煙稻與稻稻復種對晚稻產量、養分累積及土壤養分的影響

李艷芳，陳平平，黎 娟，黃松青，易鎮邪，屠乃美

（1.湖南農業大學農學院，南方糧油作物協同創新中心，湖南 長沙 410128；2.攸縣農業局，湖南 攸縣 412300；3.長沙市煙草公司，湖南 長沙 410007）

煙稻與稻稻復種對晚稻產量、養分累積及土壤養分的影響

李艷芳1,2，陳平平1，黎 娟1，黃松青3，易鎮邪1，屠乃美1

（1.湖南農業大學農學院，南方糧油作物協同創新中心，湖南 長沙 410128；2.攸縣農業局，湖南 攸縣 412300；3.長沙市煙草公司，湖南 長沙 410007）

以長沙市寧鄉縣喻家坳鄉長期煙稻復種田和稻稻連作田為研究對象，分析了煙稻與稻稻復種晚稻產量、養分累積及土壤養分含量的差異，結果表明：（1）長期稻稻連作會稍微提高土壤中全鉀含量，但是會降低土壤中的全氮和全磷含量，而長期煙稻復種可提高土壤全氮和全磷含量；（2）煙稻復種可提高土壤中的速效養分，尤其是有效磷的含量，而稻稻連作土壤中堿解氮含量略有增加，有效磷和速效鉀含量降低；（3）煙稻復種有利于煙后晚稻干物質積累、產量、氮磷鉀含量與累積量的提高，其中磷含量提高最明顯。該研究表明寧鄉煙區煙稻復種條件下長期重施肥料對后季晚稻有明顯后效。

煙稻復種；晚稻；產量；土壤養分

煙稻復種是指同一年同一塊稻田上，先種煙草，煙葉采收完畢后再種水稻的種植模式，其兼顧糧食作物與經濟作物，具有水旱輪作優勢，能較好地實現社會效益與經濟效益、國家利益與農民利益的統一[1]。煙稻復種已成為我國南方煙區一種重要的種植制度，在福建、湖南、廣東等南方煙區得到了大面積推廣，已成為解決煙糧爭地矛盾、實現煙葉可持續發展和保證煙糧雙豐收的重要模式[2]。湖南省每年有8萬～10萬hm2煙草種植面積，其中多數煙田都種植一季晚稻。

煙草是經濟效益較高的作物，農民多習慣重施肥料。煙后晚稻與雙季晚稻在施肥等方面差異較大[3]。谷云松等[4]在煙稻輪作模式下，研究了不同氮肥施用量對晚稻產量構成因素的影響，結果表明前作植煙可使得煙稻輪作晚稻土壤有效養分含量高，晚稻產量與氮肥用量的相關性不強，氮肥施用過多，晚稻產量和氮肥效益反而下降。總的來看，與雙季晚稻相比，目前針對煙稻復種體系開展的系統研究還較少，栽培技術體系也還不規范和完善，尤其在煙后晚稻與普通雙季晚稻的施肥技術差異上尚不明確，導致煙后晚稻的產量和養分利用沒有達到理想的效果。因此，針對湖南寧鄉煙區，開展煙后晚稻與雙季晚稻的產量和養分累積量的比較研究，對于完善煙后晚稻栽培技術、提高煙后晚稻產量與提高整個復種體系的養分利用效率有著十分重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與樣品采集

試驗于2012年在湖南省寧鄉縣喻家坳鄉三民-玉山煙葉種植示范區煙田與臨近雙季稻田進行。選擇長期煙稻輪作和稻稻連作的田塊各1塊，于煙草、早稻、晚稻的關鍵生育時期采用S型選點，取0～20 cm土層混合土壤樣品，同時取晚稻植株樣品，帶回實驗室，分析土壤養分含量及植株的養分含量。

1.2 試驗方法

煙草季施肥量為：氮肥（N）240 kg/hm2，磷肥（P2O5）240 kg/hm2，鉀肥（K2O）720 kg/hm2；煙后晚稻施氮、磷、鉀肥分別為60、30、30 kg/hm2。其他管理同農民習慣。早稻季施肥量為：氮肥120 kg/ hm2，磷肥60 kg/hm2，鉀肥90 kg/hm2。雙季晚稻施肥量按農民習慣，施氮、磷、鉀肥分別為150、80、120 kg/hm2。其他管理同農民習慣。

1.3 測定項目與方法

1.3.1晚稻產量及其構成因素成熟期每塊大田調查連續300穴水稻的有效穗數（3次重復），以平均數作為單穴有效穗數，然后按平均有效穗數取樣15穴（3次重復），帶回室內考察每穗粒數、結實率和千粒重（含水率14%）。去除邊行后，收割100穴以考察實際產量（含水率14%）。

1.3.2晚稻植株養分含量于水稻孕穗期、齊穗期、灌漿中期、成熟期在每塊大田中選取長勢均勻的水稻9蔸（3次重復），剪除根系，分莖、葉、穗裝袋，于105 ℃條件下殺青30 min，然后在80 ℃條件下烘至恒重，稱重后粉碎并過60目篩，用于測定養分含量。植株氮、磷、鉀含量測定時用濃H2SO4-H2O2消煮，流動注射分析儀測定全氮含量，鉬銻抗顯色法測定全磷含量，火焰分光光度計測定全鉀含量。再以各部位的干物質重分別乘以各部位的氮、磷、鉀含量，計算出各部位的氮、磷、鉀積累量。

1.3.3耕層土壤養分含量在煙草、早稻、晚稻的關鍵生育時期，采用S型選點，取0～20 cm土層混合土壤樣品，帶回實驗室，自然風干后，將土壤樣品磨細過篩，按鮑士旦[5]的方法測定土壤樣品中的全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀含量。

1.4 數據處理

試驗數據用Excel 2003進行處理。

2 結果與分析

2.1 煙后晚稻與雙季晚稻產量比較

煙后晚稻與雙季晚稻產量及其構成因素差異見表1。煙后晚稻較雙季晚稻增產9.24%，差異顯著。有效穗數以雙季晚稻略高，千粒重以煙后晚稻略高，而煙后晚稻每穗實粒數較雙季晚稻多11.90%，差異顯著。同時，煙后晚稻株高和穗長均略大于雙季晚稻。寧鄉煙后晚稻生長有優勢，產量較高。

表1 煙后晚稻和雙季晚稻產量構成因素比較

2.2 煙后晚稻與雙季晚稻養分含量與累積量比較

煙后晚稻與雙季晚稻養分含量見表2。整體來看，煙后晚稻氮、磷、鉀含量均高于雙季晚稻，且多達顯著差異。其中，煙后晚稻氮含量在孕穗期、齊穗期、灌漿中期和收獲期分別比雙季晚稻高12.90%、12.31%、15.79%、9.71%；煙后晚稻磷含量在4個時期分別比雙季晚稻高17.95%、25.00%、23.96%、22.81%；煙后晚稻鉀含量在4個時期分別比雙季晚稻高4.04%、12.03%、13.61%、7.76%。可見在當地傳統施肥模式下，煙后晚稻和雙季晚稻氮、磷、鉀含量差異明顯，且以磷含量差異最大，其次是氮含量差異，鉀含量差異最小。

表2 雙季晚稻和煙后晚稻不同生育期養分含量比較

由表3可知，煙后晚稻干物質重顯著高于雙季晚稻，煙后晚稻孕穗期、齊穗期、灌漿中期和收獲期干物質重分別比雙季晚稻高10.39%、4.32%、6.10%、5.90%；煙后晚稻養分積累量均顯著高于雙季晚稻，其中煙后晚稻氮素積累量在孕穗期、齊穗期、灌漿中期和收獲期分別為98.35、130.50、146.54、154.34 kg/ hm2，分別比雙季晚稻高18.37%、12.01%、8.14%、7.40%；煙后晚稻磷素積累量在孕穗期、齊穗期、灌漿中期和收獲期分別比雙季晚稻高30.43%、10.38%、38.03%、21.54%；煙后晚稻鉀素積累量在孕穗期、齊穗期、灌漿中期和收獲期分別比雙季晚稻高22.15%、20.97%、6.51%、8.46%。

晚稻氮素積累量呈持續增加趨勢，煙后晚稻移栽到孕穗、孕穗到齊穗、齊穗到灌漿中期、灌漿中期到收獲期積累的氮素分別占總積累量的63.72%、20.83%、10.39%、5.05%，雙季晚稻上述各個時期積累的氮素占總積累量的比例分別為57.82%、23.26%、13.22%、5.71%，煙后晚稻孕穗前積累氮素比例大，較雙季晚稻高5.9個百分點。

表3 雙季晚稻和煙后晚稻干物質重及養分積累量比較

2.3 煙后晚稻與雙季晚稻土壤養分含量比較

2.3.1土壤全量養分比較從表4可見，長期進行2種不同種植制度條件下的土壤全量養分具有差異，長期實行煙稻復種制的土壤全氮、全磷含量顯著高于稻稻連作制的土壤全氮、全磷含量。從土壤基礎地力含量看，煙稻復種土壤全氮含量較稻稻連作高49.26%，全磷含量比稻稻連作高62.00%，但2種制度下土壤全鉀含量差異不大，多數未達顯著水平。

表4 稻稻連作和煙稻復種土壤全量養分含量差異（g/kg）

從整個煙稻（稻稻）復種周年內調查土壤全量養分的動態變化來看，早季作物收獲后煙稻復種土壤全磷含量較基礎土壤全磷含量增加了9.88%，晚季作物收獲后較基礎土壤增加了8.64%，稻稻連作土壤增加幅度較小。在整個周年內土壤全氮、全磷、全鉀含量有所浮動，煙草季與早稻季土壤全氮、全磷、全鉀含量的變化動態不一致，這可能與煙草與水稻2種作物不同的施肥特點和作物吸肥特性有關。晚稻季2種不同種植制度下土壤全氮、全磷、全鉀含量的變化趨勢基本一致，呈現出移栽到孕穗略有增加，孕穗至齊穗波動較小，齊穗后稍有降低的趨勢。雖然2種種植制度施肥時期和用量以及不同作物對養分的吸收具有較大的差異，但在整個復種周年內不同種植制度下土壤全氮、全鉀含量波動均較小，說明種植制度或者施肥的不同對土壤全氮、全鉀養分含量的影響在短期內并不能造成顯著影響。2種種植制度下的土壤全氮、全磷、全鉀含量的差異應該是由于施肥和種植制度差異的長期積累而引起的。

2.3.2土壤速效養分比較由表5中可以看出，寧鄉地區長期實行不同種植制度條件下的土壤速效養分含量差異顯著，比較二者的基礎地力指標，煙稻復種土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別比稻稻連作土壤高55.25%、212.40%和11.85%。早季作物收獲后，與基礎地力相比，稻稻連作土壤堿解氮含量略有增加，有效磷和速效鉀含量分別降低了10.17%和3.99%，而煙稻復種土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別提高了11.52%、42.34%和33.33%。可見，在稻稻連作條件下種植早季作物（早稻）后土壤養分有所虧損，而在煙稻復種條件下種植早季作物（煙草）后土壤養分盈余較多。煙稻復種土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別較稻稻連作土壤高69.80、36.62和85.16 mg/kg。

2種種植模式條件下，晚稻收獲后土壤速效養分含量與移栽前相比變化趨勢不同，其中稻稻連作土壤速效養分變化不大，而煙稻復種條件下土壤速效養分含量降幅較大，堿解氮、有效磷、速效鉀含量下降幅度分別為6.69%、16.87%和23.64%，其原因可能是由于煙后晚稻對土壤養分的吸收積累量較大，同時還可能由于土壤速效養分含量高導致養分損失較多。

整個煙稻（稻稻）復種體系周年內土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量波動較大，是由于施肥所致，但由于施肥時期不一致，煙草季與早稻季2種種植制度土壤速效養分的變化動態不一致。而晚稻季2種種植制度下土壤養分變化均表現為先增加后降低的趨勢，但其養分含量最高的時期不同。經過煙稻或稻稻周年種植之后，稻稻連作土壤堿解氮含量略有提高，有效磷含量略有降低，而速效鉀含量明顯下降；煙稻復種條件下土壤總堿解氮、有效磷、速效鉀含量均呈增加趨勢，其中增幅最大的是有效磷含量。

表5 稻稻連作和煙稻復種土壤速效養分含量差異（mg/kg）

3 結論與討論

3.1 煙稻與稻稻種植模式晚稻產量與養分吸收差異

程艷麗等[6]在棕壤土上開展了連續15 a不同肥料處理定位試驗，發現施肥處理的剩余養分能保持3 a以上的后效，以磷肥、有機肥施用處理的余留養分對糧豆作物的后效最高。該研究結果表明，煙稻復種條件下晚稻產量、每穗粒數較稻稻連作晚稻明顯提高，表明煙稻復種條件下煙草季長期重施肥料，對后季晚稻具有明顯的后效。煙后晚稻干物質重與養分積累量均明顯高于雙季晚稻，在氮磷鉀的吸收與累積上差異明顯，其中磷含量差異最大，氮含量差異次之，而鉀含量差異較小。

3.2 寧鄉煙區植煙土壤地力評價

該研究調查發現，寧鄉長期實行煙稻復種制土壤基礎地力指標全氮、全磷和全鉀含量分別為2.03、0.81和7.58 g/kg，堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別為152.84、32.24和179.32 mg/kg。按照羅建新等[7]建立的將土壤養分分為極低、低、適宜、高、偏高的5級分級標準，寧鄉長期實行煙稻復種制土壤狀況對于煙葉生產的需求來說，全氮處于適宜水平，全磷為低水平，全鉀為極低水平，堿解氮為適宜水平，有效磷為極高水平，速效鉀為適宜水平。整體來說，土壤肥力狀況比較適宜煙葉種植。但由于煙草季施肥較高，肥料盈余較多，水稻季的速效養分均處于較高水平，對后季晚稻施肥肥效有影響。

3.3 煙稻與稻稻種植模式土壤養分差異及農民施肥習慣評價

土壤肥力是衡量土壤生產力最有效的指標，而土壤養分狀況又是土壤肥力的基本肥力因素。不同土地利用方式直接影響土壤肥力變化，它可能提高土壤肥力也可能導致土壤養分流失。故了解不同種植制度下土壤養分含量的變化特征可為合理安排土地利用布局、確定作物生產施肥、促進區域農業可持續發展提供依據[8-9]。該研究發現長期實行煙稻復種制的土壤基礎地力較高，其全氮、全磷含量分別比稻稻連作土壤高49.26%和62.00%，二者的全鉀含量相差不大，堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別比稻稻連作土壤高55.25%、212.40%和11.85%。該研究結果與梁文旭[10]研究結果相似，與張紅[11]研究結果不盡一致，這可能是不同植煙地區的施肥習慣和土壤類型等的不同造成的。

該研究通過對早季作物種植前、早季作物收獲后、晚稻收獲后等各時間點的土壤養分含量進行了比較，發現：第一，早季作物收獲后，稻稻連作土壤堿解氮含量較基礎地力略有增加，而有效磷和速效鉀含量則分別降低了10.17%和3.99%，而煙稻復種土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量均呈上升趨勢，增幅分別為11.52%、42.34%和33.33%，可見稻稻連作條件下種植早稻后土壤養分有所虧損，而煙稻復種條件下種植煙草后土壤養分有較多盈余。第二，2種種植模式條件下，晚稻收獲后土壤速效養分含量與移栽前相比變化趨勢不同，其中稻稻連作土壤速效養分變化不大，而煙稻復種條件下土壤速效養分含量降幅較大。第三，經過煙稻或稻稻周年種植之后，稻稻連作的土壤堿解氮含量略有提高，有效磷含量略有降低，而速效鉀含量下降明顯；煙稻復種條件下土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量均呈增加趨勢，其中增幅最大的是有效磷含量。

從以上各時間點土壤養分含量的比較可見，寧鄉煙區煙農施肥習慣存在一些問題，對當地水稻與煙草的施肥情況評價如下：（1）早稻氮肥施用基本合理，但是磷鉀肥施用量略顯不足，磷肥用量應在現有基礎上增加10%左右；（2）煙草施肥量過大，氮肥用量可在現有基礎上下降10%左右，而磷鉀肥用量應下降1/3左右；（3）雙季晚稻與煙后晚稻肥料用量基本合理，煙后晚稻很好地利用了煙草季的殘余養分；（4）從周年來看，寧鄉煙區稻稻連作制應適當加強鉀肥施用，而煙稻復種制應整體下調肥料施用量，尤其是磷肥用量。

[1] 李艷芳，袁珍貴，易鎮邪，等. 3個煙后晚稻品種產量性狀與養分利用及對氮肥的響應[J].作物研究，2013，27（2）：103-107.

[2] 尹永強.煙稻輪作種植模式探討[A]. 廣西煙草學會2007年度學術年會論文集[C]. 南寧：文本煙草學會，2008：138-140.

[3] 易鎮邪，傅莉斌，劉 劍，等. 煙后晚稻產量形成特性與施氮效應研究[J].湖南農業科學，2011，（21）： 13-15，18.

[4] 谷云松，曾小平，梁鈺彬，等.不同施氮量對耒陽市煙—稻輪作晚稻的影響研究[J].湖南農業科學，2013，（3）：41-43.

[5] 鮑士旦. 土壤農化分析[M]. 北京：中國農業出版社，2000.

[6] 程艷麗，鄒德乙. 長期定位施肥殘留養分對作物產量及土壤化學性質的影響[J].土壤通報，2007，38（1）：64-67.

[7] 羅建新，石麗紅，龍世平. 湖南主產煙區土壤養分狀況與評價[J].湖南農業大學學報（自然科學版），2005，31（4）： 376-380.

[8] 鄭立臣，宇萬太，馬 強，等. 農田土壤肥力綜合評價研究進展[J].生態學雜志，2004， 23（5）：156-161.

[9] 洛東奇，白 潔，謝德體. 論土壤肥力評價指標和方法[J].土壤與環境，2002，11（2）： 202-205.

[10] 梁文旭，靳志麗，李振武. 永州植煙土壤養分狀況及施肥建議[J].作物研究，2012， 26（4）：377-381.

[11] 張 紅，李洪斌，張楊珠. 湘南煙區煙稻輪作和稻稻連作田土壤肥力質量的比較[J].湖南農業科學，2010，（13）：52-56.

（責任編輯：朱瓊瓊）

Effects of Tobacco-rice and Rice-rice System on Yield, Nutrients Accumulation of Late Rice and Nutrients Content in Soil

LI Yan-fang1,2，CHEN Ping-ping1，LI Juan1，HUANG Song-qing3，YI Zhen-xie1，TU Nai-mei1
（1. College of Agronomy of Hunan Agricultural University/Southern Collaborative Innovation Center for Grain and Oil Crops in China, Changsha 410128, PRC; 2. Youxian Agricultural Bureau, Youxian 412300, PRC; 3. Changsha Tobacco Company, Changsha 410007, PRC）

Differences in yield and nutrients accumulation of late rice, nutrients content in soil between tobacco-rice and rice-rice system were analyzed with paddy f eld of long-term tobacco-rice rotation and rice-rice cropping in Yujia'ao town, Ningxiang county as research objectives. The results showed that: (1)long-term rice-rice cropping could slightly increase the soil total K content, and decrease the content of total N and total P, while long-term tobacco-rice rotation could increase the content of total N and total P in soil. (2)Tobacco-rice rotation could increase the contents of available nutrients, especially content of available P. While in rice-rice cropping paddy f eld, content of available N was increased slightly, content of available P and available K were decreased. (3)Tobacco-rice rotation was advantageous to improve the dry matter accumulation, yield, contents of N, P and K, and accumulation of N, P and K, in which content of P showed more clear increasing trend. The results showed that long-term tobacco-rice cropping in Ningxiang tobacco-planting area had obvious effect on late rice for the higher level fertilizer application.

tobacco-rice rotation; late rice; yield; soil nutrient

S511.062

：A

：1006-060X（2015）10-0013-04

DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.11.004

2015-03-18

國家科技支撐計劃項目（2011BAD16B01，2012BAD04B10-01，2013BAD07B11-02）；湖南省科技計劃項目（2013NK3036）；長沙市煙草公司科技項目（12231）

李艷芳（1987-），女，湖南藍山縣人，農藝師，主要從事農業技術推廣工作。

易鎮邪