陳忠莎， 黃 鶯，2*

(1.貴州大學(xué) 農(nóng)學(xué)院， 貴州 貴陽(yáng) 550025； 2.貴州省煙草品質(zhì)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 貴州 貴陽(yáng) 550025)

不同碳氮比有機(jī)肥對(duì)植煙黃壤氮素的影響

陳忠莎1， 黃 鶯1，2*

(1.貴州大學(xué) 農(nóng)學(xué)院， 貴州 貴陽(yáng) 550025； 2.貴州省煙草品質(zhì)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 貴州 貴陽(yáng) 550025)

為了解不同有機(jī)肥碳氮比(C/N)對(duì)植煙黃壤氮素含量及形態(tài)的影響，采用田間試驗(yàn)方法，進(jìn)行不同碳氮比有機(jī)肥(腐熟豬糞和秸稈)植煙土壤施肥試驗(yàn)。結(jié)果表明：不同碳氮比有機(jī)肥均對(duì)土壤氮素具有明顯的緩釋作用，但對(duì)氮素形態(tài)的影響差異較大，C/N越高，土壤氮含量降低越慢，C/N越低，土壤氮釋放速度越慢；有機(jī)肥處理相對(duì)于純化肥處理土壤全氮含量提高7.48%～14.97%，提高最多的是碳氮比為25∶1的豬糞+秸稈；C/N為純豬糞的處理施肥后30天銨態(tài)氮含量最高，達(dá)24.41 mg/kg，30～120 d時(shí)明顯降低，表現(xiàn)為純豬糞(12.8∶1)>豬糞+秸稈(25∶1)>豬糞+秸稈(15∶1)>豬糞+秸稈(35∶1)>純秸稈(67.3∶1)>對(duì)照；在第30 d，純豬糞處理的植煙土壤硝態(tài)氮含量最高，純秸稈處理的硝態(tài)氮含量最低，移栽后60 d，處理間硝態(tài)氮含量差異顯著，純豬糞處理最高。

碳氮比； 有機(jī)肥； 土壤； 氮； 植煙黃壤

有機(jī)肥碳氮比(C/N)是影響氮素轉(zhuǎn)化的主要原因之一，而土壤的供氮能力對(duì)烤煙生長(zhǎng)、發(fā)育及煙葉質(zhì)量具有重要的作用[1-3]。土壤含氮量是土壤氮素礦化與積累平衡的結(jié)果，長(zhǎng)期施用有機(jī)肥可提高土壤的氮素含量，促進(jìn)土壤肥力的提升，可使土壤耕層(0～20 cm)全氮含量提高92.1%，下層土壤全氮增加更為明顯[4-5]。大量研究表明，有機(jī)肥碳氮比影響土壤中養(yǎng)分的礦化勢(shì)，進(jìn)而影響烤煙的品質(zhì)及產(chǎn)量構(gòu)成[6-10]，有機(jī)肥C/N對(duì)養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的影響，還受土壤微生物種類及數(shù)量、土壤養(yǎng)分組成等因素影響[11-15]。但有關(guān)不同C/N有機(jī)肥對(duì)植煙黃壤中氮素轉(zhuǎn)化的影響目前尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，筆者就不同C/N有機(jī)肥對(duì)植煙黃壤中氮素轉(zhuǎn)化進(jìn)行研究，以期尋找有利于烤煙氮素利用的有機(jī)肥C/N，為提高植煙黃壤煙葉的產(chǎn)量與品質(zhì)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2014年在貴州省安順市平壩縣龍山村進(jìn)行。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦，灌排方便，土壤肥力中等，土質(zhì)良好，代表性較強(qiáng)，試驗(yàn)前茬作物為玉米。土壤類型為黃泥土，pH 5.42，有機(jī)質(zhì)27.19 g/kg，全氮1.46 g/kg，銨態(tài)氮2.65 mg/kg，硝態(tài)氮20.95 mg/kg，速效磷16.55 mg/kg，速效鉀187.29 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試烤煙品種為K326。供試肥料包括煙草專用復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=10∶10∶23)，經(jīng)過(guò)腐熟處理的豬糞和玉米秸稈，其中，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，豬糞中有機(jī)碳38.21%，全氮2.99%，全磷2.71%，全鉀2.70%，碳氮比12.76；秸稈中有機(jī)碳61.74%，全氮0.92%，全磷0.37%，全鉀0.69%，碳氮比67.31。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理。處理1～4分別為施C/N分別為12.8∶1(純豬糞)、15∶1(豬糞+秸稈)、25∶1(豬糞+秸稈)和35∶1(豬糞+秸稈)；處理5，施純秸稈(C/N為67.3∶1)，以不施有機(jī)肥為對(duì)照(CK)。各處理隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，共18個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積30 m2。總施氮量為10 kg/667m2，其中有機(jī)肥提供總氮量的20%，其余80%由化肥提供，處理中有機(jī)肥磷、鉀差異部分分別用普鈣、硫酸鉀進(jìn)行補(bǔ)充。

1.4 取樣與測(cè)定

為便于研究，采用樣袋處理法，將肥料與土壤混勻裝入網(wǎng)袋中埋入煙草根部，埋袋深度為地表以下5～20 cm，每小區(qū)埋入肥料樣袋6袋，且樣袋內(nèi)土壤肥力狀況與小區(qū)一致，即樣袋中土壤肥力與袋外小區(qū)5點(diǎn)采樣法所得土壤的肥力相同。在烤煙移栽前取原始土樣，移栽后(4月23日)每30 d取1次樣用于土壤肥力測(cè)定,取樣共取7次，歷時(shí)180 d。取樣為袋中土壤。

土壤中全氮采用半微量開(kāi)氏法[16]測(cè)定，銨態(tài)氮采用靛酚藍(lán)顯色法[17]測(cè)定，硝態(tài)氮采用紫外分光光度法[17]測(cè)定，全磷采用氫氧化鈉熔融—鉬銻抗比色法[17]測(cè)定，速效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法[16]測(cè)定，速效鉀采用乙酸銨浸提—火焰光度法[17]測(cè)定，有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法[16]測(cè)定，pH值采用電位法[17]測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用DPS v7.05對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥后土壤中的全氮含量

由表1可知，不同碳氮比有機(jī)肥施入土壤后，土壤全氮含量明顯上升，由初始值的1.46 g/kg上升至1.71 g/kg以上，各處理在調(diào)查期間的土壤全氮含量的變化趨勢(shì)基本一致，即在施肥后的30～90 d，土壤全氮含量下降，以對(duì)照處理的降幅最大，90 d后趨于穩(wěn)定，150 d后土壤全氮含量略有增長(zhǎng)。在施入不同碳氮比有機(jī)肥30 d時(shí)，有機(jī)肥分解后可補(bǔ)充土壤氮素，此時(shí)烤煙處于還苗生根期，對(duì)氮素需求量小，因此土壤中氮含量較高，增幅為16.81%～20.48%，且對(duì)照處理增幅最大。有機(jī)肥施入30～90 d時(shí)，烤煙處于團(tuán)稞期及旺長(zhǎng)期，對(duì)氮素需求量較大，全氮含量呈大幅度下降趨勢(shì)，但均低于對(duì)照，主要是因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)有較強(qiáng)的吸附性能，緩解了氮素流失。有機(jī)肥施入120 d時(shí)，烤煙處于成熟采烤階段，對(duì)氮素需求量較小，土壤全氮含量趨于穩(wěn)定，在150 d，烤煙對(duì)氮素需求較小，但由于該時(shí)段降雨較多有部分氮素?fù)p失，180 d時(shí)烤煙采烤結(jié)束，煙株枯死，根部在微生物的作用下腐爛，使得土壤中全氮含量呈小幅度升高。

不同碳氮比有機(jī)肥配施后土壤全氮含量有明顯提高，幅度在0.82%～5.11%，提高幅度優(yōu)于對(duì)照，說(shuō)明有機(jī)肥具有明顯的緩釋效果?；侍幚砟軌蜓杆偬岣咄寥赖睾?，但其含量下降也較快，碳氮比為35∶1的豬糞+秸稈與純秸稈(67.3∶1)處理土壤全氮增長(zhǎng)較慢，降低也較慢，純秸稈處理的土壤全氮含量在90 d以后均高于純豬糞處理，高出3.66%～8.55%，因此，C/N越高，土壤全氮含量降低越慢。

表1 不同碳氮比有機(jī)肥施用后30～180 d植煙土壤中全氮的含量

Table 1 Total nitrogen content in tobacco-growing soil after applying organic manures with various C-N ratio for 30～180 d mg/kg

注：同一列不同小寫字母表示差異達(dá)0.05顯著水平，下同。

Note: Different lowercase letters in the same column indicated 5% significant level.The same below.

2.2 施肥后土壤中銨態(tài)氮的含量

由表2看出，不同碳氮比有機(jī)肥配施后，土壤銨態(tài)氮含量明顯升高，且純豬糞(12.8∶1)處理的植煙土壤30 d時(shí)銨態(tài)氮含量較高，達(dá)24.41 mg/kg，為烤煙整個(gè)大田生育期的最高值，主要由于有機(jī)肥施入土壤后分解形成銨態(tài)氮，補(bǔ)充了土壤中銨態(tài)氮含量，而且烤煙處于幼苗期，需求量較小所致。在30～120 d，土壤銨態(tài)氮含量明顯降低，降低幅度為純豬糞>豬糞+秸稈(25∶1)>豬糞+秸稈(15∶1)>豬糞+秸稈(35∶1)>純秸稈>對(duì)照，一方面是因?yàn)殇@態(tài)氮開(kāi)始向硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化，另一方面烤煙生長(zhǎng)旺盛，吸收較多的銨態(tài)氮。至150 d，除碳氮比為25∶1處理外，其余處理含量有小幅度升高，且純豬糞處理的植煙土壤銨態(tài)氮含量最高，主要是烤煙處于采烤階段，煙株逐漸枯死，根部在微生物的作用下腐爛，并被微生物所固定，使得土壤中銨態(tài)氮含量有小幅度升高。到180 d，不同處理間土壤銨態(tài)氮含量均有所降低，主要是因?yàn)榭緹煵煽窘Y(jié)束，煙株枯死，微生物活性降低，釋放其所固定的銨態(tài)氮，被部分雜草生長(zhǎng)吸收所致。但總體上，銨態(tài)氮含量比初始值均有所增加。

表2 不同碳氮比有機(jī)肥施用后30～180 d植煙土壤中銨態(tài)氮含量

Table 2 Ammonium nitrogen content in tobacco-growing soil after applying organic manures with various C-N ratio for 30～180 d mg/kg

在30 d時(shí)，土壤銨態(tài)氮含量升高，含量依次為純豬糞(12.8∶1)>豬糞+秸稈(25∶1)>豬糞+秸稈(35∶1)>純秸稈(67.3∶1)>對(duì)照>豬糞+秸稈(15∶1)，因此C/N為12.8∶1、25∶1和35∶1的處理更有利于提高植煙土壤銨態(tài)氮含量。在60 d時(shí)，土壤銨態(tài)氮含量降低幅度較大，順序?yàn)榧冐i糞(12.8∶1)>豬糞+秸稈(25∶1)>對(duì)照>純秸稈(67.3∶1)>豬糞+秸稈(15∶1)>豬糞+秸稈(35∶1)，因此，C/N越高，銨態(tài)氮降低得越緩慢。在90 d時(shí)，土壤銨態(tài)氮含量持續(xù)下降，依次為純豬糞(12.8∶1)>豬糞+秸稈(35∶1)>豬糞+秸稈(15∶1)>純秸稈(67.3∶1)>豬糞+秸稈(25∶1)>對(duì)照，在這一時(shí)期，純豬糞處理降低幅度較大。

2.3 土壤硝態(tài)氮含量

由表3可知，不同處理土壤硝態(tài)氮含量整體呈增長(zhǎng)→下降→平衡的變化趨勢(shì)，各處理變化趨勢(shì)一致。30 d時(shí)，因肥料的施入土壤硝態(tài)氮含量迅速增加至最高值，因不同碳氮比有機(jī)肥的保肥性不同，純豬糞處理的植煙土壤硝態(tài)氮含量最高，純秸稈處理的硝態(tài)氮含量最低，之后土壤中硝態(tài)氮含量逐漸減少，至移栽后30 d時(shí)，硝態(tài)氮含量趨于較低穩(wěn)定水平,主要是此時(shí)烤煙處于團(tuán)稞期和旺長(zhǎng)期，對(duì)氮素需求量較大，而烤煙可直接吸收利用土壤硝態(tài)氮，因此在植煙土壤中的硝態(tài)氮含量較低。移栽后60 d，各處理土壤硝態(tài)氮含量差異顯著，純豬糞處理硝態(tài)氮含量最高，其次是碳氮比為15∶1的，各碳氮比有機(jī)肥處理均高于對(duì)照處理46.94%以上。90～150 d，硝態(tài)氮含量無(wú)顯著差異，且含量較低，主要是因?yàn)榭緹熒L(zhǎng)吸收，肥料分解對(duì)其有一定補(bǔ)充。

施肥后30 d時(shí)，各處理的土壤硝態(tài)氮含量不同，表現(xiàn)為純豬糞(12.8∶1)>豬糞+秸稈(35∶1)>豬糞+秸稈(25∶1)>對(duì)照>豬糞+秸稈(15：1)>純秸稈(67.3∶1)，由此可見(jiàn)，純豬糞處理更有利于提高硝態(tài)氮含量，純秸稈處理提高得最為緩慢。在60 d時(shí)，土壤硝態(tài)氮含量急劇下降，降低幅度為對(duì)照>豬糞+秸稈(25∶1)>豬糞+秸稈(35∶1)>純秸稈(67.3∶1)>純豬糞(12.8∶1)>豬糞+秸稈(15∶1)，原因是化肥中的氮素容易流失，有機(jī)肥則具有保肥的效果，C/N越低，硝態(tài)氮降低得越緩慢，釋放也較慢。

表3 不同碳氮比有機(jī)肥施用后30～180 d植煙土壤中硝態(tài)氮的含量

Table 3 Nitrate nitrogen content in tobacco-growing soil after applying organic manures with various C-N ratio for 30～180 d mg/kg

3 結(jié)論與討論

1) 不同碳氮比有機(jī)肥配施可明顯提高土壤中全氮含量，有機(jī)肥處理比純化肥處理土壤全氮提高7.48%～14.97%，提高得最多的是碳氮比為25∶1的豬糞+秸稈處理。不同碳氮比有機(jī)肥配施對(duì)土壤銨態(tài)氮含量有明顯提高效果，純豬糞(12.8∶1)處理的植煙土壤在30 d時(shí)銨態(tài)氮含量最高，達(dá)24.41 mg/kg；30～120 d時(shí)土壤銨態(tài)氮含量明顯降低，一方面是因?yàn)殇@態(tài)氮開(kāi)始向硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化，另一方面烤煙生長(zhǎng)旺盛，吸收較多的銨態(tài)氮?？傮w上來(lái)看，銨態(tài)氮含量相比初始值均有所增加。不同碳氮比有機(jī)肥配施對(duì)土壤硝態(tài)氮含量有顯著影響，在第30天，純豬糞處理的植煙土壤硝態(tài)氮含量最高，純秸稈處理的植煙土壤硝態(tài)氮含量最低，隨后土壤中硝態(tài)氮含量逐漸減少，至移栽后兩個(gè)月，硝態(tài)氮含量趨于較低穩(wěn)定水平。移栽后60 d，處理間硝態(tài)氮含量差異顯著，純豬糞處理硝態(tài)氮含量最高，其次是碳氮比為15∶1的豬糞+秸稈處理，各碳氮比有機(jī)肥處理均高于對(duì)照46.94%以上。

2) 不同碳氮比有機(jī)肥對(duì)土壤氮素均有明顯的緩釋作用，但對(duì)氮素形態(tài)的影響差異較大，C/N越高，土壤氮含量降低越慢，C/N越低，土壤氮釋放速度越慢?？緹熤矡熗寥乐腥@態(tài)氮、硝態(tài)氮變化趨勢(shì)一致，氮素不同形態(tài)含量不僅受到所施肥料種類的影響，還受到烤煙需肥規(guī)律及微生物分解能力的影響，烤煙前期需要較多的氮素供應(yīng)，而中后期需求量逐漸降低，若煙株生育后期土壤氮素供應(yīng)過(guò)多，則會(huì)導(dǎo)致煙葉總氮、煙堿含量過(guò)高而總糖，還原糖含量偏低，不利于烤煙品質(zhì)的協(xié)調(diào)性[18]。土壤酸堿度、鉀素供應(yīng)都會(huì)影響烤煙品質(zhì)[19-20]，但由于烤煙對(duì)氮素需求的較高要求，找出適合烤煙生長(zhǎng)的有機(jī)肥碳氮比后，仍需進(jìn)一步研究土壤微生物、可礦化氮與烤煙需肥規(guī)律的關(guān)系，結(jié)合烤煙各時(shí)期的生物量，從而得到氮素的有效吸收量，以更好地提高烤煙品質(zhì)。

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(責(zé)任編輯： 聶克艷)

Effects Organic Manures with Different C-N ratio on Nitrogen in Tobacco-growing Yellow Soil

CHEN Zhongsha1， HUANG Ying1,2*

(1.AgriculturalCollege，GuizhouUniversity，Guiyang,Guizhou550025; 2.GuizhouKeyLaboratoryforTobaccoQuality，Guiyang,Guizhou550025，China)

To explore the effects of organic manures with different C-N ratio on nitrogen in tobacco-growing yellow soil, a field experiment was conducted to explore the fertilizing effects of organic manures with different C-N ratio(decomposed pig manure and straw) in tobacco-growing yellow soil. Results: Organic manures with various C-N ratio had obvious sustained-release effects on soil nitrogen, while the effects on nitrogen forms varied greatly. The higher the C-N ratio, the slower the decreasing of soil nitrogen content. The lower the C-N ratio, the slower the N release rate; The total nitrogen content of organic manure treatments enhanced by 7.48～14.97% compared with chemical fertilizer treatment, the treatment of pig manure+straw(C-N 25∶1) enhanced the most; Ammonium nitrogen content of pure pig manure treatment reached the highest, 24.41 mg/kg, after applying for 30 days, and significantly decreased during 30～120 d, followed the sequence of pure pig manure(12.8∶1)>pig manure +straw(25∶1)>pig manure +straw(15∶1)>pig manure+straw(35∶1)>straw(67.3∶1)>CK; On the 30thlater, nitrate nitrogen concentration of pure pig manure treatment reached the highest, while that of pure straw treatment reached the lowest. 60 days later, nitrate nitrogen concentration of different treatments varied significantly and pure pig manure treatment was of the highest content.

C-N ratio; organic manure; soil; nitrogen; tobacco-growing yellow soil

2015-12-14； 2016-04-14修回

貴州省農(nóng)業(yè)攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目“提高煙葉香味品質(zhì)的有機(jī)肥配施技術(shù)研究與示范”[黔科合NY字(2012)3017]；貴州省煙草公司科技項(xiàng)目“有機(jī)肥對(duì)煙葉致香物質(zhì)的影響及其機(jī)理研究”(2013-04)

陳忠莎(1990-)，女，在讀碩士，研究方向：養(yǎng)分管理與環(huán)境質(zhì)量。E-mail：1294314120@qq.com

*通訊作者：黃 鶯(1973-)，女，副教授，碩士，從事土壤肥力及農(nóng)田環(huán)境研究。E-mail：316452492@qq.com

1001-3601(2016)04-0164-0075-04

S141

A