煙田土壤調理劑的研究與應用現狀

蔡海林 許麗娟 謝揚軍 段美珍

（1.長沙市煙草公司,湖南長沙 410011；2.湖南省微生物研究院,湖南長沙 410009；3.長沙市煙草公司寧鄉縣分公司,湖南寧鄉 410600）お

摘要 綜述了土壤調理劑分類、功能，同時闡述了它在煙草上的應用情況，總結了土壤調理劑在施用過程中存在的問題，并且對其應用前景進行了展望。

關鍵詞 煙草；土壤；調理劑

中圖分類號 SB572文獻標識碼

A文章編號 0517-6611（2014）19-06212-02お

Research and Application Status of Soil Modifier in Tobacco Field

CAI Hai瞝in et al (Changsha Tobacco Company, Changsha, Hunan 410011)

Abstract The classification and function of soil modifiers for tobacco was reviewed. Meanwhile, application status was introduced, and existing problems were summarized. Finally, the prospect of soil modifiers for tobacco was forecasted.

Key words Tobacco; Soil; Modifier

基金項目 湖南省煙草公司長沙市公司科研項目《解鉀微生物菌劑的研發及應用》資助。

作者簡介 蔡海林（1979- ），男，湖南常德人，農藝師，博士，從事煙草栽培與病蟲害防治方面的工作。

收稿日期 20140529

煙草屬于雙子葉茄科煙草屬植物，具有很高的經濟價值，是我國財政的重要支柱。目前，我國煙草種植面積和總產量均居世界第一位，其重要地位可見一斑［1］。但長期以來，農戶大量施用化學肥料，使得土壤結構遭受很大的破壞，板結土壤面積擴大，通透性變差，腐殖質含量低，植煙土壤環境變劣，原有的農田生態系統發生很大的變化［2-3］。而生態條件是決定煙葉質量的基本因素。氣候和土壤環境使得煙葉香吃味具有明顯的、不可代替的地域特色和生態優勢［4］。因此，土壤的健康狀況決定著煙草的產量和品質。應用土壤改良劑是修復土壤的重要措施之一。土壤改良劑能有效地改善土壤理化性狀和土壤養分狀況，并且對土壤微生物產生積極的影響，從而提高退化土壤的生產力［5］。進行煙田土壤改良是煙葉生產可持續發展的必由之路。

1 土壤調理劑的定義及分類

土壤調理劑（Soil conditioner）是一類主要用于改良土壤性質以便更有利于作物生長，而并非是作為主要為作物生長提供所需養分的物質。農業部肥料登記評審委員會通過的土壤調理劑效果試驗和評價技術要求將土壤調理劑定義為加入土壤中用于改善土壤的物理、化學和／或生物性狀的物料，用于改良土壤結構、降低土壤鹽堿危害、調節土壤酸堿度、改善土壤水分狀況或修復污染土壤等［6-7］。土壤調理劑種類繁多，沒有統一的分類標準，一般可根據其來源、性質和用途進行分類。根據性質，可將土壤改良劑分為酸性土壤改良劑、堿性土壤改良劑、營養型土壤改良劑、微生物土壤改良劑、豆科綠肥土壤改良劑、有機物土壤改良劑、無機物土壤改良劑和生物制劑改良劑等［8］。按其原料來源，可分為 4 種類型，即天然改良劑、人工合成改良劑、天然-合成共聚物改良劑和生物改良劑［9］。也有學者如韓小霞［10］則將土壤調理劑分為4種類型，即高分子類、有機類、礦物類和其他類型。還有一些學者的分類更加簡單，僅分為天然和人工合成兩大類［11］。

2 土壤調理劑的功能

土壤調理劑種類繁多，功能也不盡相同，但主要表現在以下方面［9］。①改善土壤理化性狀，增強土壤的保水保土能力。魏莎等［12］利用天然沸石加香葉天竺葵(稀釋300倍)對連作的切花菊土壤進行了改良，結果表明施用調理劑后存在連作障礙的土壤容重和土壤水吸力降低，總孔隙度、毛管孔隙度和通氣孔隙度增加，土壤pH和EC值降低。王小彬等［13］研究表明，PAM作為土壤調理劑噴施后，土壤容重減輕，總孔隙度增加2.1%，透氣性也得到改善。李磐等［14］在新疆棉花上對保水劑和抗旱劑的效果試驗中，發現保水劑提高棉花對土壤水分的利用率達2.1%～29.8%。武繼承等［15］在河南省西部丘陵旱作耕地上研究了保水劑、秸稈覆蓋和地膜覆蓋對冬小麥生長發育、土壤水分和降水利用的影響，結果表明在小麥拔節期保水劑保墑效果最佳，并且以秸稈覆蓋加保水劑處理小麥產量最佳，增產14.2%～20.1%，地膜加保水劑處理次之，平均增產11.9%。②增強土壤中營養元素的有效性，提高土壤肥力。郭和容等［16］則對南方酸性土壤的磷活化進行了研究，以沸石和蒙脫石為原材料，加入硅酸鈣粉、橄欖石粉、硫粉等，對酸性土壤固磷起調節作用，提高了磷肥利用效果。許曉平［17］利用小麥秸稈、玉米秸稈、煤矸石和建筑生活垃圾復配成的土壤改良劑，并與氮肥配施，研究了土壤養分的變化情況，結果表明與對照相比土壤有機質含量增加3．63％，水解氮含量增加9．78％，有效磷含量增加41．74%。③提高土壤中有益微生物和酶活性，抑制病原微生物，增強植物的抗性。如豆科綠肥改良土壤能提供豐富的有機質，刺激土壤微生物的生長和活動，使得微生物量和細菌數量增加，脫氫酶活性增加［18］。張曉海等［19］研究發現，禾本科秸稈改良土壤可增加長期施化肥的煙地土壤中微生物數量。④修復重金屬污染的土壤。如添加沸石處理能夠顯著提高菠菜體內Cu的含量，并且減少Cr在菠菜體內的含量［20］。周華［21］以熟石灰、鈣鎂磷肥和檸檬酸等作為土壤改良劑改良重金屬鎘、鉛污染的菜園土，結果顯示幾種改良劑均可有效降低重金屬對供試作物生長的影響，熟石灰和鈣鎂磷肥的加入明顯提高了土壤pH，降低了土壤中2種重金屬的生物有效性，而檸檬酸是一種有機酸，與土壤中重金屬離子發生了絡合作用。

3 土壤調理劑在煙田上的應用情況

邢世和等［22］研究了不同土壤改良劑對土壤生化性質與烤煙產量的影響，結果表明施用不同組合改良劑能促進土壤細菌、放線菌、磷細菌、鉀細菌及纖維素分解菌的繁殖，增強過氧化氫酶、脲酶、磷酸酶及纖維素酶的活性，促進烤煙產量的提高，其中以“石灰+菌棒+常規化肥”組合改良劑的效果最好。竇玉青等［23］在對煙草打頂后施用土壤氮素調理劑，發現可以有效降低中上部煙葉煙堿含量，提高產值和中上等煙的比例，改善原煙的外觀質量和內在品質。李彰等［24］研究了微生物土壤改良劑對煙草生長、耕層環境的影響，結果表明微生物土壤改良劑明顯改善煙株各生長階段的生物學性狀，還能降低煙株的發病率和發病指數。劉巧真等［25］研究也表明，煙田施用腐植酸和硫磺后提高了過氧化氫酶和堿性磷酸酶的活性，增加了土壤微生物總量。李建平等［26］研究了“免深耕”土壤調理劑對植煙土壤和烤煙質量的影響，結果表明應用該調理劑可以改善煙田土壤物理性狀，促進煙株的生長發育，提高煙葉產質量。楊力等［27］研究表明，在烤煙上使用免深耕土壤調理劑能夠提高土壤通透性，促進根系對肥、水的吸收利用；以使用2次的效果較好，大幅提高了煙葉的產量和產值。薛超群等［28］研究表明，隨著土壤調理劑用量的增加，煙葉美拉德反應產物、類胡蘿卜素降解產物、芳香族氨基酸降解產物、總香味物質含量和香氣質量提高，煙葉產量增加，煙葉產值、均價和上等煙比例先提高再降低；土壤調理劑用量為11.25 kg/hm2 時煙葉美拉德反應產物、類胡蘿卜素降解產物、芳香族氨基酸降解產物、總香味物質含量、香氣質量得分和產量較高，產值、均價和上等煙比例最高。舒照鶴等［29］在煙田酸化土壤地塊施土壤調理劑750~1 125 ﹌g/hm2，能有效推遲煙葉土傳病害的發病時間10~15 d，小區試驗有效率達95%，大面積示范施用土壤調理劑平均有效率為68.2%。

4 土壤調理劑施用中存在的問題

土壤調理劑已被廣泛用于退化土壤的改良，且改良效果相當明顯，但在具體操作過程中還存在以下問題。

①使用量大，導致使用成本較高。與肥料相比，土壤調理劑的施用量相對較大，目前市場上銷售產品推薦施用量一般為900 kg/hm2左右，有些甚至達到1 500 kg/hm2以上，并且需要多次或多季施用。因此，統計施用總量就更加可觀。用量大導致成本高，致使產品的推廣應用一直受到限制［7］。

②缺乏科學的評價體系。土壤調理劑種類繁多，其對土壤的改良效果如保水性能、環保性能等方面缺乏科學、統一的衡量標準和測試測量手段［30］。因此，如何判斷產品效果的好壞優劣，亟待建立一套科學的土壤調理劑評價體系。③安全問題。土壤改良產品在土壤改良和提高作物品質方面有諸多優點，但隨著公眾環保意識的增強，土壤改良產品對土壤、環境甚至人類到底有無影響日益成為人們關注的問題。以聚丙烯酰胺為例，其殘留單體丙烯酰胺就是一種已知的致癌物質，雖然Sojka等［31］研究表明丙烯酰胺在溫度較高(30 ℃)的土壤中會很快降解，但世界各國對于其應用于土壤或水處理都規定了嚴格限量。此外，天然礦物源調理劑的施用也并非完全沒有風險。有學者就指出，大量施用該類調理劑后分解釋放出的陽離子對土壤也可能產生毒害作用［32］。

5 展望

煙株營養失衡是我國目前煙葉生產中的主要問題。要想從根本上改良煙葉品質, 必須為煙草的生長發育創造一個良好的生長環境, 尤其是一個良好的土壤環境［33］。利用土壤調理劑來改良土壤環境是目前有效的手段之一。它能有效改善土壤理化性狀和土壤養分狀況，并且對土壤微生物產生積極影響。如果各種不同功能的土壤調理劑能夠因地制宜地發揮作用，那么將具有寬廣的應用前景。

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