王東旭，黃 洋，汪代斌，江厚龍，李鈉鉀，胡麗濤，彭 軍，葉協(xié)鋒，武云杰*

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，河南鄭州 450002；2.貴州中煙有限責(zé)任公司遵義卷煙廠，貴州遵義 563114；3.四川中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，四川成都 610000；4.重慶市煙草科學(xué)研究所，重慶 400711；5.重慶市煙草公司豐都分公司，重慶 408299)

煙草作為重要的經(jīng)濟(jì)作物，在國(guó)家收入中占據(jù)較大比例[1]。重慶市因其復(fù)雜的地形地貌和顯著的海拔差異形成了獨(dú)特的山區(qū)耕地資源和煙田區(qū)域，但這也使得土壤肥力空間分布受地形條件影響較大，呈現(xiàn)高度的空間異質(zhì)性[2]。長(zhǎng)期以來(lái)，當(dāng)?shù)責(zé)熮r(nóng)在烤煙生產(chǎn)中常以化肥為主，連作為主，且過(guò)量施肥現(xiàn)象較為嚴(yán)重[3]，導(dǎo)致烤后煙品質(zhì)下降，工業(yè)可用性逐年降低[4-5]，對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤養(yǎng)分、土壤微生物群落組成和多樣性等方面土壤理化、生物性狀也產(chǎn)生了不利影響，破壞了土壤微生態(tài)，對(duì)煙葉品質(zhì)提升造成了消極影響[6-7]。此外，施用過(guò)量化肥容易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染及土壤板結(jié)等問(wèn)題[8]。

有機(jī)物料因其含有大量有機(jī)質(zhì)及多種大中微量元素及其自身理化特性，可以改善土壤理化特性及生物學(xué)性狀，改良酸性土壤[6]，促進(jìn)煙株的生長(zhǎng)發(fā)育。研究表明[9-10]，施用有機(jī)物料對(duì)過(guò)量施用化肥導(dǎo)致的土壤板結(jié)、土壤酸化等問(wèn)題有明顯改善、對(duì)土壤養(yǎng)分含量增加、土壤微生物群落改善、土壤保水保肥能力都有促進(jìn)作用。聶慶凱等[11]研究表明配施高碳基肥對(duì)烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值提高幅度最大；劉魁等[12]研究表明，煙田施用菇渣有機(jī)肥有利于煙株大田生長(zhǎng)期長(zhǎng)勢(shì)，煙葉常規(guī)化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)；且短期施用有機(jī)肥或有機(jī)無(wú)機(jī)肥適當(dāng)配施可提高土壤有機(jī)碳含量和土壤碳庫(kù)管理指數(shù)，有利于改善土壤質(zhì)量[13-14]。因此，筆者以云煙116為試驗(yàn)材料，在重慶市豐都縣開(kāi)展不同增碳措施對(duì)植煙土壤質(zhì)量及煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響，以期篩選出合適的增碳措施，加快增產(chǎn)增效目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況試驗(yàn)于2020年在重慶市豐都縣太平壩鄉(xiāng)(108.17°E、29.72°N)進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤基礎(chǔ)性狀：pH 5.09，有機(jī)質(zhì)18.06 g/kg，全氮1.92 g/kg，堿解氮79.86 mg/kg，速效鉀218.83 mg/kg，有效磷126.81 mg/kg。試驗(yàn)地肥力均勻一致，地勢(shì)平坦，排灌方便。

1.2 試驗(yàn)材料試驗(yàn)前作均為煙草，試驗(yàn)品種為云煙116，采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，共設(shè)4個(gè)處理：CK為常規(guī)施肥(煙草復(fù)合肥750 kg/hm2，硫酸鉀150 kg/hm2，菜籽餅肥225 kg/hm2，牛糞22 500 kg/hm2，硝銨鋅75 kg/hm2，硝酸鉀300 kg/hm2)；T1為常規(guī)施肥+菇渣有機(jī)肥750 kg/hm2；T2為常規(guī)施肥+高碳基肥600 kg/hm2；T3為常規(guī)施肥+生物有機(jī)肥750 kg/hm2。常規(guī)施氮量為111 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O配比為1∶1∶3。每個(gè)小區(qū)67 m2，重復(fù)3次，行株距120 cm×50 cm，試驗(yàn)于4月中旬施入基肥后起壟、覆膜，5月6日移栽。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.1土壤理化性質(zhì)。采集移栽后120 d耕層土壤樣品，參照文獻(xiàn)[15]測(cè)定土壤理化指標(biāo)(堿解氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、全碳、全氮、微生物生物量碳、微生物生物量氮)，采用國(guó)際腐殖酸協(xié)會(huì)(International humic substance society，IHSS)的分析方法[16]測(cè)定腐殖酸、胡敏酸、富里酸含量。

1.3.2煙葉樣品的采集與測(cè)定。在移栽后30、60、90、120 d測(cè)定煙株農(nóng)藝性狀，并同時(shí)測(cè)定煙株根、莖、葉鮮干重。

1.3.3煙葉經(jīng)濟(jì)性狀統(tǒng)計(jì)。烘烤后煙葉按照GB 2635—92進(jìn)行分級(jí)。每個(gè)小區(qū)單獨(dú)統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量，計(jì)算中上等煙葉比例、均價(jià)及產(chǎn)值。

1.3.4煙葉常規(guī)化學(xué)成分測(cè)定。按照YC/T 159—2002、YC/T 160—2002、YC/T 161—2002、YC/T 162—2002、YC/T 217—2007標(biāo)準(zhǔn)，用AA3 型全自動(dòng)連續(xù)流動(dòng)化學(xué)分析儀(德國(guó) BRAN LUEBBE公司)測(cè)定B2F、C3F、X2F煙葉總糖、還原糖、煙堿、總氮、氯、鉀含量。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)分析采用 Excel 2020 、 SPSS 24.0 。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同增碳措施對(duì)土壤理化性狀的影響由表1可知，在移栽后120 d時(shí)，T2全氮和全碳含量均低于CK，T3全氮含量最高，較對(duì)照提升11.41%；T1、T2、T3土壤有效磷含量分別較CK提高72.89%、67.06%、68.42%；各處理土壤有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)為T(mén)1>T3>T2>CK，T1、T2、T3與CK相比增幅分別為12.22%、1.88%和11.58%；各增碳處理土壤碳氮比與CK無(wú)顯著差異，但均高于CK處理。CK土壤有效磷含量與其他處理存在顯著差異，CK有機(jī)質(zhì)含量?jī)H與T1差異達(dá)顯著水平。增碳處理堿解氮、有效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量均高于CK。

表1 不同增碳措施對(duì)土壤理化性狀的影響

2.2 不同增碳措施對(duì)煙田土壤生物學(xué)性狀的影響由表2可知，不同增碳措施均提升了土壤腐殖酸含量，具體表現(xiàn)為T(mén)3>T2>T1。增施有機(jī)肥處理較CK明顯提升了土壤富里酸含量，但降低了胡敏酸含量。微生物生物量碳含量在移栽后120 d表現(xiàn)為T(mén)1>T2>CK>T3，微生物生物量氮含量在移栽后120 d表示為T(mén)1>T2>CK=T3。

表2 不同增碳措施對(duì)土壤施肥效應(yīng)的影響

2.3 不同增碳措施對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響由表3可知，在移栽后30 d，株高以T1和T3最高，為6.60 cm，T1莖圍最大，T2最大葉長(zhǎng)和最大葉寬最大；移栽后60 d，T2株高和莖圍最大，僅T3株高和莖圍低于CK；在移栽90和120 d，T2與CK在株高上差異顯著，增施有機(jī)物料處理最大葉寬均與CK差異顯著，2個(gè)時(shí)期最大葉長(zhǎng)均呈自CK至T3逐漸增大的趨勢(shì)，在移栽后120 d時(shí)，中部葉已進(jìn)行采收，因此出現(xiàn)最大葉長(zhǎng)、葉寬和有效葉數(shù)較移栽后90 d降低的現(xiàn)象。

表3 不同增碳措施對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響

由表4可知，移栽后30 d，T1處理根鮮、干重顯著大于CK和T2；T2處理莖和葉鮮、干重均大于其余處理。移栽后60 d，T3根鮮、干重最大，T2莖、葉干重最大。移栽后90 d，T1、T2根鮮、干重顯著高于其余各處理，CK葉鮮、干重顯著低于其余各處理。移栽后120 d，CK根和莖鮮、干重均顯著低于其余處理，干物質(zhì)積累量整體表現(xiàn)為T(mén)2最大。

表4 不同增碳措施對(duì)烤煙干物質(zhì)積累的影響

2.4 不同增碳措施對(duì)烤煙化學(xué)品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)性狀的影響由表5可知，增施有機(jī)物料對(duì)上部葉煙堿、還原糖含量和兩糖比具有提升作用，但降低了中下部烤后煙葉煙堿、還原糖、總糖、鉀和氯的含量。煙堿含量在上部葉表現(xiàn)為T(mén)1>T2>T3>CK，T2處理上部葉化學(xué)成分含量的提升效果最優(yōu)；中部葉中，T1、T2、T3處理兩糖比和糖堿比差異顯著，均表現(xiàn)為T(mén)3處理最高；下部葉中，煙葉糖堿比和鉀氯比均表現(xiàn)為T(mén)3處理最高，分別為7.46和27.25。

表5 不同增碳措施對(duì)烤煙化學(xué)品質(zhì)的影響

由表6可知，T2產(chǎn)量、上等煙比例、產(chǎn)值和均價(jià)均最高。產(chǎn)量表現(xiàn)為T(mén)2>T1>T3>CK，T1～T3處理分別較CK增產(chǎn)6.62%、9.08%、5.46%；各處理上等煙比例均較高，各處理間差異不顯著，CK上等煙比例最低；中等煙比例表現(xiàn)為CK最高，T3處理次之；T1～T3處理產(chǎn)值分別較CK增加7.39%、10.58%、5.89%；各處理均價(jià)差異不顯著，其中以T2處理最高，T1處理次之，CK最低。

表6 不同增碳措施對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

3 結(jié)論與討論

土壤速效養(yǎng)分供應(yīng)狀況是影響煙株生長(zhǎng)發(fā)育的重要因素之一[17]。該試驗(yàn)結(jié)果表明，增施有機(jī)物料均能夠明顯提高植煙土壤速效養(yǎng)分，其中生物有機(jī)肥對(duì)土壤速效養(yǎng)分的提升較其他有機(jī)物料處理高，這在一定程度上能夠緩解山區(qū)煙田水土流失的現(xiàn)狀[18]。腐殖酸是動(dòng)植物遺骸經(jīng)過(guò)生物和非生物的降解、縮合等作用形成的一種天然高分子聚合物，對(duì)于植物吸收養(yǎng)分及細(xì)胞伸長(zhǎng)有促進(jìn)作用[19]。該試驗(yàn)結(jié)果表明，增施有機(jī)肥處理較對(duì)照處理明顯提升了腐殖酸和富里酸含量，并以菇渣有機(jī)肥和生物有機(jī)肥最優(yōu)，原因在于有機(jī)肥施入土壤會(huì)活化土壤原有有機(jī)質(zhì)且新形成的富里酸比原有土壤中富里酸的分解速度快，向胡敏酸轉(zhuǎn)化的速度也比原有富里酸快[20]，菇渣有機(jī)肥對(duì)土壤微生物生物量碳及氮的提升作用優(yōu)于高碳基肥，可能是因?yàn)楣皆袡C(jī)肥中含有較多的生物活菌，促進(jìn)了土壤微生物對(duì)有機(jī)物的降解。

該試驗(yàn)移栽后30～120 d，增施有機(jī)肥處理在各個(gè)階段均對(duì)煙株生長(zhǎng)以及干物質(zhì)含量有較大促進(jìn)作用，其中以高碳基肥效果最優(yōu)，其次為生物有機(jī)肥，前人研究[21-23]表明高碳基肥中的生物炭對(duì)土壤改良有一定作用，增加了土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量，促進(jìn)煙株的碳氮代謝平衡，有利于植物的生長(zhǎng)。高碳基肥對(duì)上部葉化學(xué)成分含量提升效果最優(yōu)，而生物有機(jī)肥有助于提升中下部葉糖堿比、鉀氯比。