李宇威，屠乃美，2*

(1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙410128;2中國煙草中南農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站，長沙410128)

有機(jī)肥料的施用在我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中發(fā)揮著極為重要的作用。在烤煙生產(chǎn)中，由于長期施用化肥而忽略有機(jī)肥的施用，導(dǎo)致土壤板結(jié)，保水性差，磷鉀肥及微量元素等養(yǎng)分的利用效率下降，從而破壞了烤煙生長所需的營養(yǎng)平衡，煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)得不到保證。因此，適當(dāng)減少化肥的投入，充分發(fā)揮有機(jī)肥在烤煙生產(chǎn)上的作用顯得尤為重要。

1 有機(jī)肥對土壤的影響

1.1 對土壤生物環(huán)境的影響

1.1.1 對土壤微生物的影響

土壤微生物是土壤的重要組成部分之一，在土壤中起著積極的作用，包括植物營養(yǎng)的轉(zhuǎn)化以及土壤肥力的形成等。長期施用有機(jī)肥可以提高土壤中微生物的活性，許多實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了這一點(diǎn)［1～5］。表1為近些年在土壤中施用餅肥后對其中微生物的影響研究結(jié)果。

從表中不難發(fā)現(xiàn)，餅肥的施入能在很大程度上促進(jìn)微生物數(shù)量的增長，從而提高煙葉的產(chǎn)質(zhì)量。但餅肥也必須控制施用量，過多施用會(huì)導(dǎo)致土壤中硝化細(xì)菌大量繁殖，對優(yōu)質(zhì)烤煙的正常成熟產(chǎn)生影響。

表1 餅肥對土壤微生物的影響研究結(jié)果

因此，合理適當(dāng)?shù)氖┯糜袡C(jī)肥不僅有利于土壤肥力的提高，更能對優(yōu)質(zhì)烤煙的生長提供有利條件。

1.1.2 對土壤酶活性的影響

眾多研究表明，耕作土壤中酶活性與土壤肥力因素之間存在顯著的相關(guān)性［6～8］。土壤酶活性是土壤肥力的重要指標(biāo)。酶參與了土壤中幾乎所有的生物化學(xué)反應(yīng)，植物的生長發(fā)育，土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化以及能量的代謝等過程都與土壤酶促作用有著直接的關(guān)系。

有機(jī)肥的施入不僅豐富了土壤的酶種類，而且可以充當(dāng)酶促反應(yīng)的基質(zhì)而提高土壤中各種酶的活性，對土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化、有效性的提高和能量的代謝起著積極的作用［9～15］。

1.2 對土壤物理性狀的影響

土壤物理性狀的好壞直接關(guān)系到土壤養(yǎng)分供給能力的大小。眾多研究［16～18］都表明，有機(jī)肥料的施用能顯著改善土壤的物理性狀。施用有機(jī)肥能夠增加土壤的孔隙度，從而改善土壤的通氣狀況。這是因?yàn)橛袡C(jī)肥在腐解過程中會(huì)產(chǎn)生與土壤粘粒表面或氫氧聚合物表面的多價(jià)金屬離子相結(jié)合的羧基一類的配位體，最終形成團(tuán)聚體。而有機(jī)肥的比重一般都比土壤小，所以施入土壤的有機(jī)肥能有效降低土壤容重，達(dá)到改善土壤通氣狀況的目的［19］。

有機(jī)肥的施入也能為農(nóng)作物的生長和微生物的活動(dòng)創(chuàng)造良好的環(huán)境。徐陽春等［20］通過研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)物質(zhì)的膠結(jié)作用能減少＜2 μm粒級(jí)土壤顆粒的含量，而明顯增加2～10 μm粒級(jí)的含量，因此長期施用有機(jī)肥能促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，改善土壤的理化性質(zhì)。

1.3 對土壤速效養(yǎng)分含量的影響

土壤有機(jī)氮是土壤有機(jī)質(zhì)的重要組成部分。施入有機(jī)肥料不僅可以保持和提高土壤有機(jī)氮和氮貯量［21］，而且可以加速土壤有機(jī)磷向有效磷的轉(zhuǎn)化過程，提高土壤供磷能力。大量研究表明，施用有機(jī)肥料不僅可有效提高植株中的含鉀量，而且可有效提高土壤速效鉀含量和增加作物產(chǎn)量，這將對解決我國鉀資源不足，烤煙煙葉中含鉀量偏低等問題起到重要的作用。劉義新等［22］研究表明，結(jié)晶有機(jī)肥料能促進(jìn)土壤中貯存態(tài)鉀向速效鉀轉(zhuǎn)化，增加土壤鉀的有效性。

總之，施用有機(jī)肥不僅可以保持和提高土壤有機(jī)氮及其氮貯量，也可以有效提高土壤鉀素和磷素的含量，使煙草等作物在生長過程中得到充足的氮磷鉀素供應(yīng)，對作物的增產(chǎn)、增質(zhì)起著至關(guān)重要的作用。

2 有機(jī)肥對烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響

2.1 有機(jī)肥對烤煙產(chǎn)量產(chǎn)值的影響

有機(jī)肥在煙田的施用能夠促進(jìn)煙株早期生根較快，煙株生長暴發(fā)力強(qiáng)，能夠縮短煙株的生育期10 d以上，可以有效緩解后期低溫帶給煙葉成熟采收的影響，后期正常成熟落黃，植株的農(nóng)藝性狀指數(shù)均不同程度增加，煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)以及上中等煙比率均顯著增加，如表2。

符云鵬研究指出，隨底肥條施腐殖酸能促進(jìn)煙株生長，提高煙葉產(chǎn)量［25］。韓錦峰也發(fā)現(xiàn)，施用生物有機(jī)肥可以促進(jìn)煙株的生長發(fā)育，增強(qiáng)煙株生理代謝，能在一定程度上提高煙葉產(chǎn)量和上等煙比例［26］。上述試驗(yàn)都得出了相同的結(jié)論:在烤煙生產(chǎn)中適量配施有機(jī)肥能顯著提高烤煙的產(chǎn)量和產(chǎn)值。

表2 有機(jī)肥對烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值及中上等煙比例的影響研究結(jié)果

2.2 有機(jī)肥對烤煙品質(zhì)的影響

2.2.1 對煙葉化學(xué)成分的影響

一方面，煙葉品質(zhì)的好壞不僅取決于主要化學(xué)成分含量的多少，還取決于各成分之間是否協(xié)調(diào)平衡。近些年來有機(jī)肥對烤煙化學(xué)成分影響的部分研究結(jié)果如表3。

表3 有機(jī)肥對烤煙化學(xué)成分的影響研究結(jié)果

從這些研究結(jié)果可以看出，有機(jī)肥不僅能促進(jìn)烤煙對大量養(yǎng)分的平衡吸收，而且也能滿足烤煙對微量元素的需求，從而使煙葉的內(nèi)在化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)。

另一方面，煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的比值也是衡量優(yōu)質(zhì)煙葉的重要標(biāo)準(zhǔn)。一般認(rèn)為優(yōu)質(zhì)煙葉中各化學(xué)成分的比值如表4。

表4 優(yōu)質(zhì)煙葉各化學(xué)成分之間的比值

但現(xiàn)階段國內(nèi)部分煙葉各化學(xué)成分之間的比值卻與優(yōu)質(zhì)煙葉的標(biāo)準(zhǔn)存在差距，難以達(dá)到優(yōu)質(zhì)煙葉的要求。彭艷等研究表明，配施適量的有機(jī)肥可以降低中部葉總氮與煙堿比值，提高中部煙葉的施木克值以及總糖與總氮比值，使煙葉的內(nèi)在化學(xué)成分在一定范圍內(nèi)更趨于協(xié)調(diào)，煙葉品質(zhì)在很大程度得到提高［32］。

不過，配施有機(jī)肥對不同部位煙葉成分的影響也并不完全一致。陳朝陽［33］的研究表明，有機(jī)肥配施比例增加后，B2F煙葉總糖、還原糖、鉀、施木克值、糖堿比、鉀氯比表現(xiàn)為上升趨勢，而煙堿、總氮、蛋白質(zhì)則表現(xiàn)為下降趨勢;C3F煙葉總糖、還原糖、施木克值、糖堿比、兩糖比、氮堿比、鉀氯比表現(xiàn)為上升趨勢，煙堿、總氮、鉀、蛋白質(zhì)則呈下降趨勢;X2F煙葉總氮、蛋白質(zhì)、糖堿比、氮堿比都表現(xiàn)為上升趨勢，煙堿、鉀、施木克值、鉀氯比都表現(xiàn)為下降趨勢。

從以上研究結(jié)果不難發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥的配施對不同部位煙葉化學(xué)成分的影響確實(shí)存在差異。因此，研究不同煙葉生長環(huán)境下有機(jī)肥配施對不同部位煙葉化學(xué)成分的影響意義深遠(yuǎn)。

2.2.2 烤煙致香物質(zhì)

一般認(rèn)為，有機(jī)肥在改善煙葉香氣方面效果非常明顯。韓錦峰等研究表明，純施餅肥與純施化肥相比，前者分離出的40多種含量最高的香氣中領(lǐng)先香氣成分的含量是后者的將近10倍。劉國順等研究認(rèn)為，適量配施有機(jī)肥，能夠促進(jìn)煙葉中重要致香物質(zhì)組分含量明顯增加，部分組分甚至高于國外優(yōu)質(zhì)煙葉［34］。

也有研究指出，餅肥和化肥按一定比例配合施用比純施餅肥更能促進(jìn)烤煙葉面分泌物的形成。對于幾種主要香氣成分，如2－吠喃甲醛、苯乙醛、苯乙醇、3－甲基－2－乙酞苯酚、1，2－甲基十三碳酸甲酯、棕?cái)R酸等，其效果均是餅肥和化肥混合施用＞純餅肥＞純化肥，其中以苯、苯乙醛、3－甲基－2－乙酞苯酚等成分變化尤為突出［35］。

因此，配施一定數(shù)量的有機(jī)肥，尤其是餅肥，對烤煙香氣物質(zhì)的增加，香吃味的改善均具有較好的效果。

3 幾種主要有機(jī)肥在煙草上的應(yīng)用

3.1 綠肥

在冬季休閑期間種植綠肥，能夠調(diào)節(jié)前茬土壤的養(yǎng)分狀況，并在翻壓后可以為煙株生長提供必需的有效養(yǎng)分，對土壤的綜合肥力也有一定程度的提高。

同時(shí)，因?yàn)榉N植綠肥生產(chǎn)成本增加少、投入產(chǎn)出比高，所以如果能夠選擇合適的綠肥翻壓量，可以相應(yīng)減少煙田的N肥用量。該措施可以在廣大煙區(qū)尤其是冬閑的北方煙區(qū)推廣。

不過因?yàn)榉N植豆科綠肥時(shí)，根系比較發(fā)達(dá)、營養(yǎng)豐富而易招引地下害蟲，所以應(yīng)配合使用防治地下害蟲的農(nóng)藥，以防止缺苗現(xiàn)象發(fā)生。

3.2 餅肥

餅肥養(yǎng)分豐富，不但能提供N，P，K等大量養(yǎng)分，還能補(bǔ)償微量養(yǎng)分，對改善土壤肥力，調(diào)節(jié)微生物活動(dòng)均有積極作用。施入餅肥及多施氮肥的試區(qū)，土壤放線菌數(shù)量也明顯增多，煙葉產(chǎn)質(zhì)量也有很大提高。另外，餅肥和化肥配施，也有利于烤煙糖分和芳香類物質(zhì)的積累，可以明顯提高煙葉中P，K營養(yǎng)、根系N素營養(yǎng)的分配比例，降低N，P，K在莖稈中的分配比例，提高煙葉品質(zhì)。

但在土壤中餅肥養(yǎng)分的釋放規(guī)律難以掌握，施肥水平過高時(shí)，烤煙葉片數(shù)以及光合強(qiáng)度、葉綠素含量均增加，經(jīng)濟(jì)系數(shù)反而下降［36］。

因此，烤煙的生長與餅肥養(yǎng)分的釋放究竟存在怎樣的規(guī)律，有待進(jìn)一步研究。

3.3 微生物肥

微生物肥是以充分發(fā)酵腐熟的優(yōu)質(zhì)有機(jī)物料物為主要原料，并吸附從煙草根際分離篩選的抑制病害和促進(jìn)生長的有益微生物，經(jīng)提純復(fù)壯，通過現(xiàn)代生物工程技術(shù)精制而成的專用微生物肥料。具有促生長、抑病害、提品質(zhì)等功效，是生產(chǎn)有機(jī)綠色煙草的最佳選擇。其主要成分包括乳酸菌、拮抗菌、促生菌、有機(jī)質(zhì)等。

微生物肥的功效特點(diǎn):(1)誘導(dǎo)煙草產(chǎn)生系統(tǒng)抗性，可以有效防止黑脛病、青枯病等多種病原菌侵入;(2)產(chǎn)生多種抗生物質(zhì)，增加土壤和煙草根際有益微生物的數(shù)量，有效抑制煙草黑脛病、青枯病等各種病害的發(fā)生;(3)產(chǎn)生多種植物促生物質(zhì)，促進(jìn)煙草根系發(fā)育，植株生長健壯;(4)均衡提供營養(yǎng)物質(zhì)，克服連作障礙;(5)增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤理化性質(zhì)，培肥地力，提高土壤保水保肥性能;(6)提高化學(xué)肥料利用率，降低化肥用量。

4 問題與討論

有機(jī)肥在煙草生長中所發(fā)揮的作用是毋庸置疑的。它能夠促進(jìn)烤煙的生長發(fā)育，增強(qiáng)煙株抗病能力;可以改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力;可以協(xié)調(diào)煙葉的化學(xué)成分等等。但是有機(jī)肥在發(fā)揮積極作用的同時(shí)所存在的問題也值得關(guān)注。烤煙是對氮十分敏感的作物，其需肥規(guī)律是“少時(shí)富，老來貧”，要求前期早發(fā)旺長，而又能及時(shí)的進(jìn)入工藝成熟。有人認(rèn)為，有機(jī)肥的緩效性與煙株的需氮規(guī)律存在差異。曹志洪等研究認(rèn)為，有機(jī)氮肥的分解與釋放受到多種因素的共同制約，無法預(yù)測和控制其有效性的發(fā)揮，與烤煙的需氮規(guī)律不相符。還有人認(rèn)為，有機(jī)肥在降解的過程中如果遇到惡劣的天氣，比如大雨等，或者是在嫌氣條件下就會(huì)腐爛，從而導(dǎo)致肥效下降，煙草品質(zhì)變劣［36］。

因此，有人主張?jiān)诳緹熒a(chǎn)中不施用有機(jī)肥。

筆者認(rèn)為在烤煙的生長過程中施入有機(jī)肥肯定是利大于弊，能夠促進(jìn)烤煙產(chǎn)質(zhì)量的提高。不過在施用有機(jī)肥之前應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)問題:

(1)充分腐熟。有機(jī)肥如果不經(jīng)腐熟直接施入煙田，可能導(dǎo)致煙株前期吸收不充足，而到了落黃的時(shí)候供應(yīng)過多，直接導(dǎo)致在某些煙區(qū)施用有機(jī)肥之后煙株出現(xiàn)貪青晚熟、落黃差。

(2)有機(jī)肥的施用必須適量。把握好施用有機(jī)肥的量才能保證后期肥效的充分釋放，才有利于煙葉的成熟。同時(shí)，處理好有機(jī)肥料的施用濃度也非常重要，不同的生育期必須酌情合理對水施用。

(3)因地制宜。在不同的煙區(qū)，需要找到最適合當(dāng)?shù)責(zé)煵萆a(chǎn)需要的有機(jī)肥種類以及施用方法。這就需要結(jié)合當(dāng)?shù)仞B(yǎng)分狀況、土壤質(zhì)地、氣候條件等因素來綜合把握，確保在烤煙生產(chǎn)過程中掌握主動(dòng)。

5 展望

隨著社會(huì)的發(fā)展，時(shí)代的進(jìn)步，人們生活水平的不斷提高和對食品安全的日益重視，一些新的理念也在被人們不斷的推崇，從“無公害”到“綠色”再到現(xiàn)在的“有機(jī)”，突出的是健康和環(huán)保。卷煙消費(fèi)者對煙草的要求也越來越高，重金屬、農(nóng)藥殘留、煙葉品質(zhì)等問題也日益受到人們的關(guān)注，因此，對于完全施用有機(jī)肥，不施任何化學(xué)合成的農(nóng)藥、化肥、生產(chǎn)調(diào)節(jié)劑等物質(zhì)的“有機(jī)生態(tài)煙葉”的開發(fā)將是今后努力的方向。具體到現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)實(shí)踐中可以從以下兩方面著手:

(1)重視由煙葉農(nóng)藥殘留、重金屬超標(biāo)和泛施無機(jī)化肥導(dǎo)致的煙葉品質(zhì)下降、環(huán)境污染等問題，探索解決的方法與途徑。

(2)注重有機(jī)煙葉生產(chǎn)種植技術(shù)體系的完善，如保證養(yǎng)分的閉合循環(huán)性，保持時(shí)空的多樣性和連續(xù)性以及提高作物系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)和作物保護(hù)能力等。

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