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作物茬口对植烟土壤养分及烤烟产量的影响

2019-09-06陈彦春卜婷杨军杰李致新郭芳阳

现代农业科技 2019年7期
关键词:土壤养分烟草产量

陈彦春 卜婷 杨军杰 李致新  郭芳阳

摘要在大田条件下,研究了玉米、甘薯、大豆、烟草4种作物茬口对植烟土壤养分及烟草产量、产值的影响。结果表明,4种作物茬口的土壤容重以烟草茬较高、玉米茬最低;土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量则表现为玉米茬>煙草茬>豆茬、甘薯茬;烟叶产量则以玉米茬、豆茬较高,烟草茬最低;产值则以甘薯茬、豆茬较高,烟草茬最低。因此,豫西烟区以甘薯茬、豆茬作为烟草的前茬较为适宜。

关键词 烟草;作物茬口;土壤养分;产量

中图分类号 S572

文献标识码 A

文章编号 1007-5739(2019)07-0012-03

作物茬口是指作物轮作连作中前作给予后茬作物各种影响的前茬作物及其茬地的总称。不同作物摄取营养物质的类型和数量不同,作物收获后土壤中残留的营养物质也有差别,根系分泌物、病虫草害也不尽相同,这就形成了不同作物的茬口特性-31。不同的作物茬口对烟草的生长发育及内在品质有显著的影响,尤其是近年来,随着化肥和除草剂的大量使用,前茬作物的茬口对后茬作物的影响更为显著。前人已对不同茬口作物的生长及产量进行了较为深入的研究,但这些研究多集中在对其产量性状的研究上,而对不同茬口植烟土壤的营养性状的研究还不多见。本文研究了玉米、甘薯、烟草、大豆等4种豫西地区较为常见的烟草前茬,探讨了不同前茬的土壤营养特性及对烟草产量的影响。

1材料与方法

1.1试验地概况

在豫西地区选择玉米、大豆、甘薯、烟草4种种植面积比较大的作物前茬为研究对象。该地区属半湿润易旱地区,年降水量600mm左右,年均气温14.7C。年日照时数2291.6h,全年无霜期为184~224d。试验田土壤为红黏土,土壤基础养分状况为pH值8.16、有机质14.2g/kg、碱解氮73.15mg/kg、有效磷6.61mg/kg、速效钾176.8mg/kg。

1.2试验设计

试验共设4个茬口处理,分别为玉米茬、大豆茬、甘薯茬烟草茬。试验采取大区对比方法进行,每区面积666.7m2。烟草种植采用起垄栽培,垄距100cm,垄高30cm左右,起垄时条施烟草专用复合肥600kg/hm2作基肥,起垄后覆盖地膜。供试烤烟品种为秦烟96。烟苗于5月初进行移栽,种植密度为16500株/hm2,田间管理参照优质烟栽培技术规范进行管理。

1.3测定项目及方法

土壤样品制备:土壤采集遵循完全随机的原则,在每个田块选10~15个点,分别于烟草团棵期、旺长期、成熟期进行土壤取样,采集烟株根系周围的土壤,混合制样后备用。

土壤容重采用环刀法测定;土壤有机质含量采用重铬酸钾滴定法测定,碱解氮采用碱解扩散法测定,有效磷采用钼锑抗比色法测定,速效钾采用火焰光度法测定。

烟草叶片SPAD值测定:使用便携式SPAD-502叶绿素仪,对各烟株同一叶位(从下至上团棵期选用第8~10片,团棵后选取第10~12片)叶片,重复测定3次SPAD值。

烟叶产量测定:每处理随机选取3个样段,每样段面积50m2,于烟叶工艺成熟时分样段采收编杆装炕,采用三段式烘烤工艺,烘烤结束后按照《烤烟》(GB2635-92)进行分级,分别称重计产计值。

1.4数据分析

试验数据采用Excel2003进行整理,并用SAS进行统计分析,计算各指标的均值、标准差,并进行差异显著性检验,最后用Excel绘制相应的图表。

2结果与分析

2.1作物茬口对烟草种植土壤容重的影响

土壤容重直接反映土壤松紧度,是影响植物根系生长和物质吸收的重要因素。土壤坚实度大,必然影响根系往深处伸延和养分摄取,最终影响植株地上部分干物质累积。适合烤烟生长的土壤容重一般为1.10~1.30g/cm3,如果土壤的容重大于1.35g/cm',将会抑制烟草根系的生长0。由图1可知,旺长期,烟草茬烟田土壤容重为最高(1.353g/cm),甘薯茬容重最低。在烟草的生育期内,豆茬、甘薯茬烟田土壤容重均在1.10~1.30g/cm3范围内,表明甘薯茬、豆茬土壤更有利于烟株根系的生长。

2.2作物茬口对烟草种植土壤养分的影响

土壤有机质是土壤的重要组成成分,其存在和改变影响着土壤一系列的理化和生物学性状,是土壤肥力形成的物质基础。土壤有机质含量是土壤肥力高低的一项重要标志,增加土壤有机质能够改善土壤的理化性状,提高土壤的保肥供肥能力"。由图2可以看出,在烤烟生长过程中,不同作物前茬烟田土壤有机质含量均呈逐渐降低的趋势。团棵期,土壤有机质含量表现为玉米茬>豆茬>烟草茬>甘薯茬,且烟草茬和甘薯茬差异不显著;成熟期,土壤有机质含量表现为玉米茬>烟草茬>豆茬>甘薯茬。说明在烤烟生长过程中,甘薯茬、豆茬烟田土壤有机质降解多,含量降低,能使烟株较好地利用土壤中的有机质,为烤烟生长提供所需养分。

氮是作物生:长需要量最多的必需营养元素之一。土壤中氮素含量适中,不仅能增加烟草株高、烟叶叶面积及新叶的生长速度,还有利于协调烟叶中内在化学成分含量,促进烤烟良好品质的形成"2。由图3可以看出,随着烤烟的生长发育,土壤碱解氮含量呈先增高后降低的趋势,且在旺长期达到高峰。旺长期,甘薯茬、玉米茬烟田的土壤碱解氮含量增长较快;成熟期,玉米茬烟田的土壤碱解氮含量最高,与其他3个茬口相比差异显著。烟叶成熟期土壤速效氮含量过高会影响烟株由氮代谢向碳代谢转变,造成烟叶贪青晚熟,不利于烟叶适时落黄采收。

磷对生物有机体的新陈代谢具有重要作用。土壤中的磷素经烟株吸收后,能够促进烟株碳水化合物的代谢、分解和运输,促进烟叶成熟,增进烟叶色泽,增加香味,改善烟叶的内在品质031。由图4可以看出,随着烟草的生长发育,4种茬口的土壤有效磷含量均呈先增高后降低的趋势。,旺长期,土壤有效磷含量的增加能充分满足烟株对磷素的需求有利于烟株正常生长;成熟期,玉米茬、烟草茬烟田土壤速效磷含量较甘薯茬、豆茬高,说明甘薯茬、豆茬烤烟在生长发育过程中充分吸收利用了土壤中的有效磷,有利于烤烟生长及品质形成。

钾是烟草生育所需要的三大营养元素之一,烟草对钾的吸收量比较大,对钾素的吸收是氮素的1.4倍、是磷素的3.5倍。施用钾肥能够改善烟草叶片色泽、身份、燃烧性和吸湿性,含钾量高的烟叶田间成熟好。钾还可以改善烟叶的香气质量,能够增加烟叶的燃烧性和阴燃持火力。土壤速效钾含量对烟叶质量的提高具有重要的作用4。由图5可以看出,随着烟草的生长发育,4种作物茬口的土壤速效钾含量呈逐渐增高的趋势。团棵期,4种茬口烟田的土壤速效钾含量相差不大;旺长期,玉米茬烟田的土壤速效钾含量与另外3种茬口相比显著增加;成熟期,甘薯茬烟田土壤速敚钾含量最低,另外3种茬口土壤速效钾含量差异不显著。

2..3作物茬口对烟草SPAD值的影响

叶绿素(Chl)是一切进行光合作用的植物细胞共有的组分,是植物进行光合作用的重要色素。SPAD值代表了植物叶片中叶绿素含量的多少,SPAD值越大表明叶绿色含量越高。由图6可以看出,不同作物前茬烟叶SPAD值在整个生育期呈先升高后降低的趋势。成熟期,玉米茬烟株SPAD值较高,甘薯茬、烟草茬烟株SPAD值相对较低,玉米茬烟株SPAD值与其他茬口烟株SPAD值相比差异达到显著水平,表明甘薯茬有利于烟叶适时落黄成熟,而玉米茬烟株后期生长过旺、叶绿素含量高、易造成烟株贪青晚熟。

2.4作物茬口对烟叶产量、产值的影响

由表1可以看出,玉米茬的烤烟产量最高,豆茬、甘薯茬次之,烟草茬最低;产值表现为甘薯茬>豆茬>玉米茬>烟草茬;上等烟比例以甘薯茬、豆茬较高,玉米茬次之,烟草茬最低。由于甘薯茬、豆茬烤烟上等烟比例高,因而甘薯茬烤烟的产值最高;玉米茬烤烟的产量虽然最高,但由于其上等烟比例较低,故其产值较低。

3结论与讨论

茬口特性是在一定的气候、土壤条件下栽培作物本身的生物学特性及其耕作栽培措施对土壤共同作用的结果,不同作物茬口特性不同。徐文修等1研究表明,不同作物茬口土壤有机质、速效养分含量均高于连作棉田。也有研究认为,不同茬口的土壤有机质含量为玉米>其他作物>烟草>豆类和甘薯,各茬口土壤有效氮含量为玉米>甘薯>其他作物>"豆类和烟草。本试验结果表明,玉米茬土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量高于甘薯烟草、豆科等茬口。

甘薯在生:长发育过程中,氮肥需求量较少,土壤中残留氮素少;玉米较甘薯吸收较多的氮、磷元素,但由于玉米需氮量高,施肥量大,因而玉米茬土壤残留氮素多,土壤残留氮素含量偏高,会造成烟叶后期贪青晚熟,烘烤难,烤后品质较差。而且,近年来随着除草剂的大量应用,玉米田除草剂残留量有增加的趋势。因此,人们普遍认为甘薯是烟草的理想前茬,玉米一般不适合作煙草的前茬[20-21。豆科作物在生长过程中与固氮菌共生形成根瘤,根瘤菌能够固定大气中的氮素,增加土壤中氮素含量,且豆科作物施肥量少,土壤营养相对均衡。因此,豆茬也适宜作为烟草的前茬。

土壤容重以烟草茬较高,玉米茬较低;土壤有机质、碱解氮有效磷、速效钾含量则为玉米茬>烟草茬>豆茬、甘薯茬;烟叶产量则以玉米茬、豆茬较高,烟草茬最低;产值则以甘薯茬、豆茬较高,烟草茬最低。

甘薯茬烟叶土壤养分适宜,烟株生长协调,烤烟内在品质较好,是烤烟较为理想的前茬;其次为豆茬;玉米茬土壤中残留氮素较多,容易造成烟株旺长,过多的氮素还会造成烟株贪青晚熟,烘烤难,烤后品质差,效益低;烟草是不耐连作作物,长期连作的烟田病害加重,烟株生长缓慢,叶片成熟度差,烤后烟叶内在化学成分不协调,产量及品质都较差。因此,豫西烟区以甘薯茬、豆茬作为烟草的前茬较为适宜。

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