套作在烤煙生產中的運用

譚小兵　楊煥文　王戈

摘要 為充分發揮套作模式的優勢，挖掘其在煙葉生產中的運用潛力，基于套作模式在烤煙及其他作物中的研究成果，綜述了套作模式對土壤理化性狀、作物產質量、農業種植結構等方面的影響。同時分析了目前主要的烤煙套作模式存在的問題，并提出了今后進行烤煙套作的建議。

關鍵詞 烤煙；套作；茬口矛盾；產質量

中圖分類號 S572 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）08-0064-03

Abstract In order to develop the advantages of intercropping and excavate the potential of its utilization in the production of tobacco，based on intercropping in flue-cured tobacco and other crops research，this article reviewed the influence of intercropping on soil physical chemical properties，yield and quality of crops，agricultural planting structure.At the same time，analyzed the existing main problems of flue-cured tobacco intercropping，and put forward suggestions on intercropping of flue-cured tobacco.

Key words flue-cured tobacco；intercropping；previous crop contradiction；yield and quality

套作指在前季作物生長后期的株行間播種或移栽后季作物的種植方式，也可稱為套種。中國是世界上實行套作最早最普遍的國家之一，套作在中國的運用歷史源遠流長[1]。合理的套作技術可以緩和茬口和農業用工的矛盾[2-3]；通過調節好作物的田間配置來有效提高光能和土地利用率并提高作物產質量，同時利于作物互利共生，提高經濟收入[4-6]；保護生物多樣性促進可持續發展。基于套作技術的優勢，很多作物已形成較為系統的套作模式并已在生產中得到成熟運用[7-11]，而烤煙產質量形成對烤煙生長環境要求較高，以至于套作在烤煙生產中并沒有得到有效運用。現今，我國耕地逐年銳減，加之煙草生產長期單作的現實，導致了生物的單一性、片面消耗養分，土地利用率低下，并導致了病蟲害的嚴重發生等一系列問題，對煙葉的可持續發展造成了巨大的消極影響。基于烤煙在今后很長時間內都將是云南省乃至我國最為重要的經濟作物的現實，為保證農業及烤煙生產的可持續發展，對烤煙種植模式的調整迫在眉睫。本文對前人關于烤煙套作的研究進行歸納整理，進一步闡明套作方式在烤煙生產中的應用及其在種植制度調整、土壤保育和烤煙產質量方面的作用，以期為今后套作方式在烤煙生產中的進一步應用提供一定的理論依據。

1 套作對烤煙生長發育及產質量的作用

1.1 緩和茬口和農業用工的矛盾

茬口指同一塊土地上栽種的作物及其替換次序的總稱[12]。烤煙生產中，足夠長的生育期是煙葉產質量的基本保證，如果采用常規種植模式，即烤煙收獲完成以后再進行小春作物種植，就極易出現小春作物生育期被嚴重壓縮的現象，進而影響到小春作物的產質量[13]。烤煙種植與后茬作物的茬口矛盾非常普遍，因此，充分利用作物生長特點，制訂一套合理的種植模式以減緩烤煙與后茬作物的茬口矛盾勢在必行。針對這一問題，黃正新[3]證明了煙豆套作模式的可行性，此種植模式能在很大程度上解決不同作物之間爭地的矛盾。劉泓翔等[14]利用大蒜收獲較早，與烤煙的共生期短，不與煙苗爭光爭肥這一特性，來緩和大蒜與烤煙之間的茬口矛盾。并且大蒜根系分泌物及枯葉殘體埋入土壤中又可以提高土壤肥力，減少了后期煙草施肥的農業用工。田 峰等[15]研究表明，烤煙套作甘薯在提高烤煙的產質量的同時還可以減少對土壤速效N、P的吸收，并且甘薯能夠充分利用烤煙剩余的肥料，2種作物之間不存在爭肥矛盾。此研究表明，煙薯套作不僅解決了煙薯爭地的矛盾，提高了單位面積土地的收入和復種指數，還利用烤煙剩余的肥料減少了后期種植甘薯所需的一些農業用工及農業肥料的投入，提高了農業生產效率，減少了投入。

1.2 提高光能利用率

大量研究表明，套作可以增加作物的光合作用時間、增大光合作用的面積、改善光照分布和增加光截獲量，增強光、水相互促進作用[4-5]。合理的套作將高矮不同，或生育期早晚不同的作物搭配起來種植，改變了作物群體的層片結構，矮稈作物生長的地方變成了高桿作物通風透光的“走廊”，光線可以直接射到高稈作物的中下部，同時由于矮稈作物的反射作用，上層的漫射光也大大增加。此外，還能夠有效地利用邊行通風透光[12]。煙草是喜光植物，對生育期和光照要求較高，只有足夠的生育期和充足的光照才能夠使其有效完成體內物質積累與轉化。烤煙與其他作物套種時，隨著移栽季節提前，能夠增加光照時間，延長煙株營養生長的時間，有效提高煙葉產質量[16]。程智敏[17]研究認為，煙麥套作模式可以有效提高小麥和煙葉光的照強度。烤煙套種甘薯時，由于紅薯是矮莖作物，不會與烤煙形成爭水爭光現象，在實際生產中表現出相互促進作用[4]。

1.3 提高產質量增加經濟收入

煙草的產量與質量具有同等的重要性，在一定產量條件下，產量和質量可以平衡發展、同時提高[18]。合理的烤煙套作模式可以在保證煙葉產質量基礎上，最大限度地發揮套作作用，進而增加土地產出。目前與烤煙套作的主要作物有非豆科作物（小麥、紅薯、玉米、大蒜等）和豆科作物。喻會平等[19]研究得出，“糧-煙-草”套輪作可以有效提高烤煙產量，煙葉質量也明顯提高；烤煙套作甘薯對煙葉產量無明顯影響，但能提高煙葉產值、中上等煙比例，平衡烤煙各項指標[14，20-23]。另外，烤煙與四季豆[24]、甜脆豌豆等進行套作，均有利于烤煙產質量的提高[25]。

1.4 充分養地，保護生物多樣性

土地利用方式、田間管理措施和耕作方式均是影響土壤肥力變化的重要因素[26] 。在經濟利益驅使下，烤煙連作和單作現象十分普遍，加之煙田用養失衡，造成植煙土壤趨劣，嚴重制約著煙葉生產的可持續發展。大量研究表明，合理的套作模式可以充分利用作物對土壤環境的修復作用，改良土壤的理化性質，促進土壤的可持續利用。煙蒜套作能夠有效改良土壤的酸堿環境，提高烤煙非根際土壤有機質含量和根際土壤有機質含量，同時可以提高烤煙根系活化利用氮素的能力，增強土壤供氮能力，煙蒜套作通過改善土壤的微環境，使固定態磷轉化為有效態磷，提高土壤速效鉀含量，從而有利于烤煙吸收[27]。與非豆科（白菜、馬鈴薯和黑麥草）套作，可以利用非豆科作物與煙株對養分的競爭關系，達到降低煙草后期氮素供應的目的，促進后期煙葉的正常生長。煙田套種白菜、馬鈴薯和黑麥草在煙草不同生育期能顯著降低土壤NO3--N和NH4+-N含量[28]。烤煙套作黑麥草能夠有利于土壤有機質活化，降低了土壤P素和K素含量以及烤煙生長后期土壤N素含量[29]。

同時，土壤耕作對土壤微生物的生命活動起著不同程度的影響，這些影響改變土壤中生命活動的性質和強度，因此，也就改善了土壤的肥力狀況和植物的生活環境[30-31]。長期連作對土壤微生物區系具有較大的消極影響，有益微生物的減少和某些病原菌數量的增殖，會影響植物的正常生長和生命活動[32-34]。烤煙—大豆帶狀套作顯著增加作物根際土壤的細菌、放線菌數量、減少真菌數量；增加土壤氮素代謝相關的氨化細菌、硝酸細菌、亞硝酸細菌、自生固氮菌等功能性微生物數量[35]。小麥—烤煙套作能夠提高土壤耕層中土壤微生物群落多樣性指數。通過改變細菌、放線菌以及真菌的數量明顯提高了煙草土傳病害的相對防治效果，有利于煙草生長[36]。

另外，土壤酶是土壤生態環境中的重要組成部分，對土壤養分的分配和轉移轉化及土壤的復合利用有重要影響[37]。長期連作煙田的轉化酶、脲酶、中性磷酸酶和過氧化氫酶活性顯著下降。這樣直接影響土壤養分的轉化及作物對土壤養分的有效吸收[34，38]。套作可以提升連作土壤酶活性，其中提高過氧化氫酶活性23.75%、脲酶活性38.15%、蔗糖酶活性129.60%[39]。烤煙與苜蓿、黑麥草、蘿卜等作物能提高土壤過氧化氫酶活性。套作通過提高過氧化氫酶、脲酶和蔗糖酶的活性，來提高對土壤養分的吸收利用。

1.5 增強抗病能力

套作模式防治病蟲害是生物多樣性防治病蟲害理論的重要組成部分，即將具有各種抗性基因的作物有效的組合在一起，形成一個具有多個抗性基因的整體，從而到達防控各種病蟲害的目的。薛超群等[40]研究表明，與烤煙單作相比，烤煙間作花生、黑麥草、大蒜均對煙草黑脛病有顯著的防控效果。劉麗芳等[41-42]、曾慶飛等[43]認為，烤煙間作牧草對煙草病毒病、赤星病有明顯的控制效果。候占領[44]研究表明，煙麥套作能夠有效地防控煙草花葉病，最佳防治效果到達97.4%。劉會忠等[45]研究表明，烤煙與小麥套作能極顯著降低烤煙的PVY發病率，特別是雙行小麥單行煙栽培方式對防治烤煙 PVY效果更好。

2 烤煙套作存在的問題及其解決措施

2.1 合理設置共生期

烤煙與套作作物共生期的合理設置是影響煙葉產質量和套作效果的核心問題，烤煙在與其他作物套作時，由于共生期長短的不同，顯然會引起作物之間水、光、肥的利用問題，由此造成農民難以確定套作時間、套作作物和品種。例如煙麥共生期是影響麥套煙生長發育的主要因素之一，研究結果表明煙麥共生期長短能顯著地影響烤煙前期、中期的生長發育進程，對烤煙的成熟采收期、產量、上中等煙比例、煙葉含水量有一定的影響[46]。因此，要基于作物生長發育特征，通過共生期的可塑度來協調套作作物與烤煙之間的競爭矛盾，達到互利共生的作用。例如在烤煙與冬小麥套作模式中，烤煙的移栽時期一般為4月底至5月中旬，這段時間為小麥成熟期，共生期大致為30 d。煙薯套作模式中，在烤煙成熟期套作甘薯，共生期可以為40 d左右。

2.2 田間管理優化

烤煙是一個精耕細作的經濟作物，對于大田整地有著嚴格的要求，如果在其他作物生育后期套作烤煙勢必會造成大田整地難以操作問題。因此，必須將烤煙及其后茬套作作物作為一個有機整體，充分兼顧2種作物特點，進行合理的田間管理措施優化，盡量減少套作給烤煙生產帶來的影響。例如，烤煙整地操作中，應充分考慮后續套作作物，保證烤煙合理的株行距要求。比如小麥后套作烤煙一般采取4行小麥1行烤煙，甘薯套種于煙壟兩邊，每壟2行。

2.3 病蟲害問題

由于不同作物有著不同的感病性，這就可能會造成作物間某些病蟲害的加重。烤煙前作忌茄科作物，因此套作時也不能為茄科作物。楊 承等[47]研究表明煙草馬鈴薯套作對煙草主要病害的發生均有顯著影響，套作會加重青枯病、馬鈴薯Y病毒病、TMV、CMV的發病率。

2.4 施肥技術的問題

不同的作物有著不同的需肥規律，烤煙對N、P、K的需求比較大，特別是K元素是煙草的品質元素。因此，烤煙在與其他作物套作時，施肥量以及施肥種類是一項非常難以把握的技術。農民是難以短時間掌握的，掌握不好就會造成生產成本增加，甚至事與愿違，得不償失。因此，烤煙套作中，烤煙生產堅持施用有機肥為主，以無機復合肥為輔。若是前期作物為烤煙，則套作作物可以較常規水平少施肥甚至不施肥，若后期為烤煙，則套作作物施肥用常規施肥水平。麥煙套作，麥稈還田可以滿足烤煙所需的K肥。烤煙與甘薯皆為喜K作物，且兩者不存在N、P肥的爭肥矛盾，甘薯可以充分利用烤煙剩余的K肥[15]。此外烤煙與豆科作物套作可以提高土壤中N的含量，因此在烤煙生產中可以減少N 的施用量。

3 小結與展望

套作在改善土壤環境，控制病蟲害和提高土地產出方面的作用已毋庸置疑，套作在烤煙生產中的嘗試也已證明，合理的烤煙套作可提高水、肥、氣、熱的利用率，增加作物產量、改善作物品質、抑制雜草滋生和病蟲害的蔓延。鑒于烤煙生產的特殊性，在進行烤煙套作模式研究時，首先必須充分考慮當地的環境條件，因地制宜選擇套作作物的種類。在此基礎上，還應必須選擇具有典型的基因型代表，科學合理地組合，從而形成一個具有多個優良基因的整體，來達到提高產質量，防治病蟲害的作用。此外，套作中還必須考慮作物之間互利互補關系，例如株高、粗壯等問題，合理的配置作物空間結構，盡量做到互利互補。另外，還應充分研究共生期的長短、其他作物與烤煙的水、肥、光的利用，以及大田整地、施肥等問題。

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