彭夢婷,施 嫻,田康欣,李翰霖,周陽天
(紅河學(xué)院生物科學(xué)與農(nóng)學(xué)學(xué)院,云南蒙自 661199)
土壤理化性質(zhì)和環(huán)境等多種因素,會直接或間接地影響烤煙的產(chǎn)量和品質(zhì)。有研究發(fā)現(xiàn),氮素直接影響烤煙生長和煙葉的品質(zhì),過多則造成煙葉的品質(zhì)下降[1]。磷和鉀直接影響煙葉品質(zhì),磷和鉀過少會造成烤煙口感下降,香氣減少[2-3]。因此,提高土壤中養(yǎng)分含量,改善土壤理化性質(zhì),是提升煙葉質(zhì)量的前提。由于云南植煙區(qū)長時(shí)間施用無機(jī)肥造,成土壤理化性質(zhì)改變、土壤肥力下降和土壤環(huán)境惡化,這些因素制約了云南煙草業(yè)的發(fā)展[4-6]。有機(jī)肥本身含有豐富的養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì),施入土壤后可增加土壤中養(yǎng)分含量,促進(jìn)土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的形成,調(diào)節(jié)土壤中供肥能力和保水能力,進(jìn)而影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì),但是有機(jī)肥的養(yǎng)分含量低,肥效緩慢,單施有機(jī)肥無法顯著提高煙葉產(chǎn)量[7-9]。前人研究多關(guān)注于單施烤煙專用肥或有機(jī)肥對植煙品質(zhì)產(chǎn)量的影響[10-14],而關(guān)于煙草無機(jī)專用肥與有機(jī)肥配施對植煙土壤培肥效益研究報(bào)道較少。本試驗(yàn)采用盆栽試驗(yàn)方法,研究煙草無機(jī)專用肥與有機(jī)肥配合比例及用量對土壤速效養(yǎng)分、活性有機(jī)質(zhì)和pH值的影響,以期在烤煙栽培過程中為減少施肥次數(shù)、降低成本、土壤改良等方面提供參考。
供試烤煙品種為K326,購置于玉溪中煙種子有限責(zé)任公司。供試土壤為紅壤土(0~20 cm),采于云南紅河州某煙區(qū)農(nóng)田土壤,經(jīng)過風(fēng)干磨細(xì)、過2 mm篩備用?;巨r(nóng)化性質(zhì)為:土壤全氮0.423 g/kg、速效磷7.904 mg/kg、有效鉀56.00 mg/kg、有機(jī)質(zhì)36.75 g/kg、pH值=5.7。供試肥料:煙草無機(jī)專用肥(N:P2O5:K2O=10:15:25)來源于什邡安達(dá)化工有限公司,餅肥(全氮含量15%,全磷含量4%和全鉀含量3%)來源于江蘇省鎮(zhèn)江市京口區(qū)綠島園藝開發(fā)中心,牛糞(全氮含量3.60 g/kg,全磷含量1.61 g/kg和全鉀含量2.52 g/kg)、雞糞(全氮含量9.80 g/kg,全磷含量7.94 g/kg和全鉀含量4.69 g/kg)、豬糞(全氮含量2.84 g/kg,全磷含量1.85 g/kg和全鉀含量1.74 g/kg,糞肥均來自蒙自市周邊的養(yǎng)殖場,經(jīng)過腐熟發(fā)酵。
采用盆栽試驗(yàn)方法,于2018年12月在紅河學(xué)院試驗(yàn)農(nóng)場溫室大棚進(jìn)行栽培試驗(yàn)。采用直徑×高=37×40 cm的塑料盆,每盆裝10 kg,種植2株烤煙。試驗(yàn)處理包括:(1)煙草無機(jī)專用肥(簡稱CK);(2)煙草無機(jī)專用肥+牛糞(簡稱FN);(3)煙草無機(jī)專用肥+雞糞(簡稱FC);(4)煙草無機(jī)專用肥+豬糞(簡稱FP);(5)煙草無機(jī)專用肥+餅肥(簡稱FB)。各處理的施氮量相同,均為6 g/株,N、P2O5和K2O的質(zhì)量比為1:1.5:2。各配施處理中20%氮肥來源于牛糞、雞糞、豬糞和餅肥,其余來源于煙草無機(jī)專用肥,有機(jī)肥、磷肥和鉀肥作為基肥施用1次,氮肥60%做基肥施用,剩余部分分別在移栽后15 d和25 d各追施20%,每個(gè)處理重復(fù)4次,隨機(jī)排列。
土壤取樣分別在還苗期、團(tuán)棵期、旺長期、成熟期4個(gè)時(shí)期進(jìn)行,在距煙株莖基部20 cm范圍內(nèi)分取0~20 cm深的根際土,自然風(fēng)干后研磨過篩,備用。土壤養(yǎng)分分析方法[15]:堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測定;速效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提,鉬藍(lán)比色法測定;pH的測定采用pH計(jì)法;有效氯的測定采用莫爾法[16];活性有機(jī)質(zhì)的測定采用KMnO4氧化法[17]。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 19.0進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。
從圖1可以得出:各處理土壤速效氮含量隨烤煙各生育期呈現(xiàn)一定的變化趨勢,團(tuán)棵期最高,還苗期次之,旺長期和成熟期最低。在整個(gè)生育期中,各處理結(jié)果均顯示以單施煙草無機(jī)專用肥處理土壤速效氮含量最高,與其他處理有顯著差異,可能是因?yàn)闊煵轃o機(jī)專用肥是速效養(yǎng)分,能在短時(shí)間內(nèi)發(fā)揮肥效有關(guān)。配施處理中,以煙草無機(jī)專用肥+餅肥處理最好,煙草無機(jī)專用肥+雞糞次之,煙草無機(jī)專用肥+豬糞最低。
圖1 煙草無機(jī)專用肥與有機(jī)肥配施對植煙土壤中速效氮的影響
不同配施處理對栽培烤煙土壤中的養(yǎng)分影響不同。從圖2中我們可以看出:五個(gè)處理在整個(gè)生育期中土壤速效磷含量都呈現(xiàn)先升高,后下降,之后基本保持不變的趨勢,各處理均表現(xiàn)出在團(tuán)棵期含量最高。在還苗期和團(tuán)棵期,各配施處理中速效磷含量均高于煙草無機(jī)專用肥,其中,以煙草無機(jī)專用肥+豬糞處理速效磷含量最好,從旺長期開始減少,出現(xiàn)這一現(xiàn)象可能與烤煙生長過程中吸收了土壤中的養(yǎng)分有關(guān),其中以煙草無機(jī)專用肥+豬糞處理中速效磷的含量減少得最快,單施煙草無機(jī)專用肥的減少最慢??傮w而言,土壤中速效磷含量表現(xiàn)為:煙草無機(jī)專用肥+雞糞>煙草無機(jī)專用肥+餅肥>煙草無機(jī)專用肥+豬糞>煙草無機(jī)專用肥>煙草無機(jī)專用肥+牛糞。
圖2 煙草無機(jī)專用肥與有機(jī)肥配施對植煙土壤中速效磷的影響
氯是植煙生長所必需的營養(yǎng)素??緹熚盏穆仍剌^少,出絲率就會受影響[18],吸收過多則會影響烤煙的品質(zhì)和產(chǎn)量。由圖3可以看出,各施肥處理對烤煙土壤氯離子含量的影響存在明顯差異。各施肥處理烤煙氯離子含量由高至低依次為:煙草無機(jī)專用肥+豬糞 >煙草無機(jī)專用肥+牛糞>煙草無機(jī)專用肥+雞糞>煙草無機(jī)專用肥+餅肥>煙草無機(jī)專用肥;而從整個(gè)生長期看,有效氯的變化呈現(xiàn)先減后增再減趨勢,但是后期減少量較低。由此可以得知,配施有機(jī)肥不僅可以提高土壤中有效氯的含量,還可以防止烤煙吸收過多的有效氯,從而影響烤煙的品質(zhì)和產(chǎn)量。
圖3 煙草無機(jī)專用肥與有機(jī)肥配施對植煙土壤中Cl-的影響
不同pH條件下,煙草葉片光合速率顯著不同,且pH值對光合速率的影響因煙草生長期不同而異[19]。由圖4可以看出,各施肥處理對烤煙土壤的pH值影響存在差異。其中豬糞+煙草無機(jī)專用肥處理的土壤pH值比其他組高的且變化幅度較大,與其他處理的pH值最大差距約為1,其余4個(gè)處理的pH數(shù)值差距不太明顯。從總體上而言,所有處理的趨勢為先增后減。說明烤煙的各個(gè)生長時(shí)期所需要的土壤pH環(huán)境是不同。
圖4 煙草無機(jī)專用肥與有機(jī)肥配施對植煙土壤pH的影響
活性有機(jī)質(zhì)是土壤有機(jī)質(zhì)的組成部分之一,是土壤中有機(jī)質(zhì)有效性較高的部分、容易被土壤微生物分解礦化、對植物養(yǎng)分供應(yīng)有最直接作用的那部分有機(jī)質(zhì)[17]。
由圖5可見,各處理中活性有機(jī)質(zhì)隨著栽培時(shí)間的推移,前期呈現(xiàn)明顯升高的趨勢,升高達(dá)到一定程度后呈下降趨勢,而后小幅升高后呈平穩(wěn)趨勢。配施了豬糞的處理活性有機(jī)質(zhì)含量比起它處理的要高,且配施了有機(jī)肥處理的活性有機(jī)質(zhì)含量比只施用化肥的要高。從整體看,活性有機(jī)質(zhì)的含量依次為:豬糞+煙草無機(jī)專用肥>牛糞+煙草無機(jī)專用肥>雞糞+煙草無機(jī)專用肥>餅肥+煙草無機(jī)專用肥>煙草無機(jī)專用肥。
圖5 煙草無機(jī)專用肥與有機(jī)肥配施對植煙土壤活性有機(jī)質(zhì)含量的影響
烤煙生長所必須的礦質(zhì)營養(yǎng)元素均來源于土壤,土壤中養(yǎng)分含量多少表征著土壤質(zhì)量好壞和土壤肥力的強(qiáng)弱,因此,土壤養(yǎng)分的豐缺和養(yǎng)分間的平衡直接或間接地影響烤煙的產(chǎn)量和品質(zhì)。土壤養(yǎng)分在土壤中變化的動態(tài),主要是因?yàn)槭┓式Y(jié)構(gòu)、土壤環(huán)境、氣候和種植作物等多種因素在不斷變化中,了解和分析土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀和動態(tài)對烤煙合理施肥具有重要意義[20]。本試驗(yàn)研究表明,在整個(gè)生育期,施肥對土壤養(yǎng)分均有一定動態(tài)變化影響,各處理中土壤速效氮、速效磷、pH值和活性有機(jī)質(zhì)的含量呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢,有效氯的含量呈現(xiàn)下降的趨勢,這與前人研究結(jié)果基本相符[21-24]。各處理中,配施處理植煙土壤的速效磷、有效氯、活性有機(jī)質(zhì)的含量和pH值在烤煙生長的四個(gè)時(shí)期均高于單施煙草無機(jī)專用肥,但速效氮含量低于單施煙草無機(jī)專用肥。王巖等[25]研究表明,有機(jī)、無機(jī)肥配施后,土壤生物量N、P開始增加很快,隨著時(shí)間的推移又基本保持不變。宋勇生等[26]研究表明,有機(jī)無機(jī)肥配合施用既能顯著增加土壤中的速效氮的含量,而且還能保持一個(gè)長期的供肥機(jī)制。張愛君等[27]研究表明,長期不施肥或單施化肥不利于土壤有機(jī)質(zhì)水平的提高和有機(jī)質(zhì)品質(zhì)的改善。唐莉娜等[28]試驗(yàn)表明,牛糞和菜籽餅與化肥配施,可顯著提高烤煙葉片中磷鉀含量,降低莖稈中氮含量,增加磷鉀含量。這說明煙草無機(jī)專用肥與有機(jī)肥配施,能為土壤生物提供了新的營養(yǎng)能源,從而促進(jìn)了土壤新陳代謝,改善理化特性,從而對土壤養(yǎng)分產(chǎn)生一定的影響。