覃青青，王 豐，王 曉，周建云

（1.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，貴陽(yáng) 550025；2.貴州省煙草科學(xué)研究院，貴陽(yáng) 550000；3.貴州大學(xué)林學(xué)院，貴陽(yáng) 550025；4.貴州省煙草公司貴陽(yáng)市公司，貴陽(yáng) 550000）

近年來(lái)由于化肥施用量增加、長(zhǎng)期連作、不當(dāng)施肥等原因，土壤營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不均衡，土壤環(huán)境惡劣，嚴(yán)重影響烤煙生長(zhǎng)及生產(chǎn)[1]。研究表明，施用土壤改良劑對(duì)改良植煙土壤具有較好的效果[2-6]。菇渣、草木灰、木醋液是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用較多、較為成熟的土壤改良劑。已有研究發(fā)現(xiàn)，在作物栽培中施用一定量的菇渣能夠提高土壤肥力，提升作物生物量、農(nóng)藝性狀及葉綠素含量等，促進(jìn)作物生長(zhǎng)[7-8]。鄭旭川等[9]研究證明草木灰施用有助于提升烤煙的農(nóng)藝性狀及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。木醋液是木材高溫?zé)峤?、冷凝回收后，得到的炭及液態(tài)干餾物靜置后的中間赤黃色液體[10]。目前對(duì)其研究多集中在防病殺毒和作物促生等方面[11]。木醋液作為土壤改良劑，可以直接以適當(dāng)?shù)臐舛葷补嘤谕寥乐校褂梅奖?。但目前其在烤煙栽培中的?yīng)用研究相對(duì)較少，周紅娟等[12]將雞糞和木醋液作為改良劑進(jìn)行了土壤培養(yǎng)試驗(yàn)，結(jié)果表明，兩者配施后的土壤養(yǎng)分含量和酶活性均顯著提高。毛凱倫[13]研究結(jié)果表明，木醋液處理的上、中部煙葉的葉綠素含量較CK 均有不同程度提高，烤煙生長(zhǎng)得到促進(jìn)。關(guān)于木醋液配施菇渣、草木灰對(duì)植煙土壤的改良效果及烤煙生長(zhǎng)的影響目前尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，本研究通過(guò)盆栽試驗(yàn)，探索木醋液與草木灰或菇渣配施對(duì)土壤養(yǎng)分含量及烤煙生長(zhǎng)情況的影響，以期為土壤改良劑在烤煙栽培中的深入應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)于2018 年在貴州省福泉試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤類型為黃壤，偏微酸性，基礎(chǔ)性質(zhì)為pH 5.58，有機(jī)質(zhì)24.6 g/kg，堿解氮132.4 mg/kg，速效磷11.2 mg/kg，速效鉀76 mg/kg。近年來(lái)沒(méi)有做過(guò)任何農(nóng)作物肥料試驗(yàn)，且沒(méi)有發(fā)生過(guò)病蟲(chóng)害。

1.2 供試材料

供試烤煙品種：云煙87，由貴州省煙草公司貴陽(yáng)市公司提供。供試肥料：煙草專用復(fù)合肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1∶1∶2.5]。供試土壤改良劑：柴草木灰（pH 11.02，有機(jī)質(zhì)8.06%，氮0.54%，磷1.64%，鉀4.63%）；草菇菇渣（pH 6.50，有機(jī)質(zhì)56.00%，氮1.30%，磷1.50%，鉀2.20%）；以花生殼為原材料的精制木醋液，pH 3.5，主要有機(jī)成分為乙酸36.18%，1-羥基-2-丙酮9.23%，甲醇5.16%，鄰苯二酚4.82%，糠醇2.15%，3-甲基-1,2-環(huán)戊二酮2.0%，愈創(chuàng)木酚1.73%，苯酚1.66%，4 甲基鄰苯二酚1.62%，丙酸1.49%，以上均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。盆栽試驗(yàn)盆缽：直徑25 cm，高18 cm。

1.3 試驗(yàn)方法

常規(guī)漂浮育苗。取長(zhǎng)勢(shì)良好且一致的煙苗移栽至試驗(yàn)盆缽中，每盆裝土壤5 kg，栽煙1 株。試驗(yàn)設(shè)計(jì)：清水對(duì)照（CK）、木醋液（T1）、草木灰（T2）、木醋液＋草木灰配施（T3）、菇渣（T4）、木醋液＋菇渣配施（T5）共6 個(gè)處理，每個(gè)處理20 盆。木醋液用量7.5 g/盆，草木灰及菇渣用量10 g/盆。每盆均施用50 g 煙草專用復(fù)合肥，5 kg 土壤混勻后，立即一次性將草木灰或菇渣混入土壤，木醋液澆灌于土壤，混勻，隨即移栽煙苗。

1.4 取樣方法及測(cè)定項(xiàng)目

于烤煙成熟期（煙苗移栽后70 d）根據(jù)YC/T 142—2010 分別測(cè)定烤煙株高、莖圍、有效葉片數(shù)等農(nóng)藝性狀。調(diào)查后選取長(zhǎng)勢(shì)均勻一致且具代表性的3 株煙株測(cè)定烤煙根系結(jié)構(gòu)、活力及煙葉色素含量?？緹煾到Y(jié)構(gòu)采用WinRHIZO 植物根系掃描系統(tǒng)測(cè)定，根系活力采用TTC 法[14]，色素含量采用乙醇提取法[15]?？緹煾?、莖、葉分別在105 ℃殺青20 min，75 ℃烘干至恒重后測(cè)定生物量[16]。

采用土鉆在盆中打取5 個(gè)樣品，采集土壤樣品混勻，每個(gè)處理取3 盆，處理后進(jìn)行各指標(biāo)的測(cè)定。土壤pH 采用pH 計(jì)法；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法；堿解氮采用堿解擴(kuò)散法；速效磷采用鉬銻抗比色法；速效鉀采用醋酸銨-火焰光度法[17]。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2013 軟件進(jìn)行處理，采用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果

2.1 木醋液與其他土壤改良劑配施對(duì)烤煙土壤養(yǎng)分的影響

由表1 可以看出，施用不同改良劑雖然提高了土壤pH，但均處于適宜烤煙生長(zhǎng)的土壤酸度范圍。除土壤pH 外，不同處理間的養(yǎng)分含量均以T3、T5較高。除T1 外，各處理土壤有機(jī)質(zhì)含量均顯著高于對(duì)照，以T5 最高，較CK 高25.05%，其次是T3，但T3、T5 間差異不顯著。堿解氮、速效磷含量均以T5 最高，較CK 分別增加36.68%、79.84%，T3處理堿解氮及速效磷含量低于T5，但二者間未達(dá)到差異顯著水平；速效鉀含量以T3 處理最高，為對(duì)照的1.43 倍，其次分別為T(mén)5、T2、T4 及T1。綜合比較可以看出，單獨(dú)施用3 種改良劑的土壤養(yǎng)分較CK 有所提高，但木醋液配施草木灰或菇渣對(duì)土壤的改善效果更為明顯。

2.2 木醋液與其他土壤改良劑配施對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響

由表2 可知，不同處理均在一定程度上提升了烤煙的農(nóng)藝性狀。其中，T1、T2、T4 較CK 均提高了烤煙的株高、莖圍，但處理間差異不顯著，T2、T4 對(duì)烤煙生長(zhǎng)的促進(jìn)效果整體優(yōu)于T1；而木醋液與草木灰或菇渣配施較3 個(gè)單施處理，顯著提高了烤煙最大葉面積，其中T5 處理的株高、莖圍、最大葉面積較CK 分別增加13.96%、23.27%、81.48%，但與T3 差異不顯著。由此說(shuō)明，在施用木醋液的基礎(chǔ)上再增施草木灰或菇渣更能促進(jìn)烤煙的生長(zhǎng)。

2.3 木醋液與其他土壤改良劑配施對(duì)烤煙干物質(zhì)積累的影響

由表3 可知，與CK 相比，烤煙干物質(zhì)積累量在單施或配施土壤改良劑條件下均得到增加，其中T3、T4、T5 處理總干物質(zhì)量均顯著高于CK、T1，以T5 處理烤煙各部位干物質(zhì)積累量最大，T3 次之；T2、T4 間無(wú)顯著性差異，但均較CK 有所提升。各處理間烤煙根冠比無(wú)顯著性差異。由此說(shuō)明，在施用木醋液的基礎(chǔ)上再增施草木灰或菇渣能夠明顯促進(jìn)烤煙的干物質(zhì)積累。

2.4 木醋液與其他土壤改良劑配施對(duì)烤煙根系結(jié)構(gòu)的影響

由表4 看出，單施或配施土壤改良劑都有助于增加烤煙根系總根長(zhǎng)、總根表面積、根平均直徑及根體積，其中T3、T5 效果較好，T5 效果更明顯，總根長(zhǎng)、總根表面積、根平均直徑、根體積較CK 分別增加78.72%、83.87%、32.92%、63.16%；T2、T4處理對(duì)烤煙根系結(jié)構(gòu)的影響高于T1，除體積外，3個(gè)單施處理對(duì)其他根系結(jié)構(gòu)指標(biāo)的影響效果都顯著強(qiáng)于CK。因此，施用土壤改良劑可改善烤煙根系結(jié)構(gòu)，以木醋液與草木灰或菇渣配施效果更優(yōu)。

2.5 木醋液與其他土壤改良劑配施對(duì)煙葉色素含量的影響

由表5 可知，不同處理下烤煙色素含量高于對(duì)照，以T5、T3 處理效果較好。各處理的葉綠素總量和類胡蘿卜素含量均較CK 顯著增加，T5 處理最高，分別為1.42 mg/g、0.31 mg/g，是對(duì)照的2.63、2.38 倍，其次為T(mén)3，兩者差異不顯著，T5、T3 的葉綠素a 含量分別是CK 的2.82、2.36 倍，葉綠素b 含量分別是CK 的2.13、2.00 倍；配施處理下葉綠素a/b 均大于CK、T1、T2 及T4。

表1 不同處理對(duì)烤煙土壤養(yǎng)分的影響Table 1 Effects of different treatments on soil nutrients

表2 不同處理對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響Table 2 Effects of different treatments on agronomic characteristics of flue-cured tobacco

表3 不同處理對(duì)烤煙干物質(zhì)積累的影響Table 3 Effects of different treatments on dry matter accumulation in flue-cured tobacco

表4 不同處理對(duì)烤煙根系結(jié)構(gòu)的影響Table 4 Effects of different treatments on root structure of flue-cured tobacco

表5 不同處理對(duì)烤煙煙葉色素的影響Table 5 Effects of different treatments on pigments of flue-cured tobacco leaves

2.6 木醋液與其他土壤改良劑配施對(duì)烤煙根系活力的影響

由圖1 可知，施用不同土壤改良劑都能不同程度地提高烤煙根系活力。T2、T4 效果優(yōu)于T1，且與CK 差異顯著；T3、T5 的烤煙根系活力顯著高于CK，且T5 增加效果最明顯，根系活力為0.347 mg/(g·h)，較對(duì)照提高68.45%，T3 為0.342 mg/(g·h)，較對(duì)照提高了66.02%。綜合來(lái)看，烤煙根系活力在常規(guī)施肥條件下較低，添加不同土壤改良劑后均得到提高，配施較單施效果明顯，說(shuō)明T3、T5 較利于煙株進(jìn)行水分運(yùn)輸、養(yǎng)分吸收及能量代謝。

圖1 不同處理對(duì)烤煙根系活力的影響Fig.1 Effects of different treatments on tobacco root vigor

3 討 論

木醋液作為液體，在已經(jīng)施用其他改良劑的土壤中進(jìn)行配施時(shí)，受土壤翻墾時(shí)間的限制較小，方便施用。本試驗(yàn)結(jié)果表明，木醋液雖為酸性物質(zhì)，但單獨(dú)施用木醋液并未顯著降低土壤pH，加劇土壤酸化，這與曾婕等[18]的研究結(jié)果一致，而其他處理下土壤pH 有所升高，原因可能是草木灰、菇渣本身偏堿性。呈酸性的木醋液與草木灰或菇渣配施，土壤pH 依舊處于烤煙生長(zhǎng)的適宜范圍。各處理土壤堿解氮、速效磷、速效鉀及有機(jī)質(zhì)含量較對(duì)照提高，這是由于木醋液可以促進(jìn)土壤環(huán)境中有益微生物生長(zhǎng)繁殖，菇渣與草木灰中本身含固氮菌以及解磷、鉀等有益微生物，微生態(tài)環(huán)境得到優(yōu)化，同時(shí)微生物代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸利于養(yǎng)分分解[19]。土壤中部分微生物能夠產(chǎn)生調(diào)控作物生長(zhǎng)的物質(zhì)[20]，同時(shí)木醋液本身含有與生長(zhǎng)素類似的激素，這可能是單施木醋液處理下的烤煙生理指標(biāo)較對(duì)照有所提高的原因，而這一結(jié)果與已有研究基本一致[7,21-22]。當(dāng)木醋液和菇渣或草木灰共同作用時(shí)，最終整體較其他處理表現(xiàn)出較好的效果。在本試驗(yàn)中，配施處理能夠改善烤煙根系結(jié)構(gòu)，這可能是由于土壤環(huán)境的改變，促進(jìn)了土壤養(yǎng)分釋放和礦物質(zhì)轉(zhuǎn)化，使土壤生物學(xué)性質(zhì)受到了影響，從而促進(jìn)了根系生長(zhǎng)、改變了根系結(jié)構(gòu)而得到較為理想的根系形態(tài)。根系是植物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的關(guān)鍵部位，根系結(jié)構(gòu)的改變有利于烤煙對(duì)養(yǎng)分的吸收，最終表現(xiàn)為烤煙色素含量和其他生理指標(biāo)的升高。不同成分木醋液的效果及木醋液配施草木灰或菇渣的具體作用機(jī)理仍有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

本試驗(yàn)研究了木醋液、草木灰、菇渣單施及木醋液與其他兩種改良劑配施對(duì)土壤養(yǎng)分含量及烤煙生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，木醋液配合施用草木灰或菇渣可以提高土壤養(yǎng)分含量，改善烤煙農(nóng)藝性狀、根系結(jié)構(gòu)，利于烤煙干物質(zhì)積累和葉綠素含量增加，提高了根系活力，其效果優(yōu)于單施處理。因此烤煙栽培中施用草木灰、菇渣的同時(shí)可考慮配施木醋液以更好地促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)，但尚需開(kāi)展大田及長(zhǎng)期定位試驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步研究。