肖瑤，蔣宇洲，李迪，王筱瑩，王鵬

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，大慶 163319）

腐植酸對(duì)重茬烤煙土壤性狀和產(chǎn)量的影響

肖瑤，蔣宇洲，李迪，王筱瑩，王鵬

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，大慶 163319）

采用盆栽和田間小區(qū)試驗(yàn)，研究不同腐植酸施用量對(duì)重茬烤煙4種土壤酶活性、土壤理化性狀、煙葉產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：腐植酸對(duì)土壤酶活性和速效養(yǎng)分含量具有顯著作用，且土壤4種酶均與速效養(yǎng)分呈極顯著正相關(guān)，其中50 g·株-1腐植酸處理，土壤4種酶活性在烤煙移栽后各生育期均表現(xiàn)最強(qiáng)，與對(duì)照相比增幅分別為3.43%～7.05%，13.74%～22.47%，12.00%～28.24%，4.60%～21.38%。施加腐植酸處理的烤煙產(chǎn)量與產(chǎn)值顯著高于其他處理，分別比常規(guī)施肥提高9.35%和10.37%。表明適量的腐植酸對(duì)提高重茬烤煙土壤酶活性、速效養(yǎng)分及產(chǎn)量和產(chǎn)值方面效果顯著。

重茬烤煙；腐植酸；土壤酶活性；產(chǎn)量

腐植酸（humic acid，HA）是一種有機(jī)高分子聚合物，這種聚合物的吸附能力較強(qiáng)，能夠吸附土壤中的微小物質(zhì)，形成土壤團(tuán)粒體結(jié)構(gòu)，使土壤結(jié)構(gòu)疏松，提高土壤保水力，使土壤透氣升溫，從而達(dá)到改善土壤理化特性，增強(qiáng)土壤緩沖能力的目的[1-2]。Senn等[3-6]試驗(yàn)結(jié)果表明，腐植酸中含有豐富的鐵素，在施用腐植酸后，能夠顯著提高土壤酶活性，改善土壤微生態(tài)環(huán)境。Ayuso等[7]的研究結(jié)果表明，在水培試驗(yàn)中，施用腐植酸能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高植株對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收作用。Arancon等[8]的試驗(yàn)結(jié)果表明，腐植酸對(duì)能夠顯著的提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。重茬種植對(duì)烤煙生產(chǎn)的影響日益增大[9-10]，目前，關(guān)于腐植酸對(duì)重茬障礙比較嚴(yán)重的黑龍江煙區(qū)土壤酶活性、土壤理化性質(zhì)的影響以及對(duì)煙葉產(chǎn)量及質(zhì)量的影響的研究較少。研究采用盆栽及田間小區(qū)試驗(yàn)，在腐植酸復(fù)混肥條件下，以重茬5年烤煙土層土壤為研究對(duì)象，探討不同腐植酸施用量對(duì)烤煙土壤酶活性和土壤理化動(dòng)態(tài)變化的影響及對(duì)煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，從而明確不同腐植酸肥施用量對(duì)改善重茬烤煙的效果，為指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐提供可靠的理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)分為盆栽和大田兩部分，其中盆栽試驗(yàn)于2014年在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)實(shí)習(xí)基地進(jìn)行，大田試驗(yàn)于2014～2015年在黑龍江省大慶市肇州縣永勝鄉(xiāng)煙草栽培示范田進(jìn)行，烤煙茬口為5年茬，土壤類型為黑鈣土，供試品種為龍江911，腐植酸肥由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)資源與環(huán)境系提供。4月10日溫室托盤育苗，5月10日移栽，大田生長(zhǎng)期共17周。0～20 cm土壤肥力指標(biāo)（表1）。

表1 土壤基礎(chǔ)理化性狀Table 1Physical and chemical properties of soil

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

盆栽試驗(yàn)設(shè)計(jì)：盆缽規(guī)格為30×30 cm，土壤經(jīng)過(guò)風(fēng)干并過(guò)1 mm孔徑網(wǎng)篩，每盆裝土20 kg，每個(gè)處理30盆，每盆施烤煙專用肥（N-P2O5-K2O：6-12-18）48.13 g，腐植酸、專用肥和土壤充分混勻后裝盆。設(shè)6個(gè)處理，腐植酸用量分別為CK：0 g·株-1、A1：25 g·株-1、A2：50 g·株-1、A3：100 g·株-1、A4：150 g·株-1，A5：200 g·株-1，其他措施與優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)相同。

大田試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理：B1為不施肥處理；B2為試驗(yàn)田當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥處理：烤煙專用肥（N-P2O5-K2O：6-12-18）875.00 kg·hm-2；B3為腐植酸與烤煙專用肥混施處理：腐植酸肥用量為909.00 kg·hm-2，烤煙專用肥（N-P2O5-K2O：6-12-18）435.67 kg·hm-2，三料磷肥（N：18%，P2O5：46%）69.15 kg·hm-2，硫酸鉀（K2O含量50%）152.7 kg·hm-2；B2與B3處理的氮素用量均為52.50 kg·hm-2，P2O5為105.00 kg·hm-2，K2O為157.50 kg·hm-2，基肥采用單株一次性施入。試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，種植密度為18 180株·hm-2。

1.3 取樣方法與指標(biāo)測(cè)定

盆栽煙株分別于移栽后的第5周、7周、9周、11周進(jìn)行土壤取樣，每個(gè)處理取長(zhǎng)勢(shì)相近的3盆，取盆內(nèi)土壤，一部分冷凍保存，其余土樣風(fēng)干保存，用以測(cè)定土壤酶活性和土壤理化性狀。土樣酶活性測(cè)定參照《土壤酶及其研究方法》[11]，土壤堿解氮、有效磷（P），速效鉀（K）測(cè)定均采用土壤農(nóng)化分析常規(guī)分析方法[12]。

大田煙葉樣品采集：在采收期，取中間二壟20株各處理、各重復(fù)分別烘烤分級(jí)，特別要注意各處理橘色和檸檬色煙的比例，測(cè)定出產(chǎn)量、上等煙、中等煙比例，產(chǎn)值；每小區(qū)各處理取長(zhǎng)勢(shì)相同的3株，分別留取下部煙葉、中部煙葉、上部煙葉混合樣品進(jìn)行煙堿、總糖、還原糖等常規(guī)化學(xué)成分的測(cè)定[13]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用Spss 21.0版軟件進(jìn)行差異顯著性分析，采用Excel 2003進(jìn)行圖表制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同腐植酸施用量對(duì)土壤酶活性的影響

在土壤生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化中，土壤酶活性具有非常重要的作用，土壤酶活性大小可以表示土壤肥力和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化能力的強(qiáng)弱。土壤酶參與土壤中的一切生物化學(xué)過(guò)程，土壤酶活性大小能夠直接影響土壤養(yǎng)分的供應(yīng)和儲(chǔ)備，是反映土壤生物活性強(qiáng)度的標(biāo)志之一[14-17]。

盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明（表2），煙株土壤中4種酶活性隨著烤煙移栽后周數(shù)的增加表現(xiàn)出不同變化，土壤蔗糖酶能夠參與土壤有機(jī)碳循環(huán)，對(duì)提高土壤中易溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)具有非常重要的作用，蔗糖酶在土壤中含量較大。土壤過(guò)氧化氫酶活性可以反映土壤的腐殖化及有機(jī)質(zhì)積累的程度，能夠分解土壤中對(duì)植物有害的過(guò)氧化氫、降低過(guò)氧化氫積累對(duì)植株造成的毒害作用。土壤磷酸酶與土壤磷素轉(zhuǎn)化密切相關(guān)，可以反映土壤磷素的狀況。試驗(yàn)中，施用腐植酸肥可以顯著提高煙株各生育期內(nèi)土壤4種酶活性，其中過(guò)氧化氫酶活性、蔗糖酶活性及磷酸酶活性均隨著烤煙移栽后周數(shù)的增加呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，在第9周時(shí)活性達(dá)到最高，隨后開(kāi)始下降，這可能由于這時(shí)烤煙處入旺長(zhǎng)期，根系的分泌物有所增加，改善了土壤的酸堿環(huán)境，使土壤中微生物的數(shù)量增加，提高了土壤酶活性，增加了土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，使有害的過(guò)氧化氫含量減少，有利于煙株較好的生長(zhǎng)。土壤脲酶是轉(zhuǎn)化土壤中氮素的關(guān)鍵酶，可以分解土壤中有機(jī)物質(zhì)，使其水解生成NH3和CO2。試驗(yàn)結(jié)果表明，土壤中脲酶活性與其他三種酶活性變化有所不同，表現(xiàn)為隨移栽后周數(shù)的增加呈升高-降低-升高的變化趨勢(shì)，在第7周土壤脲酶活性達(dá)到最高，可能由于煙株在此時(shí)生長(zhǎng)速度加快，對(duì)氮素需求較大，使土壤脲酶活性升高，從而增強(qiáng)對(duì)土壤氮素的轉(zhuǎn)化及分解腐植酸肥，以供應(yīng)煙株生長(zhǎng)。后期有所上升說(shuō)明植株后期生長(zhǎng)需肥量增加。4種土壤酶活性隨著腐植酸用量的增加表現(xiàn)出不同差異，均為A2＞A1＞A3＞CK＞A4＞A5。A1，A2，A3處理的土壤酶活性與CK相比表現(xiàn)顯著差異（P＜0.05），A4，A5處理土壤酶活性指標(biāo)則顯著低于CK，說(shuō)明腐植酸肥量過(guò)高會(huì)抑制烤煙土壤根際附近微環(huán)境，從而影響土壤酶活性。其中A2（50 g·株-1）處理的土壤4種酶活性在移栽后各生育期均為最強(qiáng)，土壤過(guò)氧化氫酶，蔗糖酶，脲酶，磷酸酶與CK相比，增幅分別為3.43%～7.05%，13.75%～22.47%，12.00%～28.24%，4.60%～21.38%。說(shuō)明A2（50 g·株-1）腐植酸施用量可以顯著提高土壤酶的活性。

表2 腐植酸對(duì)土壤酶活性的影響Table 2Effect of Humic acid fertilizer on soil enzyme activity

2.2 腐植酸對(duì)土壤速效養(yǎng)分的影響

有研究指出，隨腐植酸復(fù)合肥施用量增大，土壤的堿解氮、有效磷（P）、速效鉀（K）升高。同時(shí)有研究證實(shí)腐植酸可增強(qiáng)土壤保水保肥能力，促進(jìn)氮、磷、鉀的轉(zhuǎn)化和吸收，改善土壤環(huán)境。由盆栽試驗(yàn)可以看出（表3），土壤養(yǎng)分含量隨腐植酸用量的增加均呈先增加后降低趨勢(shì)，各處理下煙株土壤堿解氮和有效磷（P）含量隨著移栽后周數(shù)的增加均呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，土壤的速效鉀（K）含量隨移栽后周數(shù)的增加呈先升高—降低—升高的變化趨勢(shì)。移栽后7周，土壤有效磷（P）和速效鉀（K）達(dá)到最高值，在整個(gè)生育期內(nèi)，A2處理煙株土壤速效鉀顯著高于其他處理，與對(duì)CK比分別增加了12.62%～31.68%，速效磷含量比CK增加了10.95%～40.01%，土壤堿解氮含量A2處理在移栽后7周達(dá)最大值，而CK和其他處理均在移栽后9周達(dá)最大值，可能由于A2處理腐植酸施用量加快了土壤氮素的轉(zhuǎn)化，A2煙株土壤堿解氮含量顯著高于CK，比CK分別增加了5.15%～18.80%。由表3可知，各處理土壤養(yǎng)分含量在移栽后5～11周內(nèi)煙株土壤養(yǎng)分含量均表現(xiàn)為A2顯著高于其他處理，與CK差異達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。說(shuō)明A2（50 g·株-1）腐植酸施用量可以使煙株在整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的土壤保持比較高速效養(yǎng)分含量，這樣可以為煙株的生長(zhǎng)發(fā)育提供充足的養(yǎng)分。

表3 腐植酸對(duì)土壤速效養(yǎng)分含量的影響（mg·kg-1）Table 3Effect of Humic acid fertilizer on soil nutrient contents

2.3 土壤酶活性與速效養(yǎng)分含量的相關(guān)性分析

由表4相關(guān)性分析結(jié)果可以看出，過(guò)氧化氫酶、蔗糖酶、磷酸酶、脲酶4種土壤酶之間均表現(xiàn)極顯著正相關(guān)，且4種酶與土壤堿解氮、有效磷（P）均呈極顯著正相關(guān)，土壤速效鉀（K）與過(guò)氧化氫酶呈極顯著正相關(guān)，與蔗糖酶、磷酸酶、脲酶均呈顯著正相關(guān)。說(shuō)明4種酶在促進(jìn)土壤速效養(yǎng)分轉(zhuǎn)化方面具有非常重要作用。由表4還可以看出，相同的酶不僅對(duì)特定的土壤養(yǎng)分因子有顯著相關(guān)性，對(duì)多種土壤養(yǎng)分因子均有極顯著的相關(guān)性，表明這4種土壤酶不僅對(duì)特定土壤養(yǎng)分因子的轉(zhuǎn)化起到促進(jìn)作用，對(duì)其他土壤養(yǎng)分因子的轉(zhuǎn)化過(guò)程也有一定的促進(jìn)作用，共同影響土壤的理化性狀。

表4 土壤酶活性與速效養(yǎng)分含量的相關(guān)性分析Table 4Correlation coefficients between soil enzymes activity and available nutrients content

2.4 腐植酸對(duì)烤煙產(chǎn)量及產(chǎn)值的影響

由大田試驗(yàn)（表5）可知，B3處理下烤煙產(chǎn)量最高，分別比B1和B2處理提高36.58%和9.35%，烤煙產(chǎn)值則分別提高70.04%和10.37%；從烤煙不同等級(jí)煙葉分配比例可以看出，腐植酸肥處理的上等煙葉比例最高，常規(guī)施肥處理中等煙葉比例最高，B1處理的下等煙葉比例最高，說(shuō)明腐植酸肥對(duì)提高烤煙產(chǎn)量與產(chǎn)值具有重要的影響。

表5 腐植酸對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響Table 5Effect of Humic acid fertilizer on economic characters of flue-cured tobacco

3 結(jié)論與討論

在作物種植過(guò)程中施用腐植酸肥可以有效的提高土壤腐殖質(zhì)的活性，改善土壤結(jié)構(gòu)，提升土壤肥力[18-19]。土壤酶主要來(lái)源于動(dòng)植物殘?bào)w、植株根系分泌及土壤微生物活動(dòng)[20]，具有催化土壤生物化學(xué)反應(yīng)的作用，是反映土壤肥力的重要指標(biāo)之一[21]。

在試驗(yàn)環(huán)境條件下，證明施用適量腐植酸肥可以顯著提高土壤酶活性，在試驗(yàn)各處理下，以A2（50 g·株-1）處理提高最為明顯，說(shuō)明施用腐植酸肥使土壤質(zhì)量得到明顯改善，從而增強(qiáng)了植物的根系活力，使根系產(chǎn)生的分泌物增多，改善了土壤微環(huán)境，增強(qiáng)了土壤中微生物的生長(zhǎng)，從而使土壤酶活性得到顯著提高[22-23]。通過(guò)比較烤煙在整個(gè)生育期的土壤酶活性，發(fā)現(xiàn)土壤4種酶活性均有不同程度的提高，在第9周土壤中蔗糖酶、磷酸酶、過(guò)氧化氫酶活性達(dá)到峰值，土壤脲酶在第7周達(dá)到峰值后開(kāi)始緩慢下降，這與楊雙劍[24]、王飛[25]、Hopkins D W[26]、Balezentiene L[27]等研究結(jié)果相似。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，施用過(guò)高的腐植酸量并不理想，甚至抑制土壤酶活性。因此，試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明A2（50 g·株-1）腐植酸施用量可以顯著提高烤煙土壤酶活性。

在烤煙的整個(gè)生育期，對(duì)不同腐植酸處理的烤煙土壤速效養(yǎng)分含量分析可知，在移栽后5周開(kāi)始，施用腐植酸肥提高了土壤有效養(yǎng)分的含量，對(duì)烤煙煙葉的形成具有顯著促進(jìn)作用，為獲得良好的烤煙葉片數(shù)和煙葉產(chǎn)量提供良好的保障。在移栽后7周，腐植酸施用量為50 g·株-1的處理土壤堿解氮含量、土壤有效磷、鉀的含量最高，其中CK和其他腐植酸施用量處理的堿解氮含量則在第9周達(dá)到最高，而在移栽后第11周時(shí)土壤速效鉀（K）含量有所回升。移栽后第7周開(kāi)始是烤煙煙葉伸展的重要生育時(shí)期，充足的土壤養(yǎng)分供應(yīng)能夠使烤煙葉片充分伸展，從而顯著提高煙株的葉面積，為獲得煙葉高產(chǎn)量提供保障。煙株收獲之后，土壤的有效養(yǎng)分開(kāi)始呈下降趨勢(shì)，保證了施肥煙葉的落黃成熟。與楊雙劍[24]、邵孝侯[28]、張長(zhǎng)華[29]等的研究結(jié)果一致，說(shuō)明腐植酸施用量為50 g·株-1可以顯著提高重茬土壤的堿解氮、有效磷（P）及速效鉀（K）的含量，能較好地滿足烤煙生理需要，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，改善煙葉品質(zhì)。

土壤酶活性與土壤養(yǎng)分含量具有非常緊密的聯(lián)系，某一種土壤酶活性和特定土壤養(yǎng)分之間具有相關(guān)性而和另一些養(yǎng)分之間則表現(xiàn)出不相關(guān)性，在各區(qū)域內(nèi)表現(xiàn)出的規(guī)律均不相同，而且不同種類的酶之間存在非常復(fù)雜的聯(lián)系[30-31]。研究結(jié)果分析表明，土壤4種酶均與土壤速效養(yǎng)分呈極顯著正相關(guān)，說(shuō)明腐植酸可提高土壤酶活性，有利于提高土壤的生物學(xué)活性，從而促進(jìn)土壤速效養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和釋放。

烤煙栽培重茬3～5年，煙株發(fā)育會(huì)受到影響，產(chǎn)量降低，品質(zhì)下降[32]。在試驗(yàn)中，腐植酸處理比常規(guī)施肥處理產(chǎn)量提高6.94%，上等煙比例提高9.06%，產(chǎn)值提高7.93%。說(shuō)明腐植酸的施用，能夠合理的協(xié)調(diào)土壤的養(yǎng)分供應(yīng)，顯著的提高土壤酶活性，對(duì)保持土壤健康具有重要意義，顯著提高煙葉產(chǎn)量和中上等煙比例，增加了烤煙的經(jīng)濟(jì)效益。

綜合以上分析，通過(guò)對(duì)重茬烤煙施用不同量腐植酸的研究表明，50 g·株-1的腐植酸處理對(duì)改善重茬障礙對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響，提高土壤酶活性、速效養(yǎng)分含量及提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值具有非常顯著作用。腐植酸提取方便，價(jià)格低廉，在今后改善重茬烤煙障礙，提高煙葉產(chǎn)量質(zhì)量方面具有可行性。

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Effect of Humic Acid on Continuous Cropping Flue-cured Tobacco Soil Properties and Production and Quality

Xiao Yao，Jiang Yuzhou，Li Di，Wang Xiaoying，Wang Peng
（College of Agronomy，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319）

Potted and field culturing tests were used to study the effect of humic acid on soil enzyme activity，soil physical and chemical，tobacco yield and quality in continuous cropping tobacco.The results showed that the humic acid had significant effect on soil enzymes activity and available nutrients content，and four kinds of soil enzymes had significant positive correlation with quickacting nutrient.The 50 g·plant-1processing，four kinds of soil enzyme activity in different growth period were the strongest after transplanting，compared with controls increasing 3.43%-7.05%，13.74%-22.47%，12.00%-28.24%，4.60%-21.38%respectively. Humic acid treatment of flue-cured tobacco yield and output value were significantly higher than other treatments，compared to the conventional fertilization increased by 9.35%and 10.37%，respectively.Resoults indicated appropriate humic acid could improve soil enzymes activity and available nutrients and yield and output value.

flue-cured tobacco；humic acid；soil enzyme activity；yield

S147.2；S572

A

1002-2090（2017）04-0005-06

10.3969/j.issn.1002-2090.2017.04.002

2016-03-17

黑龍江省煙草公司資助項(xiàng)目（有機(jī)肥對(duì)黑龍江省植煙土壤及烤煙品質(zhì)影響研究：HN201202）。

作者簡(jiǎn)歷：肖瑤（1989-），女，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院2013級(jí)碩士研究生。

王鵬，男，教授，博士研究生導(dǎo)師，E-mail：wangp.ycs@163.com。