不適用鮮煙葉還田對水稻產量及經濟效益影響

陳興位 丁艷萍 閆輝等

摘 要：通過田間小區試驗方法研究不適用煙葉還田對水稻產量及經濟效應研究。結果表明：不適用鮮煙葉還田能有效提高土壤有機質、速效氮含量，改善土壤環境條件，提高水稻產量。基于本地區優化施肥基礎上，鮮煙葉還田的最佳用量為13252 kg/hm2。通過不適用鮮煙葉還田措施不僅能有效解決不適用鮮煙葉處理處置問題，而且有效改善土壤環境條件，實現土壤的可持續利用。

關鍵詞：鮮煙葉；水稻產量；經濟效益

中圖分類號：S-3 文獻標志碼：A 論文編號：2013-0422

0 引言

土壤有機質自古以來受到農業研究者的重視和關注，人們通過動物糞便，人工積肥、造肥、種植豆科植物等途徑進行有機肥還田，提高土壤有機質的含量，補充土壤養分。有機肥的施用在中國農業生產中發揮著極其重要的作用，直至20世紀50年代，有機肥還是植物養分的主要來源。自20世紀50年代以來，隨著化肥工業的發展，化肥用量施用，農作物產量得到了快速的提高，同時化肥具有養分濃度高、體積小、肥效快、搬運施用等方便的特點，化肥用量越來越大，有機肥的投入量越來越少，甚至有些地區不施有機肥，有機肥也不再是作物的主要養分來源，主要作為土壤改良劑在使用，土壤有機質含量呈下降趨勢。由于大量化肥的投入，造成土壤酸化、板結、鹽漬化及碳氮比下降等一系列土壤障礙問題[1-2]。近年來，優化煙葉供應結構，實現“煙葉上水平”是中國煙草行業隨著重點品牌加快發展，產品結構得到快速提升的重要舉措之一。優化煙葉供應結構，增加優質原料供給，已經成為關系行業發展的全局性問題。如果不及時優化煙葉供應結構，增加優質煙葉供應，會影響到重點品牌生產，進而影響到品牌的市場培育，對于正在做大做強的品牌來說，是個嚴峻挑戰。優化煙葉供應結構調整過程中，將產生大量的不適用廢棄煙葉，這些廢棄煙葉作為農業廢棄物，不能作為動物飼料施用，集中處理相對困難，如何有效處理這些不適用煙葉就是煙葉生產中的重要問題。為響應國家煙草專賣局“優化煙葉結構、田間處理不適用鮮煙葉”的號召，筆者探索通過鮮煙葉直接還田對作物的生長影響，實現在有效處理煙葉生產中的不適應煙葉變廢為寶，為土壤有機質、養分補充[1]、改善土壤生態環境，達到節本增效的理想效果，也是提高資源利用率的重要措施之一[3]。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在云南省馬龍縣通泉鎮大龍井村進行，試驗地位于東經103°35'、北緯25°15'，海拔2100 m，多年平均氣溫10℃，無霜期228天，多年平均降水量1000 mm。試驗地塊地勢平坦，土壤類型為水稻土，土壤質地為沙壤，通常地下水位為1.0 m，土壤耕層深度20 cm，土壤有機質含量29.5 0 g/kg、全氮2.99 g/kg、速效氮93.50 mg/kg、速效磷10.80 mg/kg、速效鉀116.0 0 mg/kg、pH 5.48；前茬作物為大麥。

1.2 試驗設計及田間管理

試驗共設置7個處理，3次重復，共計21個小區，小區隨機排列各試驗，小區之間用工程塑料板隔開，試驗小區面積為13.5 m2。即：處理1（CK）：施水稻配方肥750 kg/hm2；處理2：施水稻配方肥750 kg/hm2+鮮煙葉1500 kg/hm2；處理3：水稻配方肥750 kg/hm2+鮮煙葉4500 kg/hm2；處理4：施水稻配方肥750 kg/hm2+鮮煙葉7500 kg/hm2；處理5：水稻配方肥750 kg/hm2 +不適用鮮煙葉10500 kg/hm2；處理6：水稻配方肥750 kg/hm2+鮮煙葉13500 kg/hm2；處理7：施水稻配方肥750 kg/hm2+鮮煙葉16500 kg/hm2。鮮煙葉于水稻移栽前翻壓在2行水稻中間，試驗水稻品種為‘靖粳8號。

水稻于2011年5月16日移栽，其種植規格為株距12 cm，行距24 cm，每叢3苗。所有水稻專用肥料作底肥一次施入，2011年6月2日水稻處于分蘗期時將鮮煙葉翻壓于試驗小區內，田間管理按當地農戶常規的水稻栽培技術措施進行。

1.3 統計分析方法

采用實際測產法測定各小區生物產量及籽粒產量，試驗數據采用Excel和DPS數據統計分析軟件進行多重比較分析。

2 結果與分析

2.1 不同用量對生育期的影響

不適用煙葉是化木質化的有機物料，含有蛋白質、纖維素及木質素等不用類型碳，同時還含有少量的氮、磷、鉀及微量元素。雖然這些營養物質的量相對化學肥料較少，但是所投入的碳激發了土壤中氮素的礦化能力、活化了磷等營養元素[4-6]，從而提高了土壤的供肥能力。從表1可以看出，隨著煙葉量翻壓量的增加，水稻生育期向后延長。

2.2 不同用量對水稻產量及經濟性狀的影響

施用不適用煙葉翻壓措施可以有效提高水稻穗數、單穗籽粒數量及有效籽粒的重量。水稻作物對氮素比較敏感：施用氮素量不夠會造成減產，氮素施用量過多則造成水稻秸稈過旺、空秕率增加造成肥害而減產，由表2可以看出，隨著不適用煙葉翻壓量的增加，水稻空秕率呈上升趨勢。從不同處理對水稻產量來看，以不施用煙葉翻壓處理為對照，施用不適用煙葉措施都能明顯增加水稻產量，處理5和處理6（煙葉翻壓量為10500 kg/hm2）的產量最高，但處理5與處理6之間的差異沒有顯著性，而處理5與其他處理1、處理2、處理3、處理4和處理7之間的差異達到顯著性。利用煙葉翻壓量與產量進行回歸分析，他們之間的關系符合一元二次方程，其方程式為y=-0.000007x2+0.213x+4052，R2=0.870**（df=14，P=0.01，R=0.623**），通過計算Ymax=5672 kg/hm2，其對應的煙葉翻壓量為13252 kg/hm2。說明煙葉翻壓量在0～13252 kg/hm2間，產量與翻壓量呈正關系；當翻壓量超過113252 kg/hm2時，產量與翻壓量呈負關系，這時出現肥害肥，肥料產量效應規律符合肥料報酬遞減規律[7]和水稻生物學規律[8]。同時過多的鮮煙葉使用也會產生一些負面影響[9]。

2.3 不同用量對水稻產量的經濟效益分析

從表3可以看出，投入產出隨著煙葉翻壓量的增加，其投入產出比呈增加態勢。由于750 kg/hm2的施肥量為馬龍地區的平均適宜施肥量（優化施肥量），其產量已經達到了當地平均水平，其產量提升空間不大，單純從經濟產出來看，增加煙葉翻壓措施是不可行的，但是在馬龍縣區域絕大多數農戶具是烤煙種植戶，也是水稻種植戶，不適用煙葉不需出錢購買，同時不適應煙葉是烤煙生產過程中的廢棄物，從這方面來說是可行的，在處理了烤煙生產廢棄物的同時水稻達到了增收的效果。

2.4 土壤有效養分變化

在水稻收割后，采集不同小區0～30 cm土樣進行分析，其分析結果見表4。從表4可以看出，采用不適用煙葉翻壓措施主要影響了土壤有機質、有效氮及有效鉀，對其他中微量元素沒有明顯影響。從總體變化趨勢來看，有機質與不適用煙葉翻壓量呈顯著正關系，相關方程為y=0.000000001x2+0.00002x+29.40，R2=0.867**；土壤與不適用煙葉翻壓量呈顯著正關系，相關方程為y=-0.0000002x2+0.003x+104.6，R2=0.690**；土壤中施入新鮮有機物料能顯著增加土壤然中生物態碳氮量，提高氮素的礦化能力的原因[10-13]，與處理1相比，采用不適用煙葉翻壓措施能顯著提高土壤速效鉀含量，但有效鉀與鮮煙葉翻壓量沒有相關性。

從表4可看出，施用不同用量的鮮煙葉，土壤pH和有機質及其全氮基本都沒有變化，水解氮各處理不同程度略有增高，但沒有規律，其他養分變化有增有減，變化不明顯，這可能與作物帶走養分有關。

3 結論

鮮煙葉還田能有效提高土壤有機質、速效氮含量，改善土壤營養物質的緩沖能力，提高水稻產量。在馬龍地區，基于優化施肥基礎上，鮮煙葉還田的最佳用量為13252 kg/hm2。增加鮮煙葉還田措施的投入產出比成上升趨勢，這主要是由于本試驗屬于探索性的試驗，基于當地優化施肥量的技術上進行的。不適用鮮煙葉處理數量大、難度高，促進不適用鮮煙葉的綜合利用是一個系統工程，也是一個長期過程，應堅持近期和遠期相結合的原則，近期主要用作農家肥、有機肥，遠期可開發動物飼料、農藥、醫藥和食品等用途，其循環利用不但可以解決鮮煙葉的環境污染問題，同時也可促進農村養分資源的循環利用和農業可持續發展[14]。

4 討論

綜合利用好不適用鮮煙葉是煙草產業發展的重要組成部分，是關系到煙草產業能否持續健康發展的重要環節，是煙草產業為經濟社會發展再立新功、再作貢獻的重要舉措，是當前煙草產業發展迫在眉睫、急需研究解決的重要問題。不適用鮮煙葉的處理必須要堅持綜合利用、生態有機、不造成環境污染和二次污染、科學高效的原則，統籌考慮經濟利益、社會利益、生態利益，科學處理不適用鮮煙葉，變“廢”為“寶”，增加煙農收入，將其發展為一項安全、生態、循環利用農業資源的環保技術[15]。近年來環境問題日益突出，尤其是地表水環境，糧食安全與環境問題逐步將成為國內局部區域的主要關注，如果大量的不適用鮮煙葉處理不當，將會造成極大浪費和環境污染，起不到煙葉結構調整的目的，本次試驗只安排了用于水稻施肥方面，建議以后增設不適用鮮煙葉用作其他旱地作物、水果、蔬菜及林地等方面的綜合利用試驗研究。

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