我國烤煙間套作種植效應研究進展

徐銳 陳明 王曉麗 盧紅良 郭利 曹麗君 王震

摘要?我國烤煙連作現象較為突出，對土壤生態、煙葉產量、質量和經濟效益等方面產生諸多影響，烤煙間套作種植模式為解決連作問題提供了另一種思路。綜述了目前我國烤煙間套作種植模式的研究概況，以及間套作對烤煙農藝性狀、經濟性狀、內在質量、土壤質量、病蟲害控制等方面的影響，并展望了烤煙間套作的發展方向，為烤煙種植的可持續發展提供一定的參考。

關鍵詞?烤煙;間套作;種植模式;生態效應

中圖分類號?S?344.3文獻標識碼?A文章編號?0517-6611（2020）01-0024-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.01.006

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Progress of Research on Intercropping Effect of Flue?cured Tobacco in China

XU Rui， CHEN Ming， WANG Xiao?li et al

（Xiangyang Branch of Hubei Provincial Tobacco Company， Xiangyang，Hubei 441000）

Abstract?Continuous cropping of flue?cured tobacco has brought about a series of problems， and it can influence soil ecology， tobacco leaf yield， quality and economic benefits in China. There will be another way of thinking to solve the problem of continuous cropping by means of intercropping mode of flue?cured tobacco. In this paper， the current research situation of flue?cured tobacco intercropping in China was summarized， and the effects of intercropping on agronomic characters， yield and income increase， internal quality， soil nutrients， diseases and insects control and other aspects of flue?cured tobacco were discussed. The development direction of flue?cured tobacco intercropping was prospected， which provided a certain reference for the sustainable development of flue?cured tobacco planting.

Key words?Flue?cured tobacco;Intercropping;Cropping mode;Ecological effect

我國是世界第一煙葉生產大國，2018年全國煙葉種植面積為89.87萬hm2。2016年有調查表明，我國70%以上煙葉種植區域位于經濟較落后的山區、半山區，存在人均耕地少、資源利用水平不高的現狀[1]。由于烤煙種植輪作難度大，大部分煙區以單作為主，煙地連作現象較為突出。烤煙長期連作造成生物單一性、片面消耗土壤養分、耕層結構惡化、土壤板結嚴重、養分失調、病原積累、病蟲害現象逐年加重等問題，進而導致煙葉產量和品質下降[2-3]。因此，對烤煙間套作種植模式的研究為解決上述問題提供了另一種思路，諸多學者在烤煙間套作方面進行了廣泛而深入的研究。筆者綜述了烤煙間套作栽培模式的概況及間套作效應研究進展，探討了今后的發展方向，為烤煙種植的可持續發展提供一定的參考。

1?烤煙間套作情況概述

間作套種技術在我國有著悠久的歷史[4]，是一種在時間上和空間上達到集約化種植的栽培方式，能充分利用光、熱、水、氣、肥等環境資源，從而實現提高作物單位面積產出效率的目標[5]。目前，關于烤煙間套作的相關研究國內已有開展，間套作模式多種多樣，主要有烤煙/豆科作物間套作、烤煙/蔬菜間套作、烤煙/芳香植物間套作及烤煙/麥類作物間套作等模式;研究內容涉及方面較廣，主要集中在烤煙間套作對烤煙農藝性狀、經濟性狀、內在品質、土壤質量、病蟲害控制等方面的影響。烤煙間套作一直以來都存在爭議，合理的烤煙間套作不僅不影響烤煙的生長，還可增加煙農收益[6]，盲目隨意的烤煙間套作則會帶來經濟損失[7]。因此，烤煙間套作應從多方面考慮，才能發揮間套作的生物多樣性優勢，達到預期目標。

2?烤煙間套作的經濟效益

2.1?間套作對烤煙農藝性狀的影響

烤煙連作3年，煙株株高、莖圍等農藝性狀會明顯降低[8]。而烤煙間套作作物與烤煙大多在空間分布上形成互補，增加了對光熱資源的利用，起到通風透光的效果，在一定程度上促進了煙株的生長發育[9]。周德海等[2]研究表明，烤煙桔梗間作與烤煙單作相比，株高、莖圍、腰葉、頂葉均略高于單作煙田，但差別不大。 唐世凱等[3]研究了烤煙間套草木樨、甘薯對煙葉農藝性狀的影響，較單作相比，烤煙間作草木樨、甘薯在莖粗、葉厚上具有顯著促進作用，間作草木樨可顯著增加葉長，但在株高、有效葉數、葉寬上差異不顯著，總體而言對煙株的生物學性狀沒有產生不利影響。彭晟等[10]通過烤煙與4種芳香植物檸檬草、甜羅勒、美國薄荷和香葉天竺葵間作的研究表明，各間作處理煙株在葉寬、葉長、莖圍、有效葉數上均與單作達到顯著差異，間作促進了煙株的生長發育。付戰營等[11]研究了麥煙套種模式下對烤煙農藝性狀的影響，結果表明采用1/2麥煙套種方式，煙株生長后期在株高、莖圍、葉片數、節距等性狀上，與單作相比差異不顯著，對烤煙的農藝性狀影響較小。烤煙套種白菜、馬鈴薯和黑麥草較烤煙單作，煙株的株高、莖圍和葉面積降低，有效葉數增加，煙株生長發育更趨于均衡[12]。由此可以看出，烤煙間套作對于煙株性狀的生長發育未產生顯著的促進作用，但也未產生抑制作用，從生長發育的角度來講，增加了烤煙間套作的可行性。

2.2?間套作對烤煙內在品質的影響

烤煙連作年限增加，產質量隨之降低[13]。烤煙連作3年以上對煙葉中上等煙比例及內在質量產生顯著的不良影響[14]。合理的間作，可打破烤煙連作影響，有利于煙葉上等煙比例提高和品質的改善[14]。祖朝龍等[7]研究表明，煙草套種甘薯起到消耗烤煙生長后期殘余肥料的作用，更有利于烤煙的成熟落黃。張得智[15]研究了間作大豆、茼蒿對烤煙KRK26生長狀況及產質量的影響，結果表明烤煙間作大豆、茼蒿與對照相比，鉀含量提高，氯含量降低，煙葉的內在品質得到提升。李廷軒等[16]研究富鉀籽粒莧與烤煙間作表明，間作后煙葉鉀含量增加了63.86%，顯著提高了煙草對鉀素的吸收能力。唐世凱等[17-19]通過烤煙套種甘薯研究表明，上等煙比例增加0.90%～1.84%，中等煙比例增加1.49%～6.51%，下等煙比例減少2.39%～8.85%，對提高煙葉外觀等級質量具有一定的作用;通過烤煙間作草木樨研究表明，間作草木樨提高煙葉等級質量的作用更加明顯，上等煙比例提高了6.90%～28.00%，中等煙比例提高了11.70%～29.30%，下等煙比例降低了27.68%～53.20%;同時，間作后上部煙含氮量顯著降低11.32%，有利于改善上部葉的品質。烤煙間套作改變了煙葉主要化學成分的含量，增加了總糖、還原糖含量，降低了總氮、煙堿含量，化學成分更趨合理，比例更加協調，使其更接近優質煙標準[17]。這與烤煙甘薯間套作、烤煙蠶豆套作[20]、烤煙花生間作[21]、烤煙蘿卜套作[22]、烤煙白菜、馬鈴薯及黑麥草套作[12]等研究中得到了較為一致的結果。普遍認為，間套作作物吸收利用了煙田富余的氮素養分，降低了煙株對養分的過度吸收，均衡養分供應，達到改善煙葉質量的作用。但張得智[15]的研究結果卻有所不同，他認為烤煙間作大豆、茼蒿后提高了總氮和煙堿含量，降低了總糖和還原糖的含量。另有研究指出，烤煙馬鈴薯套作雖提高了煙葉質量，同時也增加了青枯病、馬鈴薯Y病毒病、普通花葉病毒病、黃瓜花葉病毒病等主要病害的發病率[23]。因此通過烤煙間套作來改善煙葉品質，要因地制宜，選擇適宜的間套作作物。

2.3?間套作對烤煙經濟性狀的影響

烤煙間套作模式大多遵循了生物學特性和互利共生的原則，充分利用時間和空間上的優勢，提高自然資源有效利用，獲取高效種植效率，取得較高經濟效益，達到煙農增產增收的目標[24]。周德海等[2]通過2008—2010年烤煙與桔梗間作研究觀察，結果指出間作處理烤后煙葉上中等煙比例和均價均高于單作;加上桔梗產值，間作煙田的綜合經濟效益2010年增收28 123.5元/hm2，顯著高于單作煙田。劉劍等[9]通過對烤煙紅薯間作模式的研究指出，間作紅薯對烤煙產量產生一定影響，減少130.5 kg/hm2，但單位面積總收入卻有所提高，增加7 635.0元/hm2。彭晟等[10]開展了烤煙與4種芳香植物間作的研究，結果表明所有間作處理與單作相比上等煙比例均有較明顯提高，單位面積總產值也大大提高。更有研究指出，烤煙與大豆間作較對照增收22 670元/hm2，增收了314.12%;茼蒿間作較對照增收20 958元/hm2，增收幅度為290.40%[15]。唐世凱等[17]通過烤煙套種甘薯有效提高復種指數，顯著增加單位土地面積的綜合經濟收益，烤煙套種甘薯與烤煙單作相比，原煙產量增加117.99 kg/hm2，均價增加0.50～0.53元/kg，薯塊和薯藤分別增收3 871～9 427和5 805～10 956元/hm2，綜合增收16 368～18 133元/hm2，增幅為48.82%～56.40%，差異達到極顯著水平。時安東等[21]研究表明，烤煙/花生、烤煙/紅薯間作系統單位面積煙葉產量、產值及總產值均顯著高于烤煙單作系統。因此，烤煙間套作在一定程度上會影響單位面積煙葉產量，同時提高了煙葉等級質量，加之間套作作物得到的經濟收益，在綜合效益上比起單作有較大提高。

3?烤煙間套作的生態效益

3.1?間套作對土壤質量的影響

由于長期以來采用掠奪式種植，常年連作，用地養地結合不夠，引起了土壤微生物種群的失衡和酶活性的降低，土壤肥力下降，限制了烤煙可持續種植與發展[25]。烤煙間套作對土壤的影響主要集中在對土壤理化性質及根際微環境的影響。唐世凱等[6]研究了烤煙間作草木樨后對土壤養分的影響，結果表明，間作草木樨后對土壤堿解氮、速效磷含量沒有較大影響，但可增加土壤速效鉀含量，對植煙土壤養分起到一定平衡和協調作用。付利波等[12]研究表明，烤煙套種白菜、馬鈴薯和黑麥草與烤煙單作相比，在烤煙現蕾期、葉片成熟期土壤硝態氮、銨態氮含量分別降低1.15～3.47、0.60～3.54 mg/kg，土壤氮素含量顯著降低。時安東等[21]研究了輪間作系統對烤煙土壤養分的影響，結果表明，烤煙間作紅薯或花生可保持地下營養環境和微生物群落組成在較合理的含量和比例，可降低根系分泌物對烤煙生長的抑制作用，更有利于烤煙生長。高菲菲等[26]研究表明，烤煙與迷迭間作對土壤中有效磷具有明顯的活化作用，烤煙間作芳香植物可以增加土壤中磷和鉀的有效性，但對堿解氮含量的影響都不明顯。這與孫健等[27]研究烤煙套種籽粒莧、黑麥草的結果較為一致。陽顯斌等[28-29]研究煙蒜套作對土壤的影響發現，煙蒜套作相比烤煙單作，可有效提高根際土壤細菌、真菌、放線菌、解鉀菌和解磷菌數量，有利于改善土壤根際微環境;可提高土壤pH、有機質及速效成分的含量，增強土壤速效養分供應能力。涂勇等[30]研究表明，烤煙套種大豆可有效提高根際土壤的細菌、放線菌及與土壤氮素代謝相關的功能性有益菌群數量，顯著降低真菌及反硝化細菌的數量，從而起到增強對土壤氮素利用率、提高對土傳病害控制效果的作用。

3.2?間套作對病蟲害抗性的影響

由于合理的間作提高了生物多樣性，起到從群體異質效應、稀釋效應、微生態效應、誘導抗性效應、物理阻隔效應、生理學效應和化感效應等作用[31]。間作條件下病害的發生程度往往輕于單一作物種植模式[32]，起到控制或減輕病蟲害的作用，達到“不施農藥，勝施農藥”的生物防控效果[4]。關于烤煙間作對病害的防控已有較多研究，周德海等[2]研究表明，烤煙與桔梗間作可有效抑制當地主要病害病毒病、角斑病與野火病、黑脛病、赤星病的發生，發病率均明顯低于單作煙田。付戰營等[11]研究表明，煙麥套種能顯著抑制烤煙病毒病、黑脛病、根黑腐病、赤星病的發生，綜合防治效果明顯。時安東等[21]通過烤煙與甘薯、花生間作研究表明，成熟期后烤煙單作青枯病發病率高達44.67%，烤煙間作發病率僅為33.3%～34.2%，單作發病率顯著高于間作。劉麗芳等[33]研究表明，與單作相比，烤煙間作草木樨對病毒類病（煙草普通花葉病和煙草蝕紋病）有顯著抑制效果，發病率和病情指數極顯著下降，防治效果為22.58%～80%;對真菌類病害（煙草炭疽病和煙草赤星病）具有一定的控制效果，防治效果為44.50%～52.91%;但對煙草細菌類病害的防控效果不明顯;同時指出，間作提高了煙葉的含鉀量，被認為是提高煙葉抗病性的主要原因之一[34]。薛超群等[35]研究表明，與單作相比，烤煙間作花生、黑麥草、大蒜均顯著降低土壤煙草黑脛病菌數量，對煙草黑脛病有顯著的防控效果。同時，牟文君等[36]研究指出，綜合考慮烤煙與花生按1∶4行比間作時防治黑脛病效果較好。賴榮泉[37]則通過烤煙套種大蒜對土壤中煙草青枯病菌及黑脛病菌起到了明顯的抑制作用。烤煙間作對蟲害防控效果的研究相對較少，煙草間作大豆可降低斜紋夜蛾的發生率，間作茼蒿可有效降低煙青蟲、斜紋夜蛾的發生率，但烤煙與二者間作同時都增加了煙蚜的發生率[15]。

4?問題與展望

合理的生物多樣性搭配有利于控制病蟲害的發生，保持土壤肥力，提高作物的產量[31]。烤煙間套作一直是比較爭議的話題，爭議的重點在于間套作是否會引起煙葉品質的降低。所以烤煙間套作系統的確立，關鍵在于對于自然資源的綜合利用，要充分考慮間套作作物與烤煙不同的生理需求，共生的同時要有互補，提高對光、熱、水、氣、肥等環境資源的利用效率。在選擇烤煙間套作模式時要著重解決以下問題：①選擇適宜的間套作作物。不是所有的作物都適宜烤煙間套作，在間套作作物選擇上要遵循因地制宜、互惠互利的原則，從多方面進行驗證研究，以期取得農藝性狀和經濟性狀的雙贏效益。②選擇適宜的播種時機。有研究表明烤煙與后作 40 d左右的共生期較適宜[7]，共生期過長與烤煙形成較長競爭關系，過多地消耗土壤肥力，影響煙株正常的生長發育。③選擇適宜的間套作方式。烤煙間作有同壟間作、隔行間作等方式，應根據間套作作物生長模式及高度，合理選擇間套作方式，控制間套作密度，達到空間立體利用效果。總之，烤煙間套作必須堅持以烤煙為主、后作為輔的理念，在烤煙為主導地位的前提下，合理安排間套作種植制度[7]。

目前，對于烤煙間套作已有較多研究，但大部分的研究主要集中在間套作對烤煙農藝性狀、經濟性狀、內在質量、土壤質量、病蟲害控制等方面的影響，停留在表觀研究，對于間套作作用產生的土壤養分吸收機理、病害防控的生物活性機理、光能利用機理等內在機理方面涉及較少，有待更進一步深入研究。此外，烤煙間套作應當發揮更大的生態效應和社會效應，可與土壤保育、綠色防控、煙農增收等方面相結合，在保證煙葉經濟效益與質量的同時，起到改善土壤質量、減少農藥使用及增加煙農收入等作用。

安徽農業科學?2020年

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