稻草還田浸泡時(shí)間對(duì)土壤養(yǎng)分及煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響

陳承亮， 葉建如， 王雪仁， 張珊珊， 王 飛

(福建省煙草公司 三明市公司， 福建 三明 365000)

良好的土壤環(huán)境是優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的前提，稻草還田是改良土壤的重要舉措之一，對(duì)于改善土壤理化性狀，降低煙株根莖病害發(fā)病率和發(fā)病程度，提高煙葉質(zhì)量具有顯著的效果[1-11]。福建三明煙區(qū)主要實(shí)行煙-稻水旱輪作，稻草還田是當(dāng)前植煙土壤的主要保育方式[1，3-4]，但近年來冬季爛冬等無常氣候影響稻草還田后土壤的正常排水落干，影響烤煙起壟整畦質(zhì)量，導(dǎo)致煙農(nóng)對(duì)稻草還田存在一定的畏難心理。為此，研究稻草還田后不同浸泡時(shí)間對(duì)土壤養(yǎng)分及烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響，以期為福建三明煙區(qū)長(zhǎng)期煙-稻輪作模式下稻草還田適宜浸泡時(shí)間的選擇提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試烤煙品種：翠碧一號(hào)，由福建省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所三明分所提供包衣種子。

供試肥料：煙草專用肥，福建三明金明農(nóng)資有限公司。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在福建省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所三明分所署沙陽試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行，試驗(yàn)田土地平整，排灌方便，肥力中等且均勻，砂質(zhì)壤土，前作為水稻。供試初期耕層土壤pH 4.51，有機(jī)質(zhì)含量19.45 g/kg，堿解氮含量140.51 mg/kg，有效磷含量16.6 mg/kg，速效鉀含量40.70 mg/kg。

1.3 方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2015-2016年進(jìn)行，稻草還田后浸泡時(shí)間共設(shè)3個(gè)處理：處理A，浸泡60 d；處理B，浸泡45 d；處理C，浸泡30 d。所有處理均100%稻草還田，即在水稻收割后，將鮮稻草切成3～5段后均勻?yàn)⒃谔镩g，隨后向田內(nèi)灌水，用旋耕機(jī)打爛，保持田間適宜水分，待浸泡時(shí)間結(jié)束后開好排水溝讓水分自然落干。試驗(yàn)采用翠碧一號(hào)持續(xù)進(jìn)行2年定點(diǎn)跟蹤，受小區(qū)和田塊面積限制未設(shè)重復(fù)，小區(qū)面積250 m2，各小區(qū)四周筑田埂隔離以防肥水串灌。施純氮105.0 kg/hm2，磷鉀施用量按N∶P2O5∶K2O(為1∶0.8∶2.94計(jì)算，行株距1.2 m×0.5 m，地膜覆蓋栽培，其余大田管理均參照“‘金三明’烤煙標(biāo)準(zhǔn)體系”進(jìn)行。

1.3.2 項(xiàng)目測(cè)定

1) 土壤理化性狀。于煙田起壟前采用“五點(diǎn)”取樣法對(duì)各小區(qū)土壤進(jìn)行取樣，剔除稻稈、稻根等雜物，采用四分法留取約1.0 kg土樣，經(jīng)風(fēng)干、研磨及過篩后用于測(cè)定土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮含量、有效磷含量和速效鉀含量等。pH采用電位法測(cè)定，有機(jī)質(zhì)采用硫酸-重鉻酸鉀法測(cè)定，堿解氮采用擴(kuò)散皿法測(cè)定，有效磷采用碳酸氫鈉法或鹽酸-氟化銨法測(cè)定，速效鉀采用乙酸銨提取-火焰光度法測(cè)定。

2) 煙葉產(chǎn)質(zhì)量。烤后煙葉按GB 2635-1992國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)，并統(tǒng)計(jì)各處理小區(qū)產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例和單葉重等經(jīng)濟(jì)性狀；取烤后X2F、C3F、B2F煙葉各0.1 kg，于60℃烘干至恒重粉碎，所得樣品采用近紅外光譜儀測(cè)定煙葉煙堿、總氮、總糖、還原糖、氯和K2O等內(nèi)在化學(xué)成分含量，并計(jì)算鉀氯比和糖堿比。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013和SPSS 17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 稻草還田浸泡時(shí)間對(duì)土壤理化性狀的影響

從表1可見，2015年和2016年不同處理土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮含量、有效磷含量和速效鉀含量的變化。

pH：2015年稻草還田前土壤pH為4.51，2015年和2016年稻草還田后煙田起壟前各處理土壤pH分別為4.63～4.83和5.20～5.23，分別較稻草還田前增加0.12～0.32和0.69～0.72，2015年和2016年翻耕起壟前土壤pH均為處理A>處理B>處理C，即隨著浸泡時(shí)間延長(zhǎng)，土壤pH較還田前增加幅度更大。

有機(jī)質(zhì)：2015年稻草還田前土壤有機(jī)質(zhì)含量為19.45 mg/kg，稻草還田后土壤有機(jī)質(zhì)含量增加，至翻耕起壟前，處理A和處理B土壤有機(jī)質(zhì)含量分別較稻草還田前提高0.64 g/kg和0.73 g/kg，差異較?。惶幚鞢土壤有機(jī)質(zhì)含量較稻草還田前降低0.47 g/kg。2016年稻草還田后各處理土壤有機(jī)質(zhì)含量較2015年稻草還田前增加0.69～1.11 g/kg，但各處理間差異較小。

堿解氮：2015年稻草還田前土壤堿解氮含量為140.51 mg/kg，2015年和2016年稻草還田后煙田起壟前各處理土壤堿解氮均呈下降趨勢(shì)，分別較稻草還田前下降3.18～45.59 mg/kg和9.86～18.29 mg/kg，至煙田起壟前，2015年和2016年處理A土壤堿解氮含量均低于處理B和處理C。

有效磷：2015年稻草還田前土壤有效磷含量為16.60 mg/kg，2015年和2016年稻草還田后各處理土壤有效磷含量較稻草還田前均有所提高，分別增加9.31～11.58 mg/kg和6.14～7.12 mg/kg，至起壟前，2015年土壤有效磷含量處理A>處理B>處理C；2016年土壤有效磷含量處理C>處理B>處理A，但各處理間土壤有效磷含量差異較小。

表1 稻草還田不同浸泡時(shí)間土壤主要理化性狀的變化

速效鉀：2015年稻草還田前土壤速效鉀含量為40.7 mg/kg，稻草還田后各處理土壤速效鉀含量增加約10 mg/kg，但各處理土壤速效鉀含量差異較小。2016年翻耕起壟前各處理土壤速效鉀含量較稻草還田前有較大幅度增加，為71.44～101.65 mg/kg，其中，處理C土壤速效鉀含量明顯低于處理A和處理B。

2.2 稻草還田浸泡時(shí)間對(duì)煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響

2.2.1 產(chǎn)質(zhì)量 從表2可見，2015年和2016年不同處理煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例和單葉重的變化。2015年：產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)和上等煙比例，處理C和處理B均高于處理A，其中產(chǎn)量和產(chǎn)值處理B和處理C間差異較小；單葉重，X2F煙葉為處理B>處理C>處理A，C3F煙葉為處理A>處理B>處理C，B2F煙葉為處理A>處理C>處理B。2016年：產(chǎn)量和上等煙比例，處理C>處理B>處理A，處理A和處理B間差異較小，處理C與處理A、處理B間差異較大；產(chǎn)值和均價(jià)，處理C>處理A>處理B，處理A和處理B間差異較小，處理C與處理A、處理B間差異較大；單葉重，X2F煙葉為處理B>處理A=處理C，C3F煙葉為處理C>處理B>處理A，B2F煙葉為處理B>處理C>處理A。2016年由于受爛冬天氣的影響，其產(chǎn)量、產(chǎn)值和單葉重各處理均低于2015年。

表2 稻草還田不同浸泡時(shí)間煙葉的產(chǎn)質(zhì)量

2.2.2 化學(xué)成分含量 從表3可知，2015年和2016年不同處理各部位煙葉的氯、鉀、煙堿和總氮等化學(xué)成分含量的變化。氯、鉀含量及鉀氯比：2015年和2016年分別為0.30%～0.57%和0.23%～0.38%、2.76%～4.29%和2.44%～3.59%、5.31～9.83和7.48～15.61；2年中各處理氯、鉀含量及鉀氯比均較適宜，相同處理同一部位煙葉2015年氯含量和鉀含量(C3F處理A和X2F處理C的氯含量、X2F處理C的鉀含量除外)均高于2016年。煙堿和總氮含量：2015年和2016年分別為1.54%～3.52%和0.77%～2.49%、1.56%～2.39%和1.28%～2.05%；2015年不同處理各部位煙葉煙堿和總氮含量均較適宜，2016年不同處理各部位煙葉煙堿含量總體偏低，總氮含量較為適宜?？偺呛瓦€原糖含量：2015年除B2F處理A、C3F處理C較為適宜外，其余各處理不同部位煙葉總糖和還原糖含量偏高；2016年除B2F與C3F處理A煙葉總糖含量和C3F處理A煙葉還原糖含量較為適宜外，其余各處理各部位煙葉總糖和還原糖含量均偏高。糖堿比：2015年X2F各處理煙葉糖堿比偏高，C3F和B2F各處理煙葉糖堿比均較為適宜；2016年各處理各部位煙葉糖堿比均偏高，與2016年?duì)€冬天氣煙株生長(zhǎng)后期出現(xiàn)脫肥早衰導(dǎo)致烤后煙葉煙堿含量偏低有關(guān)。

表3 稻草還田不同浸泡時(shí)間煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的含量

注：內(nèi)在化學(xué)成分參照“‘金三明’烤煙標(biāo)準(zhǔn)體系”進(jìn)行比較。

Note:The internal chemical component is compared with Jinsanming flue-cured tobacco standard system.

3 結(jié)論與討論

福建三明煙區(qū)在長(zhǎng)年煙-稻輪作模式下，植煙偏酸土壤呈進(jìn)一步酸化的現(xiàn)象。研究結(jié)果表明，通過稻草還田有助于提高植煙土壤pH，且隨還田浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)土壤pH呈增大趨勢(shì)，說明稻草還田可在一定程度上減緩?fù)寥赖乃峄?。適宜的土壤有機(jī)質(zhì)可促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，土壤有機(jī)質(zhì)還與煙葉香氣質(zhì)、香氣量密切相關(guān)[12]，通過秸稈還田可增加土壤有機(jī)質(zhì)含量[2，4-6，8]。研究結(jié)果表明，稻草還田可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，且隨浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)土壤有機(jī)質(zhì)含量增加效果更明顯。

通過稻草或秸稈還田可顯著提高土壤全氮[5]和速效鉀含量。研究結(jié)果表明，至起壟前各處理土壤堿解氮含量均低于稻草還田前，浸泡60 d土壤堿解氮含量低于浸泡45 d和浸泡30 d。2015年稻草還田后土壤有效磷含量隨浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)呈逐漸升高趨勢(shì)，2016年各處理間其含量差異較小，略呈下降趨勢(shì)；2015年和2016年土壤速效鉀含量均呈增加趨勢(shì)，2016年增幅更大。

從煙株田間生長(zhǎng)發(fā)育看，還田后浸泡45 d煙株長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相較浸泡60 d和浸泡30 d好，煙葉產(chǎn)質(zhì)量較高，浸泡時(shí)間過長(zhǎng)或過短都不利于煙株的生長(zhǎng)發(fā)育。

2015年和2016年冬季稻草還田期間氣候條件差異較大，尤其2016年冬季出現(xiàn)嚴(yán)重的冬雨天氣，稻草還田后未能及時(shí)正常落干，起壟整畦后土壤板結(jié)較為嚴(yán)重，導(dǎo)致煙株前期生長(zhǎng)較慢，而在打頂后又出現(xiàn)明顯脫肥早衰現(xiàn)象，影響煙株生長(zhǎng)發(fā)育及煙葉的產(chǎn)質(zhì)量。因此，綜合稻草還田土壤理化性狀變化及煙株產(chǎn)質(zhì)量表現(xiàn)，稻草還田后浸泡45 d左右較為適宜，具體浸泡時(shí)間要視當(dāng)年的氣候條件確定。