還田與餅肥配合施用為湖南煙稻輪作區(qū)土壤保育的適宜模式。

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（責(zé)任編輯：肖彥資）