曾慶賓 謝檸枍 余偉 康博 李冰 王昌全

摘要：四川省攀枝花市是我國西南地區(qū)典型烤煙生產(chǎn)區(qū)，該區(qū)植煙紅壤酸性強，對烤煙生產(chǎn)不利，通過不同土壤改良劑及配合施用田間試驗，探索不同酸性改良劑對土壤酸堿度平衡與烤煙產(chǎn)質(zhì)量提高的效果，以期為攀枝花煙區(qū)植煙紅壤區(qū)域烤煙優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)提供科學依據(jù)。選取攀枝花市米易縣煙區(qū)典型紅壤為研究對象，分別以不同無機改良劑（石灰、白云石、鈣鎂磷肥）和有機改良劑（海藻有機肥、氨基酸有機肥）配施，設置9種土壤酸化改良方案，通過土壤pH值和烤煙產(chǎn)量、質(zhì)量變化的分析，綜合評估并提出適用于攀枝花煙區(qū)植煙紅壤的土壤酸化阻控方案。施用改良劑后，土壤pH值上升0.02～0.75，伸根期的煙株增高0.1～4.3 cm，最大葉面積增大5.1～102.6 cm2;但在團棵期，單施無機改良劑下，株高降低0.1～1.1 cm，最大葉面積減小94.6～342.7 cm2，同時石灰配合海藻有機肥施用下最大葉面積減小84.7 cm，其他處理株高上升0.3～15.0 cm，最大葉面積增大18.0～376.0 cm2;烤煙生長中后期煙株增高 0.7～26.7 cm，莖圍增大0.3～1.85 cm，葉面積指數(shù)增大0.59～1.47，而節(jié)間距在旺長期增長了0.65～1.00 cm，在成熟期僅石灰、鈣鎂磷肥配施氨基酸有機肥、石灰配施海藻有機肥有所增長;產(chǎn)量變化范圍為2 283.75～3 183.75 kg/hm2，產(chǎn)值變化范圍45 813.75～57 095.25元/hm2，但對烤煙化學品質(zhì)的改善效應變異較大。石灰和氨基酸有機肥配施下，對土壤的pH值、烤煙農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀和化學品質(zhì)的綜合改良效果較好。

關(guān)鍵詞：土壤酸度;改良劑;烤煙質(zhì)量;烤煙產(chǎn)量

中圖分類號： S156.2 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2021）14-0074-06

良好的土壤環(huán)境是烤煙高質(zhì)量生產(chǎn)的基礎(chǔ)，目前我國煙區(qū)面臨著片面施用化肥、常年烤煙連作、土壤酸化三大問題，隨著酸性煙土面積不斷擴大，土壤酸化已是制約烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量提升的重要因素[1-2]，因此對酸化土壤進行合理改良十分重要。適宜的土壤pH值能增加土壤養(yǎng)分有效性，提高根系養(yǎng)分吸收功能，強化煙株抗逆性[3-4]，我國通常將pH值為5.5～6.5作為烤煙最適宜種植范圍，研究表明，煙葉品質(zhì)在弱酸條件下變異較小，當pH值在5.5～7.5范圍內(nèi)時，煙葉的余味、雜氣和刺激性有明顯差異[5]。前人主要采取施用有機肥、秸稈還田、施用土壤改良劑等方法進行煙土改良[1]，其中施用改良劑對酸化土壤pH值有較好提升作用[6]。研究表明，酸性土壤施適量石灰能提高土壤pH值，改善烤煙根系生長環(huán)境，促進氮磷鉀肥的吸收，提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量[7-8]。我國南方煙區(qū)普遍采用白云石粉、石灰改良酸性土壤[9]。崔權(quán)仁等認為，用白云石粉調(diào)節(jié)植煙土壤的pH值具有時效性[10];呂永華等指出，施用石灰和鈣鎂磷肥后，烤煙的產(chǎn)值、產(chǎn)量和中上等煙的比例均有所上升，氣斑病、青枯病患病率下降[11]。

目前，通過合理施肥減小對土壤危害的報道較多，而關(guān)于施加土壤改良劑在酸性紅壤上應用效果的相關(guān)報道較少，同時針對改良酸化紅壤來提高烤煙產(chǎn)質(zhì)量的相關(guān)報道也較少。攀枝花市是四川省第二大煙葉產(chǎn)區(qū)，亦是西南地區(qū)優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)區(qū)，植煙土壤多為紅壤，質(zhì)地黏著，有機質(zhì)含量低，不利于優(yōu)質(zhì)煙葉生長，當?shù)責熮r(nóng)大多以經(jīng)驗施肥為主，施肥缺少科學依據(jù)，加之土地復種指數(shù)高，致使土壤肥力下降，結(jié)構(gòu)受到破壞[12]，部分區(qū)域生產(chǎn)效益低下，嚴重制約區(qū)域烤煙安全、穩(wěn)定、持續(xù)生產(chǎn)，且不同改良劑的作用效果不同，在特定環(huán)境下如何選擇和進行酸化土壤改良方式仍無定論。本研究主要針對攀枝花市植煙紅壤，分析不同有機無機改良劑對土壤酸堿度和烤煙產(chǎn)質(zhì)量的改善情況，以期為煙農(nóng)科學施肥、攀枝花煙區(qū)酸性土壤改良提供依據(jù)，以實現(xiàn)煙葉的適產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗地選在普威鎮(zhèn)，地處四川省米易縣西北部中山區(qū)，地勢北高南低，呈南北走向，海拔在980～3 447 m 之間，屬亞熱帶半濕潤氣候，年平均氣溫在14.6 ℃左右，年總降水量約為1 450 mm。試驗地土壤pH值為5.91，有機質(zhì)含量為18.70 g/kg，全氮含量為1.42 g/kg，堿解氮含量為93.7 mg/kg，速效鉀含量為101.57 mg/kg，速效磷含量為 12.88 mg/kg，交換性鈣離子含量為2.13 cmol/kg，交換性鎂離子含量為0.59 cmol/kg，有效錳含量為39.63 mg/kg，有效鐵含量為6.64 mg/kg，有效鋅含量為1.37 mg/kg，有效銅含量為0.76 mg/kg，有效硼含量為0.51 mg/kg，水溶性氯含量為1.73 mg/kg。

1.2 田間試驗設計

試驗時間為2019年4—10月，試驗品種為云煙87，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，于烤煙移栽前10 d將土壤改良劑條施在壟底。供試肥料為煙草專用復合肥（四川金葉化肥有限公司，N、P2O5、K2O質(zhì)量比為10 ∶ 15 ∶ 25）、硝酸鉀（四川米高化肥有限公司，N、K2O質(zhì)量比為14 ∶ 45）、鈣鎂磷肥（重慶云端肥業(yè)有限公司）、硫酸鉀（四川川化股份有限公司）、海藻有機肥（濟南鑫鳴?；び邢薰?，N、P2O5、K2O質(zhì)量比為2 ∶ 1 ∶ 1）、氨基酸有機肥（成都螯合生物技術(shù)有限公司，N、P2O5、K2O質(zhì)量比為4 ∶ 2 ∶ 2）。各處理方式見表1。

1.3 樣品采集與分析測試

在改良劑施用后，于烤煙團棵期和成熟期，按“S”形采集0～20 cm耕層混合土樣，用pH計法測定土壤pH值（土水質(zhì)量比為1.0 ∶ 2.5）[13]。

煙葉樣品采集于收獲期，以小區(qū)為單位采集上部、中部、下部煙葉，選取B2F、C3F、X2F等3個等級樣品，并在50 ℃下烘干至恒質(zhì)量，粉碎后過 0.15 mm 網(wǎng)篩，煙葉化學品質(zhì)分析方法參照YC/T 159—2002《煙草及煙草制品 水溶性糖的測定 連續(xù)流動法》、YC/T 161—2002《煙草及煙草制品 總氮的測定連續(xù)流動法》、YC/T 160—2002《煙草及煙草制品 總植物堿的測定 連續(xù)流動法》、YC/T 162—2002《煙草及煙草制品 氯的測定 連續(xù)流動法》、YC/T 274—2008《卷煙紙中鉀、鈉、鈣、鎂的測定 火焰原子吸收光譜法》。在各生長時期（伸根期、團棵期、旺長期、成熟期）選取具有代表性煙株10株，參照YC/T 142—2010《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》進行農(nóng)藝性狀調(diào)查。在煙葉成熟后分小區(qū)記錄產(chǎn)量、產(chǎn)值、中上等煙比例。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

使用SPSS 20.0進行單因素分析和顯著性檢驗，采用Excel 2010制表。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同改良劑下土壤酸堿度的變化

由表2可知，不施入改良劑，土壤pH值在烤煙團棵期和成熟期分別為5.11和5.20，均不利于烤煙種植。相比CK，各處理下pH值均有所上升，在團棵期T6和T7處理與CK有顯著差異，pH值分別比CK上升了0.31和0.39;在成熟期以T3處理對土壤酸化阻控效果最好，pH值較CK增長了0.75，T7、T4處理次之，pH值分別比CK增長了0.67、0.64。從團棵期發(fā)育到成熟期，各處理下土壤pH值均有所上升，其中以T3、T4處理上升較大，成熟期分別比團棵時期上升0.64、0.62;T9處理次之，成熟期分別比團棵期增加0.58。同一生長期下以T3、T4、T6、T7、T9處理對土壤pH值的改良效果較好。

2.2 不同改良劑對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

由表3可知，在伸根期株高以CK、T2處理較低;T8、T9處理較高，分別較CK增加84.85%、130.30%。T2處理葉片數(shù)最少。T4處理和CK的最大葉面積較小;T7、T9處理最大葉面積較大，分別比CK大111.04%、104.11%。綜合來看，以T2處理效果最差，T7、T8、T9處理效果較優(yōu)。團棵期，T1、T2處理的效果較差，其中株高分別較CK低6.96%、3.16%，最大葉面積分別較CK減小了44.60%、45.01%;T8、T9處理效果較優(yōu)，與CK相比株高分別增長77.22%、94.94%，最大葉面積分別增大49.38%、42.82%。

由表4可知，烤煙進入旺長期，植株大幅度生長，株高均大于110 cm，葉片數(shù)均大于或等于19張。各處理對節(jié)間距、莖圍和葉面積指數(shù)的影響與對照（CK）相比有顯著差異，其中T3處理節(jié)間距最長，較CK增加24.47%;T1處理莖圍最大，較CK增加20.11%;T8處理的葉面積指數(shù)最大，較CK增加42.98%。綜合來看，各處理較對照（CK）而言，對旺長期烤煙農(nóng)藝性狀均有一定改良作用，其中T7、T8、T9處理在旺長期的改良效果較優(yōu)。

成熟期烤煙與CK相比，各處理下的株高、節(jié)間距、莖圍、葉面積指數(shù)均有一定改良效果，其中株高在T8處理下最高，較CK提升23.71%，節(jié)間距在T7處理下最高，較CK提升6.36%，莖圍在T2、T3處理下較大，均較CK增大12.12%，T8、T9處理下的葉面積指數(shù)較大，分別較CK增加45.75%、44.77%?？傮w上，以T2、T3、T7、T8、T9處理在成熟期的改良效果較好。

在烤煙各生長時期，與不施改良劑相比，不同土壤酸化阻控方式均對烤煙農(nóng)藝性狀有一定改善效果，各處理下的煙株在4個生長期的長勢差異較明顯，但綜合各時期，以T7、T8、T9處理的改良效果較好，說明氨基酸有機肥配合其他土壤調(diào)節(jié)劑對酸化土壤進行改良在一定程度上有利于煙株的生長。

2.3 不同改良劑對烤煙經(jīng)濟性狀的影響

由表5可知，除T3處理以外，其他處理施入改良劑后烤煙產(chǎn)量均有所上升，其中T7、T8、T9產(chǎn)量上升較大，分別比CK上升29.22%、35.19%、38.95%。僅T5、T7、T8、T9處理下的產(chǎn)值較CK有所上升;T1處理下烤煙產(chǎn)值下降最大，較CK下降8.14%。在T6、T7、T8、T9處理下，烤煙中上等煙比例超過了80%，T1處理下的中上等煙比例最低?？傮w上，T7、T8、T9處理對烤煙經(jīng)濟性狀有積極影響，而T1、T3處理下烤煙的經(jīng)濟性狀較差，說明相較于單施，石灰、白云石、鈣鎂磷肥與氨基酸有機肥配施更利于形成優(yōu)良烤煙經(jīng)濟性狀。

2.4 不同改良劑對烤煙化學品質(zhì)的影響

在國際型優(yōu)質(zhì)煙葉標準中，煙堿含量范圍為1.5%～3.5%，總氮含量范圍為1.5%～3.0%，總糖含量范圍為20%～24%，還原糖含量范圍為16%～22%，煙鉀含量范圍為2.0%～3.5%，氯離子含量范圍為0.3%～0.8%，糖堿比范圍為10～15，氮堿比范圍為0.5～1.0，鉀氯比范圍為4～10[14-16]。由表6至表8可知，在9個處理下，煙葉中的煙堿、總氮含量和氮堿比基本在正常范圍內(nèi)，總糖和還原糖含量普遍偏高。改良劑中含有石灰會使煙鉀含量偏低，改良劑中含有氨基酸有機肥會使煙株個別部位氯離子含量偏低。T4、T7處理的鉀氯比以及T5處理的糖堿比在烤煙各部位均處在適宜范圍。總體上，與CK相比，大多數(shù)處理使烤煙各部位的煙堿含量上升，中部葉的總糖、還原糖和煙鉀含量增多，下部葉的總氮、氯離子、煙鉀含量增多，上部葉的氯離子含量均有所上升，而氮堿比下降。

3 討論與結(jié)論

土壤酸堿度的變化會改變土壤養(yǎng)分的形態(tài)、有效性及微生物的分布、活性，進而影響烤煙根系性質(zhì)和養(yǎng)分吸收，使烤煙的產(chǎn)質(zhì)量有所不同[3]。施用改良劑后，土壤pH值上升，煙株增高，煙葉變大，長勢變好，煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值和中上等煙比例也有所上升，這與前人的研究結(jié)果[17-19]一致，可見土壤改良劑能有效提高酸化土壤pH值，使其處于十分適宜烤煙生長的范圍（pH值范圍為5.5～6.5），有效增加烤煙必需養(yǎng)分的利用率;另外，有機無機改良劑的配施可在一定程度上改善土壤結(jié)構(gòu)、容重、孔隙度等物理性質(zhì)，給煙株生長提供較好的生長環(huán)境[18]。

但在不同烤煙生長期，改良劑對土壤pH值提高效果有所不同，較之于團棵期，大多數(shù)改良劑對土壤pH值的提高效果在成熟期更明顯，這可能是因為在成熟期，有機無機改良劑在土壤中分解得更完全，且烤煙根系發(fā)育更成熟，根系分泌物對土壤酸度的調(diào)控和微生物富集起到一定作用。對比不同的無機改良劑單施效果可知，較之白云石和鈣鎂磷肥，單施石灰對土壤pH值的提升效果隨烤煙生長期的發(fā)展而降低，這也證明了施用石灰改良土壤酸度具有時效性[20]，后效較短。

本研究結(jié)果顯示，較之單施某一改良劑，有機無機改良劑配施的效果最好，尤其是無機改良劑與氨基酸有機肥配施。這可能是因為有機無機改良劑配施，既能保證施入土壤的養(yǎng)分多元化，又能避免肥效過快或過慢帶來的弊端。另外，氨基酸作為構(gòu)成蛋白質(zhì)的最小分子，通過影響蛋白質(zhì)的含量和酶的活性、土壤微生物的活性，活化土壤養(yǎng)分含量，從而影響烤煙生長[21-22]。相較于其他有機肥，分子態(tài)氨基酸能不經(jīng)過礦化而直接被植物優(yōu)先吸收，進而降低植物在吸收同化碳氮養(yǎng)分時所消耗的能量，是植物和微生物的優(yōu)良氮源與碳源[21]。

在各處理下，烤煙的還原糖和總糖含量偏高，這可能與當?shù)貧夂蛴嘘P(guān)[22]，當?shù)貧夂驕睾?，成熟期一般在雨季之后，日照時數(shù)長，使植物的光合作用和呼吸作用適中，光合產(chǎn)物積累多，從而使煙株內(nèi)糖分積累多[23-24]。但關(guān)于植煙土壤酸化改良條件下，烤煙總糖和還原糖含量如何降低還須進一步研究。

施入不同改良劑對植煙土壤pH值和烤煙性狀有一定改良效果，較之單獨施用無機改良劑（石灰、白云石、鈣鎂磷肥），將其與氨基酸有機肥配施的改良效果更好。在改良土壤pH值方面，石灰和海藻有機肥或氨基酸有機肥配施，以及鈣鎂磷肥和氨基酸有機肥配施效果較好，pH值較CK升高0.10～0.67;在改善烤煙農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟性狀方面，氨基酸有機肥與無機改良劑（石灰、白云石、鈣鎂磷肥）配施的效果較好，株高較CK增長17.72%～130.30%，最大葉面積較CK增大27.76%～111.04%，莖圍比CK增大4.04%～17.39%，葉面積指數(shù)較CK增大30.41%～45.75%;石灰和氨基酸有機肥配合下，烤煙的化學品質(zhì)較好。綜合土壤pH值變化，烤煙農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀和化學品質(zhì)，以石灰和氨基酸有機肥配施的改良效果較好。

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