植煙土壤保育及改良技術的研究進展

郭亞利， 劉錦華， 王仕海

(1.貴州省煙草公司黔西南州公司， 貴州 興義 562400； 2.中國煙草總公司貴州省公司， 貴州 貴陽 550000)

植煙土壤保育及改良技術的研究進展

郭亞利1， 劉錦華1， 王仕海2*

(1.貴州省煙草公司黔西南州公司， 貴州 興義 562400； 2.中國煙草總公司貴州省公司， 貴州 貴陽 550000)

土壤條件是優質煙系統工程的基礎，是影響煙葉質量的首要環境因素，植煙土壤保育與改良技術正從現代煙草農業土壤利用的普通問題發展為瓶頸問題。為及時解決植煙土壤有機質含量下降、土壤板結、生物活性降低、土壤酸化和土壤養分供應失衡等問題，有效推進特色優質煙葉生產和現代煙草農業發展。從烤煙種植制度、現代平衡施肥技術、土壤改良技術和重金屬污染修復技術等方面進行綜述，指出了植煙土壤保育和改良的發展方向。

植煙土壤； 保育； 改良； 現狀； 發展方向

土壤是煙葉種植的重要載體和煙葉養分的主要來源，優質土壤是生產優質煙葉的重要條件之一，而疏松的耕層，良好的通氣和適宜的土壤田間含水量等是生產優質煙的重要土壤條件[1-2]。但是，如果不遵循植煙土壤用養結合的基本規律，如長期連作、大量施用無機肥和耕作措施不當等，缺乏對植煙土壤良好的培肥措施，就會導致土壤有機質含量下降、土壤板結、生物活性降低、土壤酸化、土壤養分供應失衡，難以滿足烤煙生長所需營養的平衡，影響煙葉產量和內在品質的提升[3-6]。近年來，眾多科技工作者圍繞植煙土壤保育和改良開展了大量研究工作，豐富了植煙土壤保育技術措施，推動植煙土壤向有利于烤煙正常生長的方向轉化。從種植制度、現代平衡施肥技術、土壤改良技術和重金屬污染修復技術等方面進行綜述，以期為同類研究及生產應用提供參考，有效推進特色優質煙葉生產和現代煙草農業的發展。

1 烤煙種植制度

通過建立合理的輪作、套種、間種和復種等種植制度，促進煙田生態系統的良性循環，調節利用植煙土壤肥力，減輕部分病蟲害危害，能夠充分利用有限的生產資源獲得較高的種植效益。

1.1 煙-稻輪作

煙稻輪作制被認定是稻區最佳的烤煙栽培制度。其不僅能充分均衡地利用土壤營養元素，提高肥效，保持、恢復和提高土壤肥力，而且能有效減少病蟲雜草的危害，實現煙、糧雙豐收，取得較高的經濟效益。主要優點：1) 減輕病蟲雜草危害。何念杰等[7]人調查發現，煙稻輪作能有效地控制煙草青枯病等土傳病害，并能減輕煙草赤星病和煙草野火病等葉斑類病害的危害。周興華[8]研究表明，稻煙輪作對土傳病害的防治效果特別顯著，對赤星病、蛙眼病等其他病害也能起到減少初侵染源、降低危害的作用。楊國勝等[9]研究指出，實行水旱輪作，憑借煙株殘體內含有的大量煙堿，對防治晚稻病蟲害較為有效，一般可節省農藥費30%～50%。2) 提質增效。李水珍[10]的研究也表明，稻煙輪作可使烤煙增產24.0%～29.4%，水稻增產12.9%～13.1%；另有研究表明，烤煙和水稻合理輪作能顯著改善和提高煙葉的產質量，明顯提高經濟效益。3) 均衡利用土壤養分，提高肥效。煙稻輪作，在水旱交替的耕作措施下，可一定程度上調節土壤有機物質的積累和分解，保持和提高土壤肥力，有利于作物高產、穩產，提高煙葉的產量和品質。實行水旱輪作，煙草種植期由于土壤通風狀態好氧氣供養較足，可消減土壤在漬水條件下積累的有害物質，能貯存或釋放更多的養分供煙草后作吸收利用，從而使煙糧雙豐收。水稻與烤煙輪作，在淹水條件下可使磷素有效性提高，在煙田施用磷素對水稻增產有一定的作用，還可減少水稻土長期淹水產生的還原性有毒物質數量。同時，煙草和水稻的根系深淺和伸展范圍也不同，深根的煙草和淺根的水稻輪作，可充分利用土壤耕層及耕層以下的土壤養分。4)改善土壤理化性狀，保持、恢復和提高土壤肥力。煙稻輪作對土壤理化性狀影響顯著，可促進土壤微生物活動、增加團粒結構、加大土壤孔隙和降低土壤緊實度，從而改變土壤的結構和性狀；滯水特征明顯改善，促進有機質的分解、更新，減少土壤中還原物質，改善土壤次生潛育化現象，提高pH值，防止土壤板結、酸化，從而起到改良土壤的效果；晉艷等[11]研究發現，煙稻水旱輪作土壤的pH、有機質、全鉀、速效硼、速效鋅、CEC和交換性鎂均高于連作，但土壤中的有效磷和有效鉀含量明顯低于輪作田。

湖南、四川、貴州、廣西和云南等煙區的水利條件較好，排灌方便，土壤肥力多為中等或偏高，土壤質地多為壤土，年度間煙葉產質量較為穩定，煙稻輪作的種植模式迅速得到擴大。但是，對于煙稻連作時間較長的煙區，可實行間歇性的輪作方法，即在同一地段進行3～5年煙稻輪作后，更換作物間隔種植，有計劃地更換另一個地段進行煙稻輪作，原來長期淹水的地段可以考慮改種雙季稻，或在適當的年份種植綠肥養地，保證土壤養分的持續供應能力，實現煙葉生產的可持續發展。

1.2 前作種植綠肥

烤煙前作作物通過影響土壤理化性質、微生物活性和土傳病害來影響后作烤煙。前作種植綠肥，其根系發達，可穿透較緊實的中下層土壤，加厚耕層，疏松土壤；翻壓還田后可提高土壤碳氮比，增加土壤有機碳含量，提高土壤供肥能力；綠肥能使土壤中難溶性養分轉化，以利于作物吸收利用，如綠肥在生長過程中產生的分泌物和翻壓后分解產生的有機酸，能使土壤中難溶性磷、鉀轉化為作物可利用的有效性磷、鉀；綠肥能改善土壤理化性狀，綠肥翻入土壤后，能使微生物迅速繁殖，促進綠肥分解，除釋放出大量有效養分外，還形成腐殖質，其與鈣結合可使土壤膠結成團粒結構，使土壤疏松、透氣，保水保肥力強，調節水、肥、氣、熱的性能好，有利于作物生長；還田后，可顯著改善煙葉香氣質和香氣量。

崔鳴等[12]研究表明，紫花苜宿是適宜連作重茬烤煙地種植的綠肥作物，種植后土壤有機質和全N增加幅度>5%，堿解氮、速效磷、有效銅、有效鋅和有效硼均有一定程度提高，促使植煙土壤向有利于烤煙生長的方向轉化。胡健康等[13]研究發現，翻壓綠肥箭舌豌豆的田塊，烤煙的大田生育期延長，抗病性增強，肥料成本降低，經濟性狀明顯提高，產值增加2 023.47元/hm2，中上等煙率提高1.65百分點。可見，綠肥具有良好的土壤改良效果。羅玲等[14]報道，連年翻壓綠肥能顯著提高土壤孔隙度，降低土壤容重，與對照相比，翻壓3年處理的土壤孔隙度提高1.7%，土壤容重率降低3.6%，翻壓綠肥能明顯提高土壤有機質、堿解氮、速效磷和速效鉀含量，調節土壤pH，改善煙葉品質，且隨著翻壓年限的增加，土壤理化性狀和煙葉品質改善的趨勢也越明顯。

近年來，在云南師宗、曲靖及宣威、四川冕寧縣、貴州黔西南和畢節、陜西安康和廣西百色等煙區推廣應用，有利于改善植煙土壤，促進烤煙的可持續發展。

1.3 秸稈還田

秸稈還田主要通過增加土壤有機質含量，將土壤中粒徑較小的粉粒或粘粒通過膠結作用，形成粒徑0.05～2 mm的水穩性團聚體，改善土壤的通透性和耕性。一般煙田經2～3年秸稈還田后，土壤有機質提高0.1～0.27百分點，容重下降0.032～0.062 g/cm3，土壤總孔隙度增加1.25%～2.04%(表)。

表 不同處理連續5年秸稈還田土壤的團聚體

Table Aggregates in five-year soil with straw returning of different treatments

處理Treatment粒徑 Grainsize0．05～1mm0．001～0．05mm<0．001mm對照CK277．0683．339．7單施NPK312．0656．433．4 Singleapplication ofNPKfertilizersNPK+稻草410．0570．918．9 NPK+straw

所以秸稈還田對改良土壤、平衡土壤養分，特別對補充土壤鉀素的不足有重要意義。可以極大地提高土壤速效鉀含量，秸稈還田煙田一般產量增加8.3～105.1 mg/kg，平均比不還田處理產量提高38.8 mg/kg，相當于多施鉀肥5.8 kg/667m2。秸稈中鉀容易分解釋放并被作物吸收利用。秸稈還田可增進土壤生物活性，增加土壤微生物數量，促進土壤呼吸作用，提高土壤酶活性。還田秸稈為土壤微生物的生長繁殖提供豐富的營養和能量，使微生物數量增加，在高肥力土壤中約增加50%，在瘠薄土壤上增加更為明顯，可增加2倍左右。同時，由于土壤中微生物數量的增加，土壤的呼吸強度亦大大增加，在肥沃土壤上秸稈還田后CO2釋放量增加8.3%～43.7%，在瘦瘠土壤增加1.5%～117.8%。秸稈還田后，土壤中堿性磷酸酶、脲酶和過氧化氫酶等都有不同程度的增加。秸稈還田同時可以改善農田生態環境，其中以覆蓋還田效果最為顯著。覆蓋秸稈后冬天5 cm地溫提高0.2～0.5℃，夏天高溫季節降低2.5～3.5℃，土壤水分提高32%～45%，雜草減少40.6%～44.9%。

秸稈還田能夠增加土壤有機質和礦質營養，改善土壤物理性狀，減少土壤流失，秸稈腐解所產生的有機酸類物質可以溶解和保持土壤中的礦質養分，提高其生物有效性。當前煙區主要采取的是稻草、玉米和小麥秸稈還田等。一般情況下，直接施用的秸稈等有機物當季并不能為作物提供較多養分。主要作用是能保持土壤含有足夠的有機質和改良土壤結構，為植物提供碳源，為土壤微生物提供養料。使用禾本科作物秸稈能改善土壤通透性，調控烤煙氮素營養，使烤煙硝態氮前高后低，進而改善煙葉質量。

2 現代平衡施肥技術

2.1 測土配方施肥

測土配方施肥技術具有準確、高效等特點，在實施過程中需要各步驟緊密相連，任何一個環節出現問題，都會影響該技術在烤煙平衡施肥中的作用。在烤煙平衡施肥研究中需要不斷加強田間試驗、土壤養分測試技術、肥料配制和數據處理等方面的創新，不斷提升測土配方施肥技術與烤煙營養規律之間的耦合，更好地發揮該技術的優點在烤煙平衡施肥中的作用。

2.2 精準施肥

精準施肥技術是依據土壤養分狀況，作物需肥規律和目標產量，調節施肥量、氮磷鉀比例和施肥時間，達到提高化肥利用率，最大限度的利用土地資源，以合理的肥料投入量獲取最高產量和最大經濟效益，保護農業生態環境和自然資源的目的。關鍵技術：一是基于施肥區域的土壤養分空間變異規律，實現土壤養分測試和作物營養診斷的精準；二是確定適宜的施肥模型，實現施肥決策的合理；三是采用合理的施肥方式，實現肥料施用的精準化。魏彬等[22]研究發現，基于SPAD儀的烤煙實時氮肥追施的精準施肥方式可顯著增加各部位葉片的葉面積和單葉重，烤后上中等煙比例、均價和產值顯著增高，烤煙的氮肥農學利用效率和氮肥吸收利用率顯著高于農戶慣用施肥模式。夏海乾等[23]研究表明，利用DGPS技術進行網格定位取樣、GIS技術進行土壤養分分析和管理，形成的烤煙精準施肥配方對煙葉產值、均價和上等煙率分別提高2.4%、3.0%和3.6%，肥料投入成本平均降低220元/t。表明，根據土壤肥力和烤煙營養規律進行的精準施肥，能協調煙株營養，直接減少肥料成本投入，間接提高肥料利用率和增加煙農收入。宋晶等[24]利用GIS，建立了具有施肥咨詢與配方推薦等功能的煙田施肥推薦支持決策系統。陳偉強等[25]提出了基于GIS的煙草精準施肥配方系統框架，建立了平頂山煙區生態環境空間數據庫、精準施肥配方模型，建立了模型參數以及參數修正的專家模型。這些精準施肥技術提高了肥料利用率，優化了植煙土壤環境。張云貴等[26]提出，分散經營條件下養分管理分區的步驟為土壤養分插值、以地塊為單元統計土壤養分、依據施肥模型針對地塊進行肥料養分推薦、聚類分析肥料養分形成養分管理分區；同時指出，土壤養分變異主要來源于結構因素，無機氮的有效變程最小，控制采樣密度，精準養分管理的網格采樣間距在50 m左右。烤煙精準施肥可分別節約氮10.7%、磷10.3%，增收5 454.63元/hm2，扣除因增加鉀肥0.5%和土壤測試成本，精準養分管理節本增效5 140.9元/hm2。但是，GIS與計算機結合建立的施肥系統不是未來烤煙生產平衡施肥、精準施肥的發展方向。烤煙施肥系統的研究會向多尺度、高精準、便捷等方向發展。

2.3 滴灌施肥

滴灌施肥技術是根據作物生長各階段對養分的需求和土壤養分的供給狀況，準確將肥料補加和均勻施在作物根系附近，并被根系直接吸收利用的一種施肥方法。灌溉施肥的原則是根據作物的吸收規律提供養分，需要多少提供多少。采用灌溉施肥技術可以很方便地調節灌溉水中營養物質的數量和濃度，使其與植物的需要和氣候條件相適應。可以大幅度提高化肥利用率，提高養分有效性。促進植物根系對養分的吸收，提高作物的產量和質量，減少養分向根系分布區以下土層的淋失。還可以大幅度節省時間、運輸、勞動力及燃料等費用，實施精確施肥。

向鵬華等[27]研究表明，在不影響煙葉生產效益的基礎上，一管雙行處理較一管單行處理能節約滴管帶成本近50%，煙葉產量和產值分別提高2.2%和7.2%，上部煙葉香氣質提高，雜氣和刺激性減少，煙葉質量得到一定程度改善，說明一管雙行膜下滴灌結合施肥，不僅可降低生產成本，而且烤煙生產效益和煙葉質量也略有提高。2015年云南普洱市景東縣采用滴灌施肥5.33 hm2，大大提高了施肥效率，大幅度減低人工成本，達到了減工降本的目的。

3 土壤改良技術

3.1 調理劑改良

3.1.1 土壤改良劑 其是主要用于改良土壤的物理、化學和生物性質，使其更適宜植物生長，而不是主要提供植物養分的物料。目前，常用的植煙土壤改良劑有生石灰、熟石灰、石灰石粉、白云石粉、鈣鎂磷肥和一些工業廢渣。白云石粉、鈣鎂磷肥和工業廢渣成本低、效果好，還能補充鎂和其他微量元素，但其與土壤的反應較慢，適宜在栽煙前約2個月施用。雷波等[28]認為，在貴州施用石灰、聚丙烯酰胺(PAM)和石灰+PAM土壤改良劑對煙株農藝性狀無明顯影響，但能改善煙葉外觀，降低煙堿含量，提高煙葉產量、總糖和還原糖含量及吸食質量。其中，混合施用石灰+PAM的效果最好。朱潔等[29]認為，在云南施用田佳寶土壤改良劑煙葉品質明顯提高，中上等煙比例提高7.9%～18.2%，煙葉均價提高0.07～0.28元/kg，提高烤煙對煙草花葉病毒病、野火病和赤星病等主要病害的抗病力。邢世和等[30]認為，在安徽施用以石灰、粉煤灰、白云石、廢菌棒和化肥構成的不同組合改良劑后，耕層土壤細菌、放線菌、磷細菌、鉀細菌和纖維素分解菌的數量、土壤過氧化氫酶、脲酶、磷酸酶和纖維素酶的活性及烤煙產量均比對照有不同程度提高。其中，添加廢菌棒處理的微生物數量、酶活性和烤煙產量變化明顯高于無添加廢菌棒處理，以石灰+菌棒+常規化肥改良劑組合的效果最好。尚志強等[31]認為，在云南普洱施用閔康生物土壤改良劑的烤煙原煙化學成分最好。

針對土壤粘重、容重較高，煙株根系生長處于一種土壤緊實脅迫環境下等問題，2011年在濃香型煙葉主產區的河南寶豐、安徽宣城、陜西洛南和隴縣和廣東南雄進行改良土壤物理特性的模擬試驗發現，客土改良可增加土壤通透性和降低容重，從烤煙移栽后40 d開始，根系縱、橫向生長及其重量均隨土壤容重的降低表現為增加的趨勢；降低土壤緊實度，促進了根系總吸收面積、活躍吸收面積和根系脫氫酶活性的大幅度提高，同時煙葉的開片和熟性得到改良，煙葉含糖量提高，甜感增加，顯著改善煙葉的質量狀況和風格特點，濃香型特色更加突出。

目前，在南方酸性土壤產區施用石灰性物質進行改良，在北方堿化土壤產區施用石膏等改良劑，也可施用砂土改良粘性土壤，不同程度改善了植煙土壤結構，更適宜于烤煙正常生長。

3.1.2 土壤調節劑 其是以農用保水劑及富含有機質、腐殖酸的天然泥炭或其他有機物為主要原料，輔以生物活性成分及營養元素組成，經科學工藝加工而成的產品，有極顯著的保水、增肥和透氣三大土壤調理性能。能夠打破土壤板結、疏松土壤、提高土壤透氣性和降低土壤容重等，提高土壤微生物活性和肥水滲透力；具有改良土壤、治理荒漠、保水抗旱、增強農作物抗病能力、提高農作物產量、改善農產品品質和恢復農作物原生態等功能。

茍久蘭等在[32]貴州盆栽試驗中發現，施用土壤調理劑對酸性土壤pH有明顯的改良作用，施用3次能使土壤pH提高0.14單位，且能活化酸性土壤中磷、鉀營養元素，促進煙株對鉀元素的吸收，增加生物產量和改善煙葉品質。楊蘋等[33]認為，在四川施用化學調節劑，能夠提高烤煙成熟期農藝性狀和土壤含水率，烤煙的產量和產值均顯著高于對照，具有一定的保水抗旱作用和明顯的增產增質效果，尤其是在旺長期施用保水劑的效果最好，可在干旱煙區大面積推廣。熊淑萍等[34]認為，FeSO4、ABT4和黃腐酸鹽組合能減緩褐土和砂姜黑土烤煙生長后期葉片的總N含量下降，均能促進褐土、砂姜黑土和潮土烤煙葉片可溶性糖含量的積累，提高褐土煙葉中K含量，粒飽豐處理可降低褐土和砂姜黑土煙葉中總N含量和潮土煙葉中可溶性糖含量，提高砂姜黑土與潮土煙葉中的K含量。FeSO4、ABT4和黃腐酸鹽組合和粒飽豐調節劑均可提高褐土、砂姜黑土和潮土煙葉的煙堿含量，且以FeSO4、ABT4和黃腐酸鹽組合的效果較好。劉巧真等[35]發現，在河南煙田施用土壤生態調節劑和微生物肥可降低烤煙生育前期根區土壤pH，提高過氧化氫酶和堿性磷酸酶活性，增加土壤微生物總量，提高烤后煙葉評吸質量；施用腐植酸和硫磺可明顯降低根區土壤pH和酶活性，增加土壤微生物總量，但對烤后煙葉香氣質和香氣量提高不明顯，并且燃燒性變差。說明，土壤生態調節劑和微生物肥可改善根區土壤微生態環境，提高煙葉質量。

3.2 有機肥改良

有機肥含有農作物所需要的各種營養元素和豐富的有機質，是一種完全肥料。施入植煙土壤后，分解慢，肥效長，養分不易流失，能提供烤煙生長所需的養分和土壤微生物活動所需的碳量及能量，促進土壤養分的有效化，提高土壤保肥保水能力、酸堿緩沖性和土壤酶活性，加速土壤團聚體形成和改善土壤的物理性狀，起到改良土壤、培肥地力、提高煙葉品質的作用。目前，有機肥主要包括自制堆肥、漚肥、廄肥、沼肥、秸稈、綠肥、餅肥和商品有機肥等。

高忠淵[36]認為，30%雞糞有機肥明顯降低土壤容重，土壤pH最穩定，顯著增加移栽50 d后土壤有機質含量；王鎮[37]認為，生物有機肥和芝麻餅肥能顯著促進土壤養分的釋放，供給煙葉生長需要，能顯著提高土壤中CAT和PPO活性，從而促進土壤中有機物料和有機質的腐殖化過程，有利于提高肥料利用率。楊麗萍等[38]發現，菜餅肥和腐熟秸稈能降低土壤容重，提高土壤孔隙度。王美新等[39]研究發現，施用EM生物有機肥對中和植煙土壤酸性、提高植煙土壤有機質、速效氮、速效磷和速效鉀含量具有明顯作用，且以施用EM生物有機肥3 000 kg/hm2對改良土壤的綜合效果最好。霍光等[40]認為，施用生物有機肥能顯著提高土壤供應養分的能力。王巖等[41]研究指出，施用有機肥可以促進土壤有機質的更新，土壤全N和全C含量較對照少量增加，土壤綜合肥力水平提高。李正風等[42]研究表明，秸稈直接覆蓋還田可培肥土壤，改善土壤理化性質，增加土壤有機質，使土壤有機質年均遞增0.05%～0.1%，增加土壤堿解氮和速效鉀等速效養分。楊云高等[43]研究表明，增施有機肥可提高土壤pH，同時還可提高土壤耕層的堿解氮、速效磷、速效鉀及硼和鋅等微量元素含量。

3.3 有益生物改良

培養有益生物也是改良植煙土壤的一種途徑，且微生物肥料是活體肥料能改善土壤物理性狀，有利于提高土壤肥力。據報道，煙田施用生物鉀肥后，土壤速效鉀含量增加30.2～48.6 mg/kg。曹本[44]研究表明，施用500 g/667m2生物鉀肥后，土壤速效氮含量略有增加，速效磷含量比對照增加54.0%，速效鉀比對照增加16.7%。其他研究結果也表明，施用生物鉀肥能活化土壤磷、鉀養分，提高速效養分含量。保得生物肥是一種復合菌劑，在施用等量鉀肥的情況下，土壤有效鉀含量，均以施用生物肥(保得、海沃、增產菌)的處理高于未施生物肥的對照，增加幅度為3.7%～29.8%。其中，施用保得生物肥的增加幅度最大。未種烤煙的室內培養試驗也證明了生物肥的解鉀作用。與對照相比，生物肥處理的土壤有效鉀含量增加5.5%～15.5%。烤煙葉片含鉀量也隨生物肥施用量增加而增加。李彰等[45]認為，微生物土壤改良劑能明顯改善旺長期土壤耕層的物理性狀和生態環境，土壤相對含水量及土壤溫度明顯增加，0～20 cm耕層土壤容重顯著降低。

3.4 地膜覆蓋及殘留控制

煙草地膜覆蓋栽培的基本原理是利用植煙壟體表面覆蓋的超薄型塑料地膜的隔離功能，形成膜下植煙土壤和膜上近地表空間特殊生態環境的改變，對煙草的生長、發育、養分吸收與代謝規律、煙葉成熟產生復合的影響效應，集成關鍵管理技術，促進地膜覆蓋栽培的煙葉生長、成熟和內含主要化學成分及其含量符合或接近優質烤煙生產目標所定品質標準和產量指標，實現定向培育所定品質類型的優質煙葉目標。

李鳳芝等[46]研究表明，烤煙覆蓋地膜對旺長期前膜下10 cm土壤的增溫效果和移栽后50 d至采烤完土壤保濕作用明顯。劉愛民等[47]認為，地膜覆蓋能明顯增加土壤溫度，改善溫、水、光等氣象條件，從而改善烤煙生長的生態環境，有利于烤煙的生長，并提高其產值量。周國生[48]認為，煙-稻輪作區烤煙覆膜栽培能提高5～20 cm土層地溫1.5～1.8℃，從而縮短生育期，減少肥料流失。地膜覆蓋能有效提高土壤溫度1.2～8.3℃；促進煙株干物質的積累和養分的吸收利用。

但是，清除地膜時總有一部分殘留土壤，不妥善處理會對土地造成極大的白色污染，長期累積會造成土壤中地膜殘留危害。據英美公司在云南等煙區的取樣調查發現，地膜殘留量高達23.3 kg/667m2，片數接近4萬片，致使土壤結構破壞，煙株肥水吸收和根系生長發育受阻，并且造成土壤水分下滲困難，引發次生鹽堿化。針對農膜不能有效回收利用的現狀，2013—2015年，貴州遵義市煙草分公司成功自主組裝廢舊農地膜流水加工生產線，形成了“煙草組織、補貼引導、分類回收”的回收工作機制和“合作社運作、訂單式生產、多元化利用”的運行模式，為構建資源節約型、環境友好型社會奠定了良好基礎。

4 重金屬污染修復技術

土壤是煙葉中重金屬的源頭，且土壤重金屬污染具有隱蔽性、長期性和不可逆性等特點，導致植煙土壤退化，煙葉品質降低。土壤重金屬污染的治理修復途徑：一是將重金屬從土壤中轉移走，即去除化；二是改變重金屬在土壤中的形態，使其固化或鈍化，將重金屬的活性降到最低，減少其在土壤中的遷移性和生物可利用性，即穩定化。目前，土壤重金屬污染修復技術有物理化學修復技術(換土法、土壤淋溶、電化學修復、原位固定修復、重金屬螯合、重金屬拮抗劑和表面活性劑)、生物修復技術(植物修復、微生物修復和動物修復)、農業生態修復(農藝措施修復和生態修復)等，而常用的植煙土壤重金屬修復技術有改良劑原位修復、植物修復和農藝措施修復等。

4.1 改良劑原位修復

改良劑原位修復主要指通過添加外來物質，改變土壤化學性質，如通過調節土壤酸堿度、氧化還原電位和陽離子交換量及其他化學性質(如土壤氧化鐵、氧化錳和氧化硅等的活性)，或者直接與重金屬相結合，從而改變重金屬的形態及其生物有效性等，最終抑制或降低作物對重金屬的吸收。其作用機制主要包括吸附作用、沉淀作用和絡合(螯合)作用。常用的改良劑分為無機改良劑和有機改良劑。胡鐘勝等[49]通過在重金屬污染典型植煙土壤中添加多種類型的改良劑(凹凸棒土、有機肥、活性炭和動物骨粉)均可降低烤煙重金屬含量。也有許多研究通過同時添加無機和有機物料以降低重金屬的生物有效性。

研究表明，土壤施加堿性無機改良劑(石灰、熟石灰等)后，土壤pH明顯提高，重金屬生物有效性隨堿性無機改良劑用量的增加而急劇降低。添加碳酸鈣對降低紅壤有效態Cd含量也具有顯著效果，并能使紅壤中可溶態和交換態Cd明顯向有機態、鐵錳氧化物結合態和硫化物態轉化[50]。陳曉婷等[51]研究發現，鈣鎂磷肥可以顯著提高土壤pH，降低交換性Pb含量，從而抑制作物對Pb的吸收。粘土礦物可以降低土壤DTPA提取態重金屬鉛和鎘含量，同時減少重金屬在烤煙中的積累。張敬鎖[52]認為，有機酸明顯增加了作物對Cd的吸收。David等[53]發現，有機物料提高了土壤CEC和緩沖性能，改變了土壤理化性質，減少了作物體內Cd和Pb含量。

4.2 植物修復

金屬污染土壤的植物修復，是采用植物對重金屬的忍耐和超量積累能力并結合共生的微生物體系來實現對重金屬污染環境的修復。這種技術的關鍵是選育對重金屬具有忍耐和超量積累能力的植物品種。自然的重金屬超富集體往往具有生物量較低、生長緩慢、生長周期長且只能超積累某種重金屬等缺點。目前，利用基因技術，培育出生物量高、生長快且可同時超富集多種重金屬的高效超富集植物。據報道，將重金屬抗性基因金屬硫蛋白基因導入歐洲油菜和煙草，所得的轉基因植株能耐受CdCl2濃度高達0.1 mm。研究表明，某些植物引入金屬硫蛋白后，對Cd、Cu等的耐性或吸收明顯提高。植物修復技術的處理費用低，而且屬于原位修復技術，能在不破壞土壤生態環境、保持土壤結構和微生物活性的情況下，通過植物的根系直接將大量的重金屬元素吸收，通過收獲植物地上部分來修復被污染的土壤。

4.3 農藝措施修復

煙葉中重金屬含量的高低和土壤重金屬含量有密切關系外，還和煙葉生產過程中的農藝措施關系密切，通過調節土壤pH、有機質和水分等因素，改變土壤重金屬活性，降低其生物有效性，減少從土壤向煙草的轉移。國際上一些知名煙草公司和研究機構正采用生物技術和基因工程技術對煙草品種進行改良，以提高煙草對Cd的抗性，減少煙草對土壤Cd的吸收；實施水旱輪作降低土壤的氧化還原電位，能夠降低重金屬的活性，減小對煙草的危害；合理施用有機肥、化肥和農藥可提高植煙土壤的安全性。周孚美等[54]發現，茶粕和菜粕作基肥施用，可顯著降低植煙土壤中容易被煙株吸收的水溶態鎘和弱酸提取態鎘的含量，提高植煙土壤中不能被煙株吸收的還原態鎘和殘渣態鎘的含量。

5 植煙土壤保育與改良的發展方向

土壤條件是優質煙系統工程的基礎，是影響煙葉質量的首要環境因素[55]。從大農業發展趨勢看，環境友好的耕地保育技術正全面替代高能量投入的耕地管理技術；而從現代煙草農業發展趨勢看，植煙土壤保育與修復技術正從現代煙草農業土壤利用的普通問題發展為瓶頸問題。

為現代煙草農業發展提供良好的土壤平臺，維持土壤養分平衡和土壤性狀的穩定，應從有利于增加煙農收入、有利于改善煙葉質量、有利于充分利用自然優勢、有利于煙區長遠發展的角度出發，突出煙田土壤改良技術，減少不利生態條件對煙葉產質和效益的影響。

一是植煙土壤保育與修復技術的提升與應用。一方面，適用成熟土壤保育技術的全面應用。各煙區根據自身植煙土壤現狀和存在問題，結合栽培習慣，有針對性地推行輪作換茬耕作制度、秸稈還田、綠肥還田、增施有機肥和測土配方等有效的土壤保育修復技術，培育生產優質煙葉的土壤環境，為烤煙生長提供有利土壤環境，為現代煙草農業發展夯實基礎。另一方面，引領土壤保育修復技術的提升與突破。針對植煙土壤保育修復的瓶頸問題，結合現代煙草農業發展新要求，有重點的進行生物修復深化、重金屬阻控、有機質提升、信息化技術有效利用、水肥一體化供應技術、新平整植煙土地快速提升等方面的探索，有效提升現有植煙土壤保育修復技術，尋求更先進、更有效的植煙土壤保育修復新技術，以實現植煙土壤的健康、快速的有效保育與修復。

二是植煙土壤保育與修復政策的制定與培育。如果缺乏強有效的組織管理措施或政策引導、推進新技術、適用技術，再好的技術也發揮不了本身的作用。各產區根據自身烤煙生產現狀，結合我國耕地保育推出的有機質和有機肥補償政策、測土配方施肥補助政策和草原生態保護補助獎勵政策等，探索尋求支撐植煙土壤保育工作長期發展的技術投入、生產投入和體系建設等方面的政策及投入機制，為植煙土壤保育修復技術提供強有力的政策支持。

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(責任編輯： 劉 海)

Advances in Conservation and Improvement Technology of Tobacco-growing Soils

GUO Yali1, LIU Jinhua1, WANG Shihai2*

(1.QianxinanBranchCompany,GuizhouTobaccoCompany,Xingyi,Guizhou562400; 2.GuizhouTobaccoCompany,ChinaTobaccoCorporation,Guiyang,Guizhou550000,China)

Soil conditions, the basis of high-quality tobacco systems engineering, are the major environmental factors influencing tobacco quality. Conservation and improvement of tobacco-growing soils, a common question in soil utilization of modern tobacco agriculture, is now developing as a bottleneck problem. In order to timely solve such problems as soil OM content falling, soil hardening, biological activity decreasing, soil acidifying, and out-of-balance of soil nutrients supply, effectively promote the development of characteristic high-quality tobacco production and modern tobacco agriculture development, the authors reviewed flue-cured tobacco planting system，modern balanced fertilization technology，soil improvement technology and heavy metal pollution repair technology, and proposed the development direction of the tobacco-growing soils conservation and improvement.

tobacco-growing soils; conservation; improvement; current situation; development direction

2015-08-09； 2016-02-02修回

貴州省煙草公司黔西南州公司資助項目“彰顯黔西南州煙葉特色的養分調控技術研究”(2013-03)

郭亞利(1979-)，女，農藝師，從事煙葉生產技術研究與科技管理工作。E-mail: yaya2003238@163.com

*通訊作者：王仕海(1974-)，男，農藝師，從事煙葉生產技術研究。E-mail: 465062637@qq.com

1001-3601(2016)04-0165-0079-07

S572

A