胡小曼，李佛琳*，楊煥文，段樹蒼，陳茂建，李成杰，蔡寒玉

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，昆明 650201，2.云南煙草公司麗江市公司，云南 麗江 674100）

溫度不僅直接影響作物的生長、產(chǎn)量和品質(zhì)，而且影響作物的生長發(fā)育速度、全生育期及其病蟲害的發(fā)生和發(fā)展[1]。土壤溫度對植物生長發(fā)育及植株根系吸收水分和礦質(zhì)元素也有重要影響[2]。

不同的覆蓋物及覆蓋方式能調(diào)節(jié)土壤溫度、水分，改變土壤環(huán)境[3]，從而影響煙株的生長及烤后煙葉化學(xué)成分。關(guān)于覆蓋物及覆蓋方式對土壤環(huán)境及烤煙生長與品質(zhì)方面的影響已有許多研究。地膜覆蓋能促進(jìn)煙株前期生長、減輕煙草病蟲害、提高煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量[4-5]。煙田在揭膜后覆蓋秸稈，能降低土壤溫度，保蓄土壤水分，可以在當(dāng)季提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，秸稈覆蓋后土壤微生態(tài)環(huán)境改善，有利于大田煙株的生長發(fā)育，提高煙葉品質(zhì)[6]。地膜秸稈雙覆蓋能降低土溫日變化，保持土壤水分，有利于維持根系活力，同時使土壤化學(xué)性狀保持在合適水平，烤后煙葉化學(xué)成分更協(xié)調(diào)[7-9]。本研究在團(tuán)棵期后，設(shè)4個處理進(jìn)行試驗，以期探明在麗江金沙江河谷地區(qū)，覆蓋對煙株團(tuán)棵后土壤水熱狀況和烤煙生長及品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設(shè)計

供試品種為云煙87。試驗于2009年在麗江市玉龍縣黎明鄉(xiāng)茨科大塘村二組進(jìn)行。3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，共12個小區(qū)，每小區(qū)栽煙30株，株行距50 cm×120 cm，煙壟高35 cm，壟基寬45 cm。移栽時采用聚乙烯黑色薄膜（寬100 cm，厚0.008 mm，云南曲靖塑料有限公司）覆蓋，團(tuán)棵后進(jìn)行。設(shè)4個處理，T1：不揭膜，T2：不揭膜并加秸桿覆蓋，T3：揭膜后不覆蓋（CK），T4：揭膜后秸稈覆蓋。秸稈為小麥秸稈，覆蓋量為6 000 kg/hm2。

煙苗5月25日移栽，6月27日進(jìn)行處理。所用肥料為煙草專用復(fù)合肥（m(N):m(P2O5):m(K2O)=1:1:2）和 K2SO4（含 K2O 50%）。各處理除團(tuán)棵后覆蓋不同外，栽培管理措施一致，均按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙栽培技術(shù)規(guī)范實施。試驗地為砂壤土，基本理化性狀為 pH 6.2，有機(jī)質(zhì) 5.51 g/kg，堿解氮183.48 mg/kg，速效磷61.48 mg/kg，速效鉀mg/kg，有效鈣1514.84 mg/kg，有效鎂127.19 mg/kg，有效鋅2.66 mg/kg，有效硼mg/kg，氯離子54.46 mg/kg。

1.2 觀測記載項目與方法

處理后，每小區(qū)設(shè)一個測定點，每5天在8:00、14:00、20:00記錄地表溫度和5 cm、10 cm 、15 cm及20 cm土層溫度，按T=(2T14 +T8+T20)/4公式計算日平均地溫，并計算積溫及溫差。移栽后分別記錄煙株各生育期（移栽期、團(tuán)棵期、現(xiàn)蕾期、封頂期、始采期以及全生育期）。7月28日測量株高、有效葉數(shù)、節(jié)距、莖圍、中部及上部最大葉面積等農(nóng)藝性狀，并用SPAD-502葉綠素測定儀（日本柯尼卡儀器有限公司）自下而上測量煙株5位、10位、15位葉的葉基、葉中及葉尖三點的值，取平均值作為葉綠素相對含量（SPAD）。選取三處距煙株根系10 cm的點，用TZS-1土壤水分測定儀（浙江托普儀器有限公司）測定10～15 cm耕層土壤水分容積比，取平均值。取各小區(qū)C3F初烤煙葉混合樣品分析總糖、還原糖、總氮、煙堿、蛋白質(zhì)、氯、鉀等化學(xué)成分，并分析施木克值、糖堿比、氮堿比。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS10.0軟件處理分析數(shù)據(jù)。

2 結(jié) 果

2.1 煙株生育期

由表1看出，從移栽到團(tuán)棵，煙株生長速度基本相同；隨著烤煙不斷生長，不同處理烤煙生育期出現(xiàn)一定差別。T4最晚進(jìn)入現(xiàn)蕾及封頂期，全生育期較CK推遲2 d，T1、T2全生育期比CK分別縮短了5 d及2 d。

表1 不同處理煙株生育期Table 1 Growth stage of flue-cured tobacco for each treatment

2.2 煙株農(nóng)藝性狀

從表2看出，覆蓋能促進(jìn)煙株生長，各性狀表現(xiàn)為 T1＞T2＞T4＞T3（CK）。各處理株高差異不明顯，T1有效葉數(shù)與 T3（CK）差異顯著，T2、T4有效葉數(shù)與T3（CK）差異不顯著；T2、T4莖圍與CK差異顯著，T1莖圍與CK呈極顯著差異；T1節(jié)距與CK差異顯著，T2、T4節(jié)距與T3（CK）差異不顯著；對上部最大葉面積，T1與T3（CK）呈極顯著差異，T2與CK差異顯著、T4與CK差異不顯著；對中部最大葉面積，T2、T4與CK差異顯著，T1與CK差異極顯著?？梢?，覆蓋能提高煙株農(nóng)藝性狀，促進(jìn)煙株生長。

表2 不同處理對煙株農(nóng)藝性狀的影響Table 2 Effects of different treatments on agronomic characters of flue-cured tobacco

2.3 煙壟土壤溫度

從圖1可以看出，不同處理下0 cm、5 cm、10 cm、15 cm及20 cm土壤溫度變化趨勢基本相同，即從7月7—17日，各土層溫度有所下降，之后呈“M”型走勢變化。T1、T2地表溫度較T3（CK）平均提高0.93 ℃、0.73 ℃，T4地表溫度較 T3（CK）平均降低 0.46 ℃，各處理煙壟地表溫度大小表現(xiàn)為T1＞ T2＞ T3（CK）＞T4。不同土層溫度變化趨勢與大氣溫度變化基本一致。

圖1 不同處理各煙壟土壤深度溫度變化Fig.1 Temperature fluctuation at various soil depths in each treatment

2.4 不同土層積溫及溫差

表3～4中的數(shù)據(jù)顯示，同一土層積溫大小為T1＞ T2＞ T3(CK) ＞ T4。不同處理積溫、溫差從 0 cm到20 cm均呈減小趨勢，淺層土壤溫差大于深層土壤。這表明，地膜覆蓋及地膜加秸稈覆蓋能增加土層積溫而秸稈覆蓋減小積溫，且覆蓋能縮小土壤日變化。

表3 不同處理成熟期各土層積溫 ℃Table 3 Accumulated temperature at each soil depth of different treatments in mature stage ℃

表4 不同處理各土層平均溫差 ℃Table 4 Average temperature difference at each soil depth of different treatments ℃

2.5 成熟期土壤水分含量

從表5可以看出，T1土壤含水量與CK差異顯著，T2土壤含水量與CK差異極顯著，分別較對照提高1.55%與2.18%。這表明，覆蓋有減少土壤水分蒸發(fā)，保蓄水分的作用。

表5 不同處理成熟期土壤含水量Table 5 Soil moisture content of different treatments in mature stage

2.6 成熟期煙葉SPAD值

由表6可知，煙葉葉綠素含量為T2＞ T1＞ T4＞T3（CK），隨煙株部位上升，葉綠素含量逐漸升高。T1、T2及T4下部葉葉綠素含量與CK差異顯著?？梢姡采w能提高煙葉葉綠素含量。

表6 不同處理下成熟期煙株各部葉SPAD值Table 6 SPAD value of different treatments in mature stage

2.7 煙葉化學(xué)成分

表7的結(jié)果顯示，初烤煙葉總糖、還原糖含量偏高，總氮、煙堿、蛋白質(zhì)及鉀氯含量均在優(yōu)質(zhì)煙葉要求范圍之內(nèi)?？偟膩砜矗采w能略微降低總糖、還原糖含量，T1、T2及T4較CK分別降低0.4%、3.68%、3.06%與 0.5%、3.90%、0.80%，覆蓋使總氮、煙堿、蛋白質(zhì)含量分別提高 0.37%、0.27%、0.43%，0.29%、0.26%、0.22%與 2.05%、1.46%、2.45%，這有利于烤煙化學(xué)成分協(xié)調(diào)。T1、T4氯含量較對照提高0.01%、0.1%，T2氯含量較對照降低0.12%；T1、T2鉀含量較T3（CK）略有降低，為0.02%和0.07%。從施木克值反映的協(xié)調(diào)性及糖堿比反映的醇和性方面來看，T2、T4表現(xiàn)較好?？梢?，覆蓋有利于煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性，能提高煙葉品質(zhì)。

表7 不同處理煙葉化學(xué)成分Table 7 Chemical composition of different treatments of flue-cured tobacco leaves

3 討 論

覆蓋影響煙株生長及生育期。地膜覆蓋及地膜加秸稈覆蓋能提高煙株成熟期土壤積溫，同時不同程度地改善土壤環(huán)境，從而促進(jìn)煙株生長，分別使生育期縮短了5 d及2 d；秸稈覆蓋使土壤積溫有所下降，因而生育期比無覆蓋處理推遲了 2 d。覆蓋處理煙株株高、有效葉數(shù)、莖圍、葉面積等農(nóng)藝性狀均高于對照，這也是由于覆蓋改善了土壤條件促進(jìn)煙株生長的原因，與李貽學(xué)等[10]研究結(jié)果相似。

土壤溫度與大氣溫度變化基本一致，大氣溫度是決定土壤溫度最重要的因素，覆蓋在一定程度上調(diào)節(jié)土壤溫度，不揭膜、不揭膜加秸稈覆蓋的地表溫度平均提高 0.93℃、0.73℃，而揭膜后秸稈覆蓋使地表溫度平均降低0.46℃，覆蓋使土壤含水量分別比CK提高1.55%、2.18%。根系發(fā)育狀況影響煙葉產(chǎn)量，更重要的是影響煙葉品質(zhì)[11]。地膜覆蓋后期土壤溫度過高使根系老化加快 ， 不利于維持根系活力[7-8]，影響烤煙品質(zhì)。秸稈覆蓋使地溫有所降低，但能改善土壤微生態(tài)環(huán)境[6]，因而煙葉品質(zhì)優(yōu)于無覆蓋處理。地膜再加秸稈覆蓋可以使溫度不致過高，有利于維持和提高根系活力，提高煙葉品質(zhì)。如果將秸稈覆蓋與薄膜覆蓋結(jié)合，可以克服單膜覆蓋溫度過高而秸稈覆蓋易降低地溫的弊端，使各項生態(tài)效應(yīng)得到很好的協(xié)調(diào)，應(yīng)用效果顯著。

土壤環(huán)境的改善有利于植株代謝，促使葉綠素合成；覆蓋使總糖、還原糖含量有所降低，提高了總氮、煙堿、蛋白質(zhì)含量，有利于煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)，提高煙葉醇和性，不揭膜加秸稈覆蓋使煙葉氯含量降低0.12%，但本試驗中煙葉鉀含量未能提高，這與殷紅慧等[12]研究結(jié)果不一致，可能是品種或生態(tài)原因造成的。王樹森等[13]認(rèn)為，地膜抑制了土壤與外界熱量交換，地膜及其表面附著的水層對長波反輻射有削弱作用，使夜間溫度下降減緩。土溫日變化大能促進(jìn)煙株糖類的合成，通過覆蓋可以減緩?fù)翜厝兆兓蕴呛肯陆?。覆蓋調(diào)節(jié)土壤水熱狀況，促進(jìn)煙株根系生長，增強(qiáng)了其吸收養(yǎng)分、水分及煙堿合成的能力，可能是導(dǎo)致初烤煙葉煙堿及總氮含量提高的主要原因。

4 小 結(jié)

地膜與秸稈同時覆蓋的蓄水保墑效果更佳，能創(chuàng)造良好的水、肥、氣、熱等多方面優(yōu)越的土壤生態(tài)環(huán)境。這樣，一方面有利于緩解干旱情況下煙株的需水壓力，提高水分利用率，節(jié)約水資源，另一方面使烤后煙葉內(nèi)在品質(zhì)更加協(xié)調(diào)，提高煙葉的工業(yè)可用性，增加經(jīng)濟(jì)效益。但由于操作不便，耗工費時，目前麗江金沙江區(qū)域在烤煙生產(chǎn)上應(yīng)用并不普遍，但通過進(jìn)一步的研究與改良，其優(yōu)良的調(diào)控效應(yīng)將能為烤煙生產(chǎn)帶來利益。

[1]曹衛(wèi)星.作物生態(tài)學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2006：42-43.

[2]賈志紅，易建華，孫在軍.不同覆蓋物對烤煙根溫及生長和生理特性的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2006，17（11）：2075-2078.

[3]Mullen M D,Melhorn C G,Tyler D D,et a1.Biological and Biochemical soil properties in no-till corn with different cover crops[J].J of Soil and Water Conservation,1998,53(3):219-224.

[4]劉添毅，李春英，曾文龍，等.地膜覆蓋一次性施肥對烤煙生育及經(jīng)濟(jì)效益的影響[J].福建農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1997，26（4）：449-451.

[5]劉愛民，羅雪玲，李戟.湘東烤煙地膜覆蓋栽培氣象效應(yīng)分析[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002（6）：26-30.

[6]鄭憲濱，張正楊，劉國順，等.秸稈覆蓋對煙田土壤性狀和煙葉質(zhì)量的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（10）：47-50.

[7]A R Batchelder,M J Rogers,J P Walker.Effects of Subsoil Management Practices on Growth of Flue-Cured Tobacco[J].American Society of Agronomy,1966(5):345-347.

[8]李正風(fēng)，張曉海，劉勇，等.不同覆蓋方式對植煙土壤溫度和水分及烤煙品質(zhì)的影響[J].土壤肥料學(xué)，2006，11（22）：224-228.

[9]李正風(fēng)，李文正，夏玉珍，等.不同覆蓋方式對植煙土壤有機(jī)質(zhì)及煙葉品質(zhì)影響的初步研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2007，23（12）：164-169.

[10]李貽學(xué)，李新舉，劉太杰，等.秸稈覆蓋與抗旱劑對煙田土壤水分及煙株生長的影響[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2002，33（2）：144-147.

[11]楊志曉，張小全，畢慶文.不同覆蓋方式對烤煙成熟期根系活力和葉片衰老特性的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報，2009，24（2）：153-157.

[12]殷紅慧，趙正雄，王麗萍.地膜覆蓋下烤煙干物質(zhì)積累和氮、鉀養(yǎng)分吸收分配規(guī)律的研究[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（l）：63-67.

[13]王樹森，鄧根之.地膜覆蓋增溫機(jī)制研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，1991，24（3）：74-78.