木醋液與其他改良劑配施對土壤養分及烤煙生長的影響

覃青青，王 豐，王 曉，周建云

（1.貴州大學農學院，貴陽 550025；2.貴州省煙草科學研究院，貴陽 550000；3.貴州大學林學院，貴陽 550025；4.貴州省煙草公司貴陽市公司，貴陽 550000）

近年來由于化肥施用量增加、長期連作、不當施肥等原因，土壤營養供應不均衡，土壤環境惡劣，嚴重影響烤煙生長及生產[1]。研究表明，施用土壤改良劑對改良植煙土壤具有較好的效果[2-6]。菇渣、草木灰、木醋液是目前農業生產上應用較多、較為成熟的土壤改良劑。已有研究發現，在作物栽培中施用一定量的菇渣能夠提高土壤肥力，提升作物生物量、農藝性狀及葉綠素含量等，促進作物生長[7-8]。鄭旭川等[9]研究證明草木灰施用有助于提升烤煙的農藝性狀及經濟指標。木醋液是木材高溫熱解、冷凝回收后，得到的炭及液態干餾物靜置后的中間赤黃色液體[10]。目前對其研究多集中在防病殺毒和作物促生等方面[11]。木醋液作為土壤改良劑，可以直接以適當的濃度澆灌于土壤中，使用方便。但目前其在烤煙栽培中的應用研究相對較少，周紅娟等[12]將雞糞和木醋液作為改良劑進行了土壤培養試驗，結果表明，兩者配施后的土壤養分含量和酶活性均顯著提高。毛凱倫[13]研究結果表明，木醋液處理的上、中部煙葉的葉綠素含量較CK 均有不同程度提高，烤煙生長得到促進。關于木醋液配施菇渣、草木灰對植煙土壤的改良效果及烤煙生長的影響目前尚未見報道。因此，本研究通過盆栽試驗，探索木醋液與草木灰或菇渣配施對土壤養分含量及烤煙生長情況的影響，以期為土壤改良劑在烤煙栽培中的深入應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本情況

試驗于2018 年在貴州省福泉試驗基地進行。試驗地土壤類型為黃壤，偏微酸性，基礎性質為pH 5.58，有機質24.6 g/kg，堿解氮132.4 mg/kg，速效磷11.2 mg/kg，速效鉀76 mg/kg。近年來沒有做過任何農作物肥料試驗，且沒有發生過病蟲害。

1.2 供試材料

供試烤煙品種：云煙87，由貴州省煙草公司貴陽市公司提供。供試肥料：煙草專用復合肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1∶1∶2.5]。供試土壤改良劑：柴草木灰（pH 11.02，有機質8.06%，氮0.54%，磷1.64%，鉀4.63%）；草菇菇渣（pH 6.50，有機質56.00%，氮1.30%，磷1.50%，鉀2.20%）；以花生殼為原材料的精制木醋液，pH 3.5，主要有機成分為乙酸36.18%，1-羥基-2-丙酮9.23%，甲醇5.16%，鄰苯二酚4.82%，糠醇2.15%，3-甲基-1,2-環戊二酮2.0%，愈創木酚1.73%，苯酚1.66%，4 甲基鄰苯二酚1.62%，丙酸1.49%，以上均為質量分數。盆栽試驗盆缽：直徑25 cm，高18 cm。

1.3 試驗方法

常規漂浮育苗。取長勢良好且一致的煙苗移栽至試驗盆缽中，每盆裝土壤5 kg，栽煙1 株。試驗設計：清水對照（CK）、木醋液（T1）、草木灰（T2）、木醋液＋草木灰配施（T3）、菇渣（T4）、木醋液＋菇渣配施（T5）共6 個處理，每個處理20 盆。木醋液用量7.5 g/盆，草木灰及菇渣用量10 g/盆。每盆均施用50 g 煙草專用復合肥，5 kg 土壤混勻后，立即一次性將草木灰或菇渣混入土壤，木醋液澆灌于土壤，混勻，隨即移栽煙苗。

1.4 取樣方法及測定項目

于烤煙成熟期（煙苗移栽后70 d）根據YC/T 142—2010 分別測定烤煙株高、莖圍、有效葉片數等農藝性狀。調查后選取長勢均勻一致且具代表性的3 株煙株測定烤煙根系結構、活力及煙葉色素含量?？緹煾到Y構采用WinRHIZO 植物根系掃描系統測定，根系活力采用TTC 法[14]，色素含量采用乙醇提取法[15]。烤煙根、莖、葉分別在105 ℃殺青20 min，75 ℃烘干至恒重后測定生物量[16]。

采用土鉆在盆中打取5 個樣品，采集土壤樣品混勻，每個處理取3 盆，處理后進行各指標的測定。土壤pH 采用pH 計法；有機質采用重鉻酸鉀外加熱法；堿解氮采用堿解擴散法；速效磷采用鉬銻抗比色法；速效鉀采用醋酸銨-火焰光度法[17]。

1.5 數據統計與分析

試驗數據采用Excel 2013 軟件進行處理，采用SPSS 19.0 軟件進行差異顯著性分析。

2 結果

2.1 木醋液與其他土壤改良劑配施對烤煙土壤養分的影響

由表1 可以看出，施用不同改良劑雖然提高了土壤pH，但均處于適宜烤煙生長的土壤酸度范圍。除土壤pH 外，不同處理間的養分含量均以T3、T5較高。除T1 外，各處理土壤有機質含量均顯著高于對照，以T5 最高，較CK 高25.05%，其次是T3，但T3、T5 間差異不顯著。堿解氮、速效磷含量均以T5 最高，較CK 分別增加36.68%、79.84%，T3處理堿解氮及速效磷含量低于T5，但二者間未達到差異顯著水平；速效鉀含量以T3 處理最高，為對照的1.43 倍，其次分別為T5、T2、T4 及T1。綜合比較可以看出，單獨施用3 種改良劑的土壤養分較CK 有所提高，但木醋液配施草木灰或菇渣對土壤的改善效果更為明顯。

2.2 木醋液與其他土壤改良劑配施對烤煙農藝性狀的影響

由表2 可知，不同處理均在一定程度上提升了烤煙的農藝性狀。其中，T1、T2、T4 較CK 均提高了烤煙的株高、莖圍，但處理間差異不顯著，T2、T4 對烤煙生長的促進效果整體優于T1；而木醋液與草木灰或菇渣配施較3 個單施處理，顯著提高了烤煙最大葉面積，其中T5 處理的株高、莖圍、最大葉面積較CK 分別增加13.96%、23.27%、81.48%，但與T3 差異不顯著。由此說明，在施用木醋液的基礎上再增施草木灰或菇渣更能促進烤煙的生長。

2.3 木醋液與其他土壤改良劑配施對烤煙干物質積累的影響

由表3 可知，與CK 相比，烤煙干物質積累量在單施或配施土壤改良劑條件下均得到增加，其中T3、T4、T5 處理總干物質量均顯著高于CK、T1，以T5 處理烤煙各部位干物質積累量最大，T3 次之；T2、T4 間無顯著性差異，但均較CK 有所提升。各處理間烤煙根冠比無顯著性差異。由此說明，在施用木醋液的基礎上再增施草木灰或菇渣能夠明顯促進烤煙的干物質積累。

2.4 木醋液與其他土壤改良劑配施對烤煙根系結構的影響

由表4 看出，單施或配施土壤改良劑都有助于增加烤煙根系總根長、總根表面積、根平均直徑及根體積，其中T3、T5 效果較好，T5 效果更明顯，總根長、總根表面積、根平均直徑、根體積較CK 分別增加78.72%、83.87%、32.92%、63.16%；T2、T4處理對烤煙根系結構的影響高于T1，除體積外，3個單施處理對其他根系結構指標的影響效果都顯著強于CK。因此，施用土壤改良劑可改善烤煙根系結構，以木醋液與草木灰或菇渣配施效果更優。

2.5 木醋液與其他土壤改良劑配施對煙葉色素含量的影響

由表5 可知，不同處理下烤煙色素含量高于對照，以T5、T3 處理效果較好。各處理的葉綠素總量和類胡蘿卜素含量均較CK 顯著增加，T5 處理最高，分別為1.42 mg/g、0.31 mg/g，是對照的2.63、2.38 倍，其次為T3，兩者差異不顯著，T5、T3 的葉綠素a 含量分別是CK 的2.82、2.36 倍，葉綠素b 含量分別是CK 的2.13、2.00 倍；配施處理下葉綠素a/b 均大于CK、T1、T2 及T4。

表1 不同處理對烤煙土壤養分的影響Table 1 Effects of different treatments on soil nutrients

表2 不同處理對烤煙農藝性狀的影響Table 2 Effects of different treatments on agronomic characteristics of flue-cured tobacco

表3 不同處理對烤煙干物質積累的影響Table 3 Effects of different treatments on dry matter accumulation in flue-cured tobacco

表4 不同處理對烤煙根系結構的影響Table 4 Effects of different treatments on root structure of flue-cured tobacco

表5 不同處理對烤煙煙葉色素的影響Table 5 Effects of different treatments on pigments of flue-cured tobacco leaves

2.6 木醋液與其他土壤改良劑配施對烤煙根系活力的影響

由圖1 可知，施用不同土壤改良劑都能不同程度地提高烤煙根系活力。T2、T4 效果優于T1，且與CK 差異顯著；T3、T5 的烤煙根系活力顯著高于CK，且T5 增加效果最明顯，根系活力為0.347 mg/(g·h)，較對照提高68.45%，T3 為0.342 mg/(g·h)，較對照提高了66.02%。綜合來看，烤煙根系活力在常規施肥條件下較低，添加不同土壤改良劑后均得到提高，配施較單施效果明顯，說明T3、T5 較利于煙株進行水分運輸、養分吸收及能量代謝。

圖1 不同處理對烤煙根系活力的影響Fig.1 Effects of different treatments on tobacco root vigor

3 討 論

木醋液作為液體，在已經施用其他改良劑的土壤中進行配施時，受土壤翻墾時間的限制較小，方便施用。本試驗結果表明，木醋液雖為酸性物質，但單獨施用木醋液并未顯著降低土壤pH，加劇土壤酸化，這與曾婕等[18]的研究結果一致，而其他處理下土壤pH 有所升高，原因可能是草木灰、菇渣本身偏堿性。呈酸性的木醋液與草木灰或菇渣配施，土壤pH 依舊處于烤煙生長的適宜范圍。各處理土壤堿解氮、速效磷、速效鉀及有機質含量較對照提高，這是由于木醋液可以促進土壤環境中有益微生物生長繁殖，菇渣與草木灰中本身含固氮菌以及解磷、鉀等有益微生物，微生態環境得到優化，同時微生物代謝產生的有機酸利于養分分解[19]。土壤中部分微生物能夠產生調控作物生長的物質[20]，同時木醋液本身含有與生長素類似的激素，這可能是單施木醋液處理下的烤煙生理指標較對照有所提高的原因，而這一結果與已有研究基本一致[7,21-22]。當木醋液和菇渣或草木灰共同作用時，最終整體較其他處理表現出較好的效果。在本試驗中，配施處理能夠改善烤煙根系結構，這可能是由于土壤環境的改變，促進了土壤養分釋放和礦物質轉化，使土壤生物學性質受到了影響，從而促進了根系生長、改變了根系結構而得到較為理想的根系形態。根系是植物吸收營養物質的關鍵部位，根系結構的改變有利于烤煙對養分的吸收，最終表現為烤煙色素含量和其他生理指標的升高。不同成分木醋液的效果及木醋液配施草木灰或菇渣的具體作用機理仍有待進一步研究。

4 結 論

本試驗研究了木醋液、草木灰、菇渣單施及木醋液與其他兩種改良劑配施對土壤養分含量及烤煙生長的影響。結果表明，木醋液配合施用草木灰或菇渣可以提高土壤養分含量，改善烤煙農藝性狀、根系結構，利于烤煙干物質積累和葉綠素含量增加，提高了根系活力，其效果優于單施處理。因此烤煙栽培中施用草木灰、菇渣的同時可考慮配施木醋液以更好地促進烤煙生長，但尚需開展大田及長期定位試驗進行進一步研究。