劉蒙蒙，王慧方，徐世杰，朱換換，李愛軍，王 潔，符 雷，時(shí)向東

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)國家煙草栽培生理生化研究基地，河南 鄭州，450002；2. 川渝中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，四川 什邡，618400； 3.海南省煙草專賣局，海南 海口，570000)

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有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣生長(zhǎng)和根際土壤營養(yǎng)狀況的影響

劉蒙蒙1，王慧方1，徐世杰1，朱換換1，李愛軍2，王 潔1，符 雷3，時(shí)向東1

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)國家煙草栽培生理生化研究基地，河南 鄭州，450002；2. 川渝中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，四川 什邡，618400； 3.海南省煙草專賣局，海南 ?？?，570000)

通過大田試驗(yàn)研究了有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南茄衣田間生長(zhǎng)發(fā)育和植煙土壤營養(yǎng)狀況的影響。結(jié)果表明，有機(jī)氮與無機(jī)氮配比不僅對(duì)煙株的大田生長(zhǎng)和根系發(fā)育有著不同程度的影響，而且對(duì)土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量和土壤酶活性的提高也有一定的作用，其中以有機(jī)氮與無機(jī)氮比例為5∶5效果最好。

海南；有機(jī)氮與無機(jī)氮配比；雪茄；土壤營養(yǎng)

雪茄煙從外到內(nèi)分為3層，即茄衣，茄套和茄芯。茄衣是雪茄煙重要的組成部分，要求葉片大小適中，葉脈細(xì)且葉片薄，完整度好。目前世界上能生產(chǎn)雪茄茄衣的國家只有少數(shù)幾個(gè)[1]，海南省屬典型的熱帶島嶼季風(fēng)性氣候，與世界上最著名的雪茄煙產(chǎn)地——古巴相比，都在北緯20°左右，并擁有相似的氣候條件和沙壤土質(zhì)，較適合種植雪茄煙葉，是目前中國新開發(fā)的雪茄原料重要產(chǎn)區(qū)。但由于海南具有高溫多雨的氣候特點(diǎn)，土壤養(yǎng)分分解快，淋失多，土壤相對(duì)比較貧瘠，煙株的生長(zhǎng)發(fā)育主要靠施入的肥料提供，因此，如何正確施肥成為雪茄煙生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。雪茄煙的焦油和煙堿含量少，總氮含量高，勁頭較大[2]，這使得雪茄煙對(duì)氮肥的需求量較多，而且雪茄的茄衣還對(duì)外觀品質(zhì)要求較高，因此，施用有機(jī)氮很有必要。目前，有學(xué)者研究了氮肥的施用量對(duì)雪茄茄衣品質(zhì)的影響[3-4]，但對(duì)于施用有機(jī)氮對(duì)茄衣的生長(zhǎng)和土壤的影響報(bào)道很少，筆者通過對(duì)海南茄衣有機(jī)氮與無機(jī)氮配比施用研究，初步了解不同配比對(duì)雪茄煙茄衣生長(zhǎng)和土壤營養(yǎng)狀況的影響，為今后海南茄衣生長(zhǎng)和植煙土壤保護(hù)和施肥提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2014年在海南省儋州市光村海南雪茄煙種植示范園進(jìn)行，供試品種為JH-1茄衣品種，供試土壤為沙壤土，土壤基礎(chǔ)肥力如下：全氮1.7 g·kg-1，堿解氮59.5 mg·kg-1，速效鉀86 mg·kg-1，速效磷30 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)1.84 g·kg-1，pH值5.54。施氮量為270 kg·hm-1，m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1∶1.5∶3。

根據(jù)有機(jī)肥和化肥在總施氮量中的比例，試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，分別為T1：10∶0(有機(jī)氮18 kg：化肥氮 0 kg)；T2：7∶3(有機(jī)氮12.6 kg：化肥氮5.4 kg)；T3：5∶5(有機(jī)氮9 kg：化肥氮9 kg)；T4：3∶7(有機(jī)氮5.4 kg：化肥氮12.6 kg)；T5∶0∶10(有機(jī)氮0 kg：化肥氮18 kg)，每處理3次重復(fù)。試驗(yàn)用有機(jī)氮肥來源為腐熟花生餅肥，化肥氮來源為復(fù)合肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=7∶17∶22)]和硝酸鉀，各個(gè)處理養(yǎng)分不足的部分P，K分別用鈣鎂磷肥(P2O518%)和硫酸鉀(K2O50%)補(bǔ)足。50%復(fù)合肥、50%硝酸鉀、10%硫酸鉀以及全部的有機(jī)肥和鈣鎂磷肥作基肥條施入土壤，移栽后15 d追施30%復(fù)合肥、30%硝酸鉀和30%硫酸鉀；移栽后30 d追施20%復(fù)合肥、20%硝酸鉀和30%硫酸鉀；移栽后50 d僅追施30%硫酸鉀。2013-11-29移栽，行株距為120 cm×40 cm，現(xiàn)蕾打頂，成熟采收后采用晾棚調(diào)制。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

于移栽后25，40，55，70 d測(cè)定每個(gè)處理煙株的株高、莖圍、葉數(shù)及最大葉長(zhǎng)和葉寬，均按煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)方法(YC/T 142—1998)測(cè)定。

分別在移栽后25，40，55，70，85 d采用剝落分離法[5]采集土壤樣品，即取出帶土煙株，抖掉多余的土，將黏附在根系上的土壤作為根際土壤樣品。測(cè)定土壤堿解氮(堿解擴(kuò)散法)、速效磷(鹽酸-氟化銨法)、速效鉀(火焰光度計(jì)法)和土壤過氧化氫酶、脲酶、轉(zhuǎn)化酶的活性。酶的測(cè)定方法按照嚴(yán)昶升[6]的方法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣田間生長(zhǎng)的影響

2.1.1 有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣農(nóng)藝性狀的影響 從表1中可看出，移栽后25～40 d，煙株的長(zhǎng)勢(shì)均呈現(xiàn)T1

表1 有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣農(nóng)藝性狀的影響

續(xù)表

注：數(shù)據(jù)后小寫字母表示P<0.05水平。下同。

Note：Different letters of each treatment mean significant difference at 5%level.The same as bollows．

2.1.2 有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣根系的影響 從表2中可看出，移栽后25～55 d之間，T1和T2處理的煙株根系發(fā)育均較慢，而T3，T4和T5處理的根系發(fā)育均較快，但各個(gè)處理間差異不顯著，說明有機(jī)氮施用量超過50%時(shí)，不利于煙苗前期根系的發(fā)育。T1和T2在移栽后40～70 d之間根系發(fā)育速度加快，說明這兩個(gè)處理的有機(jī)氮肥效在移栽55 d之后體現(xiàn)較明顯，而其他3個(gè)處理的根系在移栽后25 d生長(zhǎng)速度逐漸加快，說明保證海南雪茄煙茄衣的正常生長(zhǎng)，化肥氮供應(yīng)不能低于50%。

表2 有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣根系的影響

2.2 有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣根際土壤營養(yǎng)狀況的影響

2.2.1 有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣根際土壤堿解氮含量的影響 堿解氮反映土壤近期內(nèi)氮素供應(yīng)情況，土壤堿解氮含量與煙株生長(zhǎng)關(guān)系密切，因此，在推薦施肥中意義重大。從圖1可以看出，T1和T2的土壤堿解氮含量均在移栽后25～55 d之間逐漸增大，而在移栽55 d之后又逐漸減少，說明這兩個(gè)處理的氮肥在煙株生長(zhǎng)前期釋放速率較慢，致使煙株根系生長(zhǎng)較差，對(duì)土壤中的氮素利用也較少。而在移栽55 d之后，氮肥釋放速率放慢，加上煙株根系吸收氮素加快，導(dǎo)致土壤堿解氮含量在移栽55 d之后呈逐漸下降的趨勢(shì)。

圖1 有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣根際土壤堿解氮含量的影響

T3 ，T4和T5的土壤堿解氮含量在移栽后25～40 d之間逐漸變大，移栽后40～55 d之間迅速下降，之后趨于平緩，說明這3個(gè)處理的土壤堿解氮在移栽后25～40 d之間釋放速率最快，移栽40 d之后煙株根系吸收氮素速率加快，導(dǎo)致土壤堿解氮含量呈下降趨勢(shì)。

從圖1中還可看出，在移栽后40 d時(shí)，堿解氮含量表現(xiàn)為T3>T5>T4>T2>T1，說明在旺長(zhǎng)期內(nèi)，T3供應(yīng)的堿解氮較多，比較符合煙株的生長(zhǎng)規(guī)律。

2.2.2 有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣根際土壤速效鉀含量的影響 從圖2可以看出，每個(gè)處理的速效鉀含量在移栽后55 d均出現(xiàn)上升的趨勢(shì)，這是移栽后50 d，土壤中追施鉀肥的原因。整個(gè)生育期中， T1，T2處理的速效鉀含量均表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì)，可能是有機(jī)肥比例過大導(dǎo)致的煙株根系發(fā)育遲緩，吸收鉀離子滯后的原因。而T3，T4，T5處理的速效鉀含量則表現(xiàn)為先下降后上升，之后趨于平緩的趨勢(shì)，這種變化趨勢(shì)的原因是前期施用的化肥導(dǎo)致煙株根系發(fā)育較快，對(duì)土壤中的鉀離子吸收較多，導(dǎo)致土壤中的速效鉀在移栽后25～40 d有下降趨勢(shì)，50 d追施鉀肥之后，土壤中的速效鉀含量升高，移栽后55～70 d之間由于打頂引起的根系二次發(fā)育，使土壤中的速效鉀含量下降較明顯。每個(gè)時(shí)期土壤速效鉀的含量均呈現(xiàn)T1>T2>T3>T4>T5的規(guī)律，說明有機(jī)氮施用量越多，土壤速效鉀含量越高。

圖2 有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣根際土壤速效鉀含量的影響

2.2.3 有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣根際土壤速效磷含量的影響 從圖3可以看出，T1和T2處理的土壤速效磷含量表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì)，這說明前期煙株的吸磷量小于餅肥的釋放量，移栽40 d之后，煙株吸收速效磷的速度大于餅肥的釋放速度。T3處理的土壤速效磷含量在移栽后25 d到55 d之間逐漸下降，這個(gè)時(shí)期煙株生長(zhǎng)較快，對(duì)磷的吸收較多。T4和T5處理的土壤速效磷含量在移栽后25～40 d之間迅速下降，說明餅肥施用量較少，釋放速率較快。對(duì)于各個(gè)處理來說，每個(gè)時(shí)期速效磷的含量均為T1>T2>T3>T4>T5，說明有機(jī)肥施用越多，對(duì)于增加土壤中的速效磷含量有較大的貢獻(xiàn)。但是T1和T2在后期供磷較多，可使煙株后期吸磷較多而導(dǎo)致煙葉偏厚。因此，施用50%有機(jī)氮對(duì)改善雪茄植煙土壤速效磷含量最有利。

圖3 有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣根際土壤速效磷含量的影響

2.2.4 有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣根際土壤酶活性的影響 土壤的過氧化氫酶活性，與土壤呼吸速率和土壤微生物活動(dòng)相關(guān)，在一定程度上反映了土壤微生物活動(dòng)的強(qiáng)度。根際土壤的過氧化氫酶活性，遠(yuǎn)較根際外土壤的高，有機(jī)質(zhì)含量高的土壤，過氧化氫酶的活性較強(qiáng)。因此，土壤過氧化氫酶的活性可以表征土壤總的生物學(xué)和肥力狀況。

從圖4中可以看出，T1和T2處理的過氧化氫酶在移栽后25～70 d呈現(xiàn)持續(xù)上升的規(guī)律，70 d之后急速下降，這是由這兩個(gè)處理的煙株根系前期生長(zhǎng)較慢，活力較弱而導(dǎo)致的。而不施有機(jī)肥的處理T5則整個(gè)過程變化不明顯。T3，T4處理的過氧化氫酶含量則呈現(xiàn)“M”形變化趨勢(shì)，說明在移栽后25～40 d，微生物活動(dòng)劇烈，根系呼吸作用加強(qiáng)，引起過氧化氫酶活性增高，而移栽后40～55 d，根系活力較平穩(wěn)，過氧化氫酶含量降低，在移栽后70 d又出現(xiàn)回升，是因?yàn)橐圃院?5～70 d打頂引起根系二次發(fā)育，根系活力增加，土壤氧化酶活性增加。

移栽后40 d，過氧化氫酶的活性表現(xiàn)為T3>T4>T1>T2>T5，說明在雪茄煙茄衣生長(zhǎng)的旺長(zhǎng)期內(nèi)，T3的過氧化氫酶活性最高，符合煙株生長(zhǎng)規(guī)律。

轉(zhuǎn)化酶(蔗糖酶)是研究最多的一種土壤酶。轉(zhuǎn)化酶存在所有的土壤里，能酶促蔗糖分子中果糖殘基內(nèi)的β-葡糖苷碳原子處的鍵裂解，使蔗糖水解成葡萄糖和果糖。土壤的轉(zhuǎn)化酶活性，與土壤中的腐殖質(zhì)，水溶性有機(jī)質(zhì)和黏粒的含量以及微生物的數(shù)量及其活動(dòng)呈正相關(guān)。

圖4 有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣根際土壤過氧化氫酶活性的影響

從圖5可看出，T3，T4處理的轉(zhuǎn)化酶含量呈現(xiàn)先變大后變小的趨勢(shì)，說明在移栽后25～40 d，根系呼吸生長(zhǎng)速度加快，根系分泌物增多，引起土壤微生物活動(dòng)加劇，從而使轉(zhuǎn)化酶活性增高，而移栽后40～55 d，根系活力維持平穩(wěn)狀態(tài)，在移栽后70 d又出現(xiàn)回升，是因?yàn)橐圃院?5～70 d打頂引起根系二次發(fā)育。T1和T2處理的轉(zhuǎn)化酶在移栽后25～55 d呈現(xiàn)持續(xù)上升的規(guī)律，移栽后55～70 d變化不明顯，這與有機(jī)氮肥效有關(guān)。這兩個(gè)處理的煙株有機(jī)氮施用量過大，根系發(fā)育較晚，在移栽后55～70 d根系活力達(dá)到最大，導(dǎo)致土壤中微生物活動(dòng)增強(qiáng)，從而使土壤轉(zhuǎn)化酶活性增加，在移栽70 d之后，根系生長(zhǎng)速度緩慢。

圖5 有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣根際土壤轉(zhuǎn)化酶活性的影響

移栽后40 d，轉(zhuǎn)化酶的活性表現(xiàn)為T3>T4>T1>T2>T5，說明施用有機(jī)氮可以不同程度地提高土壤中的轉(zhuǎn)化酶活性，在雪茄煙茄衣生長(zhǎng)的旺長(zhǎng)期內(nèi)，T3的轉(zhuǎn)化酶活性最高，符合煙株生長(zhǎng)規(guī)律。

在大多數(shù)細(xì)菌，真菌和高等植物里存在脲酶。脲酶是一種酰胺酶，能酶促有機(jī)物質(zhì)分子中肽鍵的水解，是一種將酰胺態(tài)有機(jī)氮化物水解轉(zhuǎn)化為植物可以直接吸收利用的無機(jī)氮化物的酶。土壤的脲酶活性與土壤的微生物數(shù)量、有機(jī)質(zhì)含量、全氮和速效氮含量呈正相關(guān)。從圖6中可以看出，各個(gè)處理的脲酶活性均呈現(xiàn)先變大后變小的變化趨勢(shì)，T3，T4和T5的的脲酶活性均在移栽后40 d達(dá)到最大，而T1和T2則在移栽后55 d脲酶活性達(dá)到最大，說明前者在移栽后40 d左右土壤中的氮含量達(dá)到最高，而后者在移栽后55 d時(shí)土壤氮含量最高，移栽后40 d正處于雪茄煙茄衣的旺長(zhǎng)期，此時(shí)，土壤脲酶活性表現(xiàn)為T3>T4>T1>T2>T5，說明施用有機(jī)氮可以不同程度地提高土壤中的脲酶活性，在雪茄煙茄衣生長(zhǎng)的旺長(zhǎng)期內(nèi)，T3的脲酶活性最高，符合煙株生長(zhǎng)規(guī)律。

圖6 有機(jī)氮與無機(jī)氮配比對(duì)海南雪茄煙茄衣根際土壤脲酶活性的影響

3 結(jié)論與討論

有機(jī)氮與無機(jī)氮只有在合適的配比下才能改良土壤，提高土壤肥力，促進(jìn)煙株生長(zhǎng)。本研究結(jié)果表明，施用有機(jī)氮、無機(jī)氮比例為5∶5的處理，對(duì)雪茄煙茄衣生長(zhǎng)和土壤改良最有利。這與烤煙的研究結(jié)果相似，劉華山等[7]研究表明，餅肥與化肥比例為5∶5時(shí)，烤煙土壤酶活性最強(qiáng)，楊春江等[8]得出同樣的結(jié)論，餅肥與化肥比例為5∶5時(shí)，對(duì)烤煙煙株生長(zhǎng)和減少土壤氮、磷流失最有利。

煙株根際土壤營養(yǎng)與煙株的生長(zhǎng)有著密切相關(guān)的作用，本研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)氮對(duì)土壤速效磷、速效鉀等有效養(yǎng)分含量的增加有一定的積極作用，且有效養(yǎng)分含量均隨有機(jī)氮比例的升高而升高。這一方面是因?yàn)橛袡C(jī)肥在土壤中能分解產(chǎn)生草酸、酒石酸、乳酸、蘋果酸、乙酸、檸檬酸和琥珀酸等有機(jī)酸，這些酸不僅能溶解土壤中的難溶性鉀[9]，還能對(duì)不同形態(tài)的磷有活化作用，增加磷的溶解度，提高土壤中磷的有效性[10]。另一方面因?yàn)橛袡C(jī)肥增加了土壤有機(jī)質(zhì)的含量，而有機(jī)質(zhì)能夠吸收和容納土壤中各種養(yǎng)分物質(zhì)，避免養(yǎng)分流失，從而提高土壤的保肥性。這對(duì)于改善海南貧瘠的土壤特性，增加土壤和肥料的養(yǎng)分利用率有很大的意義。

除此之外，有機(jī)肥施入土壤，不僅能帶入一部分外源酶，還能為微生物提供良好的生存環(huán)境[11]，NDAYEYAMIYE等[12]研究發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)氮能有效提高土壤的細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量，而土壤中酶的活性與微生物活性呈正相關(guān)[13]，土壤酶和土壤微生物不僅可以促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化，還是植物營養(yǎng)的活體庫[14]，對(duì)改善土壤理化性狀有很大作用。但是對(duì)于土壤酶活性來說，并不隨有機(jī)氮比例的升高而升高，這可能與有機(jī)碳含量較高有關(guān)，每種酶活性與土壤的碳氮比有很強(qiáng)的關(guān)系，有待以后繼續(xù)研究。對(duì)本試驗(yàn)來說，雪茄煙旺長(zhǎng)期內(nèi)，有機(jī)氮與無機(jī)肥比例控制在5∶5時(shí)土壤堿解氮、速效養(yǎng)分和酶活性最高，符合煙株生長(zhǎng)規(guī)律。

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(責(zé)任編輯：常思敏)

Effects of different combined application ratio of organic nitrogen and inorganic nitrogen on the growth and nutrient status of rhizosphere soil of Hainan cigar wrapper

LIU Mengmeng1, WANG Huifang1, XU Shijie1, ZHU Huanhuan1, LI Aijun2,WANG Jie1, FU Lei3, SHI Xiangdong1

(1.National Tobacco Cultivation & Physiology & Biochemistry Research Center, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China; 2.Tobacco Industrial Limited Company of Chuanyu,Shifang 618400, China; 3.Hainan Provincial Tobacco Company, Haikou 570000, China)

A field experiment was carried out to study the effects of different combined application ratio of organic nitrogen and inorganic nitrogen on the growth and nutrient status of rhizosphere soil of Hainan cigar wrapper. The results showed that：different combined application ratio of organic nitrogen and inorganic nitrogen could not only have different degrees of impact on growth and root development, but also improve the content of nitrogen, available phosphorus, potassium and enzyme activities of soil, and inorganic fertilizer was 5∶5.

Hainan; ratio of organic nitrogen and inorganic nitrogen; cigar; soil nutrient

2015-03-26

中國煙草總公司資助項(xiàng)目(110201202013)

劉蒙蒙(1989-)，女，河南寶豐人，碩士研究生，主要從事煙草栽培生理研究。

時(shí)向東(1966-)，男，河南南陽人，教授，博士。

1000-2340(2015)05-0584-06

S 572

A