韓助君 曾宇 朱啟元 張?chǎng)纹? 陳向陽(yáng)
【摘 要】綜述了目前我過(guò)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)土壤惡化的情況及煙葉質(zhì)量的下降??偨Y(jié)了不同地方針對(duì)土壤改良的方法與措施,促進(jìn)煙葉質(zhì)量改善。也為改善永豐縣煙葉生產(chǎn)種植田塊提供參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè);土壤改良;煙葉質(zhì)量
我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中由于不合理的農(nóng)作措施和大量施用化學(xué)肥料,且土壤復(fù)種指數(shù)居高不下,這種掠奪式的土地使用方式使土壤得不到休整,造成土壤理化性狀劣化,耕作層變淺,土壤容重增加,土壤變得板結(jié)堅(jiān)硬,加之缺乏良好的培肥地力的措施,土壤碳氮比失調(diào)[1],土壤環(huán)境惡劣[2]在這種情況下,無(wú)論當(dāng)季如何協(xié)調(diào)肥料中的微量元素,土壤與煙株之間的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)總是難以平衡,造成煙葉化學(xué)成分不協(xié)調(diào),煙葉香氣量偏低、香氣質(zhì)差的情況,進(jìn)而影響到煙葉的工業(yè)可用性,制約著煙草農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
目前,煙葉從業(yè)人員正逐步認(rèn)識(shí)到這個(gè)問(wèn)題,許多煙葉產(chǎn)區(qū)正積極著手改良植煙土壤:福建省進(jìn)行稻草回田,山東省采用秸稈還田和種植毛葉苕子的方法,云南省也在大規(guī)模開(kāi)展秸稈還田工作,江西省結(jié)合深翻開(kāi)展田間撒施白云石粉或生石灰。筆者針對(duì)當(dāng)前關(guān)于植煙土壤改良方面的研究報(bào)道做一綜述,以期為今后的同類研究及生產(chǎn)應(yīng)用提供參考,也為永豐縣植煙土壤改良措施提供思考。
一、建立合理的種植制度
通過(guò)建立合理的輪作、套種、間種和復(fù)種[3]等種植制度,促進(jìn)煙田生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán),調(diào)節(jié)利用植煙土壤肥力,可以減輕部分病蟲(chóng)害危害[4],能夠充分利用有限的生產(chǎn)資源獲得較高的種植效益。
我國(guó)東南煙區(qū),主要推行煙稻輪作。煙稻輪作制也是水稻產(chǎn)區(qū)最佳的烤煙栽培制度。其不僅能充分均衡地利用土壤營(yíng)養(yǎng)元素,提高肥效,保持、恢復(fù)和提高土壤肥力,而且能有效減少病蟲(chóng)雜草的危害,實(shí)現(xiàn)煙、糧雙豐收,取得較高的經(jīng)濟(jì)效益。研究表明煙稻輪作能夠減輕病害,改善土壤理化性狀,保持、恢復(fù)和提高土壤肥力,烤煙和水稻能夠均衡利用土壤養(yǎng)分,提高肥效,從而達(dá)到提質(zhì)增效的目的。
當(dāng)前,我縣的煙葉種植制度上,普遍采用煙稻的水旱輪作,形成一年兩熟的輪作制度,其輪作方式為:春煙—晚稻—春煙。但是由于輪作周期較短,沒(méi)有達(dá)到隔年輪作的效果,同時(shí)晚稻收割的稻草、秸稈等在田間直接焚燒,土壤碳庫(kù)沒(méi)有得到及時(shí)補(bǔ)充,造成土壤微生物繁殖所需的能源匱乏,這種輪作方式對(duì)土壤改良起到的作用有限。造成我縣當(dāng)前煙葉質(zhì)量偏低的一個(gè)重要因素就是沒(méi)有針對(duì)烤煙來(lái)合理安排作物的輪作,有研究認(rèn)為禾本科作物整個(gè)生長(zhǎng)期以追施碳銨、尿素等單一純氮化肥化肥為主,致使土壤中氮素殘留量大,土壤營(yíng)養(yǎng)不協(xié)調(diào),接種煙草后,往往會(huì)造成生長(zhǎng)前期發(fā)棵慢,后期貪青晚熟落黃差,難烘烤。先進(jìn)的烤煙生產(chǎn)國(guó)家巴西、津巴布韋、美國(guó)等都有一套比較完整的輪作制度,如巴西烤煙輪作一般為4年一個(gè)循環(huán),方式為煙草—玉米—豆類—牧草—煙草,以恢復(fù)地力;津巴布韋采用1年種煙,3-4年種植牧草或其他禾本科作物的輪作制度;美國(guó)的烤煙一般是煙草—棉花或大豆—牧草—煙草,3年一個(gè)輪回。
當(dāng)前我縣輪作周期較短的主要原因是受土地流轉(zhuǎn)制度限制,骨干煙農(nóng)較少且土地較少使土地難以流轉(zhuǎn),導(dǎo)致其土地連年種植煙草,土壤長(zhǎng)期得不到休整,致使植煙土壤環(huán)境惡化。要打破目前的輪作制度不僅需要加強(qiáng)宣傳,更需要鄉(xiāng)村政府引導(dǎo)煙農(nóng)與非煙農(nóng)交換土地,建立隔年輪作制度。
二、秸稈還田,提高土壤肥力
秸稈還田[5]是秸稈資源利用最有效、最直接的途徑,可分為直接還田和間接還田兩種。秸稈直接還田通常是指作物收獲后剩余的莖桿等直接還田。秸稈間接還田是指秸稈經(jīng)處理后或作其它用途后產(chǎn)生的廢棄物繼續(xù)還田,有高溫堆漚還田、生化催腐還田和過(guò)腹還田三種方式。大量的研究表明,秸稈還田能夠有效改善土壤理化性狀,提高土壤有機(jī)質(zhì)、降低土壤容重,有培肥地力,增加土壤團(tuán)聚體的作用。此外,作物秸稈[6]本身含有一定量的氮、磷、鉀元素,施用作物秸稈能增加土壤中相應(yīng)養(yǎng)分的儲(chǔ)量,增加土壤全氮的含量,還可提高土壤堿解氮含量,提高氮肥利用率。另外研究表明秸稈還田對(duì)煙葉品質(zhì)也有一定的提高,秸稈直接還田可以改善連作煙田土壤的理化性狀;秸稈覆蓋能夠提高煙葉總糖、還原糖以及鉀含量,降低煙堿含量,改善煙葉品質(zhì);腐熟的秸稈還田能夠降低土壤容重,提高土壤有機(jī)碳及微生物量碳、氮含量,促進(jìn)煙株根系發(fā)育,提高煙葉產(chǎn)量及品質(zhì)。
當(dāng)前我縣主要糧食作物是水稻,每年因生產(chǎn)水稻會(huì)產(chǎn)生大量的秸稈,而這些秸稈沒(méi)有得到合理利用,大多都是直接在田間焚燒。不僅污染了環(huán)境而且在田間焚燒秸稈造成土壤微生物群落結(jié)構(gòu)減少、活性降低,不利于下季種植煙葉。水稻秸稈得不到有效利用主要由于新鮮秸稈里面纖維素含量較高,秸稈直接還田,如果數(shù)量較多,秸稈在田間腐熟的過(guò)程中,會(huì)消耗一定的氮素,這樣就會(huì)造成秸稈與作物爭(zhēng)氮的現(xiàn)象,影響后茬作物的生長(zhǎng),因此秸稈還田應(yīng)當(dāng)考慮秸稈還田的時(shí)間及數(shù)量,保證后茬作物在植入田間后,前期還田的稻稈已經(jīng)基本腐解,避免與后茬作物爭(zhēng)氮的現(xiàn)象。
結(jié)合當(dāng)前永豐縣水稻與煙葉的生產(chǎn)實(shí)際,二稻收割時(shí)間一般在10月底或11月初,筆者認(rèn)為,稻草還田可以采取下列措施,晚稻收割后,應(yīng)立即將稻草切成小段直接撒在田間,然后可以用旋耕機(jī)將稻草與土壤混合,此時(shí)應(yīng)注意保持土壤水分,促進(jìn)稻草在田間腐解,約1個(gè)月后讓田間水分自然落干,此時(shí)時(shí)間為12月初,然后開(kāi)展冬翻曬垡工作,冬翻時(shí)仍然要結(jié)合撒施生石灰或白云石粉來(lái)中和稻草腐解產(chǎn)生的有機(jī)酸,加快稻草腐解。有研究認(rèn)為稻草還田數(shù)量為本田塊生產(chǎn)稻草總量的50%-100%左右為宜,筆者認(rèn)為還田數(shù)量可以根據(jù)田塊耕層厚度而定,一般耕層淺薄的田塊其土壤微生物偏少,其腐解稻草的數(shù)量也相對(duì)偏少,那么稻草還田數(shù)量也應(yīng)適當(dāng)減少;反之,耕層深厚的土壤可以適當(dāng)加大稻草還田數(shù)量。
三、綠肥翻壓,改良土壤
為提高植煙土壤的持續(xù)生產(chǎn)力,提高煙葉品質(zhì),生產(chǎn)上,可在前作種植一季綠肥改良土壤。綠肥以豆科和禾本科作物居多,其主要特點(diǎn)是速生快長(zhǎng),生物量大,根系穿透能力強(qiáng),使土壤疏松和加深土層厚度。優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)國(guó)家如津巴布韋、巴西、美國(guó)等,煙草前作多栽種碳氮比較高的黑麥草等禾本科綠肥為烤煙生產(chǎn)創(chuàng)造有機(jī)質(zhì)含量高,結(jié)構(gòu)性好的土壤環(huán)境,以利于煙株的生長(zhǎng)發(fā)育。
當(dāng)前關(guān)于綠肥翻壓[7]對(duì)土壤理化狀況及煙葉品質(zhì)影響的相關(guān)研究結(jié)論基本一致,研究表明種植綠肥翻壓還田后產(chǎn)生的腐熟物質(zhì)可改變植煙土壤的肥力及理化性質(zhì),降低土壤容重,協(xié)調(diào)土壤養(yǎng)分平衡、消除土壤障礙因子,顯著提高土壤酶活性,培肥土壤[8]。通過(guò)種植綠肥,可減少施用部分化肥,并且顯著改善烤煙農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀,提升煙葉品質(zhì)。
結(jié)合目前生產(chǎn)實(shí)際,我縣種植春煙,而一般綠肥(如紅花草、黑麥草)等[9]都必須經(jīng)過(guò)春化作用方能開(kāi)花結(jié)實(shí)。若在二晚收割后,撒播紅花草種子,搶在煙田冬翻時(shí)節(jié)進(jìn)行翻壓,此時(shí)紅花草僅僅剛出芽,這種翻壓效果顯然是起不到改良土壤的作用。因此必須等來(lái)年春天枝繁葉茂時(shí)進(jìn)行翻壓,這樣就會(huì)對(duì)土壤改良有明顯的效果,而此時(shí)煙葉移栽期已過(guò),只能種植水稻;如此,則會(huì)形成一套煙草--二季稻--紅花草--一季稻—二季稻--煙草的種植模式。這樣不僅可以改良土壤,同時(shí)也可以達(dá)到隔年輪作的效果。
結(jié)合2018年1月17日召開(kāi)的吉安市煙葉感官質(zhì)量評(píng)吸會(huì)的結(jié)果,安??h煙葉評(píng)吸質(zhì)量較好的原因應(yīng)當(dāng)與安福縣煙農(nóng)常年種植紅花草或油菜等作物有關(guān)。我縣種年歷史不長(zhǎng),但仍有必要借鑒先進(jìn)產(chǎn)區(qū)的經(jīng)驗(yàn)種植綠肥、隔年輪作等措施改良土壤,提升煙葉品質(zhì)。
綠肥翻壓在我縣目前尚缺乏相關(guān)研究,關(guān)于綠肥種類、翻壓量、翻壓時(shí)間及配合的施肥方法對(duì)煙葉產(chǎn)質(zhì)量影響都沒(méi)有相關(guān)的試驗(yàn)研究,因可以開(kāi)展一些小面積的試驗(yàn)示范來(lái)探討種植綠肥是否符合目前的生產(chǎn)實(shí)際情況。
四、展望
土壤是煙葉生產(chǎn)的基礎(chǔ),是影響煙葉質(zhì)量的首要環(huán)境因素。從當(dāng)前大農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看,環(huán)境友好型的耕地保育技術(shù)正全面替代高能量高投入的耕地管理技術(shù);從現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,植煙土壤保育與修復(fù)技術(shù)已經(jīng)從土壤利用的普偏問(wèn)題發(fā)展為一個(gè)瓶頸問(wèn)題。
為了促進(jìn)煙草農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,維持土壤有機(jī)質(zhì)平衡和土壤性狀的穩(wěn)定,提高煙葉質(zhì)量,我們應(yīng)該從防止土壤養(yǎng)分有效性退化、數(shù)量退化及土壤微生物群落結(jié)構(gòu)退化,提高土壤碳庫(kù)著手,合理搭配各種改良土壤的措施,來(lái)對(duì)土壤進(jìn)行改良,以此為優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。
根據(jù)當(dāng)前我縣植煙土壤環(huán)境的變化,結(jié)合實(shí)際情況,筆者以為,關(guān)于植煙土壤改良措施,今后可以從以下幾個(gè)方面著手:1.建立以煙葉品質(zhì)為重心的輪作制度,要求隔年輪作。2.強(qiáng)化稻草還田,既能保護(hù)環(huán)境,又能培肥地力。3.晚稻后種植速生快長(zhǎng)的綠肥,在種植一季稻之前將其直接翻壓在田間,提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。以上三種土壤改良方式,無(wú)論是土地隔年輪作還是稻草還田又或是種植綠肥,要想落到實(shí)處,僅僅依靠煙草公司技術(shù)人員的宣傳是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,更重要的是需要政府加強(qiáng)組織并制定相關(guān)政策積極引導(dǎo)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]趙其國(guó), 孫波, 張?zhí)伊? 土壤質(zhì)量與持續(xù)環(huán)境 Ⅰ.土壤質(zhì)量的定義及評(píng)價(jià)方法[J]. 土壤, 1997, 29(3):113-120.
[2]黃瑞農(nóng). 環(huán)境土壤學(xué)[M]. 高等教育出版社, 1988.
[3]何錄秋, 王長(zhǎng)新, 張延春,等. 湖南煙稻輪作區(qū)輪作水稻高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 耕作與栽培, 2004(4):45-46.
[4]何念杰, 唐祥寧, 游春平. 煙稻輪作與煙草病害關(guān)系的研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 1995(3):294-299.
[5]劉紅日. 稻草還田對(duì)烤煙生長(zhǎng)及品質(zhì)影響的研究[D]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué), 2007.
[6]湯浪濤. 秸稈還田對(duì)植煙土壤肥力及煙草生長(zhǎng)、產(chǎn)質(zhì)量的影響[D]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué), 2010.
[7]正. 綠肥翻壓對(duì)煙草生長(zhǎng)、產(chǎn)質(zhì)量和養(yǎng)分吸收利用的影響[D]. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2013.
[8]劉國(guó)順, 羅貞寶, 王巖,等. 綠肥翻壓對(duì)煙田土壤理化性狀及土壤微生物量的影響[J]. 水土保持學(xué)報(bào), 2006, 20(1):95-98.
[9]申坤乾. 紅花草在水稻增產(chǎn)和提高土壤肥力上的作用[J]. 土壤, 1962(2):44-46.