摘要： 【目的】探究生物炭和土壤改良劑配施對峽江煙區(qū)酸性土壤的改良作用及對烤煙生長發(fā)育、品質(zhì)的影響?！痉椒ā坎捎么筇镌囼?yàn)，研究生物炭配施4 種土壤改良劑（羧甲基纖維素鈉、海藻肥、甲殼素、海藻甲殼素精鉀） 對土壤pH、養(yǎng)分、酶活性以及烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響?！窘Y(jié)果】與對照相比，生物炭與4 種土壤改良劑配施均提高了土壤pH，增幅分別為4.09%～10.76%、2.13%～9.25%、0.69%～5.79% 和1.04%～12.02%；配施海藻甲殼素精鉀處理下，土壤有機(jī)質(zhì)和速效鉀的增幅最大，分別增加17.35%～21.19% 和28.46%～40.80%。各處理均可不同程度提高根際土壤蔗糖酶活性，配施甲殼素的土壤脲酶活性最高，增幅為20.57%～31.16%。配施海藻甲殼素精鉀可顯著提高烤煙最大葉面積，增幅為7.01%～17.71%；且該處理烤煙的物理特性指數(shù)、化學(xué)可用性指數(shù)以及中性致香物質(zhì)含量均最高，較對照分別提高6.25%、39.65% 和56.15%；產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例、中上等煙比例和均價較對照分別提高8.49%、15.99%、14.32%、10.36% 和6.89%。【結(jié)論】4 種土壤改良劑均可改善土壤性狀。其中，生物炭與海藻甲殼素精鉀配施可明顯改善酸性植煙土壤，有效促進(jìn)煙葉生長，提高煙葉品質(zhì)，增加經(jīng)濟(jì)效益，效果優(yōu)于生物炭配施其他土壤改良劑。

關(guān)鍵詞： 生物炭；土壤改良劑；酸性土壤；烤煙生長；品質(zhì)

中圖分類號： S141.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號： 1004–390X （2024） 03?0079?11

土壤酸化是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)存在的主要問題。近年來，中國煙區(qū)土壤酸化日漸嚴(yán)重，導(dǎo)致土傳病害發(fā)生以及土壤肥力下降[1]，嚴(yán)重制約優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)。土壤改良劑不僅可以有效控制土壤pH，還可以適當(dāng)提供植物所需養(yǎng)分[2]，已成為修復(fù)酸性土壤的重要方法之一。MUHAMMAD 等[3]在酸性土壤中施加花生殼生物炭，提高了土壤pH、電導(dǎo)率以及總碳、總氮和可溶解性有機(jī)碳含量，進(jìn)而修復(fù)酸性土壤。張曉偉等[4]在云南省昆明市石林彝族自治縣酸性紅壤土中分別施用堿性有機(jī)肥和生物質(zhì)炭，顯著降低了土壤交換性酸總量、土壤交換性氫和交換性鋁含量，提高了土壤硅鋁率和陽離子交換量，增強(qiáng)酸性土壤調(diào)酸效果。另有研究表明：羧甲基纖維素鈉作為一種高吸水性聚合物，具有保水緩肥、提高土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性且成本低等優(yōu)點(diǎn)[5]。曾曉舵等[6]在酸性土壤中施用羧甲基纖維素鈉，提高了土壤pH 和有效磷養(yǎng)分含量。海藻肥可為作物提供完整的高、中、微量營養(yǎng)元素，有助于植物根系生長發(fā)育，還可以提高土壤對水分及養(yǎng)分的保持能力[7]。張廣雨等[8]研究發(fā)現(xiàn)：生物炭和海藻肥單一或混合施用均可顯著提高植煙土壤pH 及部分土壤養(yǎng)分含量，并適當(dāng)提高土壤酸堿度，可作為酸性土壤主產(chǎn)區(qū)防控?zé)煵萸嗫莶　⑻岣呖緹煯a(chǎn)質(zhì)量的重要策略。甲殼素能刺激種子發(fā)芽，促進(jìn)植物生長，提高作物產(chǎn)質(zhì)量，且其優(yōu)異的吸濕保濕性可有效改良土壤團(tuán)聚結(jié)構(gòu)，減少氮、磷等養(yǎng)分淋溶[9]。FAN 等[10]研究表明：甲殼素改良劑為堿性多糖，特別是粗甲殼素，可顯著提高酸性土壤pH，是緩解大豆連作引起土壤酸化的有效方法。海藻甲殼素精鉀是以甲殼素、海藻植物蛋白酶、黃腐酸鉀、維生素等為主要原料配制的多元肥料，具有改良土壤、調(diào)酸抑堿、促進(jìn)植物生長發(fā)育等作用。

目前，應(yīng)用生物炭和土壤改良劑對酸性土壤進(jìn)行修復(fù)的研究較多，但生物炭與以上土壤改良劑配施對土壤的影響研究較少，尤其是對酸性植煙土壤的研究更是鮮有報(bào)道。本研究以峽江酸性土壤為基礎(chǔ)，對比4 種土壤改良劑與生物炭配施對土壤pH、養(yǎng)分、酶活性以及烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響，以期篩選適合當(dāng)?shù)赝寥栏牧嫉牟牧?，進(jìn)一步提高煙葉質(zhì)量。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于江西省吉安市峽江縣羅田鎮(zhèn)安山村，土壤類型為潮沙泥田。土壤理化性質(zhì)為：pH 值5.24，有機(jī)質(zhì)含量32.34 g/kg，堿解氮含量161.75 mg/kg，速效磷含量79.99 mg/kg，速效鉀含量191.74 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試烤煙品種為云煙87。

供試肥料包括：煙草專用肥（ ∶ ∶=10∶8∶20，鎮(zhèn)江貝思特有機(jī)活性肥料有限公司）；煙草專用生物發(fā)酵菜籽餅肥（N 4.21%、P2O5 2.16%、K2O 1.66%，湖南省天亮農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā)有限公司）；鈣鎂磷肥（P2O5≥12%，襄陽中農(nóng)合盛農(nóng)資營銷策劃有限公司）；氮鉀二元復(fù)合肥（K2O≥46.0%、N≥13.5%，澭坊圣興化工有限公司）；硫酸鉀（K2O≥50%，廣東米高化工有限公司）。供試生物炭（河南惠農(nóng)土質(zhì)保育有限公司），原料為花生殼，pH 8.33，總碳含量415 g/kg，總氮含量14 g/kg。

供試土壤改良劑包括：羧甲基纖維素鈉（鄭州市鄭氏中原纖維素有限公司），產(chǎn)品含量≥99%，為白色粉末狀天然纖維素；海藻肥（青島海大生物集團(tuán)有限公司），為雙藻糖肽—有機(jī)水溶肥，其中雙海藻多糖≥15%、天然綠藻蛋白肽3%、有機(jī)質(zhì)≥20%，還含有天然中微量元素；甲殼素（濟(jì)南阿波羅甲殼素肥業(yè)有限公司），氨基酸≥100 g/L，Zn+B≥20 g/L，甲殼素≥5%；海藻甲殼素精鉀（山東三星肥業(yè)有限公司），甲殼素20 g/L，黃腐酸170 g/L，鉀36 g/L。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)置6 個處理：CK 為常規(guī)施肥；T1為CK+生物炭600 kg/hm2；T2 為T1+羧甲基纖維素鈉45 kg/hm2；T3 為T1+海藻肥45 kg/hm2；T4為T1+甲殼素45 kg/hm2；T5 為T1+海藻甲殼素精鉀45 kg/hm2。生物炭與基肥混合施用，土壤改良劑移栽后15 d 稀釋300 倍灌根。

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3 次重復(fù)，株距0.5 m，行距1.2 m，煙田四周均設(shè)保護(hù)行。于2021 年3 月4 日進(jìn)行膜上移栽，各處理常規(guī)施肥一致：煙草專用肥821 kg/hm2，其中60% 作基肥條施，40% 追肥；煙草專用生物發(fā)酵菜籽餅肥900 kg/hm2，鈣鎂磷肥375 kg/hm2，全部用作基肥移栽前條施；氮鉀二元復(fù)合肥225 kg/hm2，分別于2021 年3 月15 日、3 月29 日、4 月14 日追肥60、90、75 kg/hm2；硫酸鉀225 kg/hm2，分別于2021 年3 月29 日、4 月14 日追施75、150 kg/hm2。經(jīng)計(jì)算，各處理N 用量150 kg/hm2，P2O5 用量130 kg/hm2，K2O 用量395 kg/hm2，mN∶mP2O5∶mK2O=1.0∶0.9∶2.6。田間管理按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。

1.4 測定指標(biāo)與方法

1.4.1 土壤指標(biāo)

分別于煙株移栽后45、60、75、90 d，按五點(diǎn)取樣法確定樣點(diǎn)，采用抖土法采集根際土壤，風(fēng)干后進(jìn)行研磨，過孔徑0.85 mm 篩。土壤pH和養(yǎng)分指標(biāo)參照文獻(xiàn)[11] 測定；土壤酶活性參照關(guān)松蔭等[12]的方法測定。

1.4.2 煙葉指標(biāo)

分別于移栽后第45、60、75 天，每小區(qū)選取5 株長勢一致的煙株測定農(nóng)藝性狀指標(biāo)，采用SPAD 分析儀（SPAD-502Plus，購自日本柯尼卡美能達(dá)公司） 測定中部煙葉的SPAD 值。各小區(qū)選取代表性初烤煙葉中桔三（C3F） 等級 2 kg，物理特性參照郭建華等[13]的方法測定；烤煙常規(guī)化學(xué)成分采用連續(xù)流動法[14]測定；中性致香物質(zhì)先采用水蒸氣蒸餾—二氯甲烷溶劑萃取法[15]進(jìn)行前處理，再用美國安捷侖7890A-5977B 氣質(zhì)聯(lián)用儀測定，于NIST14 庫檢索定性，采用內(nèi)標(biāo)法（0.189 5 mg/L乙酸苯乙酯） 定量。

1.4.3 烤煙理化指數(shù)

中部煙葉物理特性指數(shù)（physical propertiesindex，PPI） 采用加權(quán)指數(shù)和法[16]計(jì)算：先采用主成分分析法計(jì)算得出厚度、含梗率、葉質(zhì)重、拉力、平衡含水率、填充值和單葉質(zhì)量的權(quán)重分別為15.46%、13.43%、15.87%、10.40%、14.33%、14.74%和15.77%；再采用效果測度模型對烤煙物理特性數(shù)據(jù)進(jìn)行0～1 數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而計(jì)算PPI。采用隸屬函數(shù)加權(quán)指數(shù)和法[17]計(jì)算化學(xué)成分可用性指數(shù)（chemical components usability index， CUUI）：先采用主成分分析法分別對煙葉總糖、煙堿、氯、還原糖、鉀、總氮、糖堿比、氮堿比和鉀氯比賦予權(quán)重10.48%、12.56%、11.62%、9.81%、10.20%、9.59%、12.84%、11.81% 和11.08%；查閱參考文獻(xiàn)[18]并結(jié)合實(shí)踐，確定各參評指標(biāo)的函數(shù)類型及拐點(diǎn)，運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)理論中的隸屬函數(shù)計(jì)算各化學(xué)成分指標(biāo)的隸屬度， 進(jìn)而計(jì)算CUUI 作為化學(xué)成分綜合評價依據(jù)，其值越大，可用性越好。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2021 處理數(shù)據(jù)；采用SPSS 25.0軟件分析數(shù)據(jù)；采用Origin 2022 制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對土壤pH 及養(yǎng)分的影響

由表1 可知：烤煙移栽后45、75 和90 d，各處理組土壤pH 值均顯著高于CK；移栽后60 d，T2 處理的pH 值顯著高于CK；與CK 相比，取樣期內(nèi)T1～T5 處理的pH 值增幅分別為1.32%～5.41%、4.09%～10.76%、2.13%～9.25%、0.69%～5.79% 和1.04%～12.02%。T3～T5 處理的有機(jī)質(zhì)含量較CK 均顯著提高，且在移栽后45、60 和75 d 較單施生物炭處理（T1） 也顯著提高。煙株移栽后45、75、90 d，T3～T5 處理的堿解氮含量較CK 和T1 均顯著提高；移栽后60 d，T3 和T5 處理的堿解氮含量顯著高于其他處理。各取樣期，T3～T5 處理的速效磷含量均顯著高于CK、T1 和T2 處理，而T1 和T2 處理間無顯著差異。在各取樣期，T5 處理的根際土壤速效鉀含量均最高，較CK 和T1 處理分別顯著提高28.46%～40.80%和24.07%～36.00%。綜合而言，各處理組土壤pH和養(yǎng)分含量較CK 均有不同程度提高，其中T5處理效果最優(yōu)。

2.2 不同處理對根際土壤酶活性的影響

2.2.1 土壤蔗糖酶

由圖1 可知：與CK 相比，T1～T5 處理的根際土壤蔗糖酶活性均顯著增強(qiáng)， 增幅分別為10.52%～21.18%、12.96%～42.18%、35.22%～48.93%、28.36%～61.72% 和38.66%～60.60%。煙株移栽后45、60 和75 d，生物炭配施土壤改良劑（T2～T5）處理的蔗糖酶活性顯著強(qiáng)于T1 處理；移栽后90 d，T2 和T1 處理間的蔗糖酶活性差異不顯著，但T3～T5 處理的活性均顯著強(qiáng)于T1 處理，其中T5 處理的活性最高。可見，前期生物炭配施甲殼素處理對提高蔗糖酶活性效果較好，后期配施海藻甲殼素精鉀效果較好。

2.2.2 土壤脲酶

由圖2 可知：在各取樣期，T3～T5 處理的土壤脲酶活性均顯著強(qiáng)于CK 和T1 處理，其中以T4 處理的活性最高，較CK 和T1 處理的增幅分別為20.57%～31.16% 和10.38%～25.61%。此外，煙株移栽后60 和90 d，T2 處理的根際土壤脲酶活性與T1 處理無顯著差異。可見，生物炭配施甲殼素對提高脲酶活性的效果最好，配施海藻甲殼素精鉀次之。

2.3 不同處理對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

由表2 可知：煙株移栽后45 d，各處理的株高均顯著高于CK；移栽后60 d，T3 處理的株高顯著大于CK；移栽后75 d，T5 處理的株高較CK增加4.59%。煙株移栽后45 和75 d，T5 處理的有效葉片數(shù)均最高，較CK 分別顯著增加10.69%和8.83%。各取樣期內(nèi)，T5 處理的最大葉面積均最大，較CK 分別增加17.51%、17.71% 和7.01%。各取樣期內(nèi)，T4 處理的SPAD 值均最高，較CK分別顯著增加11.75%、6.08% 和8.64%。綜合而言，T5 處理的煙株生長發(fā)育較好，說明生物炭配施海藻甲殼素精鉀對峽江酸性土壤的改良在一定程度上有利于煙株生長。

2.4 不同處理對烤煙物理特性的影響

由表3 可知：各處理組烤后煙葉厚度均顯著大于CK，其中T5 處理的煙葉最厚，T4 次之，兩者較CK 分別增加14.55% 和11.66%。T3 處理的含梗率較CK 顯著降低3.65%。T3～T5 處理的葉質(zhì)重顯著高于CK 和T1 處理，較CK 分別提高5.98%、6.63% 和6.45%，較T1 處理分別提高3.52%、4.15% 和3.97%。各處理組烤煙的拉力均顯著高于CK，但配施土壤改良劑處理的拉力并未高于單施生物炭處理（T1），反而略有降低。各處理組的平衡含水率、填充值和單葉質(zhì)量均顯著高于CK，其中T2 處理的平衡含水率最高，較CK 高24.09%；T3 處理的填充值最高，較CK高38.54%；T4 處理的單葉質(zhì)量最高，較CK 高46.45%?？梢?，生物炭配施土壤改良劑對煙葉含梗率影響不大，而對其他物理特性指標(biāo)有顯著影響。

2.5 不同處理對烤煙化學(xué)成分的影響

由表4 可知：各處理組的總糖和還原糖含量均顯著高于CK，其中T2 處理最高，較CK 分別高7.53% 和8.31%。CK 處理的煙堿含量高于優(yōu)質(zhì)煙葉（2.2%～2.8%），生物炭與土壤改良劑配施可顯著降低煙堿含量，其中T5 處理最低，較CK 降低34.78%。各處理的總氮含量均在優(yōu)質(zhì)煙葉范圍（2.0%～2.5%） 內(nèi)。T2、T3 和T5 處理的鉀含量顯著高于CK，分別增加13.08%、11.15% 和13.46%，且顯著高于單施生物炭的處理（T1）。T1處理的氯含量顯著低于CK，但配施改良劑處理的氯含量仍高于T1 處理。各處理組的糖堿比、氮堿比和鉀氯比均顯著高于CK，且T5 處理最高，較CK 分別提高59.78%、41.27% 和28.44%?？傮w而言，與CK 相比，各處理組的煙堿和總氮含量均顯著降低，總糖含量、糖堿比、氮堿比和鉀氯比顯著升高，生物炭和改良劑配施可使煙葉化學(xué)成分更協(xié)調(diào)。

2.6 不同處理對烤煙理化特性指數(shù)的影響

由圖3 可知：各處理的物理特性指數(shù)（PPI）為T5gt;T3gt;T4gt;T1gt;T2gt;CK，T1～T5 處理的PPI 較CK 分別顯著提高5.05%、4.71%、5.66%、5.14%和6.25%，但配施土壤改良劑處理的PPI 與T1 處理并無顯著差異； 各處理的化學(xué)可用性指數(shù)（CUUI） 為T5gt;T3gt;T4gt;T1gt;T2gt;CK， T1～T5 處理的CUUI 較CK 分別顯著提高23.38%、18.01%、30.57%、27.10% 和39.65%，且T3 和T5 處理的CUUI 較T1 處理分別顯著高5.83% 和13.18%?？傮w而言，生物炭單施或配施土壤改良劑均可顯著提高烤煙PPI 和CUUI，其中以配施海藻甲殼素精鉀處理的理化特性指數(shù)最高。

2.7 不同處理對烤煙中性致香物質(zhì)的影響

由表5 可知：各處理烤煙苯丙氨酸類降解產(chǎn)物總量表現(xiàn)T4gt;T5gt;T3gt;T1gt;CKgt;T2， T4 處理較CK 高148.03%；棕色化反應(yīng)產(chǎn)物含量表現(xiàn)為T4gt;T3gt;T5gt;T1gt;CKgt;T2， T4 處理較CK 高148.41%；類西柏烷類降解產(chǎn)物含量表現(xiàn)為T3gt;T4gt;T1gt;CKgt;T5gt;T2，T3 處理較CK 高49.68%；類胡蘿卜素類致香物質(zhì)含量表現(xiàn)T5gt;T3gt;T1gt;T4gt;CKgt;T2，T5 處理較CK 高55.74%；新植二烯總量表現(xiàn)為T5gt;T4gt;T3gt;T1gt;T2gt;CK， T5 處理較CK 高55.07%；中性致香物質(zhì)總量表現(xiàn)為T5gt;T4gt;T3gt;T1gt;CKgt;T2，T5 處理較CK 高56.15%。總體而言，生物炭配施甲殼素有利于烤煙苯丙氨酸類降解產(chǎn)物和棕色化反應(yīng)產(chǎn)物積累，配施海藻甲殼素精鉀有利于類胡蘿卜素類和新植二烯致香物質(zhì)積累。

2.8 不同處理對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表6 可知：T1～T5 處理的產(chǎn)量較CK 分別顯著高5.43%、5.72%、6.18%、5.95% 和8.49%；T5 處理的產(chǎn)值和上等煙比例均顯著高于CK 和其他處理，較CK 分別高15.99% 和14.32%；T4 和T5 處理的中上等煙比例較CK 分別顯著高6.49%和10.36%，其他處理與CK 的差異不顯著；各處理組的烤煙均價顯著高于CK，且以T5 處理最高，較CK 顯著提高6.89%。這表明生物炭配施海藻甲殼素精鉀對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的提升效果最優(yōu)，可顯著增加煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值，提高煙葉等級。

3 討 論

3.1 土壤改良劑對土壤pH、養(yǎng)分及酶活性的影響

土壤酸化常伴隨著肥力低下，施用石灰作為改良酸性土壤的常用方法， 其雖可提高土壤pH，但效果短暫，且會導(dǎo)致土壤鉀、鎂、磷等營養(yǎng)元素的有效性下降[19]，這就需要一種既能長期提高土壤pH，又不會抑制土壤養(yǎng)分有效性的改良措施。在本研究中，除生物炭和甲殼素配施外，無論是單施生物炭或生物炭與其他改良劑配施較對照在各個取樣期均提高了土壤pH 值，這與前人研究結(jié)果[20-21]基本一致。這主要是因?yàn)樯锾控S富的含氧官能團(tuán)有助于增加土壤陽離子交換能力，且生物炭呈堿性，能增強(qiáng)酸性土壤與質(zhì)子的結(jié)合能力，提高土壤pH 緩沖能力[22]。羧甲基纖維素鈉呈堿性，可改變吸收性鹽基成分，增加鹽基代換容量，從而調(diào)節(jié)土壤酸堿度。海藻甲殼素精鉀是以海藻肥、甲殼素、礦源黃腐酸鉀和微生物為主要原料配制的新型肥料，海藻肥含有可溶態(tài)的鉀、鈣、鎂等礦物元素，能增強(qiáng)土壤鹽基飽和度，進(jìn)而提高土壤pH[23]。

土壤中的氮、磷、鉀是烤煙生長過程中最重要的營養(yǎng)元素[24]。研究表明：生物炭施入土壤后，能夠改善土壤通氣和水分條件，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，吸附土壤中氮、磷、鉀等元素，減少養(yǎng)分淋溶，提高土壤肥力[25]。此外，除羧甲基纖維素鈉外，在施加生物炭的基礎(chǔ)上配施其他改良劑對土壤養(yǎng)分的提升效果較單施生物炭更加明顯。這主要是由于海藻肥含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，可改善土壤微生態(tài)，提高肥料利用效率[26]，這與張廣雨等[8]的研究結(jié)果基本一致。甲殼素含有大量碳、氮元素，分解后可供作物利用，還能促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解，從而改善土壤肥力[27]。海藻甲殼素精鉀除具備海藻肥和甲殼素的效應(yīng)外，其所包含的黃腐酸鉀能夠調(diào)控土壤與肥料中養(yǎng)分的形態(tài)，進(jìn)而提高養(yǎng)分有效性，降低養(yǎng)分損失[28]。本研究表明：生物炭和海藻甲殼素精鉀配施在提高土壤pH 的同時并未減弱土壤鉀、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的有效性，這也間接表明：生物炭與海藻甲殼素精鉀配施對酸性土壤的改良效果優(yōu)于施加生石灰。土壤酶活性與環(huán)境密切相關(guān)，是促進(jìn)養(yǎng)分循環(huán)和有機(jī)物分解不可或缺的因素[29]。在本研究中，生物炭與甲殼素配施對土壤蔗糖酶和脲酶活性的效果最佳，這與李倩等[30]的研究結(jié)果一致。這主要是由于甲殼素改變了土壤中的微生物群落結(jié)構(gòu)，使土壤微生物產(chǎn)生的土壤酶數(shù)量和活性增加[31]，而甲殼素對植煙酸性土壤微生物群落豐度的影響還有待進(jìn)一步探究。

3.2 土壤改良劑對煙株生長及品質(zhì)的影響

土壤pH 對土壤養(yǎng)分的有效性有重要影響[32]。在本研究中，通過施加不同改良劑提高酸性土壤pH，有利于煙株生長發(fā)育，提高烤煙株高、有效葉片數(shù)和最大葉面積。生物炭和不同改良劑的施入，不僅能提高土壤保肥效果，也能為煙株生長發(fā)育提供充足養(yǎng)分，進(jìn)而促進(jìn)煙株生長發(fā)育、增加葉綠素含量、提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量，這與PAN 等[33]的研究結(jié)果基本一致。生物炭與甲殼素配施處理的SPAD 值在各個取樣期均最高，這主要是由于甲殼素可通過植物基因的開啟和關(guān)閉調(diào)節(jié)煙株體內(nèi)相關(guān)激素和酶等物質(zhì)的合成，進(jìn)而調(diào)節(jié)植物生理，促進(jìn)煙葉光合作用，增加葉綠素含量[27]。

土壤改良是提高煙葉質(zhì)量的重要手段之一。張啟明等[34]研究表明：生物炭和有機(jī)肥能顯著提高烤后煙葉鉀含量，促使烤煙化學(xué)成分適宜協(xié)調(diào)，提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量。李亞飛等[35]研究表明：施加甲殼素類改良材料可改善植煙土壤理化性質(zhì)，使烤煙化學(xué)成分適宜并增強(qiáng)其協(xié)調(diào)性，提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值。在本研究中，單施生物炭及配施多種土壤改良劑均可增加烤煙厚度、拉力、填充值、平衡含水率和單葉質(zhì)量，降低烤煙含梗率，烤煙化學(xué)成分適宜性及協(xié)調(diào)性增強(qiáng)。除生物炭與羧甲基纖維素配施外，其他處理組的中性致香物質(zhì)含量均增加，有利于保持煙葉香吃味和適宜的勁頭。從PPI 和CUUI 來看，生物炭和海藻甲殼素精鉀配施對烤煙物理特性和化學(xué)成分的作用效果最佳，較對照分別提高了6.25% 和39.65%。從經(jīng)濟(jì)性狀來看，配施海藻甲殼素精鉀處理的烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例、中上等煙比例和均價均顯著提高，這與前人研究結(jié)果[36-37]基本一致。這可能是由于海藻甲殼素精鉀含有的營養(yǎng)物質(zhì)更多元、均衡，可避免某一肥料施用量過高或礦質(zhì)元素缺失的弊端，進(jìn)而更好地提高烤煙產(chǎn)質(zhì)量；但其營養(yǎng)物質(zhì)復(fù)雜，對于土壤理化性質(zhì)和烤煙品質(zhì)的作用機(jī)理還需進(jìn)一步深入研究。

4 結(jié)論

針對峽江煙區(qū)土壤酸化問題，生物炭配施海藻甲殼素精鉀可提高植煙土壤pH、養(yǎng)分含量和酶活性，有利于烤煙生長發(fā)育及葉綠素合成，改善烤煙物理特性，使化學(xué)成分更為適宜協(xié)調(diào)，中性致香物質(zhì)有所提升。較其他處理，生物炭和海藻甲殼素精鉀配施對峽江酸性土壤改良以及煙葉品質(zhì)的提升效果最佳。研究結(jié)果為峽江酸性土壤改良提供了科學(xué)依據(jù)。

[ 參考文獻(xiàn) ]

[1]GENG N， KANG X R， YAN X X， et al. Biochar mitigationof soil acidification and carbon sequestration is influencedby materials and temperature[J]. Ecotoxicologyand Environmental Safety， 2022， 232： 113241. DOI： 10.1016/J.ECOENV.2022.113241.

[2]ROELOF V D M， JURGENS G N， MCCLELLAND P RW. Macroalgal-derived alginate soil amendments for waterretention， nutrient release rate reduction， and soil pHcontrol[J]. Gels， 2022， 8（9）： 548. DOI： 10.3390/GELS8090548.

[3]MUHAMMAD I， LI G， TANG Y T. Biochar effectsacidic soil remediation and Brassica oleracea L. toxicity：a case study in subtropical area of China[J]. EnvironmentalTechnology amp; Innovation， 2021， 23（4）： 101588. DOI：10.1016/J.ETI.2021.101588.

[4]張曉偉， 張軻， 倪明， 等. 垂直深旋耕下有機(jī)物料改良酸性土壤及烤煙產(chǎn)質(zhì)量的調(diào)控效應(yīng)[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2024， 40（2）： 52. DOI： 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0039.

[5]NING S R， HALIDAIMU J， WANG Q J， et al. Comparisonof the effects of polyacrylamide and sodium carboxymethylcelluloseapplication on soil water infiltration insandy loam soils[J]. Advances in Polymer Technology，2019， 2019（2）： 7. DOI： 10.1155/2019/6869454.

[6]曾曉舵， 梁玉清， 林蘭穩(wěn)， 等. 羧甲基纖維素鈉對酸性土壤改良及水稻生長效應(yīng)[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2009（11）：69. DOI： 10.16768/j.issn.1004-874x.2009.11.028.

[7]MENG C P， GU X， LIANG H Y， et al. Optimized preparationand high-efficient application of seaweed fertilizeron peanut[J]. Journal of Agriculture and Food Research，2022， 7： 100275. DOI： 10.1016/J.JAFR.2022.100275.

[8]張廣雨， 褚德朋， 劉元德， 等. 生物炭及海藻肥對煙草生長、土壤性狀及青枯病發(fā)生的影響[J]. 中國煙草科學(xué)，2019， 40（5）： 15. DOI： 10.13496/j.issn.1007-5119.2019.05.003.

[9]TANG Y N， ZHAN T， FAN G C， et al. Selenium combinedwith chitin reduced phosphorus leaching in soilwith pomelo by driving soil phosphorus cycle via microbialcommunity[J]. Journal of Environmental ChemicalEngineering， 2022， 10（1）： 107060. DOI： 10.1016/J.JECE.2021.107060.

[10]FAN Y L， LIU J J， LIU Z X， et al. Chitin amendmentseliminate the negative impacts of continuous croppingobstacles on soil properties and microbial assemblage[J].Frontiers in Plant Science， 2022， 13： 1067618. DOI： 10.3389/FPLS.2022.1067618.

[11]鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 北京： 中國農(nóng)業(yè)出版社，2005.

[12]關(guān)松蔭， 張德生， 張志明. 土壤酶及其研究法[M]. 北京：農(nóng)業(yè)出版社， 1986.

[13]郭建華， 宋紀(jì)真， 王廣山， 等. 基于主成分分析和聚類分析的煙葉物理特性區(qū)域歸類[J]. 煙草科技， 2014（8）：14. DOI： 10.3969/j.issn.1002-0861.2014.08.003.

[14]王寶林， 賈國濤， 白銀帥， 等. 我國烤煙鎂含量分布特點(diǎn)及與化學(xué)成分和有機(jī)酸的關(guān)系[J]. 中國煙草科學(xué)，2021， 42（1）： 68. DOI： 10.13496/j.issn.1007-5119.2021.01.011.

[15]張渝婕， 趙銘欽， 賀凡， 等. 密度和氮用量對烤煙上部葉中性致香物質(zhì)和感官質(zhì)量的影響[J]. 中國煙草科學(xué)，2015， 36（6）： 37. DOI： 10.13496/j.issn.1007-5119.2015.06.007.

[16]鄧小華， 向清慧， 劉勇軍， 等. 施用改良劑對山地土壤pH和烤煙生長及產(chǎn)質(zhì)量的效應(yīng)[J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào)， 2020，34（7）： 1568. DOI： 10.11869/j.issn.100-8551.2020.07.1568.

[17]鄧小華， 楊麗麗， 鄒凱， 等. 煙稻輪作模式下烤煙增密減氮的主要化學(xué)成分效應(yīng)分析[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2017， 23（4）： 991. DOI： 10.11674/zwyf.16369.

[18]丁云生， 何悅， 曹金麗， 等. 大理州烤煙主要化學(xué)成分特征及其可用性分析[J]. 中國煙草科學(xué)， 2009， 30（3）： 13.DOI： 10.13496/j.issn.1007-5119.2009.03.007.

[19]鄧小華， 何銘鈺， 陳金， 等. 山地酸性土壤耕層重構(gòu)的理化性狀及酶活性動態(tài)變化[J]. 中國煙草科學(xué)， 2021，42（4）： 17. DOI： 10.13496/j.issn.1007-5119.2021.04.003.

[20]HASEENA K， BALEHONNUR F， VERMA R， et al. Impactof biochar application on the chemical properties ofacidic and neutral soil[J]. International Journal of Plantand Soil Science， 2022， 34（12）： 10. DOI： 10.9734/IJPSS/2022/V34I1230954.

[21]ASRAT M. Integrated use of soil ameliorants and fertilizersto increase crop yield on acidic soils of Ethiopianhighlands[J]. Advances in Bioscience and Bioengineering，2020， 8（2）： 21. DOI： 10.11648/j.abb.20200802.12.

[22]LU H L， LI K W， NKOH J N， et al. Effects of the increasesin soil pH and pH buffering capacity induced bycrop residue biochars on available Cd contents in acidicpaddy soils[J]. Chemosphere， 2022， 301： 134674. DOI：10.1016/J.CHEMOSPHERE.2022.134674.

[23]李松偉， 王發(fā)展， 陳彪， 等. 生物炭配施海藻肥對連作植煙土壤理化特性及烤煙生長的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2021， 55（5）： 852. DOI： 10.16445/j.cnki.1000-2340.20210804.001.

[24]LAIRD D， FLEMING P， WANG B Q， et al. Biochar impacton nutrient leaching from a Midwestern agriculturalsoil[J]. Geoderma， 2010， 158（3）： 436. DOI： 10.1016/j.geoderma.2010.05.012.

[25]郭書亞， 尚賞， 湯其寧， 等. 不同輪耕方式與生物炭對土壤酶活性、土壤養(yǎng)分及小麥和玉米產(chǎn)量的影響[J]. 作物雜志， 2022（3）： 211. DOI： 10.16035/j.issn.1001-7283.2022.03.031.

[26]CHEN Y P， LI J Y， HUANG Z B， et al. Impact of shorttermapplication of seaweed fertilizer on bacterial diversityand community structure， soil nitrogen contents， andplant growth in maize rhizosphere soil[J]. Folia Microbiologica，2020， 65（3）： 591. DOI： 10.1007/s12223-019-00766-4.

[27]楊正濤， 辛淑榮， 王興杰， 等. 甲殼素類肥料的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)， 2018， 20（1）： 130. DOI： 10.13304/j.nykjdb.2017.0086.

[28]孫希武， 彭福田， 肖元松， 等. 硅鈣鉀鎂肥配施黃腐酸鉀對土壤酶活性及桃幼樹生長的影響[J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào)，2020， 34（4）： 870. DOI： 10.11869/j.issn.100-8551.2020.04.0870.

[29]SONG P P， MA W J， GAO X Y， et al. Remediationmechanism of Cu， Zn， As， Cd， and Pb contaminated soilby biochar-supported nanoscale zero-valent iron and itsimpact on soil enzyme activity[J]. Journal of Cleaner Production，2022， 378（5）： 134510. DOI： 10.1016/J.JCLEPRO.2022.134510.

[30]李倩， 諸葛玉平， 王建， 等. 幾種高分子有機(jī)肥原料對土壤生物學(xué)性質(zhì)的影響[J]. 水土保持學(xué)報(bào)， 2013， 27（4）：241. DOI： 10.13870/j.cnki.stbcxb.2013.04.042.

[31]王艷芳， 付風(fēng)云， 李家家， 等. 甲殼素對連作條件下平邑甜茶幼苗生長及土壤環(huán)境的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 2016，36（19）： 6218. DOI： 10.5846/stxb201501270221.

[32]王新月， 張敏， 劉勇軍， 等. 改土物料混用對酸性土壤pH和烤煙生長及物質(zhì)積累的影響[J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào)， 2021，35（11）： 2626. DOI： 10.11869/j.issn.100-8551.2021.11.2626.

[33]PAN J H， ZHUANG S Y， SHI X Z， et al. Effects of soilamendment on growth， yield and output of flue-cured tobaccoin south Anhui Province[J]. Agricultural Science amp;Technology， 2015， 16（12）： 2682. DOI： 10.16175/j.cnki.1009-4229.2015.12.022.

[34]張啟明， 陳仁霄， 管成偉， 等. 不同有機(jī)物料對土壤改良和烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 土壤， 2018， 50（5）： 929. DOI：10.13758/j.cnki.tr.2018.05.011.

[35]李亞飛， 張翔， 常棟， 等. 不同土壤調(diào)理劑對土壤性質(zhì)和煙葉產(chǎn)量、質(zhì)量的影響[J]. 土壤通報(bào)， 2021， 52（6）：1402. DOI： 10.19336/j.cnki.trtb.2020062902.

[36]劉著文， 楊龍飛， 劉茂林， 等. 不同土壤改良劑對土壤養(yǎng)分及烤煙內(nèi)在品質(zhì)的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，2022， 24（11）： 190. DOI： 10.13304/j.nykjdb.2021.0541.

[37]曾慶賓， 謝檸枍， 余偉， 等. 土壤改良劑對攀枝花植煙土壤酸度和烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2021，49（14）： 74. DOI： 10.15889/j.issn.1002-1302.2021.14.014.

責(zé)任編輯：何承剛

基金項(xiàng)目：江西省煙草公司吉安市公司項(xiàng)目（吉煙科[2019]4 號）；國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017YFD0200808）。