韓助君 曾宇 朱啟元 張鑫平 陳向陽
【摘 要】綜述了目前我過農業生產土壤惡化的情況及煙葉質量的下降。總結了不同地方針對土壤改良的方法與措施,促進煙葉質量改善。也為改善永豐縣煙葉生產種植田塊提供參考依據。
【關鍵詞】農業;土壤改良;煙葉質量
我國農業生產中由于不合理的農作措施和大量施用化學肥料,且土壤復種指數居高不下,這種掠奪式的土地使用方式使土壤得不到休整,造成土壤理化性狀劣化,耕作層變淺,土壤容重增加,土壤變得板結堅硬,加之缺乏良好的培肥地力的措施,土壤碳氮比失調[1],土壤環境惡劣[2]在這種情況下,無論當季如何協調肥料中的微量元素,土壤與煙株之間的礦質營養總是難以平衡,造成煙葉化學成分不協調,煙葉香氣量偏低、香氣質差的情況,進而影響到煙葉的工業可用性,制約著煙草農業的可持續發展。
目前,煙葉從業人員正逐步認識到這個問題,許多煙葉產區正積極著手改良植煙土壤:福建省進行稻草回田,山東省采用秸稈還田和種植毛葉苕子的方法,云南省也在大規模開展秸稈還田工作,江西省結合深翻開展田間撒施白云石粉或生石灰。筆者針對當前關于植煙土壤改良方面的研究報道做一綜述,以期為今后的同類研究及生產應用提供參考,也為永豐縣植煙土壤改良措施提供思考。
一、建立合理的種植制度
通過建立合理的輪作、套種、間種和復種[3]等種植制度,促進煙田生態系統的良性循環,調節利用植煙土壤肥力,可以減輕部分病蟲害危害[4],能夠充分利用有限的生產資源獲得較高的種植效益。
我國東南煙區,主要推行煙稻輪作。煙稻輪作制也是水稻產區最佳的烤煙栽培制度。其不僅能充分均衡地利用土壤營養元素,提高肥效,保持、恢復和提高土壤肥力,而且能有效減少病蟲雜草的危害,實現煙、糧雙豐收,取得較高的經濟效益。研究表明煙稻輪作能夠減輕病害,改善土壤理化性狀,保持、恢復和提高土壤肥力,烤煙和水稻能夠均衡利用土壤養分,提高肥效,從而達到提質增效的目的。
當前,我縣的煙葉種植制度上,普遍采用煙稻的水旱輪作,形成一年兩熟的輪作制度,其輪作方式為:春煙—晚稻—春煙。但是由于輪作周期較短,沒有達到隔年輪作的效果,同時晚稻收割的稻草、秸稈等在田間直接焚燒,土壤碳庫沒有得到及時補充,造成土壤微生物繁殖所需的能源匱乏,這種輪作方式對土壤改良起到的作用有限。造成我縣當前煙葉質量偏低的一個重要因素就是沒有針對烤煙來合理安排作物的輪作,有研究認為禾本科作物整個生長期以追施碳銨、尿素等單一純氮化肥化肥為主,致使土壤中氮素殘留量大,土壤營養不協調,接種煙草后,往往會造成生長前期發棵慢,后期貪青晚熟落黃差,難烘烤。先進的烤煙生產國家巴西、津巴布韋、美國等都有一套比較完整的輪作制度,如巴西烤煙輪作一般為4年一個循環,方式為煙草—玉米—豆類—牧草—煙草,以恢復地力;津巴布韋采用1年種煙,3-4年種植牧草或其他禾本科作物的輪作制度;美國的烤煙一般是煙草—棉花或大豆—牧草—煙草,3年一個輪回。
當前我縣輪作周期較短的主要原因是受土地流轉制度限制,骨干煙農較少且土地較少使土地難以流轉,導致其土地連年種植煙草,土壤長期得不到休整,致使植煙土壤環境惡化。要打破目前的輪作制度不僅需要加強宣傳,更需要鄉村政府引導煙農與非煙農交換土地,建立隔年輪作制度。
二、秸稈還田,提高土壤肥力
秸稈還田[5]是秸稈資源利用最有效、最直接的途徑,可分為直接還田和間接還田兩種。秸稈直接還田通常是指作物收獲后剩余的莖桿等直接還田。秸稈間接還田是指秸稈經處理后或作其它用途后產生的廢棄物繼續還田,有高溫堆漚還田、生化催腐還田和過腹還田三種方式。大量的研究表明,秸稈還田能夠有效改善土壤理化性狀,提高土壤有機質、降低土壤容重,有培肥地力,增加土壤團聚體的作用。此外,作物秸稈[6]本身含有一定量的氮、磷、鉀元素,施用作物秸稈能增加土壤中相應養分的儲量,增加土壤全氮的含量,還可提高土壤堿解氮含量,提高氮肥利用率。另外研究表明秸稈還田對煙葉品質也有一定的提高,秸稈直接還田可以改善連作煙田土壤的理化性狀;秸稈覆蓋能夠提高煙葉總糖、還原糖以及鉀含量,降低煙堿含量,改善煙葉品質;腐熟的秸稈還田能夠降低土壤容重,提高土壤有機碳及微生物量碳、氮含量,促進煙株根系發育,提高煙葉產量及品質。
當前我縣主要糧食作物是水稻,每年因生產水稻會產生大量的秸稈,而這些秸稈沒有得到合理利用,大多都是直接在田間焚燒。不僅污染了環境而且在田間焚燒秸稈造成土壤微生物群落結構減少、活性降低,不利于下季種植煙葉。水稻秸稈得不到有效利用主要由于新鮮秸稈里面纖維素含量較高,秸稈直接還田,如果數量較多,秸稈在田間腐熟的過程中,會消耗一定的氮素,這樣就會造成秸稈與作物爭氮的現象,影響后茬作物的生長,因此秸稈還田應當考慮秸稈還田的時間及數量,保證后茬作物在植入田間后,前期還田的稻稈已經基本腐解,避免與后茬作物爭氮的現象。
結合當前永豐縣水稻與煙葉的生產實際,二稻收割時間一般在10月底或11月初,筆者認為,稻草還田可以采取下列措施,晚稻收割后,應立即將稻草切成小段直接撒在田間,然后可以用旋耕機將稻草與土壤混合,此時應注意保持土壤水分,促進稻草在田間腐解,約1個月后讓田間水分自然落干,此時時間為12月初,然后開展冬翻曬垡工作,冬翻時仍然要結合撒施生石灰或白云石粉來中和稻草腐解產生的有機酸,加快稻草腐解。有研究認為稻草還田數量為本田塊生產稻草總量的50%-100%左右為宜,筆者認為還田數量可以根據田塊耕層厚度而定,一般耕層淺薄的田塊其土壤微生物偏少,其腐解稻草的數量也相對偏少,那么稻草還田數量也應適當減少;反之,耕層深厚的土壤可以適當加大稻草還田數量。
三、綠肥翻壓,改良土壤
為提高植煙土壤的持續生產力,提高煙葉品質,生產上,可在前作種植一季綠肥改良土壤。綠肥以豆科和禾本科作物居多,其主要特點是速生快長,生物量大,根系穿透能力強,使土壤疏松和加深土層厚度。優質烤煙生產國家如津巴布韋、巴西、美國等,煙草前作多栽種碳氮比較高的黑麥草等禾本科綠肥為烤煙生產創造有機質含量高,結構性好的土壤環境,以利于煙株的生長發育。
當前關于綠肥翻壓[7]對土壤理化狀況及煙葉品質影響的相關研究結論基本一致,研究表明種植綠肥翻壓還田后產生的腐熟物質可改變植煙土壤的肥力及理化性質,降低土壤容重,協調土壤養分平衡、消除土壤障礙因子,顯著提高土壤酶活性,培肥土壤[8]。通過種植綠肥,可減少施用部分化肥,并且顯著改善烤煙農藝性狀和經濟性狀,提升煙葉品質。
結合目前生產實際,我縣種植春煙,而一般綠肥(如紅花草、黑麥草)等[9]都必須經過春化作用方能開花結實。若在二晚收割后,撒播紅花草種子,搶在煙田冬翻時節進行翻壓,此時紅花草僅僅剛出芽,這種翻壓效果顯然是起不到改良土壤的作用。因此必須等來年春天枝繁葉茂時進行翻壓,這樣就會對土壤改良有明顯的效果,而此時煙葉移栽期已過,只能種植水稻;如此,則會形成一套煙草--二季稻--紅花草--一季稻—二季稻--煙草的種植模式。這樣不僅可以改良土壤,同時也可以達到隔年輪作的效果。
結合2018年1月17日召開的吉安市煙葉感官質量評吸會的結果,安福縣煙葉評吸質量較好的原因應當與安福縣煙農常年種植紅花草或油菜等作物有關。我縣種年歷史不長,但仍有必要借鑒先進產區的經驗種植綠肥、隔年輪作等措施改良土壤,提升煙葉品質。
綠肥翻壓在我縣目前尚缺乏相關研究,關于綠肥種類、翻壓量、翻壓時間及配合的施肥方法對煙葉產質量影響都沒有相關的試驗研究,因可以開展一些小面積的試驗示范來探討種植綠肥是否符合目前的生產實際情況。
四、展望
土壤是煙葉生產的基礎,是影響煙葉質量的首要環境因素。從當前大農業發展的趨勢來看,環境友好型的耕地保育技術正全面替代高能量高投入的耕地管理技術;從現代煙草農業發展趨勢來看,植煙土壤保育與修復技術已經從土壤利用的普偏問題發展為一個瓶頸問題。
為了促進煙草農業的可持續發展,維持土壤有機質平衡和土壤性狀的穩定,提高煙葉質量,我們應該從防止土壤養分有效性退化、數量退化及土壤微生物群落結構退化,提高土壤碳庫著手,合理搭配各種改良土壤的措施,來對土壤進行改良,以此為優質煙葉生產打下良好基礎。
根據當前我縣植煙土壤環境的變化,結合實際情況,筆者以為,關于植煙土壤改良措施,今后可以從以下幾個方面著手:1.建立以煙葉品質為重心的輪作制度,要求隔年輪作。2.強化稻草還田,既能保護環境,又能培肥地力。3.晚稻后種植速生快長的綠肥,在種植一季稻之前將其直接翻壓在田間,提高土壤有機質含量。以上三種土壤改良方式,無論是土地隔年輪作還是稻草還田又或是種植綠肥,要想落到實處,僅僅依靠煙草公司技術人員的宣傳是遠遠不夠的,更重要的是需要政府加強組織并制定相關政策積極引導。
【參考文獻】
[1]趙其國, 孫波, 張桃林. 土壤質量與持續環境 Ⅰ.土壤質量的定義及評價方法[J]. 土壤, 1997, 29(3):113-120.
[2]黃瑞農. 環境土壤學[M]. 高等教育出版社, 1988.
[3]何錄秋, 王長新, 張延春,等. 湖南煙稻輪作區輪作水稻高產栽培技術[J]. 耕作與栽培, 2004(4):45-46.
[4]何念杰, 唐祥寧, 游春平. 煙稻輪作與煙草病害關系的研究[J]. 江西農業大學學報, 1995(3):294-299.
[5]劉紅日. 稻草還田對烤煙生長及品質影響的研究[D]. 湖南農業大學, 2007.
[6]湯浪濤. 秸稈還田對植煙土壤肥力及煙草生長、產質量的影響[D]. 湖南農業大學, 2010.
[7]正. 綠肥翻壓對煙草生長、產質量和養分吸收利用的影響[D]. 四川農業大學, 2013.
[8]劉國順, 羅貞寶, 王巖,等. 綠肥翻壓對煙田土壤理化性狀及土壤微生物量的影響[J]. 水土保持學報, 2006, 20(1):95-98.
[9]申坤乾. 紅花草在水稻增產和提高土壤肥力上的作用[J]. 土壤, 1962(2):44-46.