羅付香,羅定棋,林超文,龐良玉,張永輝,王棟,馮文強(qiáng),朱波
1四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所,成都市錦江區(qū)獅子山路4號(hào) 610066;
2四川省煙草公司瀘州市公司,瀘州市龍馬潭區(qū)南光路38號(hào) 646100
四川省作為我國煙葉主產(chǎn)區(qū)之一,常年種植烤煙6.67余萬公頃,年產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉15000余萬公斤。大量研究表明,連作對(duì)烤煙的生長(zhǎng)環(huán)境有著較大影響[1-4],造成煙葉減產(chǎn),優(yōu)質(zhì)煙葉質(zhì)量和香氣風(fēng)格受到影響[5-9]。前人在不同耕作方式和覆蓋方式對(duì)烤煙土壤結(jié)構(gòu)的改良、土壤肥力的提高、烤煙生長(zhǎng)小環(huán)境的改善以及煙草產(chǎn)量、產(chǎn)值和煙草質(zhì)量等方面開展了大量研究[10-15],但是研究主要集中在耕作制度和種植方式對(duì)煙葉產(chǎn)值的影響,將耕作方式、種植方式和覆蓋方式結(jié)合起來系統(tǒng)研究某一地區(qū)適宜的種植制度的較為鮮見。為此在瀘州煙區(qū)開展了以煙草為主的不同耕作方式、種植方式和覆蓋方式的定位研究,以期為瀘州煙區(qū)建立合理的耕作栽培模式,為四川煙草的可持續(xù)發(fā)展提供理論參考。
試驗(yàn)安排在瀘州市古藺縣麻城煙科所,于2009年開始,試驗(yàn)以耕種方式為A因素,設(shè)置翻耕(A1)和免耕(A2)兩個(gè)水平;種植模式為B因素,設(shè)置連作(B1)和輪作(B2)兩個(gè)水平,其中連作處理為綠肥-煙葉→綠肥-煙葉,輪作處理為綠肥-煙葉→綠肥/小麥/玉米;覆蓋方式為C因素,設(shè)置秸稈還田(C1)和秸稈不還田(C2)兩個(gè)水平,采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),共計(jì)8個(gè)處理,每個(gè)處理重復(fù)3次,共計(jì)24個(gè)小區(qū)。小區(qū)長(zhǎng)13.5 m,寬3.3 m,過道0.9 m,每區(qū)3壟,每壟30株煙,共計(jì)90株煙。
翻耕處理:按照目前生產(chǎn)上的常規(guī)種植方式翻耕,連作處理煙葉收前套撒綠肥,第2年春再翻耕栽煙;輪作處理煙葉收后翻耕種植小麥,預(yù)留空行,空行撒綠肥,第2年播種玉米,玉米收后撒綠肥,第3年春翻耕起壟栽煙。
免耕處理:采用第1年起壟,以后不再進(jìn)行翻耕,連作煙葉栽在固定壟上,煙葉收前套撒綠肥,第2年煙葉仍然栽在固定的壟上;輪作處理的小麥種在壟上,溝內(nèi)留空行,增施綠肥,第2年玉米種植于溝內(nèi),玉米收后埋土撒綠肥,第3年煙葉栽在壟上,綠肥可適當(dāng)晚收,能提高綠肥產(chǎn)量。
秸稈還田:除煙稈外,其他作物秸稈全部還田。煙、玉米要用地膜覆蓋,秸稈一般放在溝內(nèi)。
表1 耕作方式覆蓋方式表
試驗(yàn)選擇當(dāng)?shù)爻R?guī)種植品種云煙87,施肥采用基施和追施的方式,基肥:煙草專用肥525 kg/hm2;過磷酸鈣225 kg/hm2。追肥分2次追施,其中第1次:煙草專用肥150 kg/hm2;硝酸鉀150 kg/hm2;硝銨磷75 kg/hm2。第2次:煙草專用肥75 kg/hm2;硝酸鉀75 kg/hm2,按照常規(guī)施用。
打頂后調(diào)查各小區(qū)煙株農(nóng)藝性狀,株高、莖圍、節(jié)距、單株有效葉數(shù)、最大葉長(zhǎng)×寬。
按當(dāng)?shù)卮竺娣e采收時(shí)間,分處理小區(qū)采收,標(biāo)記試驗(yàn)名稱、采收時(shí)間及部位等內(nèi)容,在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行烘烤,烘烤后,待煙葉全部收完后,分成上部、中部、下部葉片(仍保留原有的標(biāo)簽)進(jìn)行煙葉的品質(zhì)分析,同時(shí)記錄各小區(qū)煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例等。
從表2可以看出,株高、莖圍、節(jié)距、煙株有效葉片數(shù)和煙葉最大葉面積表現(xiàn)為翻耕處理較免耕處理分別大23.5 %、10.85 %、1.41 %、10.37 %和2.87 %,但是在不同種植方式下不同,其中在輪作條件下,烤煙株高、莖圍、節(jié)距、有效葉片數(shù)和煙葉最大葉面積表現(xiàn)為翻耕處理較免耕處理分別大16.40 %、8.64 %、11.51、8.21 %和16.04 %;在連作條件下,煙株株高、莖圍、節(jié)距、有效葉片數(shù)和煙葉最大葉面積表現(xiàn)為翻耕處理較免耕處理分別大30.77 %、11.19 %、15.07 %12.5 %和42.23 %,說明翻耕處理能夠促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)。
表2 不同耕作方式覆蓋對(duì)煙草農(nóng)藝性狀的影響
從不同種植方式看,煙株株高表現(xiàn)為輪作處理較連作處理大3.20 %~12.43 %,平均大8.27 %,煙葉莖圍表現(xiàn)為輪作處理較連作處理大1.11 %~10.53 %,平均大4.58 %,煙株節(jié)距表現(xiàn)為輪作處理較連作處理大3.20 %~12.43 %,平均大8.27 %;從不同覆蓋方式看,煙葉株高和莖圍表現(xiàn)為秸稈不還田處理較還田處理分別大4.2 %和0.26 %,而節(jié)距表現(xiàn)為秸稈還田處理較不還田處理大5.76 %,而秸稈還田與不還田的煙株有效葉片數(shù)和最大葉面積數(shù)差異不大,說明輪作處理能夠促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)。
表3 不同耕作覆蓋方式對(duì)煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響
從表3可以看出,煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值表現(xiàn)為翻耕處理分別較免耕處理大22.72 %和37.23 %,但是不同種植方式下影響不同,在輪作條件下,煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值表現(xiàn)為翻耕處理較免耕處理分別大33.17 %和47.41 %,差異達(dá)顯著水平;在連作條件下,煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值表現(xiàn)為翻耕處理較免耕處理分別大12.52 %和26.12 %,差異未達(dá)顯著水平,說明翻耕處理能夠有效提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值。
從不同種植模式看,煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值表現(xiàn)為輪作處理較連作處理分別大1.83 %和19.41 %,但是不同耕作條件影響不同,在翻耕條件下,煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值表現(xiàn)為輪作處理較連作處理分別大15.41 %和27.56 %,其中產(chǎn)值差異達(dá)顯著水平,在免耕條件下,煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值表現(xiàn)為輪作處理較連作處理分別大14.51 %和9.13 %,差異未達(dá)顯著水平,說明輪作處理能夠有效提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值。
從不同覆蓋方式來看,煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值表現(xiàn)為秸稈還田較不還田分別大3.55 %和2.4 %,其中翻耕條件下,煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值表現(xiàn)為秸稈還田較秸稈不還田分別大3.83 %和2.18 %,免耕條件下,煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值表現(xiàn)為秸稈還田較秸稈不還田分別大3.20 %和2.7 %,在翻耕和免耕條件下秸稈還田與不還田煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值差異均未達(dá)顯著水平。
從表4可以看出,不同煙葉部位各元素含量不同,全氮、全鉀和煙堿的含量表現(xiàn)為上部葉>中部葉>下部葉,總糖和還原糖則表現(xiàn)為中部葉>上部葉>下部葉,對(duì)于不同耕作處理而言,上部葉全氮、全鉀和煙堿的含量表現(xiàn)為翻耕處理較免耕處理分別大14.11%、0.74 %和3.04 %,而總糖和還原糖則表現(xiàn)為免耕處理較翻耕處理分別大26.51 %和11.29 %;中部葉全氮、煙堿含量表現(xiàn)為翻耕處理較免耕處理分別大20.05 %和2.03 %,而全鉀、總糖和還原糖含量則表現(xiàn)為免耕處理較翻耕處理分別大15.35 %、18.53 %和11.95 %;下部葉還原糖和煙堿的含量表現(xiàn)為翻耕處理較免耕處理分別大0.22 %和0.57 %,而全氮、全鉀和總糖的含量則表現(xiàn)為免耕處理較翻耕處理分別大8.54 %、4.41 %和7.46 %,說明翻耕處理能夠提高上部和中部煙葉全氮、全鉀和煙堿的含量,有效改善煙葉品質(zhì)。
表4 不同耕作覆蓋方式對(duì)煙葉品質(zhì)的影響
對(duì)于不同種植模式而言,上部葉全氮、全鉀、總糖和還原糖的含量表現(xiàn)為輪作處理較連作處理分別大7.28 %、7.24 %、8.11 %、和2.79 %,其中在免耕條件下全鉀、總糖和還原糖的含量則表現(xiàn)為輪作處理較連作處理大25.82 %、42.96 %和40.43 %;中部葉全氮、全鉀和煙堿的含量表現(xiàn)為輪作處理較連作處理大3.33 %、1.89 %和1.02 %,其中在翻耕條件下全氮和煙堿的含量表現(xiàn)為輪作處理較連作處理大15.73 %和1.90 %,免耕條件下全鉀、總糖、還原糖和煙堿的含量則表現(xiàn)為輪作處理較連作處理大10.70 %、6.96 %、16.42 %和0.14 %;下部葉全鉀和總糖的含量表現(xiàn)為輪作處理較連作處理大5.49 %和7.84 %,其中翻耕條件下全氮和全鉀的含量表現(xiàn)為輪作處理較連作處理大10.51 %和1.78 %,免耕條件下全鉀、總糖和還原糖的含量則表現(xiàn)為輪作處理較連作處理大9.18 %、17.78 %、和4.10 %,說明輪作處理能夠有效提高上部和中部煙葉全氮、全鉀和煙堿等的含量,下部煙葉全鉀和總糖含量,有效改善煙葉品質(zhì)。
對(duì)于不同覆蓋方式而言,上部葉全氮、總糖、還原糖和煙堿的含量表現(xiàn)為秸稈不還田較還田處理大9.42 %、9.06 %、8.38 %和0.08 %,全鉀的含量則表現(xiàn)為秸稈還田較不還田處理大2.98%;中部葉全氮、全鉀和煙堿的含量表現(xiàn)為秸稈還田較不還田處理大6.14 %、14.48 %和0.05 %,總糖和還原糖的含量則表現(xiàn)為秸稈不還田較還田處理大4.00%和2.20 %;下部葉全氮、總糖、還原糖和煙堿的含量表現(xiàn)為秸稈還田較不還田處理大0.43 %、9.02 %、5.96 %和1.01 %,說明秸稈還田能夠有效提高上部、中部和下部煙葉總氮、總糖和鉀的含量,有效改善煙葉品質(zhì)。
(1)近年來國內(nèi)外學(xué)者在作物少耕、免耕等方面開展了大量研究,大量研究結(jié)果認(rèn)為合理的耕作措施對(duì)提高作物產(chǎn)量,改良土壤環(huán)境均有較大意義,但是不同的作物研究結(jié)果不同,對(duì)于煙草而言,加深耕層,煙株根系易于下扎,吸收水分和養(yǎng)分的范圍增大,有利于煙株對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收,促進(jìn)烤煙早發(fā)快長(zhǎng)[16-17],同時(shí)深耕可不同程度促進(jìn)烤煙生長(zhǎng),增大葉面積,增產(chǎn)增質(zhì)[18],本研究表明,翻耕處理的煙株株高、莖圍、節(jié)距、有效葉數(shù)均顯著的高于免耕處理的煙葉株高、莖圍、節(jié)距和有效葉數(shù),翻耕能夠有效的提高煙葉的產(chǎn)量和產(chǎn)值,同時(shí)翻耕處理能夠提高上部和中部煙葉全氮、全鉀和煙堿含量,有效改善煙葉品質(zhì)。
(2)連作對(duì)烤煙生長(zhǎng)環(huán)境有較大影響,從而影響煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量,晉艷[19-20]等研究表明,連作煙株的產(chǎn)量?jī)H為輪作的59.12%,產(chǎn)值僅為輪作的 29.93% ,中上等煙 比例僅為輪作的 52.07%。張科[3]研究表明,連作降低烤煙的產(chǎn)量、質(zhì)量,而烤煙-玉米輪作和玉米-烤煙-烤煙輪作有益于提高烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量,是值得推廣的種煙模式。本研究表明,輪作處理能夠一定程度提高煙株株高、莖圍、節(jié)距促進(jìn)煙株生長(zhǎng),提高煙葉產(chǎn)量,產(chǎn)值,同時(shí)輪作處理能夠有效提高上部和中部煙葉全氮、全鉀和煙堿等的含量,下部煙葉全鉀和總糖含量,特別是在翻耕條件下實(shí)行輪作對(duì)煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)改善明顯,以翻耕條件下綠肥-煙葉→綠肥/小麥/玉米→綠肥-煙葉的輪作模式產(chǎn)量、產(chǎn)值和品質(zhì)最優(yōu),是最適合當(dāng)?shù)氐母弋a(chǎn)優(yōu)質(zhì)種植模式。
(3)秸稈覆蓋對(duì)于保土、保墑提高土壤有機(jī)質(zhì),改良土壤有明顯的效果,稻草覆蓋能調(diào)節(jié)煙草整個(gè)生育期的土層溫度,還能增加烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)和上中等煙比例[21]。在深耕、地膜覆蓋相結(jié)合的耕作措施下,增強(qiáng)了土壤的通透性,有利于微生物的活動(dòng)和養(yǎng)分的釋放,煙株根系發(fā)達(dá),活力強(qiáng),代謝旺盛,生長(zhǎng)狀態(tài)良好,落黃及時(shí),產(chǎn)量和品質(zhì)也較其它耕作方式有所提高[22]。本研究表明,秸稈還田與秸稈不還田相比能夠促進(jìn)煙株生長(zhǎng),提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值,同時(shí)能夠有效提高上部、中部和下部煙葉總氮、總糖和鉀的含量,一定程度改善中部煙葉品質(zhì),因此在以后煙葉生產(chǎn)栽培中應(yīng)適當(dāng)考慮秸稈覆蓋。
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