稻草還田浸泡時間對土壤養分及煙葉產質量的影響

陳承亮， 葉建如， 王雪仁， 張珊珊， 王 飛

(福建省煙草公司 三明市公司， 福建 三明 365000)

良好的土壤環境是優質煙葉生產的前提，稻草還田是改良土壤的重要舉措之一，對于改善土壤理化性狀，降低煙株根莖病害發病率和發病程度，提高煙葉質量具有顯著的效果[1-11]。福建三明煙區主要實行煙-稻水旱輪作，稻草還田是當前植煙土壤的主要保育方式[1，3-4]，但近年來冬季爛冬等無常氣候影響稻草還田后土壤的正常排水落干，影響烤煙起壟整畦質量，導致煙農對稻草還田存在一定的畏難心理。為此，研究稻草還田后不同浸泡時間對土壤養分及烤煙生長發育的影響，以期為福建三明煙區長期煙-稻輪作模式下稻草還田適宜浸泡時間的選擇提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試烤煙品種：翠碧一號，由福建省煙草農業科學研究所三明分所提供包衣種子。

供試肥料：煙草專用肥，福建三明金明農資有限公司。

1.2 試驗地概況

試驗在福建省煙草農業科學研究所三明分所署沙陽試驗場進行，試驗田土地平整，排灌方便，肥力中等且均勻，砂質壤土，前作為水稻。供試初期耕層土壤pH 4.51，有機質含量19.45 g/kg，堿解氮含量140.51 mg/kg，有效磷含量16.6 mg/kg，速效鉀含量40.70 mg/kg。

1.3 方法

1.3.1 試驗設計 試驗于2015-2016年進行，稻草還田后浸泡時間共設3個處理：處理A，浸泡60 d；處理B，浸泡45 d；處理C，浸泡30 d。所有處理均100%稻草還田，即在水稻收割后，將鮮稻草切成3～5段后均勻灑在田間，隨后向田內灌水，用旋耕機打爛，保持田間適宜水分，待浸泡時間結束后開好排水溝讓水分自然落干。試驗采用翠碧一號持續進行2年定點跟蹤，受小區和田塊面積限制未設重復，小區面積250 m2，各小區四周筑田埂隔離以防肥水串灌。施純氮105.0 kg/hm2，磷鉀施用量按N∶P2O5∶K2O(為1∶0.8∶2.94計算，行株距1.2 m×0.5 m，地膜覆蓋栽培，其余大田管理均參照“‘金三明’烤煙標準體系”進行。

1.3.2 項目測定

1) 土壤理化性狀。于煙田起壟前采用“五點”取樣法對各小區土壤進行取樣，剔除稻稈、稻根等雜物，采用四分法留取約1.0 kg土樣，經風干、研磨及過篩后用于測定土壤pH、有機質含量、堿解氮含量、有效磷含量和速效鉀含量等。pH采用電位法測定，有機質采用硫酸-重鉻酸鉀法測定，堿解氮采用擴散皿法測定，有效磷采用碳酸氫鈉法或鹽酸-氟化銨法測定，速效鉀采用乙酸銨提取-火焰光度法測定。

2) 煙葉產質量。烤后煙葉按GB 2635-1992國家標準進行分級，并統計各處理小區產量、產值、均價、上等煙比例和單葉重等經濟性狀；取烤后X2F、C3F、B2F煙葉各0.1 kg，于60℃烘干至恒重粉碎，所得樣品采用近紅外光譜儀測定煙葉煙堿、總氮、總糖、還原糖、氯和K2O等內在化學成分含量，并計算鉀氯比和糖堿比。

1.4 數據處理

采用Excel 2013和SPSS 17.0對數據進行處理與統計分析。

2 結果與分析

2.1 稻草還田浸泡時間對土壤理化性狀的影響

從表1可見，2015年和2016年不同處理土壤pH、有機質含量、堿解氮含量、有效磷含量和速效鉀含量的變化。

pH：2015年稻草還田前土壤pH為4.51，2015年和2016年稻草還田后煙田起壟前各處理土壤pH分別為4.63～4.83和5.20～5.23，分別較稻草還田前增加0.12～0.32和0.69～0.72，2015年和2016年翻耕起壟前土壤pH均為處理A>處理B>處理C，即隨著浸泡時間延長，土壤pH較還田前增加幅度更大。

有機質：2015年稻草還田前土壤有機質含量為19.45 mg/kg，稻草還田后土壤有機質含量增加，至翻耕起壟前，處理A和處理B土壤有機質含量分別較稻草還田前提高0.64 g/kg和0.73 g/kg，差異較小；處理C土壤有機質含量較稻草還田前降低0.47 g/kg。2016年稻草還田后各處理土壤有機質含量較2015年稻草還田前增加0.69～1.11 g/kg，但各處理間差異較小。

堿解氮：2015年稻草還田前土壤堿解氮含量為140.51 mg/kg，2015年和2016年稻草還田后煙田起壟前各處理土壤堿解氮均呈下降趨勢，分別較稻草還田前下降3.18～45.59 mg/kg和9.86～18.29 mg/kg，至煙田起壟前，2015年和2016年處理A土壤堿解氮含量均低于處理B和處理C。

有效磷：2015年稻草還田前土壤有效磷含量為16.60 mg/kg，2015年和2016年稻草還田后各處理土壤有效磷含量較稻草還田前均有所提高，分別增加9.31～11.58 mg/kg和6.14～7.12 mg/kg，至起壟前，2015年土壤有效磷含量處理A>處理B>處理C；2016年土壤有效磷含量處理C>處理B>處理A，但各處理間土壤有效磷含量差異較小。

表1 稻草還田不同浸泡時間土壤主要理化性狀的變化

速效鉀：2015年稻草還田前土壤速效鉀含量為40.7 mg/kg，稻草還田后各處理土壤速效鉀含量增加約10 mg/kg，但各處理土壤速效鉀含量差異較小。2016年翻耕起壟前各處理土壤速效鉀含量較稻草還田前有較大幅度增加，為71.44～101.65 mg/kg，其中，處理C土壤速效鉀含量明顯低于處理A和處理B。

2.2 稻草還田浸泡時間對煙葉產質量的影響

2.2.1 產質量 從表2可見，2015年和2016年不同處理煙葉的產量、產值、均價、上等煙比例和單葉重的變化。2015年：產量、產值、均價和上等煙比例，處理C和處理B均高于處理A，其中產量和產值處理B和處理C間差異較小；單葉重，X2F煙葉為處理B>處理C>處理A，C3F煙葉為處理A>處理B>處理C，B2F煙葉為處理A>處理C>處理B。2016年：產量和上等煙比例，處理C>處理B>處理A，處理A和處理B間差異較小，處理C與處理A、處理B間差異較大；產值和均價，處理C>處理A>處理B，處理A和處理B間差異較小，處理C與處理A、處理B間差異較大；單葉重，X2F煙葉為處理B>處理A=處理C，C3F煙葉為處理C>處理B>處理A，B2F煙葉為處理B>處理C>處理A。2016年由于受爛冬天氣的影響，其產量、產值和單葉重各處理均低于2015年。

表2 稻草還田不同浸泡時間煙葉的產質量

2.2.2 化學成分含量 從表3可知，2015年和2016年不同處理各部位煙葉的氯、鉀、煙堿和總氮等化學成分含量的變化。氯、鉀含量及鉀氯比：2015年和2016年分別為0.30%～0.57%和0.23%～0.38%、2.76%～4.29%和2.44%～3.59%、5.31～9.83和7.48～15.61；2年中各處理氯、鉀含量及鉀氯比均較適宜，相同處理同一部位煙葉2015年氯含量和鉀含量(C3F處理A和X2F處理C的氯含量、X2F處理C的鉀含量除外)均高于2016年。煙堿和總氮含量：2015年和2016年分別為1.54%～3.52%和0.77%～2.49%、1.56%～2.39%和1.28%～2.05%；2015年不同處理各部位煙葉煙堿和總氮含量均較適宜，2016年不同處理各部位煙葉煙堿含量總體偏低，總氮含量較為適宜。總糖和還原糖含量：2015年除B2F處理A、C3F處理C較為適宜外，其余各處理不同部位煙葉總糖和還原糖含量偏高；2016年除B2F與C3F處理A煙葉總糖含量和C3F處理A煙葉還原糖含量較為適宜外，其余各處理各部位煙葉總糖和還原糖含量均偏高。糖堿比：2015年X2F各處理煙葉糖堿比偏高，C3F和B2F各處理煙葉糖堿比均較為適宜；2016年各處理各部位煙葉糖堿比均偏高，與2016年爛冬天氣煙株生長后期出現脫肥早衰導致烤后煙葉煙堿含量偏低有關。

表3 稻草還田不同浸泡時間煙葉內在化學成分的含量

注：內在化學成分參照“‘金三明’烤煙標準體系”進行比較。

Note:The internal chemical component is compared with Jinsanming flue-cured tobacco standard system.

3 結論與討論

福建三明煙區在長年煙-稻輪作模式下，植煙偏酸土壤呈進一步酸化的現象。研究結果表明，通過稻草還田有助于提高植煙土壤pH，且隨還田浸泡時間的延長土壤pH呈增大趨勢，說明稻草還田可在一定程度上減緩土壤的酸化。適宜的土壤有機質可促進土壤團粒結構形成，土壤有機質還與煙葉香氣質、香氣量密切相關[12]，通過秸稈還田可增加土壤有機質含量[2，4-6，8]。研究結果表明，稻草還田可提高土壤有機質含量，且隨浸泡時間的延長土壤有機質含量增加效果更明顯。

通過稻草或秸稈還田可顯著提高土壤全氮[5]和速效鉀含量。研究結果表明，至起壟前各處理土壤堿解氮含量均低于稻草還田前，浸泡60 d土壤堿解氮含量低于浸泡45 d和浸泡30 d。2015年稻草還田后土壤有效磷含量隨浸泡時間的延長呈逐漸升高趨勢，2016年各處理間其含量差異較小，略呈下降趨勢；2015年和2016年土壤速效鉀含量均呈增加趨勢，2016年增幅更大。

從煙株田間生長發育看，還田后浸泡45 d煙株長勢長相較浸泡60 d和浸泡30 d好，煙葉產質量較高，浸泡時間過長或過短都不利于煙株的生長發育。

2015年和2016年冬季稻草還田期間氣候條件差異較大，尤其2016年冬季出現嚴重的冬雨天氣，稻草還田后未能及時正常落干，起壟整畦后土壤板結較為嚴重，導致煙株前期生長較慢，而在打頂后又出現明顯脫肥早衰現象，影響煙株生長發育及煙葉的產質量。因此，綜合稻草還田土壤理化性狀變化及煙株產質量表現，稻草還田后浸泡45 d左右較為適宜，具體浸泡時間要視當年的氣候條件確定。