長期定位施肥對(duì)土壤有效氮含量及烤煙生長和產(chǎn)質(zhì)量的影響

張 瀛，彭懷俊，林水良，張米成，李文卿

（1.福建省煙草公司三明市公司，福建 三明 365000；2.福建省煙草公司三明市公司泰寧分公司，福建 泰寧 354400；3.福建省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，福州 350003）

有機(jī)肥與化肥合理配施是作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要因素[1]。有機(jī)氮施用比例占總施氮量的25%時(shí)，可促進(jìn)煙株對(duì)磷鉀的吸收，提高中、上部葉的氮鉀濃度，增加中、下部葉糖含量，經(jīng)濟(jì)效益顯著[2-3]。氮素吸收的動(dòng)態(tài)過程對(duì)煙葉產(chǎn)質(zhì)量影響極大，不僅吸收的總量與產(chǎn)量品質(zhì)關(guān)系極大，而且前、中、后期吸收的狀況不同，對(duì)產(chǎn)量品質(zhì)也有顯著影響[4-6]。多年來，福建煙區(qū)常采取稻草回田或增施有機(jī)肥等措施來改善土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分狀況，提高煙葉質(zhì)量。但連續(xù)施用后對(duì)土壤氮素供應(yīng)狀況和煙葉質(zhì)量改善狀況方面的研究較少。本研究通過定位施肥的方式，探討增施有機(jī)肥并結(jié)合稻草回田等不同處理對(duì)土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮變化以及煙株生長、煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響，以便為烤煙生產(chǎn)措施的制定提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

土壤養(yǎng)分定點(diǎn)監(jiān)測安排在泰寧縣朱口鎮(zhèn)音山村楊邊段，土壤質(zhì)地為中壤，肥力中等，前作為水稻。烤煙品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N翠碧 1號(hào)（CB-1）。試驗(yàn)時(shí)間為2009、2010、2011年。2010年因遭受嚴(yán)重自然災(zāi)害，試驗(yàn)數(shù)據(jù)缺乏。

1.2 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理，T1：稻草不回田作為對(duì)照（CK）；T2：稻草回田+餅肥；T3：餅肥。3個(gè)處理均施用化肥，用量按施純氮 97.5 kg/hm2，m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1∶0.8∶2.5，基追肥比例為 8∶2。稻草回田的處理在晚稻收割后將所有稻草切成3～5段或粉碎后均勻撒回田間，撒入750 kg/hm2生石灰灌水溶田，移栽前一個(gè)月左右排水，曬干后起壟。施餅肥的處理在施條溝肥時(shí)加入225 kg/hm2菜籽餅肥。3個(gè)處理均為煙-晚稻輪作，實(shí)行前期地膜覆蓋、團(tuán)棵揭膜培土。行株距為1.2 m×0.5 m（每公頃約栽煙16 500株），小區(qū)面積約0.03 hm2，種520株，小區(qū)間隔一行作為保護(hù)行，不設(shè)重復(fù)。試驗(yàn)期間每個(gè)處理每年固定不變，同時(shí)各處理之間設(shè)置田硬，并用薄膜包裹分隔，設(shè)置相互獨(dú)立的排灌系統(tǒng)，以防肥水相互流動(dòng)。

1.3 土壤有效氮的測定

分別于施肥前、移栽后34 d、63 d、85 d、96 d、117 d和137 d，取各處理煙畦縱切面的土壤樣品各3處，過1 cm篩，混勻后稱取新鮮土壤12 g，用0.01 mol/L無水氯化鈣溶液震蕩（轉(zhuǎn)速190轉(zhuǎn)/min）浸提30 min，采用Merck公司生產(chǎn)的反射儀RQflex2進(jìn)行銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的測定。

1.4 農(nóng)藝性狀記載和煙樣測定

打頂后5～7 d測定煙株農(nóng)藝性狀（株高、莖圍、節(jié)距、有效葉數(shù)、整株葉片的長×寬）。烘烤期按小區(qū)單收，分開掛竿烘烤，分級(jí)計(jì)產(chǎn)。煙葉烘烤結(jié)束后，測定煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例、上中等煙比例和均價(jià)。

分別取B2F、C3F和X2F煙葉各2 kg，先進(jìn)行外觀鑒定，再測定 10片腰葉的平均單葉重，然后測定其內(nèi)在化學(xué)成分含量，并進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。煙葉內(nèi)在化學(xué)成分采用近紅外分析儀測定。

2 結(jié) 果

2.1 土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量

由表1看出，2009年，煙株旺長初期（移栽后57 d），土壤銨態(tài)氮含量CK比2個(gè)處理都高，土壤硝態(tài)氮含量明顯高于其他2個(gè)處理，尤其是高于稻草回田+餅肥處理的土壤。移栽后93 d，稻草回田+餅肥處理的土壤銨態(tài)氮，明顯高于其他兩個(gè)處理。

由表2看出，2011年，在移栽后34 d，CK的土壤銨、硝態(tài)氮總量高于其他2個(gè)處理，移栽96 d后3個(gè)處理的土壤銨、硝態(tài)氮總量水平基本相當(dāng)。整個(gè)過程中CK的土壤銨、硝態(tài)氮總量峰值均高于其他處理。

2011年各處理土壤中硝態(tài)氮、銨態(tài)氮?jiǎng)討B(tài)變化見圖1、2。各處理硝態(tài)氮含量呈單峰曲線變化，這與表2中的變化規(guī)律相似。CK與施餅肥處理在煙株移栽后30 d左右即煙株開盤前后達(dá)到最高值，而稻草回田+餅肥處理則是在煙株移栽后70 d左右即煙株旺長前期達(dá)到最高值，但餅肥處理與稻草回田+餅肥處理的最高值均遠(yuǎn)低于CK。與土壤硝態(tài)氮含量相比，土壤銨態(tài)氮含量較低且在生育期內(nèi)變化幅度較小，各處理在大田生育期內(nèi)出現(xiàn)了2次峰值，2次峰值出現(xiàn)的時(shí)間稻草回田+餅肥處理與餅肥處理相同，即在煙株團(tuán)棵前后及下部葉成熟前后分別達(dá)到最高值，CK第1次峰值出現(xiàn)在煙株開盤前后，第2次峰值與其他2個(gè)處理相同，各處理前后2次峰值相差不大（圖2）。

表1 不同處理對(duì)植煙土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量的影響（2009年） mg/kg干土Table 1 Effects of different treatments on soil inorganic nitrogen (2009)

表2 不同處理對(duì)植煙土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮總量的影響（2011年） mg/kg干土Table 2 Effects of different treatments on soil inorganic nitrogen (2011)

圖1 不同處理土壤中硝態(tài)氮含量變化Fig.1 Soil nitrate variation for different treatments

圖2 不同處理土壤中銨態(tài)氮含量變化Fig.2 Soil ammonium variation for different treatments

2.2 煙株農(nóng)藝性狀

從表3可見，不同處理在同一年份間表現(xiàn)基本一致，差異不明顯，但不同年份間的表現(xiàn)差異較大，2011年各處理煙株田間株高及有效葉數(shù)均優(yōu)于2009年，但葉片較小，同時(shí)節(jié)距也較小。這可能與不同年份間的氣候差異有關(guān)。

表3 不同處理對(duì)煙株農(nóng)藝性狀的影響Table 3 Effects of different treatments on tobacco agronomic traits

2.3 烤后煙葉產(chǎn)質(zhì)量

從表4可以看出，2009年產(chǎn)量處理間差異不大。2011年稻草回田+餅肥和餅肥處理的產(chǎn)量分別比CK提高10.83%和11.75%。2年的均價(jià)、產(chǎn)值和上等煙比例 3項(xiàng)指標(biāo)結(jié)果均為：稻草回田+餅肥＞餅肥＞CK。說明煙田施用餅肥或餅肥＋稻草回田有利于提高煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量。

表4 不同處理對(duì)烤后煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響Table 4 Effects of different treatments on yield and quality of flue-cured tobacco

2.4 烤后煙葉化學(xué)成分

從表5可見，僅施化肥的CK不同部位煙葉煙堿和總氮含量均低于其他2個(gè)處理；但CK不同部位煙葉的總糖含量、還原糖含量和pH略高于其他2處理。從煙葉協(xié)調(diào)性看，2009年 CK的還原糖/煙堿比值較高，其他2個(gè)處理的還原糖/煙堿比值在較適宜范圍內(nèi)，2011年各處理的還原糖/煙堿比值在較適宜范圍內(nèi)；2年CK的總氮/煙堿比值略高于其他2處理；各處理鉀和氯含量以及鉀/氯比值、還原糖/總糖比值沒有表現(xiàn)出規(guī)律性變化。說明進(jìn)行稻草回田或餅肥施用可能導(dǎo)致煙葉特別是上部煙葉總氮和煙堿積累增加，但2年結(jié)果表明，各化學(xué)指標(biāo)均還處于相對(duì)適宜范圍內(nèi)。

表5 不同處理對(duì)烤后煙葉化學(xué)成分的影響Table 5 Effects of different treatments on chemical composition of flue-cured tobacco leaves

2.5 烤后煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量

從表6可見，進(jìn)行稻草還田和施用餅肥后，煙葉風(fēng)格特征和質(zhì)量特征得分更高，清香型風(fēng)格更為彰顯，煙葉整體評(píng)吸質(zhì)量有較明顯的提高。總體排序：稻草回田+餅肥＞餅肥＞CK，CK處理雜氣較明顯，餅肥處理濃度勁頭偏大，枯焦氣明顯，煙氣略粗，這可能是施餅肥后煙葉氮素積累增加所致。

表6 不同處理對(duì)烤后煙葉C3F等級(jí)評(píng)吸質(zhì)量的影響（2011年）Table 6 Effects of different treatments on flue-cured tobacco smoking quality of C3F (2011)

3 討 論

秦艷青等[7]研究表明，栽后30～60 d，整株煙氮素累積占全生育期氮素累積總量的41.2%～ 81.8%。

本試驗(yàn)3個(gè)處理均是在煙株移栽后30～70 d左右土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量達(dá)到最高值。但是不同處理的高峰值出現(xiàn)時(shí)間不同，CK與施餅肥處理在煙株移栽后30 d左右達(dá)到最高值，而稻草回田+餅肥處理則是在煙株移栽后70 d左右達(dá)到最高值。也就是說CK與施餅肥處理在煙株移栽后30 d左右土壤氮有效化速度與土壤氮損耗相當(dāng)，而稻草回田+餅肥處理的土壤氮有效化速度與損耗速度的平衡點(diǎn)則是在煙株移栽后70 d左右。袁家富等[8-9]研究表明，在前期覆膜、團(tuán)棵揭膜方式下，有機(jī)肥和無機(jī)肥配合使用可促進(jìn)煙株2個(gè)快速氮累積時(shí)期的氮累積量均衡化，且第2個(gè)快速累積提前，從而提高前期煙株氮累積速率。本試驗(yàn)則說明，稻草回田+餅肥處理與其他2個(gè)處理相比，土壤有效氮變化進(jìn)程更符合煙株氮累積動(dòng)態(tài)。本試驗(yàn)還表明，土壤中有效氮含量的變化以硝態(tài)氮含量變化為主，兩者的變化趨勢基本一致。銨態(tài)氮的含量較低，并且變化幅度較硝態(tài)氮的變化幅度小。

各處理的煙株農(nóng)藝性狀、產(chǎn)質(zhì)量、化學(xué)成分以及評(píng)吸結(jié)果進(jìn)一步表明，施用有機(jī)肥并不一定提高煙葉產(chǎn)量，而主要是改善土壤微環(huán)境，促進(jìn)土壤養(yǎng)分均衡轉(zhuǎn)化和煙株吸收，提高煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)，從而提高了均價(jià)、上等煙比例和產(chǎn)值。稻草回田結(jié)合施用餅肥的措施比單純施用餅肥的優(yōu)勢在于更能夠改良土壤結(jié)構(gòu)和耕性，提供更加良好的土壤環(huán)境，加快土壤中的養(yǎng)分有效轉(zhuǎn)化，同時(shí)促進(jìn)煙株養(yǎng)分有效吸收[10-11]。因此在目前煙葉生產(chǎn)中普遍推廣施用有機(jī)肥的情況下，應(yīng)提倡有機(jī)肥與稻草回田或者其他土壤改良措施結(jié)合進(jìn)行，以提高養(yǎng)分有效轉(zhuǎn)化的速度和效率。

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