多孔改良劑對植煙土壤性狀及烤煙產質量的影響

錢壯壯， 鄒 焱， 董祥立， 徐勝祥， 莊舜堯

(1.中國科學院 南京土壤研究所， 江蘇 南京 210008； 2.貴州煙草科學研究院， 貴州 貴陽 550081； 3.遵義市煙草公司 鳳岡縣分公司， 貴州 鳳岡 564200)

貴州是全國烤煙生產第二大省，每年烤煙產量600萬擔左右，約占全國煙葉生產總量的15%[1]。貴州煙草種植時間悠久，最早可以追溯到明朝天啟年間，距今已有近400年歷史。烤煙是貴州重要的經濟作物[2]，遵義市烤煙年產值為3億元左右，是當地財政收入的一大支柱產業。烤煙種植一般要求土壤排水良好，通氣性好；質地粘重的粘壤土或粘土的氮素供應能力難以控制，雖然產量較高，但質量欠佳[3]。遵義地區植煙土壤以黃壤、石灰土、紫色土和水稻土為主，其中黃壤是遵義地區分布最廣和面積最大的地帶性土壤，保水保肥能力較強，但其質地偏重和結構性差[4]。同時，遵義地區經營模式主要以連作為主，經營過程中存在化肥施用過多等現象使得植煙土壤質量進一步惡化，從而導致煙株生長發育不良，煙草病蟲害加劇，間接地影響煙葉產質量的提升[5]。土壤改良劑是一類用于改良土壤理化性質，促進作物生長發育的混合成分物質[6-7]。目前，關于對土壤養分和烤煙質量影響的研究主要集中在施肥方面[8-9]，而研究土壤改良劑在烤煙種植區應用效果較少[10-11]。為此，研究多孔改良劑對植煙土壤性狀及烤煙產質量的影響，以期為遵義煙區土壤改良及煙葉產質量的提高提供基礎依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018年3月在遵義市鳳岡縣鳳岡煙草公司煙葉站進行，地處貴州省東北部，年均氣溫15.2℃，無霜期239～299 d，年均雨日180 d，年均日照數1 139 h，年均降雨量1 257.1 mm，海拔780 m；土壤基本性質：pH 4.50，有機質含量2.90%，土壤容重為1.21 g/cm3。

1.2 材料

1.2.1 多孔改良劑 T20(pH 9.2，有機質含量7.06%，容重0.26 g/cm3)是經特殊加工制成的無機礦物類多孔改良劑，施入土壤后除正常風化外，變化微小，可大量增加通氣孔隙，一次改良長期有效。

1.2.2 肥料 煙草專用基肥(N∶P2O5∶K2O為9∶10∶25)，遵義縣金瑞化肥廠生產；煙草專用追肥(N∶P2O5∶K2O為15∶0∶30)，遵義縣金瑞化肥廠生產；有機肥，自制。

1.2.3 土樣 每種處理采集3份，共計36份，采集采烤結束后的耕層土壤。其中，0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm土層各12份。

1.2.4 煙葉樣品 每種處理采集3份，共計12份，采集烘烤后的C3F等級煙葉。

1.3 方法

1.3.1 試驗設計 試驗共設4個處理：對照(CK)，不施T20；T1，T20用量為50 kg/667m2；T2，T20用量為75 kg/667m2；T3，T20用量為100 kg/667m2；3次重復，每重復60 m2計；每個處理施煙草專用基肥50 kg/667m2，自制有機肥50 kg/667m2，專用追肥15 kg/667m2；T20于煙苗長出井窖后施于井窖內(填窖用)。

1.3.2 農藝性狀 按照《中華人民共和國煙草行業標準YC/T142-1988煙草農藝性狀調查方法》調查烤煙團棵期(栽后30～35 d)和旺長期(栽后45～50 d)農藝性狀。

1.3.3 經濟性狀 煙葉烘烤后進行分級評定，統計經濟性狀并計算其中上等煙率。

1.3.4 指標測定 土壤容重采用環刀法測定，煙堿采用提取脫色法測定，總糖采用硫酸苯酚法測定，還原糖采用二硝基水楊酸法測定，總氮采用凱氏法測定，鉀采用火焰光度計法測定，氯采用浸提法測定。

1.4 數據處理

采用Excel 2010及SPSS 22.0對數據進行處理、分析與繪圖。

2 結果與分析

2.1 多孔改良劑對土壤容重的影響

從圖1看出，不同處理0～10 cm、10～20 cm和及20～30 cm土壤容重的變化。0～10 cm：不同處理變幅為1.05～1.16 g/cm3，依次為CK>T1>T2>T3，不同處理間差異不顯著。10～20 cm：不同處理變幅為1.15～1.26 g/cm3，依次為CK>T1>T2>T3，CK顯著高于T3，CK與T1和T2間、T1、T2和T3間差異均不顯著。20～30 cm：不同處理變幅為1.19～1.28 g/cm3，依次為CK>T1>T2>T3，CK與T1顯著高于T3，CK、T1和T2間、T2與T3間差異均不顯著。添加改良劑后的各處理，不同土層土壤容重均隨改良劑施用量的增加而降低，10～20 cm和20～30 cm均以T3效果最好，T3較CK分別降低9.1%和6.2%。表明，土壤改良劑T20可降低植煙土壤容重，有利于改良土壤的物理性狀。

注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lowercase letters indicate significance of difference atP<0.05 level.

圖1不同處理各土層土壤容重的變化

Fig.1 Variation in bulk density of soil with different depth under different treatments

2.2 多孔改良劑對煙葉化學成分的影響

從表1可知，不同處理C3F等級煙葉煙堿、總糖和還原糖等化學成分的含量變化。煙堿、總糖和還原糖含量：不同處理變幅分別為2.55%～3.13%、26.46%～27.46%和14.74%～19.78%，依次分別為T1>T2>CK>T3、T3>T1>CK>T2和T1>CK>T3>T2。總氮、鉀和氯含量：不同處理變幅分別為1.55%～1.69%、1.81%～1.90%和0.26%～0.40%，依次分別為T2>T1>T3>CK、T2=CK>T3>T1和T2>T3>CK>T1。兩糖比：不同處理變幅為0.67～0.73，依次為T1>CK>T2=T3。總體看，施用T20對煙葉化學成分的含量及協調性影響不大。

表1 不同處理C3F等級煙葉化學成分的含量

2.3 多孔改良劑對煙株農藝及經濟性狀的影響

2.3.1 農藝性狀 從表2可知，烤煙在團棵期(栽后30～35 d)和旺長期(45～50 d)的株高、莖圍和葉片數等農藝性狀的變化。團棵期：株高、葉長、葉寬和葉面積，不同處理的變幅分別為29.1～33.9 cm、40.9～48.9 cm、24.2～28.4 cm和630.6～882.3 cm2，依次分別為T3>T2>T1>CK，均隨T20施用量的增加而增大；莖圍和葉片數，不同處理的變幅分別為6.1～6.6 cm和7.7～9.0 片，依次為T1=T3>T2>CK和T2>T3>T1>CK，總體上均隨T20施用量的增加而增大。旺長期：株高、莖圍和葉片數，不同處理的變幅分別為59.0～70.7 cm、8.2～8.8 cm和13.8～14.9 片，依次分別為T2>T3>CK>T1、T2=T3>CK>T1和T2>T3=CK>T1。葉長、葉寬和葉面積，不同處理的變幅分別為54.7～58.3 cm、25.3～30.1 cm和877.9～1 014.5 cm2，依次分別為T3>T2>T1>CK、T3>T1>T2>CK和T3>T1>T2>CK。

表2不同處理煙株團棵期及旺長期的農藝性狀

Table 2 Agronomic characters of tobacco seedlings at resettling stage and prosperously growing stage under different treatments

處理Treatment株高/cm Height莖圍/cm Stem girth葉片數/片Leaf number葉長/cm Leaf length葉寬/cm Leaf width葉面積/cm2 Leaf area團棵期 CK29.16.17.740.924.2630.6T129.66.68.645.627.6797.0T232.66.59.046.828.1834.7T333.96.68.948.928.4882.3旺長期 CK62.78.314.254.725.3877.9T159.08.213.856.628.01 004.7T270.78.814.958.026.6978.9T368.68.814.258.330.11 014.5

2.3.2 經濟性狀 烤煙干重是烤煙品質的重要指標之一，也與煙農的經濟利益密切相關。從表3可知，不同處理產量、均價和產值等經濟性狀的變化。產量：不同處理變幅為123.7～128.5 kg/667m2，依次為CK>T1>T2>T3，各處理間差異均不顯著。均價：不同處理變幅為25.2～26.7元/kg，依次為T2>T3>T1>CK，T2顯著高于CK，T1、T2和T3間、T1、T3和CK間差異均不顯著。產值：不同處理變幅為3 228.6～3 396.2元/667m2，依次為T2>T1>CK>T3，各處理間差異均不顯著。中上等煙率：不同處理變幅為90.1%～94.3%，依次為T2>T3>T1>CK，各處理間差異均不顯著。總體看，施用T20對煙葉產量及產值影響不大，但均價和中上等煙率均有所提高，且均以T2效果最好，T2較CK分別提高5.95%和4.66%。可見，T20施用量為75 kg/667m2對煙葉經濟性狀具有一定的改善作用。

表3不同處理煙葉的經濟性狀

Table 3 Economic characters of flue-cured tobacco under different treatments

處理Treatment產量/(kg/667m2)Yield均價/(元/kg)Average price產值/(元/667m2)Output value中上等煙率/% Proportion of medium-superior tobaccoCK128.5 a25.2 b3 238.2 a90.1 aT1127.4 a25.9 ab3 299.7 a91.0 aT2127.2 a26.7 a3 396.2 a94.3 aT3123.7 a26.1 ab3 228.6 a91.5 a

3 結論與討論

土壤是烤煙賴以生長的基礎[2]，貴州植煙土壤質地較粘重，有機質含量低，土壤結構較差，團粒數低[12]，不利于煙草根系對水分和養分的吸收，從而制約了烤煙產質量的提升。土壤改良劑具有降低土壤容重，增加土壤的孔隙度和持水性的特點[13-14]。T20是通過工業手段加工而成的無機礦石類改良劑[15]，可充分滿足貴州土壤通氣保水的需要。

施用T20可降低土壤的容重，尤其是施用量達100 kg/667m2時，可顯著降低下層土壤容重，10～20 cm和20～30 cm較不施用T20分別降低9.1%和6.2%。施用T20有利于烤煙根系延伸，因為土壤密度的降低，使其阻力減小，從而土壤的板結程度大大的降低[16]。但是過量施用改良劑可能會在旺長期抑制烤煙的生長，因此建議施用量以75～100 kg/667m2為宜。

煙草作為我國當前重要的經濟作物之一，對產量和品質都有較高的要求，在保證產量的條件下，提高煙葉品質更為重要[17]。試驗結果表明，施用T20可一定程度上提高中上等煙率，不同處理變幅為90.1%～94.3%，添加T20各處理均高于對照，各處理間差異均不顯著；但是對煙葉化學成分影響不大。煙堿含量過高或過低均對煙葉品質產生影響。目前普遍認為，國際優質煙葉的煙堿含量為1.5%～3.5%，大于3.5%。勁頭太強；小于1%，勁頭不足；優質煙葉的總氮含量為1.5%～3.5%，但以2.5%為最佳[18]。試驗結果表明，施用改良劑的不同處理，煙堿含量為2.55%～3.13%，符合優質煙葉煙堿含量標準。不同處理煙葉總氮含量為1.58%～1.69%，施用土壤改良劑煙葉的總氮含量有所提升，煙葉品質提高。煙葉中的還原糖含量也是評價煙葉內在品質的重要指標之一，中國烤煙還原糖含量為10%～25%，一般認為品質好的煙葉還原糖含量較高[19]。研究結果表明，土壤改良劑不同施用量處理的煙葉化學成分均處于適宜性范圍內；通過施用土壤改良劑可使煙葉內在成分結構進一步趨于合理，有利于提升煙葉品質。

試驗結果表明，土壤改良劑對于改良土壤質地，提升煙葉質量具有一定的作用，但效果并不明顯，且施用量過高可能還對煙葉化學成分產生不利影響。因此，關于土壤改良劑的最佳用量還有待進一步深入研究。