不同質地土壤主要養分動態變化及其對烤煙的影響分析

摘要：研究不同質地貴州黃壤主要養分在烤煙生長發育周期內的動態變化及其對煙葉產量、品質的影響。將威寧粉壤土、開陽壤粘土同置于開陽氣候下，采用統一栽培措施種植烤煙。研究發現，與高等肥力的壤粘土比較，中等肥力的粉壤土礦化率更高，無機氮、有效磷含量更高，利于保存施入的銨態氮，煙葉氮素、鉀素濃度更大，煙葉鉀氯比更大，煙葉產量更高。而高等肥力的壤粘土速效鉀含量更高，利于保存施入的硝態氮，煙葉糖堿比更協調。

關鍵詞：烤煙；質地；粉壤土；壤粘土；無機氮；有效磷；速效鉀

中圖分類號：Ｓ５７２；Ｓ１５８文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）21－4361-03

Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏn Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ Ｍａｉｎ Ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ｉｎ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｔｅｘｔｕｒｅ Ｓｏｉｌｓ ｏｎ Ｆｌｕｅ－ｃｕｒｅｄ Ｔｏｂａｃｃｏ

ＣＨＥＮ Ｙｉ１，ＰＡＮ Ｗｅｎ－ｊｉｅ１，ＣＨＥＮ Ｗｅｉ１，ＺＨＡＮＧ Ｊｉ－ｌｉ２

（１．Ｇｕｉｚｈｏｕ ＴｏｂａｃｃｏＲｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５００８１，China；

２． Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｔｏｂａｃｃｏ ａｎｄ Ｈｅａｌｔｈ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｈｅｆｅｉ ２３００５１，China）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｆｌｕｅ－ｃｕｒｅｄ ｔｏｂａｃｃｏ ｗａｓ ｐｌａｎｔｅｄ ｉｎ ｓｉｌｔｙ ｌｏａｍ collected ｆｒｏｍ Ｗｅｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｌｏａｍ ｃｌａｙ collected ｆｒｏｍ Ｋａｉｙａｎｇ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｐａｔｔｅｒｎ ｉｎ Ｋａｉｙａｎｇ ｃｏｕｎｔｙ to study ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｍａｉｎ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｘｔｕｒｅ ｙｅｌｌｏｗ ｓｏｉｌｓ ｆｒｏｍ Ｇｕｉｚｈｏｕ ｏｎ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｉｅｓ ｏｆ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｅａｖｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｃｙｃｌｅ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｓｉｌｔｙ ｌｏａｍ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ｌｅｖｅｌ ｍｉｎｅｒａｌｉｚｅｄ ｍｏｒｅ， as ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ， ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ ａｐｐｌｉｅｄ ａｍｍｏｎｉａ ｎｉｔｒｏｇｅｎ； ｔｈｅ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ， ｐｏｔａｓｓｉｕｍ－ｃｈｌｏｒｉｎｅ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｅａｖｅｓ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｌｏａｍ ｃｌａｙ ｉｎ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ｌｅｖｅｌ． Ｌｏａｍ ｃｌａｙ ｈａｄ ｈｉｇｈｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ａｃｔｉｖｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ， ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ ａｐｐｌｉｅｄ ｎｉｔｒａｔｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ， ｔｈｅ ｓｕｇａｒ－ｎｉｃｏｔｉｎｅ ｒａｔｉｏ ｗａｓ ｍｏｒｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｆｌｕｅ－ｃｕｒｅｄ ｔｏｂａｃｃｏ； ｔｅｘｔｕｒｅ； ｓｉｌｔｙ ｌｏａｍ； ｌｏａｍ ｃｌａｙ； ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｎｉｔｒｏｇｅｎ； ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ； ａｃｔｉｖｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ

土壤質地決定和影響土壤蓄水、導水、保肥、供肥、保溫和導溫性能以及土壤耕性等因素，對煙葉產量和質量有著重要影響［１］。土壤質地是控制土壤水、肥、氣、熱四大肥力因子的重要條件，它與養分的有效性和施肥效果密切相關。一般來說，砂粘適中的壤質土植煙最適宜，這種質地的土壤不但排水良好，通氣狀況佳，而且肥力中等，有利于通過施肥來調控養分的供應［２］。據報道，施氮處理的植煙土壤在烤煙移栽后３０ ｄ內不同土層無機氮濃度急劇上升，不施氮處理的土壤無機氮濃度緩慢上升，之后無論是否施氮，土壤無機氮濃度均下降。烤煙移栽后９０ ｄ內礦化氮量不斷增加，移栽９０ ｄ以后，礦化速率減弱。烤煙移栽后分別在３０～４０ ｄ和９０ ｄ時出現供氮高峰［３］。在砂質壤土和水分較好的條件下，煙株吸氮高峰期在移栽后３５～５６ ｄ，在粘壤土和水分干濕交替的缺水條件下，煙株吸氮高峰期推遲在４０～８０ ｄ［４，５］。有機質含量１５～２０ ｇ／ｋｇ的酸性壤質土種植烤煙能明顯提高煙葉含鉀量且施肥的效益好［６］。對不同質地植煙土壤對烤煙營養元素吸收影響的研究較多，但針對土壤主要養分在烤煙生長發育周期內的動態變化研究未見報道。本試驗通過將兩種不同質地的貴州黃壤同置一處，使其氣候條件一致，同時采用相同的栽培措施、烤煙品種，研究不同質地黃壤主要養分在烤煙生長發育周期內的動態變化以及對煙葉產量、品質的影響，以期為貴州黃壤上烤煙生產的營養調控提供理論支撐。

１材料與方法

１．１試驗時間、地點

本研究田間試驗于２００９年在貴州省開陽縣龍崗鎮貴州省烤煙良種繁育基地進行，海拔１ １３０ ｍ。

１．２試驗材料

１．２．１烤煙品種云煙８５，種子由貴州省烤煙良種繁育基地提供。

１．２．２肥料采用貴州省金福責任有限公司生產的烤煙專用復合肥，其中基肥Ｎ∶Ｐ２Ｏ５∶Ｋ２Ｏ＝１０∶１０∶２５，專用追肥Ｎ∶Ｐ２Ｏ５∶Ｋ２Ｏ＝１３∶０∶２６；貴州省煙草科學研究所統一采購的油枯。

１．３試驗方法

１．３．１試驗設計試驗共設２個處理，每個處理３次重復，共６個小區，隨機區組排列。處理１：粉壤土，來源于威寧縣的黃壤；處理２：壤粘土，來源于開陽縣的黃壤。

１．３．２試驗過程所選土壤能較好代表當地典型生態特色的山地土壤，肥力均勻一致。按長５．２０ ｍ、寬３．００ ｍ、深度０．５０ ｍ挖坑。將威寧土的耕作層與犁底層分層挖出，運往開陽。開陽土的耕作層與犁底層分層挖出后，在坑四周鋪上較厚的塑料膜，再依序填入威寧土的犁底層和耕作層。試驗正區移栽前一周順坡起壟，土粒細碎，壟高０．２５ ｍ，壟距１．００ ｍ，壟長５．２０ ｍ，各小區共３行，兩側再起保護壟兩行。移栽密度為１９ ２００株／hｍ２，行距１．００ ｍ，株距０．５２ ｍ。每公頃施純氮９０ ｋｇ，油枯３００ ｋｇ。含４．２ ｋｇ純氮的復合基肥和油枯移栽時窩施，含１．８ ｋｇ純氮的復合追肥在栽后２０ ｄ窩施。移栽時間為當地最佳移栽期，同一上午完成移栽過程。當５０％煙株達盛花期時一次性打頂，每株有效留葉數為２０片。

１．４樣品采集

１．４．１土壤樣品采集分別取各處理組移栽施肥前，移栽后２５、５０、７５和９５ ｄ的根際土壤樣品１ ｋｇ。

１．４．２煙葉樣品采集將煙葉樣品在烘烤結束后按不同的處理和部位進行取樣。

１．５分析指標

１．５．１土壤化學指標由貴州省農業科學院測定，測定項目包括：全氮含量、銨態氮含量、硝態氮含量、全磷含量、有效磷含量、全鉀含量、速效鉀含量、陽離子交換量、有機質含量、ｐＨ值。

１．５．２煙葉樣品化學成分測定煙堿、蛋白質、總氮、還原糖、總糖、鉀、氯由ＡＡ３連續流動分析儀測定。

１．６數據分析處理

通過Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ ２００７進行數據整理。

２結果與分析

２．１不同質地土壤的主要化學性質分析

由表１可知，壤粘土ｐＨ值、有機質、陽離子交換量、全氮、全磷、全鉀均高于粉壤土，說明相對于粉壤土，壤粘土對氮、磷、鉀等營養元素的保存、提供潛力更大，抗酸化的緩沖能力更強。綜合而言，粉壤土肥力中等，壤粘土肥力較高。

２．２不同質地土壤無機氮在烤煙生長發育周期內的動態變化

由表２可知，施入烤煙專用肥，隨著烤煙生長發育進程的推進，粉壤土銨態氮含量呈現為先增后減的趨勢，移栽后２５ ｄ出現峰值，之后迅速下降，移栽后５０ ｄ下降的趨勢逐漸變緩。壤粘土銨態氮含量在移栽后的２５ ｄ內趨于平穩，之后逐漸下降。粉壤土、壤粘土硝態氮含量均表現為先升后降的趨勢，移栽后的２５ ｄ出現峰值，壤粘土硝態氮含量的變化幅度大于粉壤土。烤煙移栽前，粉壤土無機氮含量明顯高于壤粘土；移栽后２５ ｄ，粉壤土銨態氮含量高于壤粘土，壤粘土硝態氮含量高于粉壤土。

２．３不同質地土壤的有效磷在烤煙生長發育周期內的動態變化

由表３可知，施入烤煙專用肥，隨著烤煙生長發育進程的推進，粉壤土有效磷含量呈現先降后升再降的趨勢，移栽后５０ ｄ出現峰值。壤粘土有效磷含量逐漸下降，移栽后9５ ｄ稍有回升。烤煙生長發育各階段，粉壤土有效磷含量均明顯高于壤粘土。

２．４不同質地土壤的速效鉀在烤煙生長發育周期內的動態變化

由表４可知，施入烤煙專用肥，隨著烤煙生長發育進程的推進，粉壤土速效鉀含量呈現先升后降再升的趨勢，首次峰值出現在移栽后２５ ｄ，第二次峰值出現在移栽后９５ ｄ，移栽后２５ ｄ前后的變化較急劇。壤粘土速效鉀含量大致表現為先增后減，移栽后２５ ｄ迅速增加，之后５０ ｄ略有波動，然后開始急劇減少。烤煙生長發育各階段，粉壤土速效鉀含量一般低于壤粘土。

２．５不同質地土壤的煙葉經濟效益統計

由表５可知，與壤粘土相比較，粉壤土種植的烤煙產量、產值、均價、上等煙率更高，產量高１７．４0％，產值高１８．８８％，均價高１．２７％，上等煙率高２６．６９個百分點，僅中等煙率低４０．５８個百分點。綜合比較，粉壤土種植的烤煙經濟效益更佳。

２．６不同質地土壤的煙葉化學成分

由表６可知，粉壤土種植的烤煙上﹑中﹑下各部位葉片蛋白質、還原糖、總糖、鉀、氯含量，中、上部葉煙堿濃度以及中部葉總氮濃度較高。壤粘土種植的烤煙下部葉煙堿、總氮濃度以及上部葉總氮濃度較高。由此可見，粉壤土更有利于烤煙吸收氮素和鉀素。壤粘土種植的烤煙糖堿比更協調，煙氣酸堿更平衡，吃味更佳。粉壤土種植的烤煙上、下部葉片鉀氯比更大，煙葉燃燒性更好。

３討論

施肥后土壤無機氮含量顯著提高，隨著烤煙的不斷吸收又逐漸回落，基本符合烤煙氮素營養需求規律。與壤粘土比較，粉壤土通氣良好，更利于微生物的活動，礦化率相對更高，施肥前土壤無機氮含量相對更高。施肥后，粉壤土更利于吸附、保存銨態氮，壤粘土則更利于吸附、保存硝態氮。

與壤粘土比較，粉壤土有機磷礦化率更高，無機磷固定更少，磷的有效性更大。這可能是粉壤土通氣良好，有機質含量適宜，施肥對有機磷礦化的起爆效應更大的緣故。

與粉壤土比較，壤粘土的水溶鉀及吸附態鉀含量更高，更利于速效鉀的供應。這可能與鉀易溶于水，壤粘土空隙小，水分進入土壤滲透慢，保水力強，蓄水量大，水溶鉀多；壤粘土帶負電荷的土壤粘粒較多，有機膠體較多，對鉀的吸附量較大有關。

粉壤土更有利于烤煙吸收氮素和鉀素。壤粘土種植的烤煙糖堿比更協調，煙氣酸堿更平衡，吃味更佳。粉壤土種植的烤煙各部位葉片鉀氯比更大，煙葉燃燒性更好。

４結論

相對于粉壤土，建議壤粘土應提高春耕、起壟質量，以便加快其氮素礦化的進程。施用于粉壤土的烤煙專用追肥應增加其硝態氮的比例，而施用于壤粘土的烤煙專用追肥則應加大其銨態氮的比例。在滿足烤煙磷元素基本需求的前提下，可適當減少施用于粉壤土的烤煙專用肥中含磷比例。相對于壤粘土，粉壤土應少量、多次追施含鉀烤煙專用肥。

參考文獻：

［１］ 中國農業科學院煙草研究所．中國煙草栽培學［Ｍ］．上海：上海科學技術出版社，２００５．

［２］ 曹志洪，凌云霄，李仲林，等．烤煙營養及失控癥狀圖譜［Ｍ］．南京：江蘇科學技術出版社，１９９３．

［３］ 翟琨，向東山．貴州省植煙土壤氮素釋放特征研究［Ｊ］．安徽農業科學，２００６，３４（４）：７３４，７６８．

［４］ 竇逢科，張景略．煙草品質與土壤肥料［Ｍ］．鄭州：河南科學技術出版社，１９９２．

［５］ 郭群召．氮及土壤氮素礦化對烤煙生長及品質的影響［Ｄ］．鄭州：河南農業大學，２００４．

［６］ 黎成厚，劉元生，何騰兵，等．土壤質地等對烤煙生長及鉀素營養的影響［Ｊ］．山地農業生物學報，１９９９（４）：２０３－２０８．