管賽賽,于曉娜,李志鵬,宗勝杰,程昌新,徐小紅,董石飛,劉 忠,宗勝杰,黃維知,葉協(xié)鋒*
(1. 河南農業(yè)大學煙草學院,國家煙草栽培生理生化研究基地,煙草行業(yè)煙草栽培重點實驗室,河南 鄭州 450002;2. 紅云紅河煙草(集團)責任有限公司,云南 昆明 650202;3. 重慶市煙草公司石柱分公司,重慶 石柱 400023;4. 重慶市煙草公司巫山分公司, 重慶 巫山 404700)
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起壟方式和壟間覆蓋物互作對坡地煙田土壤理化性狀及烤煙經濟性狀的影響
管賽賽1,于曉娜1,李志鵬1,宗勝杰1,程昌新2,徐小紅3,董石飛2,劉 忠3,宗勝杰1,黃維知4,葉協(xié)鋒1*
(1. 河南農業(yè)大學煙草學院,國家煙草栽培生理生化研究基地,煙草行業(yè)煙草栽培重點實驗室,河南 鄭州 450002;2. 紅云紅河煙草(集團)責任有限公司,云南 昆明 650202;3. 重慶市煙草公司石柱分公司,重慶 石柱 400023;4. 重慶市煙草公司巫山分公司, 重慶 巫山 404700)
為了探索適宜重慶市坡耕地植煙的保護耕作措施,采用田間試驗,研究了起壟方式和壟間覆蓋物互作對坡地煙田土壤理化性狀及烤煙經濟性狀的影響。結果表明:①等高線起壟和壟間覆蓋秸稈、等高線起壟和壟間種植黑麥草組合的煙株主要農藝性狀較好,有利于煙株的生長發(fā)育;②等高線起壟和壟間覆蓋秸稈、等高線起壟和壟間種植黑麥草組合能有效改善土壤理化性狀;③烤煙經濟性狀表現(xiàn)為處理組合等高線起壟和壟間覆蓋秸稈、等高線起壟和壟間種植黑麥草的煙葉產量、產值及上等煙比例較高,表現(xiàn)較優(yōu)。綜合分析,在坡地上植煙時,采用等高線起壟和壟間覆蓋秸稈、種植黑麥草方式,不僅能保障烤煙的長勢和產值,還有利于保持土壤養(yǎng)分,改善土壤的理化性狀。
起壟方式;壟間覆蓋物;植煙坡地;土壤理化性狀;烤煙經濟性狀
重慶煙區(qū)是我國煙葉的主產區(qū)之一,由于該區(qū)域內具有獨特的生態(tài)環(huán)境條件,所產煙葉在眾多卷煙品牌中發(fā)揮著重要作用。重慶市地形地貌結構復雜,植煙坡耕地占耕地總面積比重較大,研究植煙坡地不同起壟方式和壟間覆蓋物下的土壤理化性狀及烤煙經濟性狀變化規(guī)律,對緩解重慶植煙坡地土壤退化、促進重慶煙葉可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。史淑娟等對坡耕地植煙研究發(fā)現(xiàn),橫坡壟作能明顯減小地表徑流量和侵蝕泥沙量,橫坡壟作處理侵蝕泥沙量占順坡壟作處理的14 %~45 %[1]。邱學禮等對坡耕地植煙研究發(fā)現(xiàn),烤煙的不同生長時期對水土流失的影響因素不同,烤煙生長前期, 壟作方式是影響水土流失的主要因素;在烤煙生長進入成熟期后, 地表植被覆蓋率成為影響水土流失的主要因素[2]。劉秉正等的研究表明,養(yǎng)分流失總量隨坡面坡度的增加呈冪指數(shù)增加,在坡度小于12o時與坡度呈線性相關,當坡度大于12o時則呈冪指數(shù)相關[3]。向達兵等指出秸稈覆蓋可增加土壤有機質, 速效N、P、K等養(yǎng)分含量, 具有良好的生態(tài)效應[4-5]。有關起壟方式和地表覆蓋秸稈的研究已有較多報道,但有關起壟方式和壟間覆蓋物互作對坡地煙田土壤理化性狀及烤煙經濟性狀影響的研究較少。本文通過設置不同的起壟方式和壟間覆蓋物,分析起壟方式和壟間覆蓋物互作與煙株主要農藝性狀、土壤理化性狀和烤煙經濟性狀的關系,為重慶市坡地植煙的保護耕作措施的確定提供理論依據(jù)。
1.1 試驗地基本概況
試驗于2014年在重慶市石柱縣進行,試驗用煙田坡度為15°,土壤類型為黃棕壤土,供試土壤pH為5.40,有機質含量22.59 g/kg、堿解氮139.11 mg/kg、速效磷18.60 mg/kg、速效鉀153.61 mg/kg。
1.2 試驗品種與設計
供試烤煙品種為云煙87,采用田間小區(qū)試驗,設置起壟方式和壟間覆蓋物兩個因素,起壟方式(A)設置等高線起壟(A1)和順坡起壟(A2)2個水平,壟間覆蓋物(B)設置無覆蓋(B1)、玉米秸稈覆蓋(B2)和壟間種植黑麥草(B3)3個水平,共6個處理,重復3次,小區(qū)面積為100 m2。于5月9日移栽。覆蓋的玉米秸稈長度約10 cm,用量4500 kg/hm2;煙田壟間黑麥草的播種量為45 kg/hm2,4月初起壟后撒播,8月初黑麥草高溫死亡。
1.3 測定指標和方法
1.3.1 主要農藝性狀 在煙株移栽后75 d,按照國家行業(yè)標準測定煙株株高、葉長、葉寬、莖圍、有效葉數(shù)、最大葉面積等農藝性狀。單葉葉面積=葉長×葉寬×葉面積指數(shù)(0.6345)[6]。
1.3.2 土壤理化性狀 煙葉收獲后,采用環(huán)刀法測定0~20 cm土層的土壤容重,采集0~20 cm土樣,風干過篩,用pH計測定土壤pH、用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定土壤有機質、用堿解擴散法測定土壤堿解氮、碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗顯色分光光度法測定土壤速效磷、用醋酸銨浸提-火焰光度法測定土壤速效鉀[7]。
1.3.3 烤后煙葉經濟性狀 各小區(qū)煙葉烘烤后按照國家烤煙分級標準GB 2635-1992進行分級,統(tǒng)計煙葉產量、產值、均價和上等煙比例。
1.4 統(tǒng)計分析
用EXCEL 2007和SPSS 22.0軟件進行試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。
2.1 起壟方式和壟間覆蓋物互作對烤煙農藝性狀的影響
烤煙農藝性狀能夠直接體現(xiàn)煙葉內在協(xié)調的好壞,由表1可知,在煙株移栽后75 d,各處理的主要農藝性狀存在著一定的差異,其中株高、莖圍、中部葉葉面積處理A1B2最高,有效葉數(shù)、上部葉葉面積以處理A1B3最高,下部葉葉面積以處理A1B1最高。由表2可知,起壟方式間相比,主要農藝性狀以A1表現(xiàn)較好;壟間覆蓋物相比,主要農藝性狀以B2表現(xiàn)較優(yōu)。綜合分析, 處理A1B2和處理A1B3表現(xiàn)最好,說明等高線起壟和增加壟間覆蓋有助于煙株生長。
表1 不同處理組合對烤煙農藝性狀的影響
注:同列標以不同小寫字母的值在0.05水平上差異顯著,下同。
Note:Same letter represents no significant difference at 0.05 level in the same column. The same as below.
表2 各因素不同水平之間的農藝性狀差異顯著性檢驗
2.2 起壟方式和壟間覆蓋物互作對植煙坡地土壤理化性狀的影響
土壤容重能夠直接反映土壤的孔隙狀況和松緊狀況,它是評價土壤質量的一個重要指標[8]。一般最適合煙草生長的土壤容重為1.1~1.3 g/cm3[9]。由表3可知,煙葉收獲后,較移栽前,各處理的土壤容重的降低幅度為0.001~0.050 g/cm3,處理A1B1和處理A2B1收獲后的土壤容重顯著高于其它處理,處理A1B3的土壤容重降低效果最好。由表4可知,起壟方式間相比,A1的土壤容重顯著低于A2;不同壟間覆蓋物的土壤容重差異顯著,B2和B3的土壤容重顯著低于B1。綜合分析,等高線起壟、覆蓋秸稈和種植黑麥草有利于改善坡地土壤容重狀況,且等高線起壟和壟間種植黑麥草組合降低土壤容重效果最優(yōu)。
土壤的pH值對煙株的生長發(fā)育、土壤微生物數(shù)量、活性以及土壤養(yǎng)分有效性影響很大[10]。最適宜煙草種植的土壤pH 5.5~6.5[11]。由表3可知,收獲后各處理土壤pH均有一定程度的升高,處理A2B2和處理A2B3最高,兩者差異不顯著,處理A1B2和處理A1B3差異不顯著。由表4可知,起壟方式間相比,A1的土壤pH顯著低于A2;壟間覆蓋物的土壤pH表現(xiàn)B2和B3顯著高于B1。
表3 不同處理組合對植煙坡地土壤容重、pH、有機質的影響
表4 各因素不同水平之間的土壤容重、pH、有機質差異顯著性檢驗
表5 不同處理組合對植煙坡地土壤堿解氮、速效鉀、速效磷的影響
表6 各因素不同水平之間的土壤堿解氮、速效鉀、速效磷差異顯著性檢驗
烤煙適宜種植于中等肥力的土壤上,當土壤有機質含量過高時,烤煙后期落黃不好,品質較差;而土壤有機質過低時,土壤結構差,烤煙容易脫肥,品質也得不到保障[12]。由表3可知,收獲后土壤有機質以處理A1B2的降低幅度最低,處理A1B3、處理A2B2和處理A2B3差異不顯著,由表4可知,收獲后A1的土壤有機質顯著高于A2;壟間覆蓋物的土壤有機質表現(xiàn)B2和B3顯著高于B1,B2和B3差異不顯著。說明改變起壟方式和增加壟間覆蓋能夠在一定程度上能夠提高土壤有機質含量,其中等高線起壟和壟間覆蓋秸稈組合效果相對較好。
土壤堿解氮包括礦物態(tài)的氮和有機質中易分解、比較簡單的有機態(tài)氮,是作物氮素營養(yǎng)的主要來源,能被作物直接吸收[13]。土壤堿解氮相對穩(wěn)定[16],主要集中在土壤表層,其濃度受施氮量的影響較大[14-15]。由表5可知,煙葉收獲后,土壤堿解氮的降低幅度為9.21~38.79 mg/kg,以處理A1B2的土壤堿解氮含量最高,且處理A1B2和處理A1B3差異不顯著,由表6可知,A1較A2能夠顯著提高土壤堿解氮含量;B2和B3的土壤堿解氮含量顯著高于B1。綜上,處理A1B2和處理A1B3的表現(xiàn)較好。
磷是植物必需的大量元素之一,當土壤磷素含量適宜時,煙株生長健壯,根系發(fā)達,分層落黃好,煙葉易烘烤,適宜的磷素可促進煙株對氮、鉀的吸收和利用,從而提高煙葉的產量和品質[17-19]。由表5可知,煙葉收獲后,土壤速效磷降低幅度為0.35~2.57 mg/kg,以處理A1B2的土壤速效磷含量最高;由表6可知,收獲后A1的土壤速效磷顯著高于A2;壟間覆蓋物的土壤速效磷表現(xiàn)B2和B3顯著高于B1,B2和B3差異顯著。綜上,以處理A1B2改善土壤速效磷含量的效果較好。
土壤中的鉀主要以難溶的無機礦物鹽形態(tài)存在,按其對作物的有效程度分為速效鉀、緩效鉀和相對無效鉀,其中速效鉀是衡量土壤對農作物供應鉀素能力的重要指標[20]。由表5可知,收獲后,土壤速效鉀的降低幅度為13.08~42.67 mg/kg,以處理A1B2和處理A1B3改善土壤速效鉀含量的效果較好,處理A1B2、處理A1B3和處理A2B2差異不顯著。由表6可知,等高線起壟較順坡起壟能夠顯著提高土壤速效鉀含量;壟間增加秸稈覆蓋和種植黑麥草可以提高土壤速效鉀含量。
表7 不同處理組合對烤煙經濟學性狀的影響
表8 各因素不同水平之間的烤煙經濟學性狀差異顯著性檢驗
2.3 起壟方式和壟間覆蓋物互作對烤煙經濟學性狀的影響
由表7可知,各處理間比較,以處理處理A1B2表現(xiàn)最優(yōu),單產、產值和上等煙比例均高于其它處理,其中單產和產值與其它處理差異顯著;處理A1B3次之。由表8可知,起壟方式間相比,A1的單產、產值和上等煙比例均高于A2;壟間覆蓋物相比,產量和產值表現(xiàn)均以B2最優(yōu)、B3次之、B1最低,且三者之間差異顯著,上等煙比例表現(xiàn)為B2和B3顯著高于B1。綜上,等高線起壟和壟間覆蓋秸稈組合能明顯提高煙葉的產量、產值等經濟性狀。
煙葉農藝性狀是煙葉內含物質好壞的直接體現(xiàn),鄭波等研究表明,在坡耕地種植烤煙時,順坡種植與橫坡種植相比較,順坡種植模式由于降雨對土壤的沖刷作用較橫坡種植強,養(yǎng)分流失多,所以烤煙各方面農藝指標都比橫坡種植的差[21]。本試驗結果數(shù)據(jù)表明,采用等高線起壟方式的主要農藝性狀顯著優(yōu)于順坡起壟。
優(yōu)良的土壤理化性狀是作物健康生長發(fā)育的基礎,邱學禮等研究表明,在紅壤坡耕地養(yǎng)分流失方面,橫坡壟作減少養(yǎng)分流失效果遠遠優(yōu)于順坡壟作,在減少烤煙坡耕地養(yǎng)分流失方面效果最好[22]。Seth M.D.研究認為:植被覆蓋層有阻止地表結皮,增大土壤較大孔隙,增加土壤有效含水量,同時具有減低徑流流速的作用[23]。Wander認為植被根系能增加土壤有機質,改變土壤有機質組成,提高穩(wěn)定性團聚體的含量,因而能提高土壤抗蝕能力[24]。王育紅等研究發(fā)現(xiàn)秸稈覆蓋對坡耕地土壤中N和K的流失有不同程度的降低作用[25]。本試驗結果數(shù)據(jù)表明,等高線起壟的土壤容重、有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀顯著優(yōu)于順坡起壟,壟間覆蓋秸稈和種植黑麥草的土壤容重、有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀顯著優(yōu)于壟間無覆蓋,說明等高線起壟和壟間覆蓋秸稈和種植黑麥草在保持土壤肥力方面有一定的作用。
綜合分析在重慶坡耕地植煙時,進行等高線起壟,壟間搭配適量秸稈覆蓋或者種植黑麥草,能夠提高烤煙的產值,同時還能兼顧土壤肥力的保護,提高土壤的生產力,但是仍需要做進一步地研究優(yōu)化統(tǒng)籌起壟方式和壟間覆蓋物。
[1]史淑娟,張亞麗,韓 麗,等.煙草種植區(qū)坡耕地水土流失特征及影響因素[J].人民黃河,2014,36(2):75-77.
[2]邱學禮,段宗顏,胡萬里,等.降水特征與農作處理對坡耕地水土流失的動態(tài)研究[J].水土保持學報,2010,24(1):82-85.
[3]劉秉正,李光錄,吳發(fā)啟,等.黃土高原南部土壤養(yǎng)分流失規(guī)律[J].水土保持學報,1995,9(2):77-86.
[4]向達兵,雍太文,楊文鈺,等.不同種植模式對西南坡地水土保持及作物產值的影響[J].應用生態(tài)學報,2010,21(6):1461-1467.
[5]賈樹龍,任圖生.保護耕作研究進展及前景展望[J].中國生態(tài)農業(yè)學報,2003,11(3):152-154.
[6]國家煙草專賣局. YC/T 142-1998 煙草農藝性狀調查方法[S]. 北京:中國標準出版社,1998.
[7]鮑士旦.土壤農業(yè)化學分析(第三版)[M].北京:中國農業(yè)出版社,2000: 25-403.
[8]陸 欣.土壤肥料學[M].北京:中國農業(yè)大學出版社,2002.
[9]李純華.有機肥對紫色土容重及孔隙度的影響[J].綿陽經濟技術高等專科學校學報,2000,17(2):23-24.
[10]周龔衡,段燦枝,余佳斌,等.根際酸度對烤煙生長與養(yǎng)分吸收的影響[J].土壤, 2000,32(1):43-46.
[11]梁頒捷,林 毅,朱其清,等.福建植煙土壤pH 值與土壤有效養(yǎng)分的相關性[J].中國煙草科學,2001, 22(1):25-27.
[12]胡國松,黃元炯,張明顯,等.豫中煙區(qū)土壤養(yǎng)分狀況評價[J].煙草科技,1997,19(4):33-35.
[13]宋為超,劉春雨,徐 嬌,等.初花后土壤堿解氮濃度對棉花生物量和氮素累積特征的影響[J].作物學報,2013,39(7):1257-1265.
[14]施春健,莊秋麗,李 琪,等.東北地區(qū)不同緯度農田土壤堿解氮的剖面分布[J].生態(tài)學雜志,2007, 26(4):501-504.
[15]鄭德明,姜益娟,柳維揚.新疆棉田土壤速效養(yǎng)分的時空變異特征研究[J].棉花學報,2006,18(1):23-26.
[16]王艷杰,付 樺.霧靈山地區(qū)土壤有機質全氮及堿解氮的關系[J].農業(yè)環(huán)境科學學報,2005,24(S):85-90.
[17]章愛群,賀立源,趙會娥,等.有機酸對土壤無機態(tài)磷轉化和速效磷的影響[J].生態(tài)學報,2009,29(8):4061-4069.
[18]徐 敏,劉國順,劉小可.磷對不同烤煙品種調制后煙葉物理特性的影響[J].河南農業(yè)科學,2007(4):33-36.
[19]劉貫山,楊火炎.地膜覆蓋、水分供應、磷肥種類和用量對烤煙早發(fā)的影響[J].中國煙草科學,1998,19(2):35-38.
[20]呂祥敏,王 鵬,戴 亞,等.流動分析法測定煙田土壤中的速效鉀和緩效鉀[J].煙草科技,2007(3):36-38.
[21]鄭 波,殷壽安,胡萬里,等.不同農藝措施對馬龍坡耕地烤煙農藝性狀影響[J].西南農業(yè)學報,2009,22(1):40-43.
[22]邱學禮,李軍營,李向陽,等.云南曲靖烤煙坡耕地不同農作處理的水土流失特征[J].中國水土保持科學,2012,10(6):98-103.
[23]Seth M D.Cover Corp impacts on watershed hydrology[J].Soil and Water Conservation, 1998,53(3):207-213.
[24]Wander M M,TRAINA S J,STINNER B R,et al.The effects of organic and conventional management effects on biologically active soil organic matter fraction[J].Soil Science Society of America Journal, 1994,58:1130-1139.
[25]王育紅,姚宇卿,呂軍杰.殘茬和秸稈覆蓋對黃土坡耕地水土流失的影響[J].干旱地區(qū)農業(yè)研究,2002,20(4):109-115.
(責任編輯 李 潔)
Effects of Ridging Method and Ridge Covering Interaction on Soil Physicochemical Property of Slope Tobacco Field and Economic Characters of Flue-cured Tobacco
GUAN Sai-sai1, YU Xiao-na1, LI Zhi-peng1, ZONG Sheng-jie1, CHENG Chang-xin2, XU Xiao-hong3, DONG Shi-fei2, LIU Zhong3, ZONG Sheng-jie1,HUANG Wei-zhi4, YE Xie-feng1*
(1.Tobacco Science College of Henan Agricultural University/National Tobacco Cultivation and Physiology and Biochemistry Research Centre/Key Laboratory for Tobacco Cultivation of Tobacco Industry, Henan Zhengzhou 450002, China; 2.Hongyun and Honghe Tobacco (Group) Limited Company, Yunnan Kunming 650202, China; 3.Shizhu Tobacco Company of Chongqing Tobacco Company, Chongqing Shizhu 400023, China;4.Wushan Tobacco Company of Chongqing Tobacco Company, Chongqing Wushan 404700, China)
The objectives of this study were to investigate the influences of effects of ridging method and ridge covering interaction on soil physicochemical property of slope tobacco field and economic characters of flue-cured tobacco by field experiment to provide a theoretical basis for conservation tillage measures of Chongqing tobacco field slope area.The results showed that: (i)Agronomic characters of flue-cured tobacco of treatment combination contour ridging with straw mulching and contour ridging with planting ryegrass were better, which help to grow and development for flue-cured tobacco.(ii)Contour ridging with straw mulching and contour ridging with planting ryegrass can improve physicochemical property of soil.(iii)Output value and the ratio of fine tobacco of flue-cured tobacco of treatment combination contour ridging with straw mulching and contour ridging with planting ryegrass were higher.Comprehensive comparison suggested that tobacco field slope by contour ridging and straw mulching and planting ryegrass can not only ensure the growth and output value of flue-cured tobacco, but also keep soil nutrients, improve soil physicochemical property.
Ridging method; Ridge covering; Tobacco field slope; Physicochemical property of soil; Economic characters of flue-cured tobacco
1001-4829(2016)07-1573-06
10.16213/j.cnki.scjas.2016.07.013
2015-06-27
重慶市煙草公司“云煙品牌導向型生態(tài)優(yōu)質煙葉生產技術模式構建研究與推廣” 項目
管賽賽(1990-),男,河南鄲城人,在讀碩士研究生,研究方向為煙草栽培處理,E-mail:9ss281951409@163.com,*為通訊作者。
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