王建文, 尋雄偉, 黃松青, 劉良教, 李建勇, 李 立
(1.湖南省煙草公司長沙市公司瀏陽市分公司, 湖南 長沙410300, 2.長沙市煙草公司, 湖南 長沙 410600)
營養(yǎng)土是為了滿足幼苗生長發(fā)育而專門配制的含有多種礦質(zhì)營養(yǎng),具有疏松通氣、保水肥能力強(qiáng)、無病蟲害特性的床土。應(yīng)用營養(yǎng)土育苗是我國傳統(tǒng)的作物栽培技術(shù)手段,在20世紀(jì)90年代大面積推廣的假植二段育苗中普遍使用。21世紀(jì)初,我國普遍全面烤煙漂浮育苗后,為解決烤煙漂浮育苗煙苗葉片含水量大、干物質(zhì)含量少,抗逆性差,且漂浮育苗煙苗根系為水生根,需在大田中緩慢轉(zhuǎn)變?yōu)橥辽娜觞c(diǎn),也普遍使用營養(yǎng)土圍蔸[1]。目前,由于長期連作和大量施用化肥導(dǎo)致我國植煙土壤退化,有機(jī)質(zhì)下降;加之機(jī)械翻耕的垡條大,起壟時(shí)往往因?yàn)樘镩g濕度大,壟土破碎程度不夠,容重增加[2-3]。同時(shí),南方主要煙區(qū)移栽時(shí)以陰冷多雨天氣為主,進(jìn)一步影響煙苗的早期生長。因而,移栽時(shí)普遍使用營養(yǎng)土圍蔸,對(duì)提高煙苗成活率,促進(jìn)煙苗早生快發(fā)的作用更加突出。
盡管營養(yǎng)土在目前烤煙假植育苗和大田移栽圍蔸中作用效果顯著,但在營養(yǎng)土質(zhì)量或營養(yǎng)土使用方法上出現(xiàn)問題時(shí),將會(huì)降低應(yīng)用效果或產(chǎn)生不良效果。在我國戶均烤煙種植規(guī)模持續(xù)增加,煙農(nóng)減工降本需求壓力持續(xù)加大的背景下,能否通過技術(shù)手段降低烤煙營養(yǎng)土應(yīng)用成本的同時(shí),增強(qiáng)烤煙營養(yǎng)土使用效果,是決定烤煙營養(yǎng)土應(yīng)用這一優(yōu)良技術(shù)措施能否得到鞏固和發(fā)揚(yáng)的關(guān)鍵。為制定推廣商品烤煙營養(yǎng)土標(biāo)準(zhǔn),提高烤煙營養(yǎng)土應(yīng)用范圍、應(yīng)用效果,提高煙葉質(zhì)量提供參考,總結(jié)了我國烤煙營養(yǎng)土分類、制作方法和質(zhì)量要求,并對(duì)使用烤煙營養(yǎng)土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行探討。
烤煙營養(yǎng)土按其性狀特征,可以簡單分為火土灰類型營養(yǎng)土和有機(jī)質(zhì)類型營養(yǎng)土?;鹜粱翌愋蜖I養(yǎng)土一般以火土灰或粉煤灰決定營養(yǎng)土性質(zhì)特征的主要配方,但由于大部分粉煤灰都含重金屬,目前并未見到大面積使用粉煤灰配制烤煙營養(yǎng)土的報(bào)道[4]。
烤煙有機(jī)質(zhì)類型營養(yǎng)土的主要特征為以增加營養(yǎng)土有機(jī)質(zhì)為主要手段改善烤煙營養(yǎng)土性狀,提高營養(yǎng)土使用效果。一般以打碎過篩后的大田本土、山體客土、潮沙泥中的一種與腐熟廄肥、餅肥、發(fā)酵菌渣、商品有機(jī)肥、鈣鎂磷肥、復(fù)合肥等原料中的一種或多種混合均勻而成。
1.2.1 烤煙火土灰 制作烤煙火土灰類型營養(yǎng)土所用的火土灰一般由雜草、干柴、泥土上堆燒制,過篩后與客土、有機(jī)肥或復(fù)合肥混合而成,常見的配方為50%火土灰+47.5%客土+2.5%復(fù)合肥混合。火土灰的質(zhì)量可能因燒制方法不同而差異較大,一般燒制火土灰時(shí)鏟積的雜草和干柴比重較大,鏟積的表土較肥沃時(shí),燒制的火土灰質(zhì)量較高,配制營養(yǎng)土?xí)r加入的客土用量較大;鏟積的雜草和干柴比重較小,鏟積的表土貧瘠且比重較大時(shí),燒制的火土灰質(zhì)量較差,配制營養(yǎng)土?xí)r加入的客土用量少,或完全不加客土,直接使用。火土灰含有大量的磷、鉀和豐富的中、微量元素,且容易被作物吸收;經(jīng)高溫?zé)坪蟮幕鹜粱叶酁轭w粒狀結(jié)構(gòu)、呈弱堿性,土粒穩(wěn)定性極強(qiáng),粘結(jié)性、脹縮性極小,疏松通氣,極不容易在雨水反復(fù)沖擊及反復(fù)失水后表層結(jié)閉和內(nèi)部板結(jié)。這些優(yōu)越性是其他類型營養(yǎng)土難以達(dá)到的,在很大程度上可以補(bǔ)償其他方面的不足,使其不失為一種優(yōu)質(zhì)的烤煙營養(yǎng)土。鑒于烤煙火土灰營養(yǎng)土的性狀特點(diǎn),顯然不能把有機(jī)質(zhì)含量作為評(píng)價(jià)烤煙火土灰營養(yǎng)土質(zhì)量的主要指標(biāo)。雖然,烤煙火土灰營養(yǎng)土有機(jī)質(zhì)含量很少,保水保肥性能較差,容易因高溫失水而傷苗,但應(yīng)用于烤煙大田圍蔸時(shí)在濕度較大的土壤中使用效果較好。目前,由于我國烤煙火土灰營養(yǎng)土一般都分散在各地的單戶煙農(nóng)戶自行制作,且由于環(huán)保的原因,燒制火土灰的煙農(nóng)越來越少??緹熁鹜粱覡I養(yǎng)土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)方面,各煙區(qū)除在火土灰燒制方法上規(guī)定嚴(yán)禁使用可能含有病毒的茄科、十字花科、葫蘆科作物秸稈和污染土壤的塑料、橡膠燒制火土灰,以及配制火土灰時(shí)嚴(yán)格限制化肥用量,防止燒苗外,其他方面并無具體規(guī)定。
1.2.2 烤煙有機(jī)質(zhì)類型營養(yǎng)土 烤煙有機(jī)質(zhì)類型營養(yǎng)土的制作方式分為分散在各地的煙農(nóng)自行制作和規(guī)?;?、機(jī)械化集中制作2種[5-7]。煙農(nóng)自行制作的營養(yǎng)土早期主要取自大田本土,曬干、打粹、過篩后與農(nóng)家肥混合使用。因用工量大,目前煙農(nóng)改為主要挖取山體客土或潮沙泥與農(nóng)家肥或餅肥混合后使用。煙農(nóng)自行制作的營養(yǎng)土,因配方不統(tǒng)一,制作方法全部使用人工,營養(yǎng)土的均勻性、安全性均較差,不同農(nóng)戶間營養(yǎng)土的容重、養(yǎng)分、水分等方面含量差異較大。機(jī)械化集中制作的烤煙營養(yǎng)土取土為定點(diǎn)集中采取,配方經(jīng)過驗(yàn)證、配方中有機(jī)肥的品種和地域選取范圍廣泛,制作程序規(guī)范。因而,制作的營養(yǎng)土的均勻性、安全性均較高,營養(yǎng)土的容重、養(yǎng)分、水分含量等方面差異較小。
我國各煙區(qū)烤煙育苗和大田生產(chǎn)方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中一般都對(duì)烤煙營養(yǎng)土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有簡單的規(guī)范,但沒有制定單項(xiàng)的烤煙營養(yǎng)土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);除特別說明外,各地烤煙營養(yǎng)土標(biāo)準(zhǔn)一般為有機(jī)質(zhì)型烤煙營養(yǎng)土標(biāo)準(zhǔn)。《國標(biāo)煙草集約化育苗技術(shù)規(guī)程第二部分:托盤育苗》(GB/T 25241.2—2010)對(duì)烤煙假植育苗營養(yǎng)土的質(zhì)量要求為營養(yǎng)土應(yīng)當(dāng)腐熟、疏松、質(zhì)地均勻,pH 6~7,容重0.5 g/cm3,營養(yǎng)土安全性符合GB 8172的要求。國標(biāo)列出的常用營養(yǎng)土配方為70%腐熟秸稈+30%地表土;50%腐熟廄肥+50%腐殖土;50%腐熟食用菌廢料+30%地表土+20%腐熟豬(牛)糞;70%酵素麥菌秸肥+30%地表土;69%地表土+30%腐熟豬(牛)糞+1%硝態(tài)氮復(fù)合肥。該標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)煙農(nóng)自行配制的烤煙假植育苗營養(yǎng)土的質(zhì)量要求制定,由于煙苗移栽大田和假植苗床對(duì)土壤環(huán)境要求基本一致,該標(biāo)準(zhǔn)也同時(shí)適用于大田圍蔸所用的營養(yǎng)土的質(zhì)量要求。由于煙農(nóng)自行制作的烤煙營養(yǎng)土一般為自配自用、現(xiàn)配現(xiàn)用,注重的是就地取材、方便制作,依據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)人工配制,營養(yǎng)土的有機(jī)質(zhì)、粒徑、含水率等方面標(biāo)準(zhǔn)難以達(dá)到高度統(tǒng)一,因而制定的營養(yǎng)土標(biāo)準(zhǔn)主要以安全高效、無污染為原則,較為簡單。但該標(biāo)準(zhǔn)在有機(jī)質(zhì)含量、容重方面均極顯著高于大田土壤,是較為理想的營養(yǎng)土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用于煙苗大田圍蔸上也可達(dá)到最大效果。烤煙營養(yǎng)土圍蔸的意義在于為煙苗還苗和生長提供優(yōu)于大田本土的土壤生態(tài)環(huán)境,因而只要圍蔸使用的營養(yǎng)土理化性狀優(yōu)于大田本土,烤煙使用營養(yǎng)土圍蔸就能產(chǎn)生有益效果。經(jīng)過加工處理的配方營養(yǎng)土在有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量、容重、粒徑等主要方面的質(zhì)量指標(biāo)優(yōu)于大田本土。然而,烤煙營養(yǎng)土使用效果與質(zhì)量顯著相關(guān),烤煙營養(yǎng)土假植或圍蔸的效果隨營養(yǎng)土質(zhì)量的提高效果增強(qiáng),只有營養(yǎng)土各項(xiàng)理化性狀在理想狀態(tài)下使用才有可能達(dá)到最大效果。營養(yǎng)土應(yīng)用于烤煙移栽后圍蔸,圍蔸所用的人工成本顯著高于營養(yǎng)土的制作成本;如果使用效果低,只是略優(yōu)于大田本土圍蔸,缺乏經(jīng)濟(jì)價(jià)值。各地制作烤煙營養(yǎng)土需要選取的理想材料難易不同,部分地區(qū)要使?fàn)I養(yǎng)土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到GB/T 25241.2—2010理想狀態(tài)需要較高的制作成本,可能也不符合經(jīng)濟(jì)性狀要求。
2.2.1 機(jī)械化集中制作烤煙有機(jī)質(zhì)型營養(yǎng)土標(biāo)準(zhǔn)制定的意義 雖然GB/T 25241.2—2010針對(duì)煙農(nóng)自制烤煙假植育苗營養(yǎng)土的質(zhì)量要求有所規(guī)定,但在我國很多煙區(qū),由于材料或成本限制,制作的烤煙營養(yǎng)土很難達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。盡管各地能夠根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況制定專項(xiàng)地方煙農(nóng)自制烤煙營養(yǎng)土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),但也因標(biāo)準(zhǔn)中各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)范圍過大,質(zhì)量檢驗(yàn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行難度較大而降低標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行效果。目前,烤煙漂浮育苗井窖式移栽配合營養(yǎng)土圍蔸技術(shù)在我國應(yīng)用范圍極廣,營養(yǎng)土用量極大。在此背景下,我國湖南、江西等多地的部分煙區(qū)已實(shí)現(xiàn)有機(jī)質(zhì)類型烤煙營養(yǎng)土工廠化、機(jī)械化、規(guī)模化集中制作,商品化供應(yīng)、分散使用。該方式因其制作效率高、制作量大、均勻一致,適應(yīng)烤煙規(guī)?;a(chǎn)的優(yōu)勢(shì),有望成為未來烤煙營養(yǎng)土應(yīng)用發(fā)展方向。又由于該方式制作的烤煙營養(yǎng)土使用量大、使用范圍廣,因營養(yǎng)土質(zhì)量出現(xiàn)問題帶來的風(fēng)險(xiǎn)也較大。同時(shí),烤煙營養(yǎng)土質(zhì)量的高低引起的使用效果不一致,不僅影響煙農(nóng)利益,也將限制烤煙營養(yǎng)土的推廣應(yīng)用。對(duì)機(jī)械化集中制作的烤煙營養(yǎng)土在配方制定、配料驗(yàn)證、加工制作、包裝運(yùn)輸、貯存,以及營養(yǎng)土質(zhì)量驗(yàn)證、使用方法等方面全程作出詳細(xì)規(guī)定,才能確保烤煙營養(yǎng)土使用安全、高效、經(jīng)濟(jì),維護(hù)煙農(nóng)和廠方雙方利益,推動(dòng)烤煙營養(yǎng)土工廠化、規(guī)?;兄谱魃?jí),適應(yīng)現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)需要。
2.2.2 機(jī)械化集中制作有機(jī)質(zhì)型烤煙營養(yǎng)土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容 評(píng)價(jià)機(jī)械化集中制作的烤煙有機(jī)質(zhì)型營養(yǎng)土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)有很多,通常包括以下方面。
1) 有機(jī)質(zhì)。有機(jī)質(zhì)含量在很大程度上決定了烤煙有機(jī)質(zhì)型營養(yǎng)土的容重、總孔隙度、養(yǎng)分含量等性狀和營養(yǎng)土的保水保肥性能,是烤煙有機(jī)質(zhì)型營養(yǎng)土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的核心指標(biāo)。通常烤煙營養(yǎng)土質(zhì)量隨有機(jī)質(zhì)含量的提高而提高,因而我國各地烤煙營養(yǎng)土標(biāo)準(zhǔn)中有機(jī)質(zhì)含量均較高。如黑龍江省烤煙營養(yǎng)土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中有機(jī)質(zhì)含量規(guī)定為28%~60%。增加烤煙營養(yǎng)土有機(jī)質(zhì)量含量的主要方法是在營養(yǎng)土配方中大量增加有機(jī)肥用量。特別是在目前我國人工成本不斷攀升、環(huán)保要求越來越嚴(yán)格的情況下,采取肥沃的田土和山表土制作烤煙營養(yǎng)土受多方限制。規(guī)?;兄谱骺緹煚I養(yǎng)土采取的土壤一般為定點(diǎn)采取無污染但有機(jī)質(zhì)含量極低的深層山土;增加烤煙營養(yǎng)土有機(jī)質(zhì)含量的方法完全依靠在配方中增加有機(jī)肥比重。然而,商品烤煙營養(yǎng)土價(jià)格低廉,在配方中大量增加有機(jī)肥需要一定成本??緹熒唐窢I養(yǎng)土標(biāo)準(zhǔn)中有機(jī)質(zhì)的要求需要在確保營養(yǎng)土質(zhì)量和應(yīng)用效果的前提下同時(shí)兼顧成本,將有機(jī)質(zhì)含量規(guī)定在適宜的范圍或理想范圍內(nèi)的較低水平。如湖南大部分煙區(qū)實(shí)際應(yīng)用中烤煙營養(yǎng)土有機(jī)質(zhì)含量在10%~15%即可達(dá)到較好效果。同時(shí),烤煙營養(yǎng)土配方中加入有機(jī)肥必須腐熟,營養(yǎng)土中腐殖酸含量及腐殖酸占有機(jī)質(zhì)比重可作為衡量營養(yǎng)土質(zhì)量及營養(yǎng)土加入的有機(jī)肥是否腐熟的重要指標(biāo)。
2) 容重。容重是衡量烤煙營養(yǎng)土質(zhì)量的重要指標(biāo)。一般烤煙營養(yǎng)土容重小,根系通氣良好,吸收能力強(qiáng)、生長阻力小。李華偉等[10]認(rèn)為,烤煙營養(yǎng)土容重在0.8 g/cm3比較適宜,營養(yǎng)土容重過小,保水、保肥能力降低,而且煙株根系根毛數(shù)量少、含水率高、抗逆性差。降低烤煙營養(yǎng)土容重的主要方法是增加營養(yǎng)土中有機(jī)肥或其他有機(jī)材料的用量;同時(shí),也可以加入部分珍珠巖、蛭石等填充材料調(diào)節(jié)。
3) 粒徑??緹煚I養(yǎng)土粒徑大小與容重、大小通氣孔隙比例、比表面積顯著相關(guān)。一般隨營養(yǎng)土粒徑減小容重降低、大小通氣孔隙比例降低,土比表面積增加,營養(yǎng)土與煙株根系接觸面積增加。但粒徑過小,在雨水沖擊下營養(yǎng)土表層容易結(jié)閉,引起滯水,導(dǎo)致煙株根系通氣不良??緹煚I養(yǎng)土一般要求粒徑4~5 mm,1~5 mm顆粒重量≤40%~60%。
4) 養(yǎng)分含量。煙苗移栽大田將營養(yǎng)土圍蔸后,根系絕大部分都由營養(yǎng)土包裹,煙株大田初期養(yǎng)分也主要由營養(yǎng)土提供,營養(yǎng)土在安全范圍內(nèi)較高濃度的養(yǎng)分是促進(jìn)煙株在低溫環(huán)境下早生快發(fā)的重要手段,因而充足的養(yǎng)分含量是優(yōu)質(zhì)烤煙營養(yǎng)土不可缺少的條件。衡量有機(jī)質(zhì)型烤煙營養(yǎng)土養(yǎng)分含量指標(biāo)有全氮、磷酐、氧化鉀,以及中、微量元素含量,度量分為單位體積和單位重量含有的重量2種。一般烤煙營養(yǎng)土總養(yǎng)分(以N+P2O5+K2O計(jì))含量按重量要求≥1%。有機(jī)質(zhì)型烤煙營養(yǎng)土養(yǎng)分應(yīng)當(dāng)以有機(jī)營養(yǎng)為主,同時(shí),可以補(bǔ)充一定數(shù)量的化學(xué)肥料補(bǔ)充調(diào)節(jié)。
5) 水分含量。一定范圍內(nèi)較高含水量的烤煙營養(yǎng)土使用一般沒有不良效果,且在高溫或土壤缺水的情況下效果更好。一般通用型營養(yǎng)土水分含量質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為20%~40%,但煙農(nóng)自行制作的烤煙營養(yǎng)土水分含量較高并且差異較大。商品化、機(jī)械化制作的營養(yǎng)土需要制作材料較低的含水率才能壓碎混合;并且,商品烤煙營養(yǎng)土的含水率大小牽涉工廠和煙農(nóng)的利益關(guān)系;機(jī)械化、商品化制作的烤煙營養(yǎng)土的含水率應(yīng)控制在較低的范圍和較小的變幅。
6) 安全性。烤煙營養(yǎng)土應(yīng)無病毒、蟲害污染,重金屬含量在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍。
此外,營養(yǎng)土的pH、孔隙度、粘結(jié)性、脹縮性、持水量大小等均與其質(zhì)量密切相關(guān)。制定烤煙營養(yǎng)土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)以使用達(dá)到最大效果的前提下,兼顧成本和當(dāng)?shù)貙?shí)際情況;并在試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸與貯存等方面作出詳細(xì)規(guī)定。同時(shí),簡化營養(yǎng)土質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目中部分相關(guān)性和相似強(qiáng)的項(xiàng)目,檢驗(yàn)上以簡單易行的常規(guī)檢測(cè)與精密測(cè)試分析相結(jié)合,以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行的最大效果。
應(yīng)用烤煙營養(yǎng)土假植二段育苗或大田移栽后圍蔸是我國主要煙區(qū)煙農(nóng)普遍認(rèn)可并接受的良好技術(shù)措施[8-9]。然而,傳統(tǒng)的燒制火土灰制作烤煙營養(yǎng)土的方式不符合綠色環(huán)保的要求,受到越來越嚴(yán)格的限制。以有機(jī)質(zhì)型營養(yǎng)土替代火土灰型營養(yǎng)土應(yīng)用于烤煙上,已經(jīng)多方試驗(yàn)證實(shí)能達(dá)到完全一致的效果[10]。但是,煙農(nóng)自行制作的有機(jī)質(zhì)型烤煙營養(yǎng)土面臨用工量大,制作成本高且質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題,是限制烤煙營養(yǎng)土應(yīng)用技術(shù)推廣與執(zhí)行的主要因素之一。專業(yè)化、機(jī)械化、商品化制作烤煙營養(yǎng)土的方式適應(yīng)現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的需要,規(guī)?;a(chǎn)顯著節(jié)約用工,降低成本,顯著縮短了將烤煙營養(yǎng)土應(yīng)用于假植育苗或大田移栽后圍蔸的距離。但該方式制作的烤煙營養(yǎng)土成本因質(zhì)量的高低相差很大,煙農(nóng)使用效果和效益相差也大,且營養(yǎng)土質(zhì)量難以準(zhǔn)確評(píng)判;同時(shí),烤煙營養(yǎng)土也面臨因規(guī)?;谱饔昧看螅瑺I養(yǎng)土質(zhì)量安全引起問題的風(fēng)險(xiǎn)也大。以應(yīng)用效果最大化為目標(biāo),制定符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的機(jī)械化集中制作的烤煙有機(jī)質(zhì)型營養(yǎng)土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),以確保烤煙營養(yǎng)土安全性,確保與成本和價(jià)格相符的高質(zhì)量,提高烤煙營養(yǎng)土的應(yīng)用效果和效益,顯著促進(jìn)應(yīng)用烤煙營養(yǎng)土假植二段育苗和大田移栽后圍蔸技術(shù)的執(zhí)行率,通過標(biāo)準(zhǔn)化促進(jìn)烤煙質(zhì)量與種植效益的提升。