不同揭膜方式對植煙土壤養分分布規律和煙葉質量的影響

摘要 ［目的］為優質煙生產的合理追肥提供依據。［方法］采集各處理不同深度土壤樣品，分析速效氮、磷、鉀養分含量，研究農藝措施對不同土層養分的影響。［結果］煙株生育過程中，煙株主要根區0～30 cm土層不同處理速效氮、0～20 cm土層速效磷在煙株生育期內總體呈先升后降的“凸”型變化；0～10 cm土層氮素峰值出現在移栽后30 d，磷素峰值出現在移栽后60 d；10～30 cm土層氮素峰值出現在移栽時，采烤結束時，常規揭膜培土處理0～10 cm土層速效氮低于本底值，其余處理0～10 cm土層速效氮高于本底值，10～20 cm土層速效磷峰值出現在移栽后30 d，20～30 cm土層速效磷呈非線性增加的“S”型變化。除對照處理外，其余處理0～10 cm速效鉀呈“S”型非線性增加趨勢，10～20 cm土層速效鉀含量均呈“凸”型變化，峰值出現在移栽時，除C處理外，其余處理20～30 cm速效鉀呈“S”型非線性增加趨勢，E處理積累鉀素最多。［結論］煙株周圍破膜（直徑20 cm）正常培土處理0～30 cm土層養分移動與煙株生長需肥規律吻合，有利于平衡煙葉化學成分，提高烤煙產質量和經濟效益。

關鍵詞 烤煙；養分分布；揭膜方式；煙葉質量；瀘州煙區

中圖分類號 S572 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2024）21-0128-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.21.027

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of Different Film Uncovering Methods on the Distribution of Nutrients in Tobacco Planting Soil and the Quality of Tobacco Leaves

CUI Quan-ren1， MOU Shi-xiang2， CHEN Bo2 et al

（1.Tobacco Research Institute， Anhui Academy of Agricultural Sciences， Hefei，Anhui 230031;2.Sichuan Tobacco Company Luzhou City Company， Luzhou， Sichuan 646000）

Abstract ［Objective］ To provide a basis for rational topdressing in high-quality tobacco production. ［Method］ Soil samples were collected at different soil depths of each treatment to analyze the nutrient content of available nitrogen， available phosphorus and available potassium， and to study the effects of agronomic measurements on nutrient changes in different soil depths. ［Result］ In the growth season of tobacco， the available nitrogen content of 0-30 cm soil depth and available phosphorus content of 0-20 cm soil depth showed a increase and then decrease pattern， the content of available nitrogen in 0-10 cm soil depth reached maximum in the 30 days after transplanting， and the available phosphorus content reached maximum in the 60 days after transplanting. However， the available nitrogen content of 10-30 cm reached maximum during the transplanting stage. At the end of roasting， the available nitrogen content in the 0-10 cm soil depth was lower than the background value in the conventional film stripping and soil cultivation treatment， while the available nitrogen content in the 0-10 cm soil depth was higher than the background value in the other treatments. The maximum of available phosphorus in the 10-20 cm soil depth appeared in the 30 days after transplanting， and the available phosphorus in the 20-30 cm soil depth showed a non-linear increase in an “S”curve. Compared to the control treatment， the other treatments showed an “S” shaped nonlinear increase trend in available potassium from 0-10 cm， and the changes in available potassium content in the 10-20 cm soil layer showed a “convex” shaped change， and the maximum appeared during the transplanting stage. Except for C treatment， the available potassium content in 20-30 cm soil depth showed an “S” shaped nonlinear increase trend， and the maximum of accumulated potassium was occurred in E treatment. ［Conclusion］ The nutrient movement in the 0-30 cm soil depth under film breaking treatment around tobacco plants and normal soil cultivation treatment was consistent with the fertilizer requirements for tobacco growth， which is beneficial for balancing the chemical composition of tobacco leaves， improving the yield， quality， and economic benefits of flue-cured tobacco.

Key words Flue-cured tobacco;Distribution of nutrient;Film uncovering method;Quality of tobacco leave;Luzhou tobacco district

基金項目 四川省煙草公司項目（scyc202223）。

作者簡介 崔權仁（1972—），男，安徽懷遠人，副研究員，碩士，從事煙草營養與栽培研究。

*通信作者，農藝師，碩士，從事煙草栽培研究。

收稿日期 2023-10-19

覆膜種植可以改善農作物生長環境，提高作物抵御環境災害的能力，在調節土層結構、保持土壤肥力和增加農作物產量和經濟效益等方面發揮重要作用［1-5］。烤煙覆膜栽培是我國各煙區普遍采用的一項技術，具有增溫保濕、保肥防澇、防治病蟲害、改良壟體土壤物理性狀、增加底層光照、除草等正面效應，對提高煙葉的產量和質量、增加煙農效益起到了明顯的作用［6-10］。但地膜覆蓋種植烤煙也存在一些負效應，煙株生長中后期，溫度往往過高對根系造成傷害，使煙株生長前旺后衰、根系發育不良，濕度不足，如果不及時揭去地膜，易使土壤板結，通氣不良，過高的土壤溫度會對根系造成傷害；且地膜會阻擋來自空氣中的降雨，不利于肥料溶解轉化和煙苗吸收，影響煙株后期生長［11-14］，目前對揭膜時間［15-17］和揭膜培土方式［11，15，18］等方面的研究較多，但對適宜揭膜培土方式下養分運移規律的研究未見報道。瀘州煙區前期多雨肥料流失嚴重，后期干旱土壤水分不足，探明不同揭膜方式下植煙土壤養分運移規律，對瀘州煙區選擇適宜揭膜方式，提高瀘州煙區煙葉質量意義重大。為此，筆者對不同揭膜培土方式下土壤養分變化進行研究，以尋求瀘州煙區較適宜的揭膜培土方式，保證煙株營養，提高肥料利用率，為其在煙葉生產推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗田選擇在瀘州市古藺縣大寨鄉大寨村，地勢平坦，排灌方便，肥力中等，前茬作物為蔬菜，試驗田種植烤煙為當地主栽品種云煙87。4月15日移栽，6月21日采烤，8月27日采烤結束。供試土壤質地為潮土，基本理化性狀見表1。

1.2 試驗設計

共設處理A不揭膜直接培土，處理B揭半邊膜正常培土，處理C煙株周圍破膜（直徑20 cm）正常培土，處理D不揭膜不培土，處理E（CK）常規揭膜培土5個處理。3次重復，每小區3行（中間行為土壤取樣區），小區面積72 m2，行距1.2 m，株距0.5 m，植煙120株，3次重復，田間隨機排列。試驗田采用漂浮苗井窖式移栽，所有煙草套餐肥全部作基肥，不設追肥，施肥方式采用一次性根區連續條施，施肥帶寬度控制≤10 cm，施肥位置位于壟頂下12～15 cm，移栽前10 d施肥起壟，起壟后立即覆膜待栽。其他大田管理方式和采收烘烤等環節嚴格按照當地優質煙生產技術規范執行。

1.3 樣品采集與分析

1.3.1 田間取樣。

土層剖面層土樣采集時間：當年起壟時不施肥壟體剖面為本底值、移栽時、移栽后30 d、移栽后60 d、移栽后90 d、采烤結束時共分6次，每次不同處理不同重復分別挖剖面取土樣，每次剖面層分別取0～10、10～20、20～30 cm的土層土樣，每次同一層按“∽”型同時取5點混勻作為一個樣品，取3次重復平均值作為試驗結果，供動態監測土壤有效養分含量變化。每處理煙株采烤時單獨計產計質，分析不同處理的經濟效益和常規化學成分。

1.3.2 樣品制備方法。

田間采集的土壤樣品，采用室內自然通風風干法，磨碎過40目尼龍篩后裝瓶備用。

1.3.3 樣品測定。

土壤樣品測定pH、有機質、速效氮、速效磷、速效鉀；煙葉樣品測定總糖、還原糖、全氮、全磷、全鉀、氯、尼古丁等；測定方法均按常規方法統一進行［19-20］。

1.4 數據分析

試驗數據均采用Excel軟件進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同揭膜方式對主要根區（0～30 cm）土層速效氮含量的影響

由圖1可知，整個煙株生長過程中，各處理0～10 cm土層速效氮含量均呈先升后降的“凸”型變化，不同處理速效氮含量在移栽后30 d無明顯差異，均在移栽后30 d速效氮含量達到峰值，較本底值增加41.2～42.4 mg/kg。隨著試驗措施實施和生育進程推進，不同處理0～10 cm土層速效氮均呈降低趨勢，但不同處理降幅規律不同，采烤結束時，A、B、C、D處理0～10 cm土層速效氮含量均高于該層土壤本底值，C處理［煙株周圍破膜（直徑20 cm）］速效氮增加最高，較本底值增加11.0 mg/kg，處理A次之；E處理（常規揭膜培土）0～10 cm土層速效氮含量低于該層土壤本底值，較本底值減少1.0 mg/kg，僅從培肥植煙土壤的角度出發，A、B、C、D處理有利于培肥該層土壤，E處理對培肥該層土壤肥力不利。

由圖2可知，煙株生長期間，不同處理10～20 cm土層的速效氮含量均呈先升后降的“凸”型變化，不同處理速效氮含量在移栽后30 d內無明顯差異，均在移栽時速效氮含量達到峰值，較本底值增加183.2 mg/kg。隨著生育進程推進，不同處理10～20 cm土層速效氮均呈降低趨勢，但不同處理降幅規律不同，采烤結束時，不同處理速效氮含量均高于該層土壤速效氮本底值，增幅順序為處理A>處理D>處理E>處理B>處理C；其中，A處理（不揭膜直接培土）10～20 cm土層速效氮含量增加最多，較本底值增加63.3 mg/kg，C處理［煙株周圍破膜（直徑20 cm）］10～20 cm土層速效氮含量增加最少，僅較本底值增加21.2 mg/kg。移栽90 d時，不同處理10～20 cm土層速效氮含量為A處理>E處理>D處理>B處理>C處理，此時煙株已打頂并開始采烤，氮素在該土層積累勢必影響后期土壤供氮水平，導致因氮素過量造成上部葉貪青晚熟，降低上部葉質量，從煙株發育的需肥規律出發，控制煙株生育后期水稻土土壤供氮量，對提高煙葉尤其上部煙葉質量至關重要［21-22］。僅從提高上部葉質量的角度出發，C處理較 A、B、D、E處理更有利于平衡上部葉化學成分，降低上部葉烘烤損失，提高烤煙經濟效益。

由圖3可知，在整個煙株生育期內，不同處理20～30 cm土層的速效氮含量均呈先升后降的“凸”型變化，不同處理速效氮含量在移栽后30 d內無明顯差異，但不同處理20～30 cm土層的速效氮含量峰值出現時期不同，E處理在移栽后30 d時速效氮含量達到峰值，較本底值增加110.5 mg/kg，B、C處理在移栽后60 d時速效氮含量達到峰值，其中C處理峰值最高，較本底值增加119.0 mg/kg，A、D處理在移栽后90 d時速效氮含量達到峰值，其中A處理峰值最高，較本底值增加113.1 mg/kg。移栽90 d時，不同處理20～30 cm土層速效氮含量為A處理>D處理>E處理>B處理>C處理，此時煙株已開始采烤，土壤中過高的氮素必影響后期土壤供氮水平，導致因氮素過量造成上部葉貪青晚熟，降低上部葉質量。采烤結束時，不同處理20～30 cm土層的速效氮含量均高于該層土壤速效氮本底值，增幅順序為D處理>A處理>E處理>B處理>C處理，其中，D處理（不揭膜不培土）20～30 cm土層速效氮含量增加最多，較本底值增加79.2 mg/kg，說明氮素在該層有大量積累； C處理［煙株周圍破膜（直徑20 cm）］20～30 cm土層速效氮含量增加最少，僅較本底值增加26.4 mg/kg。

2.2 不同揭膜方式對主要根區（0～30 cm）土層速效磷含量的影響

由圖4可知，整個煙株生長過程中，不同處理0～10 cm土層速效磷含量均呈先升后降的“凸”型變化。移栽60 d時不同處理速效磷含量均達到峰值，在36.6～37.4 mg/kg，較本底值增幅1.3～2.1 mg/kg，說明不同處理速效磷峰值差異不明顯；隨著生育進程的推進，不同處理速效磷含量均呈降低趨勢，但不同處理降幅大小無明顯差異。采烤結束時，各處理速效磷含量均高于該層速效磷本底值，在0.6～1.2 mg/kg，說明實施不同揭膜措施對不同處理0～10 cm土層速效磷含量無明顯影響。

由圖5可知，整個煙株生長過程中，各處理10～20 cm土層速效磷含量均呈先升后降的“凸”型變化。移栽后30 d不同處理速效磷含量均達到最大值，隨著生育進程的推進，不同處理速效磷均呈降低趨勢，移栽60 d時，不同處理降幅大小無明顯差異，移栽90 d至采烤結束，C處理10～20 cm土層速效磷降幅最大，其余處理速效磷含量降幅無明顯差異。采烤結束時，不同處理速效磷含量均大于該層土壤本底值，大小為D處理>B處理>E處理>A處理>C處理，其中，D處理速效磷較本底值增加了12.6 mg/kg，C處理速效磷較本底值僅增加了7.6 mg/kg，說明C處理［煙株周圍破膜（直徑20 cm）正常培土］有助于根系吸收速效磷。采烤結束時速效磷含量均大于該層本底值。

由圖6可知，整個煙株生長過程中，各處理20～30 cm土層速效磷均呈非線性“S”型增加趨勢。隨著生育進程的推進，不同處理速效磷均呈逐漸增加趨勢，不同處理增幅大小無明顯差異。采烤結束時，不同處理速效磷含量均大于該層本底值，增幅在6.4～6.8 mg/kg，說明農藝措施對20～30 mg/kg速效磷含量無明顯影響。

2.3 不同揭膜方式對主要根區（0～30 cm）土層速效鉀含量的影響 由圖7可知，整個煙株生長過程中，E處理0～10 cm土層速效鉀含量呈先升后降的“凸”型變化，其余處理速效鉀均隨著生育期的推進呈“S”型非線性增加趨勢。采烤結束時，不同處理速效鉀含量均大于該層本底值，大小為C處理>A處理>B處理>D處理>E處理，其中，C處理［煙株周圍破膜（直徑20 cm）正常培土］的速效鉀較本底值增加了32.2 mg/kg，E處理（常規揭膜培土）較本底值僅增加了8.7 mg/kg，從營養元素吸收規律的角度出發，C處理更有利于煙株鉀素吸收和積累。

由圖8可知，煙株生長期間，不同處理10～20 cm土層的速效鉀含量均呈先升后降的“凸”型變化，不同處理速效鉀含量在移栽后30 d內無明顯差異，且均在移栽時速效鉀含量達到峰值。隨著生育進程推進，不同處理10～20 cm土層速效氮均呈降低趨勢，但不同處理降幅規律不同，采烤結束時，不同處理速效鉀含量為D處理> A處理> B處理>C處理> E處理，其中，D處理（不揭膜不培土）的速效鉀較本底值增加了112.3 mg/kg，E處理（常規揭膜培土）較本底值僅增加了35.9 mg/kg，說明E處理施肥增加的鉀素快速移出10～20 cm土層，從培肥土壤肥力的角度出發，D處理對培肥土壤肥力更有利。

由圖9可知，在整個煙株生長過程中，不同處理20～30 cm土層的速效鉀含量變化規律不同。A、B、D、E處理20～30 cm土層的速效鉀含量均呈非線性增加的“S”型變化，說明在煙株生長過程中A、B、D、E處理速效鉀在20～30 cm土層中逐漸積累； C處理20～30 cm土層的速效鉀含量均呈先升后降的“凸”型變化。移栽后60 d時，C處理土層速效鉀含量最高，為429.7 mg/kg，E處理次之，A處理土層速效鉀含量最低，為387.6 mg/kg，D處理次之，說明A、D處理上層土壤肥料中的鉀素向下移動緩慢。此時煙株即將進入打頂期，從滿足煙株根系吸鉀角度出發，C處理更有利于煙株對鉀素吸收和積累。采烤結束時，不同處理20～30 cm土層速效鉀含量大小為E處理> A處理> D處理>B處理> C處理，其中，E處理速效鉀含量最高，為433.1 mg/kg，較本底值增加了179.4 mg/kg，C處理速效鉀含量最低，為341.1 mg/kg，較本底值增加了87.4 mg/kg。

2.4 不同揭膜方式對土壤水分和溫度的影響

由表2可知，在田間生長過程中，相同處理，土壤水分呈降低趨勢，溫度呈增加趨勢；團棵期，各處理壟頂溫度均低于壟坡，旺長期及采烤后期，各處理壟頂溫度均高于壟坡。旺長期，處理D（不揭膜不培土）壟頂、壟坡土壤水分含量最高，處理C［煙株周圍破膜（直徑20 cm）正常培土］次之；而處理A（不揭膜直接培土）最低，可能是由于未揭膜，培土后不利于降雨下滲，而處理D含水量最高，可能是由于未揭膜又未培土，煙株根部土壤呈“凹”型，有利于收集降雨，下滲速度快，且蒸發量受地膜覆蓋而減少。

2.5 不同揭膜方式對烤煙經濟性狀的影響

由表3可知，處理C（煙株周圍破膜培土）的平均產量、平均產值、均價、上等煙比例及中上等煙比例最高，處理E次之，處理A（不揭膜直接培土）的平均產量、平均產值、均價、上等煙比例及中上等煙葉比例最低，其中，處理C與處理A的平均產量、平均產值均達（P<0.05）顯著水平，其余經濟指標差異不顯著。從烤煙經濟效益角度出發，煙株周圍破膜（直徑20 cm）正常培土處理有利于提高瀘州煙區的烤煙經濟性狀。

2.6 不同揭膜方式對烤煙化學成分的影響

由表4可知，處理C［煙株周圍破膜（直徑20 cm）正常培土］的中部葉鉀和總糖含量最高，處理A（不揭膜直接培土）的鉀和總糖含量最低，說明適當揭膜有利于提高鉀和總糖含量；處理D（不揭膜不培土）的尼古丁含量最高，處理E（常規揭膜培土）次之，說明在烤煙生產過程中，不揭膜或完全揭膜對降低煙葉尼古丁含量不利，可能原因是處理D壟體始終覆膜阻止氮素的流失，增加根系從土壤中吸收氮素，處理E尼古丁含量高是因為揭膜后煙田干旱，土壤氮素移動緩慢，根區氮素流失量減少，增加根系從根區土壤中吸收氮素。

2.7 不同揭膜方式對烤煙評吸質量的影響

由表5可知，C處理［煙株周圍破膜（直徑20 cm）正常培土］煙葉評吸總得分最高，為72.9，處理E（CK）次之，為71.4，D處理（不揭膜不培土）煙葉評吸總得分最低，為69.1，處理C的原煙感官質量最好，說明煙葉生產過程中，采用煙株周圍破膜（直徑20 cm）正常培土處理，可以提高瀘州煙區烤煙內在質量。

3 結論與討論

作物根系大小及其空間分布構型與作物對土壤水分和礦質元素的吸收能力密切相關［23］。植煙土壤營養元素供應數量對煙株發育程度影響極大［24-26］，了解主要根區0～30 cm［27］土層養分變化規律，可以更好地調節土壤養分，提高烤煙產質量。

（1）研究發現煙株主要根區0～30 cm土層不同處理速效氮在煙株生育期內總體呈先升后降的“凸”型變化，0～10 cm土層峰值出現在移栽后30 d，10～30 cm土層峰值出現在移栽時，主要是因為采用一次性施肥技術時，施肥位置處于壟體表面下12～15 cm位置造成該層堿解氮含量大幅增加。采烤結束時，E處理（常規揭膜培土）0～10 cm土層速效氮低于本底值，說明壟體裸露的耕作方式因受降雨影響對培肥土壤肥力不利［28］；A處理（不揭膜直接培土）、D處理（不揭膜不培土）、B處理（揭半邊膜正常培土）、C處理［煙株周圍破膜（直徑20 cm）正常培土］0～10 cm土層速效氮高于本底值，說明壟體覆膜對培肥土壤肥力起到積極作用［29］。E處理（常規揭膜培土）、A處理（不揭膜直接培土）、D處理（不揭膜不培土）及B處理（揭半邊膜正常培土）的10～30 cm土層均有速效氮大量積累，處理C［煙株周圍破膜（直徑20 cm）正常培土］的10～30 cm土層速效氮與本底值相比增加不明顯。從培肥土壤肥力的角度出發，A、B、D處理對培肥土壤都起到積極作用，但對上部葉質量提升有明顯負作用；從滿足煙株發育“少富老貧”的需肥規律出發，處理C對提高煙葉產質量、協調煙葉化學成分具有明顯積極作用。

（2）整個煙株生長過程中，0～20 cm土層速效磷含量呈先升后降的“凸”型變化，0～10 cm土層速效磷峰值出現在移栽后60 d，10～20 cm土層速效磷峰值出現在移栽后30 d，20～30 cm土層速效磷呈非線性增加的“S”型變化；施肥后0～20 cm土層速效磷最大值出現時間明顯遲于速效氮，說明在土壤中磷元素移動速度明顯慢于氮素，在煙株生育進程中，20～30 cm土層速效磷含量均呈增加趨勢，且隨著生育時間推進，積累量不斷增加，說明速效磷在土壤中移動速度緩慢［30］，不同揭膜程度（土壤水分不同）對磷在土壤中移動影響較小，磷肥適合作基肥早施，磷在土壤中移動速度與煙株根系發育程度相匹配。

（3）采烤結束時不同處理速效鉀均大于相應土層本底值，說明鉀素在不同土層中均有積累。煙株生育過程中，C［煙株周圍破膜（直徑20 cm）正常培土］處理0～30 cm土層速效鉀含量均呈“凸”型變化，A、B、D、E處理0～20 cm土層速效鉀含量均呈“凸”型變化，而20～30 cm土層的速效鉀含量均呈非線性增加的“S”型變化，說明處理A（不揭膜直接培土）、處理B（揭半邊膜正常培土）、處理D（不揭膜不培土）速效鉀向下移動緩慢，這可能與壟體覆膜阻礙降雨，導致鉀素向下淋失緩慢有關，生長后期施入土壤中的大量鉀素才運動到20～30 cm土層中，并逐漸積累；E處理（常規揭膜培土）10～20 cm土層在移栽后60 d時鉀素含量最低，采烤結束時，E處理20～30 cm土層速效鉀積累最多，這可能是因為揭膜后壟體無覆蓋物，受降雨影響，壟體水分過多，鉀素淋失速度快于其他處理［31］，最終導致鉀素在該層大量積累。E處理與煙株生長過程中對養分需求規律相反。烤煙鉀含量是判斷煙葉質量的標準之一［32-33］，而烤煙中鉀含量與煙株根系吸鉀能力大小有關，影響烤煙鉀積累的原因較多，其中，根系周圍土層速效鉀濃度是決定煙株葉片鉀素積累量的重要原因之一［34］，因此，從提高肥料利用率和滿足煙株根系吸鉀角度出發，C處理更有利于提高鉀肥利用率，增加煙株根系對鉀素的吸收，有利于提高煙葉質量和協調煙葉化學成分。

（4）在田間生長過程中，相同處理，土壤水分呈降低趨勢，溫度呈增加趨勢；煙株周圍破膜（直徑20 cm）正常培土處理有利于提高煙葉鉀含量，降低煙堿含量，改善煙葉成分，提高瀘州煙區的烤煙質量和經濟效益。

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