钱壮壮， 邹 焱， 董祥立， 徐胜祥， 庄舜尧

(1.中国科学院 南京土壤研究所， 江苏 南京 210008； 2.贵州烟草科学研究院， 贵州 贵阳 550081； 3.遵义市烟草公司 凤冈县分公司， 贵州 凤冈 564200)

贵州是全国烤烟生产第二大省，每年烤烟产量600万担左右，约占全国烟叶生产总量的15%[1]。贵州烟草种植时间悠久，最早可以追溯到明朝天启年间，距今已有近400年历史。烤烟是贵州重要的经济作物[2]，遵义市烤烟年产值为3亿元左右，是当地财政收入的一大支柱产业。烤烟种植一般要求土壤排水良好，通气性好；质地粘重的粘壤土或粘土的氮素供应能力难以控制，虽然产量较高，但质量欠佳[3]。遵义地区植烟土壤以黄壤、石灰土、紫色土和水稻土为主，其中黄壤是遵义地区分布最广和面积最大的地带性土壤，保水保肥能力较强，但其质地偏重和结构性差[4]。同时，遵义地区经营模式主要以连作为主，经营过程中存在化肥施用过多等现象使得植烟土壤质量进一步恶化，从而导致烟株生长发育不良，烟草病虫害加剧，间接地影响烟叶产质量的提升[5]。土壤改良剂是一类用于改良土壤理化性质，促进作物生长发育的混合成分物质[6-7]。目前，关于对土壤养分和烤烟质量影响的研究主要集中在施肥方面[8-9]，而研究土壤改良剂在烤烟种植区应用效果较少[10-11]。为此，研究多孔改良剂对植烟土壤性状及烤烟产质量的影响，以期为遵义烟区土壤改良及烟叶产质量的提高提供基础依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2018年3月在遵义市凤冈县凤冈烟草公司烟叶站进行，地处贵州省东北部，年均气温15.2℃，无霜期239～299 d，年均雨日180 d，年均日照数1 139 h，年均降雨量1 257.1 mm，海拔780 m；土壤基本性质：pH 4.50，有机质含量2.90%，土壤容重为1.21 g/cm3。

1.2 材料

1.2.1 多孔改良剂 T20(pH 9.2，有机质含量7.06%，容重0.26 g/cm3)是经特殊加工制成的无机矿物类多孔改良剂，施入土壤后除正常风化外，变化微小，可大量增加通气孔隙，一次改良长期有效。

1.2.2 肥料 烟草专用基肥(N∶P2O5∶K2O为9∶10∶25)，遵义县金瑞化肥厂生产；烟草专用追肥(N∶P2O5∶K2O为15∶0∶30)，遵义县金瑞化肥厂生产；有机肥，自制。

1.2.3 土样 每种处理采集3份，共计36份，采集采烤结束后的耕层土壤。其中，0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm土层各12份。

1.2.4 烟叶样品 每种处理采集3份，共计12份，采集烘烤后的C3F等级烟叶。

1.3 方法

1.3.1 试验设计 试验共设4个处理：对照(CK)，不施T20；T1，T20用量为50 kg/667m2；T2，T20用量为75 kg/667m2；T3，T20用量为100 kg/667m2；3次重复，每重复60 m2计；每个处理施烟草专用基肥50 kg/667m2，自制有机肥50 kg/667m2，专用追肥15 kg/667m2；T20于烟苗长出井窖后施于井窖内(填窖用)。

1.3.2 农艺性状 按照《中华人民共和国烟草行业标准YC/T142-1988烟草农艺性状调查方法》调查烤烟团棵期(栽后30～35 d)和旺长期(栽后45～50 d)农艺性状。

1.3.3 经济性状 烟叶烘烤后进行分级评定，统计经济性状并计算其中上等烟率。

1.3.4 指标测定 土壤容重采用环刀法测定，烟碱采用提取脱色法测定，总糖采用硫酸苯酚法测定，还原糖采用二硝基水杨酸法测定，总氮采用凯氏法测定，钾采用火焰光度计法测定，氯采用浸提法测定。

1.4 数据处理

采用Excel 2010及SPSS 22.0对数据进行处理、分析与绘图。

2 结果与分析

2.1 多孔改良剂对土壤容重的影响

从图1看出，不同处理0～10 cm、10～20 cm和及20～30 cm土壤容重的变化。0～10 cm：不同处理变幅为1.05～1.16 g/cm3，依次为CK>T1>T2>T3，不同处理间差异不显著。10～20 cm：不同处理变幅为1.15～1.26 g/cm3，依次为CK>T1>T2>T3，CK显著高于T3，CK与T1和T2间、T1、T2和T3间差异均不显著。20～30 cm：不同处理变幅为1.19～1.28 g/cm3，依次为CK>T1>T2>T3，CK与T1显著高于T3，CK、T1和T2间、T2与T3间差异均不显著。添加改良剂后的各处理，不同土层土壤容重均随改良剂施用量的增加而降低，10～20 cm和20～30 cm均以T3效果最好，T3较CK分别降低9.1%和6.2%。表明，土壤改良剂T20可降低植烟土壤容重，有利于改良土壤的物理性状。

注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

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

图1不同处理各土层土壤容重的变化

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

2.2 多孔改良剂对烟叶化学成分的影响

从表1可知，不同处理C3F等级烟叶烟碱、总糖和还原糖等化学成分的含量变化。烟碱、总糖和还原糖含量：不同处理变幅分别为2.55%～3.13%、26.46%～27.46%和14.74%～19.78%，依次分别为T1>T2>CK>T3、T3>T1>CK>T2和T1>CK>T3>T2。总氮、钾和氯含量：不同处理变幅分别为1.55%～1.69%、1.81%～1.90%和0.26%～0.40%，依次分别为T2>T1>T3>CK、T2=CK>T3>T1和T2>T3>CK>T1。两糖比：不同处理变幅为0.67～0.73，依次为T1>CK>T2=T3。总体看，施用T20对烟叶化学成分的含量及协调性影响不大。

表1 不同处理C3F等级烟叶化学成分的含量

2.3 多孔改良剂对烟株农艺及经济性状的影响

2.3.1 农艺性状 从表2可知，烤烟在团棵期(栽后30～35 d)和旺长期(45～50 d)的株高、茎围和叶片数等农艺性状的变化。团棵期：株高、叶长、叶宽和叶面积，不同处理的变幅分别为29.1～33.9 cm、40.9～48.9 cm、24.2～28.4 cm和630.6～882.3 cm2，依次分别为T3>T2>T1>CK，均随T20施用量的增加而增大；茎围和叶片数，不同处理的变幅分别为6.1～6.6 cm和7.7～9.0 片，依次为T1=T3>T2>CK和T2>T3>T1>CK，总体上均随T20施用量的增加而增大。旺长期：株高、茎围和叶片数，不同处理的变幅分别为59.0～70.7 cm、8.2～8.8 cm和13.8～14.9 片，依次分别为T2>T3>CK>T1、T2=T3>CK>T1和T2>T3=CK>T1。叶长、叶宽和叶面积，不同处理的变幅分别为54.7～58.3 cm、25.3～30.1 cm和877.9～1 014.5 cm2，依次分别为T3>T2>T1>CK、T3>T1>T2>CK和T3>T1>T2>CK。

表2不同处理烟株团棵期及旺长期的农艺性状

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

处理Treatment株高/cm Height茎围/cm Stem girth叶片数/片Leaf number叶长/cm Leaf length叶宽/cm Leaf width叶面积/cm2 Leaf area团棵期 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旺长期 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 经济性状 烤烟干重是烤烟品质的重要指标之一，也与烟农的经济利益密切相关。从表3可知，不同处理产量、均价和产值等经济性状的变化。产量：不同处理变幅为123.7～128.5 kg/667m2，依次为CK>T1>T2>T3，各处理间差异均不显著。均价：不同处理变幅为25.2～26.7元/kg，依次为T2>T3>T1>CK，T2显著高于CK，T1、T2和T3间、T1、T3和CK间差异均不显著。产值：不同处理变幅为3 228.6～3 396.2元/667m2，依次为T2>T1>CK>T3，各处理间差异均不显著。中上等烟率：不同处理变幅为90.1%～94.3%，依次为T2>T3>T1>CK，各处理间差异均不显著。总体看，施用T20对烟叶产量及产值影响不大，但均价和中上等烟率均有所提高，且均以T2效果最好，T2较CK分别提高5.95%和4.66%。可见，T20施用量为75 kg/667m2对烟叶经济性状具有一定的改善作用。

表3不同处理烟叶的经济性状

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

处理Treatment产量/(kg/667m2)Yield均价/(元/kg)Average price产值/(元/667m2)Output value中上等烟率/% 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 结论与讨论

土壤是烤烟赖以生长的基础[2]，贵州植烟土壤质地较粘重，有机质含量低，土壤结构较差，团粒数低[12]，不利于烟草根系对水分和养分的吸收，从而制约了烤烟产质量的提升。土壤改良剂具有降低土壤容重，增加土壤的孔隙度和持水性的特点[13-14]。T20是通过工业手段加工而成的无机矿石类改良剂[15]，可充分满足贵州土壤通气保水的需要。

施用T20可降低土壤的容重，尤其是施用量达100 kg/667m2时，可显著降低下层土壤容重，10～20 cm和20～30 cm较不施用T20分别降低9.1%和6.2%。施用T20有利于烤烟根系延伸，因为土壤密度的降低，使其阻力减小，从而土壤的板结程度大大的降低[16]。但是过量施用改良剂可能会在旺长期抑制烤烟的生长，因此建议施用量以75～100 kg/667m2为宜。

烟草作为我国当前重要的经济作物之一，对产量和品质都有较高的要求，在保证产量的条件下，提高烟叶品质更为重要[17]。试验结果表明，施用T20可一定程度上提高中上等烟率，不同处理变幅为90.1%～94.3%，添加T20各处理均高于对照，各处理间差异均不显著；但是对烟叶化学成分影响不大。烟碱含量过高或过低均对烟叶品质产生影响。目前普遍认为，国际优质烟叶的烟碱含量为1.5%～3.5%，大于3.5%。劲头太强；小于1%，劲头不足；优质烟叶的总氮含量为1.5%～3.5%，但以2.5%为最佳[18]。试验结果表明，施用改良剂的不同处理，烟碱含量为2.55%～3.13%，符合优质烟叶烟碱含量标准。不同处理烟叶总氮含量为1.58%～1.69%，施用土壤改良剂烟叶的总氮含量有所提升，烟叶品质提高。烟叶中的还原糖含量也是评价烟叶内在品质的重要指标之一，中国烤烟还原糖含量为10%～25%，一般认为品质好的烟叶还原糖含量较高[19]。研究结果表明，土壤改良剂不同施用量处理的烟叶化学成分均处于适宜性范围内；通过施用土壤改良剂可使烟叶内在成分结构进一步趋于合理，有利于提升烟叶品质。

试验结果表明，土壤改良剂对于改良土壤质地，提升烟叶质量具有一定的作用，但效果并不明显，且施用量过高可能还对烟叶化学成分产生不利影响。因此，关于土壤改良剂的最佳用量还有待进一步深入研究。