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秸秆覆盖对植烟土壤酸碱度及养分状况的影响

2019-09-10龚本华李先文唐兴贵罗占云李江胡锦贺化祥黄莺高焕晔

山地农业生物学报 2019年6期
关键词:酸碱度

龚本华 李先文 唐兴贵 罗占云 李江 胡锦 贺化祥 黄莺 高焕晔

摘要:为了防止植烟土壤养分流失,探索烟草农业的可持续发展。本试验设置稻草草苫覆盖、稻草草段覆盖、地膜覆盖、露地栽培共4个处理,采用随机区组设计,研究了秸秆覆盖对植烟土壤酸碱度及养分状况的影响。研究结果表明:机编稻草草苫覆盖可以使pH值偏低的酸性土壤,逐步改良至适宜植烟的微酸性土壤,且保持大田生育期内的土壤pH值相对稳定。秸秆覆盖能极显著地提高植烟季大田中后期的土壤有机质的含量。机编草苫覆盖能提高土壤耕作层中的全氮和碱解氮的含量,机编草苫覆盖对土壤全氮的增加较为显著,尤其在移栽后90 d增加最多,但到了移栽后120 d,則以草段覆盖最高。覆盖栽培条件下的土壤有效磷的含量总体低于露地栽培处理。稻草秸秆覆盖能提高大田中后期土壤中速效钾含量。总体来看,稻草草苫覆盖和草段覆盖可以作为烟区替代常规地膜覆盖的优先选项之一。本研究结果为烟区植烟土壤保育技术提供了参考。

关键词:秸秆覆盖方式;植烟土壤;酸碱度;养分状况

中图分类号:S1582;S572

文献标识码:A

文章编号:1008-0457(2019)06-0028-09国际DOI编码:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.06.005

Effects of Straw Mulching on pH and Nutrient Status of Tobacco Growing Soil

GONG Ben-hua1,LI Xian-wen2,TANG Xing-gui2,LUO Zhan-yun2,LI Jiang2,HU Jin1,HE Hua-xiang1,HUANG Ying1,GAO Huan-ye1*

(1College of Tobacco Science of Guizhou University,Guizhou Key Laboratory for Tobacco Quality,Guiyang,Guizhou 550025,China;2Tobacco companies of Guizhou province Qiannan Corporation,Duyun,Guizhou 558000,China)

Abstract:Due to years of cultivation and long-term application of inorganic chemical fertilizers, some tobacco fields gradually lose their nutrient balance. In order to improve the soil nutrients of tobacco planting and explore the sustainable development of tobacco agriculture, a randomized block design was used in this experimen with a total of four treatments: straw mulching, straw segment mulching, plastic film mulching and open-land cultivation treatment. The effects of straw mulching on soil pH and nutrient status were studied. The results showed that  acidic soil with low pH value treated by straw mulching can be gradually improved to slightly acidic soil, which was suitable for tobacco planting, and keep relatively stable pH value in the soil during the growing period. Straw mulching can significantly increase the content of soil organic matter in the middle and later stages of tobacco growing period. Machine-woven straw mulching not only can increase the content of total nitrogen and alkali-hydrolyzed nitrogen in soil tillage layer, but also can significantly increase the content of total nitrogen in soil, especially in 90 days after transplanting. while, that treated with straw mulching is the highest in 120 days after transplanting. The content of available phosphorus in soils under mulch cultivation was lower than that under open-land cultivation. Straw mulch can improve the content of available potassium in soils in the middle and late stages of tobacco growing period. Overall, straw mulching and straw segment mulching can be used as one of the preferred alternatives to conventional plastic film mulching in tobacco growing areas in southern Guizhou, and the results of this study provide a reference for soil conservation technology of tobacco planting in this area.

Key words:straw mulching; soil planted tobacco; pH value; nutrient status

地膜覆盖栽培技术,为烟草生长发育提供了充足的热量和水分,但大量使用会造成严重的“白色污染”,对土壤环境和养分有效性带来不利影响。提高植烟土壤养分,促进烟草农业的可持续发展,探索地膜覆盖替代材料及替代技术,通过植烟土壤的保育及改良等人工干预的方式,降低土壤污染、增加土壤肥力已经势在必行[1]。近年来,国内外学者对农田秸稈覆盖开展了较多的研究,农田秸秆覆盖对土壤理化性状的影响方面做了较多的探索,取得了显著的成果。秸秆覆盖对pH的影响方面,Yongquan W等[2]、查永丽等 [3]、薄国栋等[4]、徐国伟等[5]的研究结果表明,秸秆覆盖对土壤pH值会带来一定的影响,但其影响的大小与大田不同时期及覆盖量有关;Wang L[6]的研究表明,覆盖塑料薄膜的农地与无膜农地的土壤相比其土壤氮矿化能力变强,使得土壤pH值降低。在秸秆覆盖对土壤有机质的影响方面,武际等[7]研究表明,连续秸秆覆盖还田可以显著提高0~25 cm土层土壤有机质含量,且秸秆覆盖对表层(0~5 cm)土壤养分状况的效应更明显:郭亚利等[8] 认为,秸秆还田能增加土壤有机质,改善土壤通透性和耕性;高飞等[9]、王改玲等[10]的研究表明,在施肥基础上的秸秆覆盖进一步提高土壤总有机质含量和不同活性组分有机质含量。在秸秆覆盖对土壤全氮、碱解氮的影响方面,Zha Y L[11]的研究表明,秸秆覆盖能增加土壤碱解氮含量,覆盖量为500 kg/667m2的旱地土壤土壤碱解氮在大多数生育期内显著高于对照;Ji等[12]的研究表明,连续秸秆覆盖还田可以显著提高耕层土壤铵态氮和硝态氮的含量,并且随着秸秆覆盖还田年限的延长和用量的提高,其增幅也随之增加;李凤博等 [13]的研究证明了秸秆还田能够增加土壤全氮含量。在秸秆覆盖对土壤有效磷的影响方面,武际[7]、Zha Y L[11]、吴婕[14]等的研究表明,秸秆覆盖能增加耕层土壤有效磷含量,常轶梅等 [15]认为,土壤中速效磷的含量会随着向土壤中加入腐熟秸秆的数量而发生变化。也有其他的相关研究表明速效磷在土壤中的含量会因为秸秆还田而发生变化,但这种变化与土壤秸秆还田的时间没有太大的关系[16]。在秸杆覆盖对土壤速效钾的影响方面,吴婕[14]、Yin L Q[17]、汪可欣[18]、李月华[19]等的研究结果表明,秸秆覆盖能增加土壤速效钾的含量,查永丽等[3]认为,采烤后地烟和田烟不同秸秆覆盖处理的土壤速效钾含量较移栽前相比均有提高。

贵州黔南州年均秸秆总量高达13664万t(其中,水稻53%,玉米28%,油菜18%,烤烟2%),具备秸秆覆盖的良好资源优势[20],但尚未开展烟垄秸秆覆盖的相关研究和应用。开展秸秆覆盖方式对植烟土壤酸碱度及养分状况的影响,寻求适宜的秸秆覆盖方式,用以改良和培肥土壤,研究对促进烟田的可持续利用和烤烟种植的可持续发展,具有重要的意义。

1材料与方法

11材料

供试烤烟品种为当地主栽品种云烟87。

供试试验用地膜为幅宽90 cm,厚度为0012 mm的普通农用地膜;秸杆为当地水稻秸秆。

12试验地概况

试验于2018年4~10月在长顺县长寨镇生联村侯家院组雷打坡进行。生联村地处经度E106°23′,纬度N26°05′,属亚热带季风性湿润气候,属喀嘶特地貌,主要土壤类型为黄壤。移栽前土壤状况:pH 值 503,有机质2323 g/kg,全氮141 g/kg,碱解氮10713 mg/kg,有效磷730 mg/kg,速效钾24114 mg/kg。

13田间试验设计

按照不同覆盖方式设置4个处理:T1为机编草苫覆盖处理;T2为草段覆盖处理;T3为地膜覆盖处理;T4为裸地处理。对照采用随机区组设计,3次重复,每小区种烟4行,行距100 cm,株距65 cm,小区面积40 m2。移栽方式为双行凹形垄,井窖式移栽;覆盖稻草用量按200 kg/667m2用量换算到各小区,在移栽当天均匀覆盖在垄体上。移栽期、施肥等栽培管理技术措施按照长顺县2018年烟叶生产技术方案执行。

14调查记载项目与方法

141田间取样要求及方法

整块试验地在起垄施肥前用五点取样法取1个样品,栽后30 d、60 d、90 d、120 d在小区进行5点取样法取样,用取样器对5~20 cm土壤取样,并科学编号(样品卡上注明试验地点-试验名称-处理名称-取样日期-取样人员),每处理每次取样1 kg左右,风干后用于土壤养分测定。

142土样养分测定

土壤指标的测定在贵州省烟草品质研究重点实验室进行,测定项目有土壤全氮、pH值、有机质、碱解氮、速效钾、速效磷。参考鲍士旦[21]的方法进行土壤养分指标的测定。pH用电位法测定,有机质用油浴加热重铬酸钾氧化法-容量法测定,全氮用凯氏蒸馏法测定,碱解氮用碱解扩散法测定,速效磷用碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法测定,速效钾用乙酸铵浸提—火焰光度法测定。

15数据处理

采用Excel2010、DPS705软件进行数据统计处理。

2结果与分析

21秸秆覆盖对植烟土壤pH的影响

秸秆覆盖对植烟土壤pH值的影响见图1。

从各处理土壤pH值在移栽后30~120 d的变化趋势来看,T1(草苫覆盖)的土壤pH随时间的推移,其变化总体呈上升趋势,以移栽后30 d的pH最小,为557,以120 d的pH最大,为573,但总体变幅不大,最大变幅仅为016。从T2(草段覆盖)来看,其烟垄土壤pH随时间的推移,其变化总体呈先升后降的趋势,以移栽后60 d的pH最大,为590,以移栽后90 d的pH最低,为527,其总体变幅是四个处理中最大的,最大变幅达到了063。从T3(地膜覆盖)来看,其烟垄土壤pH随时间的推移,其变化总体呈先升后降的趋势,以移栽后30d的pH最低,为532,以栽后60 d的pH最大,为550,但总体变幅不大,最大变幅为018。从T4(露地栽培)来看,其烟垄土壤pH随时间的推移,其变化总体上也呈先升后降的趋势,但以移栽后90 d的pH最大,为562,以栽后120 d的pH最低,为532,但总体变幅不大,最大变幅为030。

从不同覆盖处理间pH差异显著性来看,在栽后30 d,以草苫覆盖处理的土壤pH值最高(557),各处理的pH值排序为T1(草苫覆盖)>T2(草段覆盖)>T4(露地栽培)>T3(地膜覆盖),四个处理间pH值达到了极显著水平。栽后60 d,以草段覆盖处理的土壤pH值最高(590),各处理的pH值排序为T2>T1>T4>T3,T2的土壤pH值极显著高于其他三个处理,T1的土壤pH值极显著高于T3、T4,T3和T4的土壤pH值差异不显著。栽后90 d,以T4的土壤pH值最高(562),各处理的pH值排序为T4>T1>T3>T2,T1、T4的土壤pH值差异不显著,但却极显著高于T2和T3,T3的土壤pH值极显著高于T2。栽后120 d,以T1的土壤pH值最高(573)。各处理的pH值排序为T1>T2>T3>T4,T1的土壤pH值极显著高于其他三个处理,T2、3、4的差异不显著。

移栽前的土壤pH值为503,与植烟土壤适宜的pH值55~65相比,该试验地土壤pH值处于偏酸范围。经过一个植烟季节后不同处理的土壤pH值均有所上升,但仅有T1的pH值恢复到适宜烤烟生长的pH范围。

22秸秆覆盖方式对植烟土壤有机质的影响

秸秆覆盖对植烟土壤有机质含量的影响见图2。

从各处理土壤有机质在栽后30~120 d的变化趋势来看,T1的土壤有机质含量随時间的推移,其变化总体呈先上升后下降的趋势,移栽后30~60 d为上升趋势,移栽后60 d达到最大(为3496 g/kg),之后则逐渐下降,以移栽后120 d的有机质含量最小(为1885 g/kg),总体变幅为1661 g/kg。T2的烟垄土壤有机质含量随时间的推移,其变化总体呈“升-降-升”的趋势,以移栽后60 d和120 d的有机质含量相对较高,90 d和30 d的土壤有机质含量相对较低,最大变幅为78 g/kg。T3的烟垄土壤有机质含量随时间的推移,其变化总体呈先升后降的趋势,以移栽后60 d的有机质含量最高,为3115 g/kg,以栽后120 d的有机质含量最低,为1890 g/kg,最大变幅为1225 g/kg。从T4的烟垄土壤有机质含量随时间的推移,其变化总体上也呈先升后降的趋势,以移栽后60 d的有机质含量最大,为3273 g/kg,以栽后120 d的有机质含量最低,为1779 g/kg,最大变幅为1494 g/kg。

从不同覆盖处理间有机质含量差异显著性来看,在栽后30 d,以T3的土壤有机质含量最高(2507 g/kg),各处理的有机质含量排序为T3>T4>T1>T2,T3、T4的有机质含量差异不显著,但均极显著高于T1、T2,T1的土壤有机质含量极显著高于T2。栽后60 d,以T1的土壤有机质含量最高(3496 g/kg),各处理的有机质含量排序为T1>T4>T3>T2,不同处理间的有机质含量均达到极显著水平。栽后90 d,以T1的土壤有机质含量最高(3052 g/kg),各处理的有机质含量排序为T1>T4>T3>T2,T1的土壤有机质含量极显著高于其他3个处理,T3、T4的土壤有机质含量差异不显著,但都极显著高于T2。栽后120 d,以T2的土壤有机质含量最高(2770 g/kg),各处理的有机质含量排序为T2>T3>T1>T4,各处理间土壤有机质含量差异达极显著水平。

从移栽前的土壤有机质含量2323 g/kg来看,该试验地土壤有机质含量处于适宜范围。经过一个植烟季节后,除T2的土壤有机质比移栽前有所上升外,其余处理的土壤有机质含量均有有所下降,降到了适宜水平范围(15~30 g/kg)的下限区域。

23秸秆覆盖方式植烟土壤全氮的影响

不同覆盖方式的土壤全氮含量见图3。

从各处理土壤全氮在栽后30~120 d的变化趋势来看,T1的土壤全氮含量随时间的推移,其变化总体呈先上升后下降的趋势。移栽后30~90 d为上升趋势,移栽后90~120 d为下降趋势,以栽后90 d达到最大(为164 g/kg),以移栽后30 d的全氮含量最小(为119 g/kg),总体变幅为045 g/kg。T2的烟垄土壤全氮含量随时间的推移,其变化总体在30~60 d几乎没变化,60~90 d略有上升,90~120 d变化不大,但总体变幅非常小,仅为004 g/kg。T3的烟垄土壤全氮含量随时间的推移,其变化呈先升后降的趋势,以移栽后60 d的全氮含量最高,为154 g/kg,之后则逐渐下降,以栽后30 d的全氮含量最低,为117 g/kg,最大变幅为037 g/kg。T4的烟垄土壤全氮含量随时间的推移,其变化总体上也呈先升后降的趋势,以移栽后60 d的全氮含量最高,为148 g/kg,以栽后120 d的全氮含量最低,为124 g/kg,最大变幅为024 g/kg。

从不同处理间全氮含量差异显著性来看,在栽后30 d,以T4的土壤全氮含量最高(137 g/kg),各处理的全氮含量排序为T4>T2>T1>T3,不同处理间全氮含量差异不显著。栽后60 d,以T3的土壤全氮含量最高(154 g/kg),各处理的全氮含量排序为T3>T4>T1=T2,T3、T4的土壤全氮含量差异不显著,T1与T2的土壤全氮含量差异不显著,但T3、T4的土壤全氮含量与T1、T2的差异达极显著水平。栽后90 d,以T1的土壤全氮含量最高(164 g/kg),各处理的全氮含量排序为T1>T4>T2>T3,T1的土壤全氮含量极显著高于T4,T4的极显著高于T2和T3,T2与T3的差异不显著。栽后120 d,以T2的土壤全氮含量最高(131 g/kg),各处理的全氮含量排序为T2>T3>T4>T1,但各处理间土壤全氮含量差异不显著。

从移栽前的土壤全氮含量2323 g/kg来看,该试验地土壤全氮含量处于适宜范围。经过一个植烟季节后,除T2的土壤全氮比移栽前有所上升外,其余不同处理的土壤全氮含量均有所下降且降到了适宜水平范围(15~30 g/kg)的下限区域。

24秸秆覆盖方式植烟土壤碱解氮的影响

不同覆盖方式的土壤碱解氮含量测定结果见图4。

从各处理土壤碱解氮在栽后30~120 d的变化趋势来看,T1的土壤碱解氮含量随时间的推移,其变化总体呈“升-降-升”的趋势,移栽后30~60 d为上升趋势,且以栽后60 d的碱解氮最高,移栽后60~90 d为下降趋势,栽后90~120 d又略有升高,以移栽后30 d的碱解氮含量最小(8848 mg/kg),总体变幅为16167 mg/kg。T2的烟垄土壤碱解氮含量随时间的推移,其变化总体呈上升趋势,在移栽后120 d达到最大(35840 mg/kg),在30 d~60 d~90 d的变化不大,但总体变幅在4个处理中为最大,达26655 mg/kg。T3的烟垄土壤碱解氮含量随时间的推移,其变化趋势类似于T2,前期的土壤碱解氮含量相对较低且变幅不大,以移栽后120 d的土壤碱解氮最高(26039 mg/kg),其最大变幅为16236 mg/kg。T4的烟垄土壤碱解氮含量随时间的推移,其变化总体上也呈“升-降-升”的趋势,以移栽后120 d的碱解氮含量最高,为29270 mg/kg,以栽后30d的碱解氮含量最低,为7527 mg/kg,最大变幅为21743 mg/kg。

从不同覆盖处理间碱解氮含量差异显著性来看,在栽后30 d,以T3的土壤碱解氮含量最高(10633 mg/kg),各处理的碱解氮含量排序为T3>T2>T1>T4,不同處理间碱解氮含量差异达极显著水平。栽后60 d,以T1的土壤碱解氮含量最高(25005 mg/kg),各处理的碱解氮含量排序为T1>T4>T2>T3,4个处理间的土壤碱解氮含量差异均达显著水平,T1与T4的土壤碱解氮含量差异未达到极显著水平,但它们与T2、T3之间差异达极显著水平。栽后90 d,以T1的土壤碱解氮含量最高(15495 mg/kg),各处理的碱解氮含量排序为T1>T4>T3>T2,T1与T4差异不显著,但T1、T4与T2和T3之间的差异达极显著水平。栽后120 d,以T2的土壤碱解氮含量最高(35840 mg/kg),各处理的碱解氮含量排序为T2>T4>T3>T1,各处理间土壤碱解氮含量差异均达极显著水平。

从移栽前的土壤碱解氮含量10713 mg/kg来看,该试验地土壤碱解氮含量处于适宜范围(80~120 mg/kg)。经过一个植烟季节后,各处理的土壤碱解氮均比移栽前有所上升,以T2的最大(上升25127 mg/kg)。

25秸秆覆盖方式对植烟土壤有效磷的影响

不同覆盖方式的土壤有效磷含量见图5。

从各处理土壤有效磷在栽后30~120 d的变化趋势来看,T1的土壤有效磷含量随时间的推移,其变化总体呈“先降后升”的趋势,移栽后30~60~90 d呈下降趋势,且以栽后90 d的有效磷最低(576 mg/kg),移栽后90~120 d呈上升趋势,以栽后120 d的土壤有效磷含量最高(3691 mg/kg),总体变幅为3115 mg/kg。T2的烟垄土壤有效磷含量随时间的推移,其变化总体呈先升后降的趋势,在移栽后60 d达到最大(3053 mg/kg),之后便呈下降趋势,在移栽后120 d降到最低(1693 mg/kg),总体变幅为1400 mg/kg。T3的烟垄土壤有效磷含量随时间的推移,其变化趋势为“升-降-升”,30~60 d为上升趋势,60~90 d为下降趋势,90~120 d又呈上升趋势,以移栽后60 d的土壤有效磷最高(4294 mg/kg),以移栽后30 d的土壤有效磷含量最低(1038 mg/kg),其最大变幅为3256 mg/kg。T4的烟垄土壤有效磷含量随时间的推移,其变化总体上也呈“升-降-升”的趋势,以移栽后60 d的有效磷含量最高,为4400 mg/kg,以栽后90 d的有效磷含量最低,为2217 mg/kg,最大为2183 mg/kg。

从不同覆盖处理间有效磷含量差异显著性来看,在栽后30 d,以T4的土壤有效磷含量最高(3901 mg/kg),各处理的有效磷含量排序为T4>T2>T1>T3,不同处理间有效磷含量差异均达极显著水平。栽后60 d,以T4的土壤有效磷含量最高(4400 mg/kg),各处理的有效磷含量排序为T4>T3>T2>T1,4个处理间的土壤有效磷含量差异均达显著水平,T3与T4的土壤有效磷含量差异未达到极显著水平,但它们与T2、T3之间差异均达极显著水平。栽后90 d,以T4的土壤有效磷含量最高(2217 mg/kg),各处理的有效磷含量排序为T4>T2>T3>T1,4个处理间的差异达显著水平,除T2与T3之间差异未达极显著水平外,其余处理间的差异达极显著水平。在栽后120 d,以T4的土壤有效磷含量最高(4267 mg/kg),各处理的有效磷含量排序为T4>T1>T3>T2,T1、T3之间未达显著水平外,其余处理间的土壤有效磷含量差异均达极显著水平。

从移栽前的土壤有效磷含量730 mg/kg来看,该试验地土壤有效磷含量处于缺乏的范围(5~10 mg/kg)。经过一个植烟季节后,各处理的土壤有效磷均比移栽前上升,以T4的上升幅度最大(上升了3537mg/kg)。

26秸秆覆盖方式对植烟土壤速效钾的影响

不同覆盖方式的土壤速效钾含量见图6。

从各处理土壤速效钾在栽后30~120 d的变化趋势来看,T1的土壤速效钾含量随时间的推移,其变化总体呈先降后升的趋势,移栽后30~60 d为下降趋势,且以栽后60 d的速效钾最低(16309 mg/kg),移栽后60~120 d为上升趋势,以移栽后120 d的速效钾含量最高(40769 mg/kg),总体变幅为24460 mg/kg。T2的烟垄土壤速效钾含量随时间的推移,其变化总体呈“降-升-降”的趋势,以移栽后90 d为最大(40836 mg/kg),以移栽后120 d的土壤速效钾最低(35838 mg/kg),但总体变幅在4个处理中为最低,为4998mg/kg。T3的烟垄土壤速效钾含量随时间的推移,其变化趋势为“升-降-升”,30~60 d为上升趋势,60~90 d为下降趋势,90~120 d又转为上升趋势,以移栽后60 d的土壤速效钾含量最高(44017 mg/kg),以移栽后90 d的土壤速效钾最低(30650 mg/kg),其最大变幅为13367mg/kg。T4的烟垄土壤速效钾含量随时间的推移,其变化总体上呈先降后升的趋势,以移栽后30 d的速效钾含量最大,为56887 mg/kg,以栽后60 d的速效钾含量最低,为36607 mg/kg,最大为20280 mg/kg。

从不同覆盖处理间速效钾含量差异显著性来看,在栽后30 d,以T4的土壤速效钾含量最高(56887 mg/kg),各处理的速效钾含量排序为T4>T2>T3>T1,不同处理间速效钾含量差异达极显著水平。栽后60 d,以T3的土壤速效钾含量最高(44017 mg/kg),各处理的速效钾含量排序为T3>T2>T4>T1,T2、T4的差异不显著,但它们与T1、T3之间的差异达极显著水平,。栽后90d,以T2的土壤速效钾含量最高(40836 mg/kg),各处理的速效钾含量排序为T2>T4>T3>T1,各处理间的差异达极显著水平。栽后120 d,以T3的土壤速效钾含量最高(40852 mg/kg),各处理的速效钾含量排序为T3>T4>T1>T2,T1、T3、T4土壤速效钾含量几乎接近,差异不显著,但极显著高于T2。

从移栽前的土壤速效钾含量24114 mg/kg来看,该试验地土壤速效钾含量属丰富(220~350 mg/kg)。经过一个植烟季节后,各处理的土壤速效钾均比移栽前有所上升。

3结论与讨论

(1)机编稻草草苫覆盖可以使pH值偏低的酸性土壤,逐步改良至适宜植烟的微酸性土壤且在大田生育期内维持相对稳定。酸碱度是土壤的基本性质之一,影响着土壤养分的存在状态、转化及有效性[22]。虽然烟草对于土壤酸碱度的适应范围较为广泛,但生产优质烟适宜的pH范围为55~65[23]。本研究表明,机编草苫能将移栽前相对偏酸的土壤pH值(pH503)调整到最适宜烤烟生长的微酸性范围(pH55~65),且最大变幅在4个处理中最小(仅为016),土壤pH环境相对稳定。而其余处理的土壤pH值波动均较大,且多数时段都处于相对偏酸的范围。这可能与机编草苫相对致密、遮光带来覆盖土壤环境的温度、水分及通气情况相对稳定有关。土壤酸碱度变化与肥料的种类及作物选择性吸收、土壤有机质分解、土壤微生物活动以及根系分泌物等均有关系,草苫覆盖引起的酸性植烟土壤pH值改良优化的机理值得深入研究。

(2)秸秆覆盖能极显著地提高植烟季大田中后期土壤有机质的含量。本研究表明,虽然在移栽后30 d的土壤有机质以常规地膜覆盖处理增加最多,但在移栽后60~90 d,则以机编草苫覆盖处理的有机质增加最多,较对照高1434 g/kg;移栽后120 d,草段覆盖处理增加最高,较对照高991 g/kg。由此可见,机编草苫覆盖和草段覆盖处理对植烟土壤有机质的补充有较大作用。这与武际[8]、李正凤[24]等的研究结果较为一致。

(3)机编草苫覆盖能提高土壤耕作层中的全氮和碱解氮的含量。本研究结果表明,机编草苫覆盖对土壤全氮的增加较为显著,尤其在移栽后90 d增加最多,较0 d高出023 g/kg。在移栽后30~90 d,机编草苫覆盖处理的土壤碱解氮含量都高于对照,但到了移栽后120 d,则以草段覆盖最高,较对照处理高657 mg/kg。本研究结果表明,秸秆覆盖能增加土壤全氮与碱解氮含量,与李凤博[13]、吴婕[14]等的研究结果较为一致,表明了秸秆覆盖在防止土壤贫瘠方面是植烟土壤保育的良好措施之一,但必须关注在一定程度上增加的氮素释放对烟株生长及正常成熟的影响。

(4)覆盖栽培条件下土壤有效磷含量较露地栽培条件下的相对要低。本研究结果表明,在栽后30~120 d,所有覆盖处理土壤有效磷含量均低于露地处理。尤其在移栽后30 d,露地处理的有效磷含量与覆盖处理的差距最大,但随着时间的推移,这种差异总体上呈逐渐减小的趋势。本研究中土壤有效磷呈现的这种变化趋势,反映了覆盖与露地条件对土壤磷素释放的影响趋势,但与武际[7]、Zha Y L[11]等认为的秸秆覆盖能增加土壤有效磷含量的研究结果相反,具体原因有待深入研究。

(5)秸秆覆盖栽培能提高烤烟大田中后期土壤耕层中速效钾的含量。本研究表明,在移栽后60 d以前,土壤速效钾以地膜覆盖和露地处理的最多,但在栽后90 d和120 d,则以秸秆覆盖处理的相对较多。

土壤是一个开放的环境,在烤烟生长季节的土壤酸碱度及养分状况的变化受施肥前的土壤本底养分状况、施肥量、施肥技术、烟株生长过程中对养分的吸收状况以及降水导致的养分流失等综合因素的影响。烟垄秸秆覆盖既不同于地膜覆盖,也有别于露地栽培,秸秆覆盖下的土壤温湿度及透气性等微生态环境的改变,以及秸秆覆盖本身对土壤有机质的增加,可能是引起土壤酸碱性及养分状况改变的重要原因。本研究中,从稻草秸秆不同覆盖方式下的植烟土壤酸碱度及土壤养分变化可以看出,稻草草苫覆盖、草段覆盖替代地膜覆盖,对土壤pH值及主要土壤养分均有良好的影响,可作为替代地膜覆盖栽培的途径之一。

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