錢(qián)壯壯， 鄒 焱， 董祥立， 徐勝祥， 莊舜堯

(1.中國(guó)科學(xué)院 南京土壤研究所， 江蘇 南京 210008； 2.貴州煙草科學(xué)研究院， 貴州 貴陽(yáng) 550081； 3.遵義市煙草公司 鳳岡縣分公司， 貴州 鳳岡 564200)

貴州是全國(guó)烤煙生產(chǎn)第二大省，每年烤煙產(chǎn)量600萬(wàn)擔(dān)左右，約占全國(guó)煙葉生產(chǎn)總量的15%[1]。貴州煙草種植時(shí)間悠久，最早可以追溯到明朝天啟年間，距今已有近400年歷史?？緹熓琴F州重要的經(jīng)濟(jì)作物[2]，遵義市烤煙年產(chǎn)值為3億元左右，是當(dāng)?shù)刎?cái)政收入的一大支柱產(chǎn)業(yè)?？緹煼N植一般要求土壤排水良好，通氣性好；質(zhì)地粘重的粘壤土或粘土的氮素供應(yīng)能力難以控制，雖然產(chǎn)量較高，但質(zhì)量欠佳[3]。遵義地區(qū)植煙土壤以黃壤、石灰土、紫色土和水稻土為主，其中黃壤是遵義地區(qū)分布最廣和面積最大的地帶性土壤，保水保肥能力較強(qiáng)，但其質(zhì)地偏重和結(jié)構(gòu)性差[4]。同時(shí)，遵義地區(qū)經(jīng)營(yíng)模式主要以連作為主，經(jīng)營(yíng)過(guò)程中存在化肥施用過(guò)多等現(xiàn)象使得植煙土壤質(zhì)量進(jìn)一步惡化，從而導(dǎo)致煙株生長(zhǎng)發(fā)育不良，煙草病蟲(chóng)害加劇，間接地影響煙葉產(chǎn)質(zhì)量的提升[5]。土壤改良劑是一類(lèi)用于改良土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育的混合成分物質(zhì)[6-7]。目前，關(guān)于對(duì)土壤養(yǎng)分和烤煙質(zhì)量影響的研究主要集中在施肥方面[8-9]，而研究土壤改良劑在烤煙種植區(qū)應(yīng)用效果較少[10-11]。為此，研究多孔改良劑對(duì)植煙土壤性狀及烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響，以期為遵義煙區(qū)土壤改良及煙葉產(chǎn)質(zhì)量的提高提供基礎(chǔ)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2018年3月在遵義市鳳岡縣鳳岡煙草公司煙葉站進(jìn)行，地處貴州省東北部，年均氣溫15.2℃，無(wú)霜期239～299 d，年均雨日180 d，年均日照數(shù)1 139 h，年均降雨量1 257.1 mm，海拔780 m；土壤基本性質(zhì)：pH 4.50，有機(jī)質(zhì)含量2.90%，土壤容重為1.21 g/cm3。

1.2 材料

1.2.1 多孔改良劑 T20(pH 9.2，有機(jī)質(zhì)含量7.06%，容重0.26 g/cm3)是經(jīng)特殊加工制成的無(wú)機(jī)礦物類(lèi)多孔改良劑，施入土壤后除正常風(fēng)化外，變化微小，可大量增加通氣孔隙，一次改良長(zhǎng)期有效。

1.2.2 肥料 煙草專(zhuān)用基肥(N∶P2O5∶K2O為9∶10∶25)，遵義縣金瑞化肥廠生產(chǎn)；煙草專(zhuān)用追肥(N∶P2O5∶K2O為15∶0∶30)，遵義縣金瑞化肥廠生產(chǎn)；有機(jī)肥，自制。

1.2.3 土樣 每種處理采集3份，共計(jì)36份，采集采烤結(jié)束后的耕層土壤。其中，0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm土層各12份。

1.2.4 煙葉樣品 每種處理采集3份，共計(jì)12份，采集烘烤后的C3F等級(jí)煙葉。

1.3 方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理：對(duì)照(CK)，不施T20；T1，T20用量為50 kg/667m2；T2，T20用量為75 kg/667m2；T3，T20用量為100 kg/667m2；3次重復(fù)，每重復(fù)60 m2計(jì)；每個(gè)處理施煙草專(zhuān)用基肥50 kg/667m2，自制有機(jī)肥50 kg/667m2，專(zhuān)用追肥15 kg/667m2；T20于煙苗長(zhǎng)出井窖后施于井窖內(nèi)(填窖用)。

1.3.2 農(nóng)藝性狀 按照《中華人民共和國(guó)煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T142-1988煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法》調(diào)查烤煙團(tuán)棵期(栽后30～35 d)和旺長(zhǎng)期(栽后45～50 d)農(nóng)藝性狀。

1.3.3 經(jīng)濟(jì)性狀 煙葉烘烤后進(jìn)行分級(jí)評(píng)定，統(tǒng)計(jì)經(jīng)濟(jì)性狀并計(jì)算其中上等煙率。

1.3.4 指標(biāo)測(cè)定 土壤容重采用環(huán)刀法測(cè)定，煙堿采用提取脫色法測(cè)定，總糖采用硫酸苯酚法測(cè)定，還原糖采用二硝基水楊酸法測(cè)定，總氮采用凱氏法測(cè)定，鉀采用火焰光度計(jì)法測(cè)定，氯采用浸提法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010及SPSS 22.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析與繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 多孔改良劑對(duì)土壤容重的影響

從圖1看出，不同處理0～10 cm、10～20 cm和及20～30 cm土壤容重的變化。0～10 cm：不同處理變幅為1.05～1.16 g/cm3，依次為CK>T1>T2>T3，不同處理間差異不顯著。10～20 cm：不同處理變幅為1.15～1.26 g/cm3，依次為CK>T1>T2>T3，CK顯著高于T3，CK與T1和T2間、T1、T2和T3間差異均不顯著。20～30 cm：不同處理變幅為1.19～1.28 g/cm3，依次為CK>T1>T2>T3，CK與T1顯著高于T3，CK、T1和T2間、T2與T3間差異均不顯著。添加改良劑后的各處理，不同土層土壤容重均隨改良劑施用量的增加而降低，10～20 cm和20～30 cm均以T3效果最好，T3較CK分別降低9.1%和6.2%。表明，土壤改良劑T20可降低植煙土壤容重，有利于改良土壤的物理性狀。

注：不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lowercase letters indicate significance of difference atP<0.05 level.

圖1不同處理各土層土壤容重的變化

Fig.1 Variation in bulk density of soil with different depth under different treatments

2.2 多孔改良劑對(duì)煙葉化學(xué)成分的影響

從表1可知，不同處理C3F等級(jí)煙葉煙堿、總糖和還原糖等化學(xué)成分的含量變化。煙堿、總糖和還原糖含量：不同處理變幅分別為2.55%～3.13%、26.46%～27.46%和14.74%～19.78%，依次分別為T(mén)1>T2>CK>T3、T3>T1>CK>T2和T1>CK>T3>T2?？偟⑩浐吐群浚翰煌幚碜兎謩e為1.55%～1.69%、1.81%～1.90%和0.26%～0.40%，依次分別為T(mén)2>T1>T3>CK、T2=CK>T3>T1和T2>T3>CK>T1。兩糖比：不同處理變幅為0.67～0.73，依次為T(mén)1>CK>T2=T3?？傮w看，施用T20對(duì)煙葉化學(xué)成分的含量及協(xié)調(diào)性影響不大。

表1 不同處理C3F等級(jí)煙葉化學(xué)成分的含量

2.3 多孔改良劑對(duì)煙株農(nóng)藝及經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.3.1 農(nóng)藝性狀 從表2可知，烤煙在團(tuán)棵期(栽后30～35 d)和旺長(zhǎng)期(45～50 d)的株高、莖圍和葉片數(shù)等農(nóng)藝性狀的變化。團(tuán)棵期：株高、葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積，不同處理的變幅分別為29.1～33.9 cm、40.9～48.9 cm、24.2～28.4 cm和630.6～882.3 cm2，依次分別為T(mén)3>T2>T1>CK，均隨T20施用量的增加而增大；莖圍和葉片數(shù)，不同處理的變幅分別為6.1～6.6 cm和7.7～9.0 片，依次為T(mén)1=T3>T2>CK和T2>T3>T1>CK，總體上均隨T20施用量的增加而增大。旺長(zhǎng)期：株高、莖圍和葉片數(shù)，不同處理的變幅分別為59.0～70.7 cm、8.2～8.8 cm和13.8～14.9 片，依次分別為T(mén)2>T3>CK>T1、T2=T3>CK>T1和T2>T3=CK>T1。葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積，不同處理的變幅分別為54.7～58.3 cm、25.3～30.1 cm和877.9～1 014.5 cm2，依次分別為T(mén)3>T2>T1>CK、T3>T1>T2>CK和T3>T1>T2>CK。

表2不同處理煙株團(tuán)棵期及旺長(zhǎng)期的農(nóng)藝性狀

Table 2 Agronomic characters of tobacco seedlings at resettling stage and prosperously growing stage under different treatments

處理Treatment株高/cm Height莖圍/cm Stem girth葉片數(shù)/片Leaf number葉長(zhǎng)/cm Leaf length葉寬/cm Leaf width葉面積/cm2 Leaf area團(tuán)棵期 CK29.16.17.740.924.2630.6T129.66.68.645.627.6797.0T232.66.59.046.828.1834.7T333.96.68.948.928.4882.3旺長(zhǎng)期 CK62.78.314.254.725.3877.9T159.08.213.856.628.01 004.7T270.78.814.958.026.6978.9T368.68.814.258.330.11 014.5

2.3.2 經(jīng)濟(jì)性狀 烤煙干重是烤煙品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，也與煙農(nóng)的經(jīng)濟(jì)利益密切相關(guān)。從表3可知，不同處理產(chǎn)量、均價(jià)和產(chǎn)值等經(jīng)濟(jì)性狀的變化。產(chǎn)量：不同處理變幅為123.7～128.5 kg/667m2，依次為CK>T1>T2>T3，各處理間差異均不顯著。均價(jià)：不同處理變幅為25.2～26.7元/kg，依次為T(mén)2>T3>T1>CK，T2顯著高于CK，T1、T2和T3間、T1、T3和CK間差異均不顯著。產(chǎn)值：不同處理變幅為3 228.6～3 396.2元/667m2，依次為T(mén)2>T1>CK>T3，各處理間差異均不顯著。中上等煙率：不同處理變幅為90.1%～94.3%，依次為T(mén)2>T3>T1>CK，各處理間差異均不顯著?？傮w看，施用T20對(duì)煙葉產(chǎn)量及產(chǎn)值影響不大，但均價(jià)和中上等煙率均有所提高，且均以T2效果最好，T2較CK分別提高5.95%和4.66%?？梢?jiàn)，T20施用量為75 kg/667m2對(duì)煙葉經(jīng)濟(jì)性狀具有一定的改善作用。

表3不同處理煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀

Table 3 Economic characters of flue-cured tobacco under different treatments

處理Treatment產(chǎn)量/(kg/667m2)Yield均價(jià)/(元/kg)Average price產(chǎn)值/(元/667m2)Output value中上等煙率/% Proportion of medium-superior tobaccoCK128.5 a25.2 b3 238.2 a90.1 aT1127.4 a25.9 ab3 299.7 a91.0 aT2127.2 a26.7 a3 396.2 a94.3 aT3123.7 a26.1 ab3 228.6 a91.5 a

3 結(jié)論與討論

土壤是烤煙賴(lài)以生長(zhǎng)的基礎(chǔ)[2]，貴州植煙土壤質(zhì)地較粘重，有機(jī)質(zhì)含量低，土壤結(jié)構(gòu)較差，團(tuán)粒數(shù)低[12]，不利于煙草根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，從而制約了烤煙產(chǎn)質(zhì)量的提升。土壤改良劑具有降低土壤容重，增加土壤的孔隙度和持水性的特點(diǎn)[13-14]。T20是通過(guò)工業(yè)手段加工而成的無(wú)機(jī)礦石類(lèi)改良劑[15]，可充分滿足貴州土壤通氣保水的需要。

施用T20可降低土壤的容重，尤其是施用量達(dá)100 kg/667m2時(shí)，可顯著降低下層土壤容重，10～20 cm和20～30 cm較不施用T20分別降低9.1%和6.2%。施用T20有利于烤煙根系延伸，因?yàn)橥寥烂芏鹊慕档?，使其阻力減小，從而土壤的板結(jié)程度大大的降低[16]。但是過(guò)量施用改良劑可能會(huì)在旺長(zhǎng)期抑制烤煙的生長(zhǎng)，因此建議施用量以75～100 kg/667m2為宜。

煙草作為我國(guó)當(dāng)前重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)都有較高的要求，在保證產(chǎn)量的條件下，提高煙葉品質(zhì)更為重要[17]。試驗(yàn)結(jié)果表明，施用T20可一定程度上提高中上等煙率，不同處理變幅為90.1%～94.3%，添加T20各處理均高于對(duì)照，各處理間差異均不顯著；但是對(duì)煙葉化學(xué)成分影響不大。煙堿含量過(guò)高或過(guò)低均對(duì)煙葉品質(zhì)產(chǎn)生影響。目前普遍認(rèn)為，國(guó)際優(yōu)質(zhì)煙葉的煙堿含量為1.5%～3.5%，大于3.5%。勁頭太強(qiáng)；小于1%，勁頭不足；優(yōu)質(zhì)煙葉的總氮含量為1.5%～3.5%，但以2.5%為最佳[18]。試驗(yàn)結(jié)果表明，施用改良劑的不同處理，煙堿含量為2.55%～3.13%，符合優(yōu)質(zhì)煙葉煙堿含量標(biāo)準(zhǔn)。不同處理煙葉總氮含量為1.58%～1.69%，施用土壤改良劑煙葉的總氮含量有所提升，煙葉品質(zhì)提高。煙葉中的還原糖含量也是評(píng)價(jià)煙葉內(nèi)在品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，中國(guó)烤煙還原糖含量為10%～25%，一般認(rèn)為品質(zhì)好的煙葉還原糖含量較高[19]。研究結(jié)果表明，土壤改良劑不同施用量處理的煙葉化學(xué)成分均處于適宜性范圍內(nèi)；通過(guò)施用土壤改良劑可使煙葉內(nèi)在成分結(jié)構(gòu)進(jìn)一步趨于合理，有利于提升煙葉品質(zhì)。

試驗(yàn)結(jié)果表明，土壤改良劑對(duì)于改良土壤質(zhì)地，提升煙葉質(zhì)量具有一定的作用，但效果并不明顯，且施用量過(guò)高可能還對(duì)煙葉化學(xué)成分產(chǎn)生不利影響。因此，關(guān)于土壤改良劑的最佳用量還有待進(jìn)一步深入研究。