貴州3種香氣類型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤活性有機質(zhì)與有機氮的含量特征

羅 益1，秦 松1，3，胡 崗1，3，張 恒2，石俊雄2，范成五1，3*

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料研究所/貴州省農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境工程研究中心，貴州貴陽 550006;2.貴州省煙草科學研究院，貴州貴陽 550003;3.貴州省耕地保育與農(nóng)業(yè)環(huán)境科學觀測實驗站，貴州貴陽 550006)

【目的】了解貴州不同香氣類型煙葉植煙土壤的活性有機質(zhì)及有機氮組分含量特征，為不同香氣風格類型煙葉植煙土壤的定向培育和煙葉品質(zhì)調(diào)控提供參考。【方法】以K326烤煙品種為試驗材料，貴州中間香型、偏清香型和清香型3種典型香氣風格類型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤為研究對象，采用田間試驗與實驗室指標檢測相結合方法，在烤煙生長期研究3種香氣風格類型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤活性有機質(zhì)和有機氮含量的變化特征?！窘Y果】貴州中間香型、偏清香型和清香型3種典型香氣風格類型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤有機氮組分的含量均為氨基酸態(tài)氮＞氨態(tài)氮＞氨基糖態(tài)氮，土壤活性有機質(zhì)組分的含量為活性有機質(zhì)＞中活性有機質(zhì)＞高活性有機質(zhì)。在不同香氣類型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤活性有機質(zhì)的含量均為清香型＞偏清香型＞中間香型，有機氮各組分在還苗期、團棵期、打頂期的變化趨勢存在差異，但從打頂期到腳葉成熟期均呈減少趨勢，減少幅度為清香型＞偏清香型＞中間香型。在烤煙生育期，清香型和偏清香型煙葉產(chǎn)區(qū)土壤中活性有機質(zhì)和活性有機質(zhì)組分的含量減少，減少幅度均為清香型＞偏清香型，而中間香型煙葉產(chǎn)區(qū)土壤中活性有機質(zhì)和活性有機質(zhì)組分的含量均增加。【結論】3種典型香氣風格類型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤的活性有機質(zhì)和有機氮各組分含量的變化趨勢多較一致，但在各組分間含量差異較大。

植煙土壤;有機氮;活性有機質(zhì);黃壤;貴州

【研究意義】土壤有機質(zhì)是土壤中各種營養(yǎng)特別是N、P的重要來源，對土壤肥力具有重要作用。為保證土壤肥力能持續(xù)進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，需不斷維護和提高土壤有機質(zhì)含量?；钚杂袡C質(zhì)是指土壤中有效性較高、易被土壤微生物分解礦化、對植物養(yǎng)分供應起最直接作用的活性部分有機質(zhì)，主要包括溶解性有機碳、植物殘茬、根類物質(zhì)、真菌菌絲、微生物量及其滲出物如多糖等。土壤活性有機質(zhì)(Active soil organicmatter)對土壤碳的變化比非活性有機質(zhì)敏感，且與土壤性質(zhì)的關系比總有機質(zhì)密切。在指示土壤質(zhì)量和土壤肥力變化時比總有機質(zhì)更靈敏，能夠更準確、更實際地反映土壤肥力和土壤物理性質(zhì)的變化，對作物生長發(fā)育及其品質(zhì)有重要影響[1-3]。因此，研究貴州不同香氣類型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤的活性有機質(zhì)及有機氮組分含量，對烤煙種植土壤的選擇及其煙葉品質(zhì)調(diào)控具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】近年來，前人對植煙土壤的氮形態(tài)、氮轉(zhuǎn)化、植煙土壤氮形態(tài)與煙葉化學成分的關系、土壤物理特性和化學性質(zhì)等對烤煙生長及品質(zhì)影響方面的研究已有較多報道[4-10]。欽繩武等[4-5]研究表明，烤煙吸收氮的量與其生長土壤的供氮水平有關，其吸收總氮的59.8%來源于土壤，烤煙現(xiàn)蕾后基本依賴土壤氮供其生長;郝曉暉等[6-7]研究顯示，土壤有機氮組分的含量決定了土壤供氮能力的大小，且氨基酸氮是土壤有效氮的主要來源，氨基糖氮礦化后對作物氮素營養(yǎng)的貢獻較大;石俊雄等[8-10]研究認為，土壤的物理特性和化學性質(zhì)等對烤煙生長及品質(zhì)的影響較大?！颈疚难芯壳腥朦c】貴州烤煙經(jīng)過長期的自然生態(tài)選擇與人工栽培調(diào)控，形成了具有中間香型、清香型及偏清香型3種典型香氣風格的煙葉類型[11]。前人對我國不同產(chǎn)煙區(qū)氣候條件、不同土壤類型及氮形態(tài)對烤煙產(chǎn)質(zhì)量影響及其土壤活性有機質(zhì)及有機氮含量變化等進行了較多研究[2-9]，而針對我國西部貴州喀斯特地區(qū)3種典型香氣風格煙葉植煙土壤活性有機質(zhì)與有機氮組分含量變化特征進行研究的文獻鮮見報道，使貴州不同香氣類型烤煙生產(chǎn)土壤選擇及煙葉品質(zhì)調(diào)控存在一定盲目性，不利于其煙葉產(chǎn)質(zhì)量提高?！緮M解決的關鍵問題】以K326烤煙品種為材料，貴州中間香型、偏清香型和清香型3種典型香氣風格類型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤為研究對象，采用田間試驗與實驗室指標檢測相結合方法研究不同香氣風格類型煙葉植煙土壤的活性有機質(zhì)及有機氮組分含量變化特征，為不同香氣類型烤煙植煙土壤的定向培育及煙葉品質(zhì)調(diào)控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

K326烤煙品種，分別由天柱縣煙草公司、威寧縣煙草公司和開陽縣煙草公司提供。

1.2 試驗設計

2014年，選擇黔東南天柱縣中間香型煙葉產(chǎn)區(qū)(簡稱中間香型)、黔西北威寧縣偏清香型煙葉產(chǎn)區(qū)(偏清香型)和黔中開陽縣清香型煙葉產(chǎn)區(qū)(清香型)3種不同香氣類型煙葉植煙土壤研究其活性有機質(zhì)和有機氮含量變化。供試土壤均為黃壤。每種香氣風格類型煙葉產(chǎn)區(qū)(縣)分別選取面積為667 m2的3個典型代表地塊(即3次重復)作為試驗區(qū)，并根據(jù)烤煙生長所需營養(yǎng)及當?shù)赜梅柿晳T不同進行平衡施肥。以N∶P2O5∶K2O=10∶10∶25烤煙專用復合肥、普鈣(P2O5含量為12%)、農(nóng)家肥和油枯等肥料作基肥，以N∶P2O5∶K2O=13∶0∶26烤煙專用復合肥作追肥。其中，開陽試驗點，施30 kg/667m2烤煙專用復合肥作基肥，15 kg/667m2烤煙專用復合肥作追肥;威寧試驗點，施50 kg/667m2烤煙專用復合肥、500 kg/667m2農(nóng)家肥和10 kg/667m2油枯作基肥，15 kg/667m2烤煙專用復合肥作追肥;天柱試驗點，施50 kg/667m2烤煙專用復合肥、25 kg/667m2普鈣和20 kg/667m2油枯作基肥，15 kg/667m2烤煙專用復合肥作追肥。

在烤煙還苗期、團棵期、打頂期和腳葉成熟期分別取土樣檢測試驗地土壤的氨基酸氮、氨態(tài)氮、氨基糖氮等有機氮組分含量及高活性有機質(zhì)、中活性有機質(zhì)和活性有機質(zhì)等活性有機質(zhì)組分含量。

1.3 樣品采集及指標檢測

1.3.1 樣品采集 按S形方法采集供試地塊0～20 cm土樣，每地塊取樣20個，再混合取樣2 kg。3種典型香氣風格類型煙葉產(chǎn)區(qū)的植煙土壤按每種類型3塊地(即3次重復)，在烤煙還苗期、團棵期、打頂期和腳葉成熟期分別取樣，共采集土壤樣品36個。

1.3.2 指標檢測 氨基酸氮、氨態(tài)氮、氨基糖氮等土壤有機氮組分含量檢測及形態(tài)分級參照文獻[11]的方法，高活性有機質(zhì)、中活性有機質(zhì)和活性有機質(zhì)等土壤活性有機質(zhì)組分含量檢測及分組采用參照文獻[12]的方法。

表1 不同香氣類型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤活性有機質(zhì)組分的含量Table 1 Content of active organicmatter components in tobacco-planting soils of tobacco-growing areaswith different tobacco flavor types(g/kg)

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用DPS軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 植煙土壤活性有機質(zhì)的含量變化

從表1看出，貴州清香型、偏清香型和中間香型3種典型香氣風格類型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤的活性有機質(zhì)各組分含量均為活性有機質(zhì)＞中活性有機質(zhì)＞高活性有機質(zhì)，不同香氣類型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤的不同活性有機質(zhì)組分含量均表現(xiàn)為清香型＞偏清香型＞中間香型。其中，各香氣類型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤的高活性有機質(zhì)含量差異均達顯著(P＜0.05)水平，清香型和偏清香型煙葉產(chǎn)區(qū)的植煙土壤中活性有機質(zhì)含量差異不顯著，但均顯著(P＜0.05)高于中間香型煙葉產(chǎn)區(qū)。說明，清香型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤的活性有機質(zhì)含量最高。

2.2 不同產(chǎn)區(qū)烤煙各生育期植煙土壤活性有機質(zhì)的含量變化

2.2.1 高活性有機質(zhì) 從圖1看出，不同香氣類型煙葉產(chǎn)區(qū)的植煙土壤活性有機質(zhì)組分在烤煙不同生育期的變化趨勢不同。其中，中間香型與清香型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤從還苗期到團棵期的高活性有機質(zhì)含量緩慢增加，團棵期至腳葉期緩慢下降;偏清香型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤的高活性有機質(zhì)含量在烤煙生育期均呈不斷下降趨勢。

2.2.2 中活性有機質(zhì) 由圖2可知，中間香型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤的中活性有機質(zhì)含量從烤煙還苗期到腳葉成熟期呈緩慢上升趨勢，偏清香型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤從烤煙還苗期至團棵期呈急速下降，后快速上升至打頂期，再快速下降至腳葉期;清香型產(chǎn)區(qū)植煙土壤從還苗期至團棵期緩慢下降，后快速下降至打頂期，再平緩下降至腳葉期。

2.3 不同產(chǎn)區(qū)植煙土壤有機氮組分的含量

2.3.1 有機氮組分總含量 從表2看出，在3種香氣類型煙葉植煙土壤中，以中間香型煙葉植煙土壤的有機氮總含量最高，為1214.92 mg/kg;清香型第2，為1205.95 mg/kg;偏清香型最低，為1030.85 mg/kg。3種香氣類型植煙土壤的有機氮組分含量均表現(xiàn)為氨基酸態(tài)氮＞氨態(tài)氮＞氨基糖態(tài)氮。

2.3.2 氨基酸態(tài)氮 從表2可知，中間香型、偏清香型和清香型煙葉植煙土壤的氨基酸態(tài)氮含量分別為565.02、558.24和576.17 mg/kg，且各類型土壤的氨基酸態(tài)氮含量差異均不顯著。

2.3.3 氨態(tài)氮 中間香型、清香型和偏清香型3種香氣類型煙葉植煙土壤的氨態(tài)氮含量分別為440. 28、429.56和245.53 mg/kg，且清香型和中間香型土壤的氨態(tài)氮含量差異不顯著，但均與偏清香型土壤的氨態(tài)氮含量差異達顯著(P＜0.05)水平(表2)。

圖1 不同產(chǎn)區(qū)烤煙各生育期植煙土壤高活性有機質(zhì)的含量Fig.1 Content of high active organicmatter in tobacco-planting soils of different tobacco-growing areas at different growth stages

圖2 不同產(chǎn)區(qū)烤煙各生育期植煙土壤中活性有機質(zhì)的含量Fig.2 Content ofmedium active organic matter in tobacco-planting soilsof different tobacco-growing areasat differentgrowth stages

2.3.4 氨基糖態(tài)氮 清香型、中間香型和偏清香型煙葉植煙土壤的氨基糖態(tài)氮含量分別為100.11、104.8和113.54 mg/kg，且各類型土壤的氨基糖態(tài)氮含量差異均不顯著(表2)。

表2 不同產(chǎn)區(qū)植煙土壤有機氮組分的含量Table 2 Content of organic nitrogen components in tobacco-planting soil in different tobacco-growing areas(mg/kg)

2.4 不同產(chǎn)區(qū)烤煙各生育期植煙土壤的有機氮含量變化

2.4.1 氨基酸態(tài)氮 由圖3可知，清香型、中間香型和偏清香型3種香氣風格類型煙葉植煙土壤的氨基酸態(tài)氮含量變化規(guī)律基本一致，從還苗期至打頂期基本穩(wěn)定，打頂期后開始下降，下降幅度為清香型＞偏清香型＞中間香型。

2.4.2 氨態(tài)氮 從圖4可知，3種香氣風格類型煙葉植煙土壤的氨態(tài)氮含量變化規(guī)律各具特點，中間香型植煙土壤的氨態(tài)氮含量變化較平穩(wěn)，從還苗期到腳葉期呈緩慢下降趨勢;偏清香型植煙土壤的氨態(tài)氮含量從還苗期到團棵期緩慢下降，后逐漸上升至打頂期，再緩慢下降至腳葉期;而清香型植煙土壤的氨態(tài)氮含量在烤煙的整個生長育期均呈緩慢下降趨勢。

圖3 不同產(chǎn)區(qū)烤煙各生育期植煙土壤氨基酸態(tài)氮的含量Fig.3 Content of ammonia acid nitrogen in tobacco-planting soils of different tobacco-growing areas at different growth stages

圖4 不同產(chǎn)區(qū)烤煙各生育期植煙土壤氨態(tài)氮的含量Fig.4 Content of ammonia nitrogen in tobacco-planting soils of different tobacco-growing areas at different growth stages

2.4.3 氨基糖態(tài)氮 從圖5看出，3種香氣類型植煙土壤的氨基糖態(tài)氮含量變化差異較大。其中，中間香型植煙土壤的氨基糖態(tài)氮含量從還苗期到團棵期呈急劇上升趨勢，后迅速下降至腳葉成熟期;偏清香型植煙土壤從全還苗期到腳葉期均呈快速下降趨勢;清香型植煙土壤從還苗期到團棵期呈緩慢下降趨勢，后快速上升至打頂期，再緩慢下降至腳葉期。

3 結論與討論

(1)研究結果表明，3種典型香氣風格類型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤的有機氮組分含量均表現(xiàn)為氨基酸態(tài)氮＞氨態(tài)氮＞氨基糖態(tài)氮，活性有機質(zhì)組分含量均表現(xiàn)為活性有機質(zhì)＞中活性有機質(zhì)＞高活性有機質(zhì)，不同香氣風格類型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤的活性有機質(zhì)均表現(xiàn)為清香型＞偏清香型＞中間香型。

(2)研究結果顯示，在烤煙不同生育期植煙土壤的有機氮和活性有機質(zhì)組分含量各異，3種香氣風格類型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤的有機氮各組分在還苗期、團棵期和打頂期的變化趨勢不同，從打頂期到腳葉成熟期基本呈下降趨勢;在團棵期活性有機質(zhì)組分含量差異較大，到腳葉成熟期差異逐漸縮小。

圖5 不同產(chǎn)區(qū)烤煙各生育期植煙土壤氨基糖態(tài)氮的含量Fig.5 Content of ammonia sugar nitrogen in tobacco-planting soils of different tobacco-growing areas at different growth stages

(3)李明等[7]研究認為，植煙土壤對煙葉化學成分及評吸質(zhì)量影響最大、效果最顯著和貢獻率最高的是有機氮。本研究結果表明，不同香氣風格類型煙葉產(chǎn)區(qū)植煙土壤的有機氮含量差異明顯，偏清香型植煙土壤(黔西北威寧縣產(chǎn)區(qū))的氨態(tài)氮含量顯著(P＜0.05)低于中間香型(黔東天柱縣產(chǎn)區(qū))和清香型(黔中開陽縣產(chǎn)區(qū))。不同有機氮組分含量在煙葉不同生育期的變化各不相同。中間香型植煙土壤在烤煙團棵期的氨基糖態(tài)氮含量急劇上升，之后又快速下降至腳葉成熟期;偏清香型植煙土壤在烤煙全生育期均呈下降趨勢;清香型植煙土壤在烤煙團棵期緩慢下降，后快速上升至打頂期，再緩慢下降至腳葉成熟期。

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(責任編輯 陳 靜)

Characteristics of Active Soil Organic M atter and Organic Nitrogen Content in Tobacco-grow ing Areas w ith Three Different Flavor Types in Guizhou

LUO Yi1，QIN Song1，3，HU Gang1，3，ZHANG Heng2，SHIJun-xiong2，F(xiàn)AN Cheng-wu1，3*
(1.Institute of Soil and Fertilizer in Guizhou Academy of Agricultural Science/Guizhou Research Center for Agricultural Resources and Environmental Engineering，Guizhou Guiyang 550006，China;2.Guizhou Academy of Tobacco Sciences，Guizhou Guiyang 550003，China; 3.Guizhou Scientific Observation Experimental Station of Cultivated Land Preservation and Agricultural Environment，Guizhou Guiyang 550006，China)

【Objective】This study aimed to discuss the characteristics of active organicmatter and organic nitrogen components content in tobacco-planting soils of different tobacco-growing areas with different tobacco flavor types in Guizhou and provide a reference for directive breeding and tobacco quality regulation of tobacco-planting soilswith different tobacco flavor types.【Method】The variation characteristics of active organic matter and organic nitrogen content in tobacco-planting soils of tobacco-growing areaswith three different tobacco flavor types (fen-flavor，middle flavor and partial fen-flavor)were studied by the field textand laboratory index analysis during growth period of K326(a tobacco variety).【Result】The content of organic nitrogen components in tobacco-planting soils of tobacco-growing areas with three different tobacco flavor types is amino acid nitrogen＞ammonia nitrogen＞ammonia sugar nitrogen and the content of active organicmatter components in tobacco-planting soils of tobacco-growing areas with three different tobacco flavor types is active organic matter＞medium active organic matter＞high active organicmatter.The contentof active organicmatter in tobacco-planting soils of tobacco-growing areaswith three different tobacco flavor types is fen-flavor＞partial fen-flavor＞meddle flavor.There are differences in content variation of differentorganic nitrogen components among seedling，resettling and topping stage but the content of different organic nitrogen components presents a declining trend from topping stage to bottom leafmaturity stage and the declining range is fen-flavor＞partial fen-flavor＞meddle flavor.The content of active organic matter and active organic matter components in tobacco-planting soils of tobacco-growing areas with fen-flavor and partial fen-flavor decreases during growth period of K326 and its decrease range is fen-flavor＞partial fen-flavor.The content of active organic matter and active organic matter components in tobacco-planting soil of tobacco-growing areaswithmiddle flavor type increases.【Conclusion】The content variation trend of active organicmatter and active organicmatter components in tobacco-planting soilsof tobacco-growing areaswith three different tobacco flavor types isno difference basically but there isan obvious difference in content of different components.

Tobacco-growing soil;Organic nitrogen;Active organicmatter;Yellow soil;Guizhou

S151.9

A

1001-4829(2017)8-1833-05

10.16213/j.cnki.scjas.2017.8.023

2016-05-12

貴州省煙草公司項目“貴州植煙土壤有機碳氮特征及其與煙葉香氣的關系研究”(201107)

羅 益(1988-)，布依族，男，貴州羅甸人，碩士，主要研究方向:土地利用與信息技術，E-mail:luoyi6148895@163. com，Tel:15286055058，*為通訊作者。