八种绿肥对土壤营养和烤烟产质量的影响

2020-01-18李集勤黄振瑞杨少海卢钰升熊飞顾文杰李淑玲

中国烟草科学 2020年6期

李集勤黄振瑞杨少海卢钰升熊飞顾文杰李淑玲

摘要：为筛选出广东韶关烟区适宜的绿肥种类，以光叶紫花苕子、黑麦草、紫花苜蓿、箭舌豌豆、草木樨、田箐、紫云英、红花三叶草等8种绿肥为研究对象，通过大田试验研究了其对土壤营养和烤烟产质量的影响。结果表明，箭舌豌豆和紫花苜蓿处理的烟株株高显著高于对照18.35%以上，其农艺性状综合表现最好，二者的产量和产值均显著高于对照30%以上。所有处理的总糖和还原糖含量偏高，但各绿肥处理均提高了上部叶的钾含量。大部分绿肥种类翻压后土壤pH有下降的趋势，箭舌豌豆处理有机质、速效磷和速效钾含量分别较对照提高4.719%、9.42和5.36%，其土壤转化酶、脲酶和脱氢酶活性分別较对照提高5.1%、18.22%和12.09%。从提高烟叶产质量和改善植烟壤养分状况双重角度考虑，箭舌豌豆可以作为广东烟田土壤保育的适宜绿肥种类。

关键词：绿肥;广东;烟叶产质量;土壤养分

当前，我国烟叶生产中，因过度追求烟叶产量，普遍存在重化肥轻有机肥的情况，从而导致多地出现植烟土壤板结、有机质含量減少、地力衰退等现象，影响优质烟叶的生产。农业农村部在2015年制定的《到2020年化肥使用量零増长行动方案》中提出“环保施肥”理念，指出华南地区的施肥原则之一为推广積秆还田技术，増施有机肥，适宜区域恢复发展冬闲田绿肥种植，并提出大力开展耕地质量保护与提升，用耕地内在养分替代外来化肥养分等重点任务。因此，开展烟田耕层土壤保育相关工作势在必行。

绿肥培肥是烟田土壤保育的重要途径之一，据报道，云南、贵州叫、四川、湖南湖北、福建等多个生态烟区开展了绿肥还田培肥植烟土壤的应用研究和示范，并取得一定成效。

据叶协锋等报道，与对照相比，翻压绿肥的各处理土壤脲酶、酸性磷酸、蔗糖酶、过氧化氢酶活性，土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾等含量均有不同程度增加。张久权等通过绿肥压青后，发现烤烟产量、均价和上等烟比例均增加，煙叶总氮含量、中上部叶钾含量均有提高。江智敏等在湘西多年定位绿肥翻压试验表明，随着绿肥翻压年限的增加，烤烟的株高、茎围、最大叶宽、产量和产值呈正向增加，其中以翻压箭舌豌豆和黑麦草的效果最好，二者较对照均増产17%以上。不同绿肥种类在不同生态条件下适应性不尽一致，因此需要结合当地气候、土壤等实际条件进行烟叶生产适用性筛选。目前，关于广东烟区特别是粤北烟区绿肥培肥植烟土壤的研究尚未见报道。为筛选出适宜广东烟区生态条件的绿肥种类，本研究通过大田试验分析了常用的8种绿肥翻压对植烟土壤营养及烤烟产质量的影响，以期为广东烟田土壤保育提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验地点概况

试验于2018-2019年在广东省韶关市乳源瑶族自治县大桥镇进行，当地平均海拔650m，最低气温-5℃，最高气温38.6℃，常年平均气温17.8℃年降雨量1680mm以上，无霜期为280d，植烟土壤类型为石灰岩水稻土，基础养分状况为pH6.32，有机质含量2941gkg，碱解氮含量92.57mgkg，速效磷含量31.63mgkg，速效钾含量207.00mg/kg全氮含量1.66gkg，全磷含量0.61gkg，全钾含量8.13g/kg。

1.2试验设计

试验共设9个处理，分别为：光叶紫花苕子、黑麦草、紫花苜蓿、箭舌豌豆、草木樨、田箐、紫云英、红花三叶草、冬闲休耕。供试烤烟品种为当地主栽烤烟品种粤烟97，随机区组设计，3次重复每个小区面积31.2m2，植烟40株。所有绿肥于2018年9月25日播种，绿肥生育期间不施肥，于2019年2月5日进行绿肥翻压（翻压生物量：光叶紫花苕子33183kghm2，黑麦草36750kghm2，紫花苜蓿21143kghm2，箭舌豌豆31172kghm2，草木樨19203kg/hm2，田箐20050kghm2，紫云英35707kghm2，红花三叶草23527kghm2。绿肥含氮量2.54%4.91%、含磷量0.06%～0.34%、含钾量3.20%～5.5%），3月10日选取整齐一致的烟苗移栽。每个小区其他大田管理措施和施肥水平保持一致。

1.3测定指标及方法

1.3.1烟株农艺性状及烟叶化学成分于圆顶期在每个小区选取代表性烟株5株，按照YC/T1422010测定株高、节距、叶片数、最大叶长、宽等指标;烟叶调制后，按照GB26351992对初烤烟叶进行外观评价和分级;每个小区选取中部叶和上部叶各2kg用于内在化学成分测定，还原糖、总糖、总烟碱、总氮、钾、氯、蛋白质含量等指标检测方法参照文献进行。

1.3.2土壤养分及酶活性在种烟前和烟叶采摘结束后，分别在每个小区按照五点法采集两棵烟株间0～20cm土层土样，混合均匀，自然风干，平分成两份，一份作土壤养分指标检测另一份过1mm筛后用于相关土壤酶活性测定。

土壤酶活性指标测定151：土壤磷酸酶采用2，6双溴苯醌氯酰亚胺比色法，土壤脲酧采用靛酚蓝比色法，土壤转化酶采用3，5-二硝基水杨酸比色法，土壤脱氢酶采用氯化三苯基四氮唑比色法（TC法）。

土壤养分指标测定：土壤pH用酸度计电位法水土比（m）为2.5：1，有机质含量采用重铬酸钾法，碱解氮采用碱解扩散法，有效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法，速效钾采用醋酸铵浸提火焰分光光度法。

1.4数据处理方法

采用Excel2010和DPS7.05软件进行数据整理和数据分析。

2结果

2.1农艺性状

如表1所示，除黑麦草处理外，其他处理的株高、有效叶片数、最大叶宽和最大叶面积均大于对照。其中株高以紫花苜蓿处理最高，紫云英和箭舌豌豆处理次之，三者均较对照高18.35%以上，与对照差异显著有效叶片数以紫花苜蓿和箭舌豌豆处理最多，二者较对照高2.03%;最大叶宽和最大叶面积均以箭舌豌豆处理最大，二者分别较对照显著高36.17%和43.90%，苜蓿处理次之。总的来看，箭舌豌豆和紫花苜蓿处理农艺性状缐合表现最好。

2.2经济性状

如表2所示，除光叶紫花苕子处理外，其他绿肥处理的烟叶产量、产值均大于对照，其中以苜蓿处理的产量最高，以箭舌豌豆处理的产值最高，者的产量和产值均较对照高30%以上，与对照差异显著;上中等烟比例以黑麦草处理最高，较对照高14.52%，与对照差异显著;均价以箭舌豌豆处理最高，较对照高16.47%，与对照差异显著。总的来看，箭舌豌豆处理的烟叶经济性状综合表现最优，苜蓿和田箐处理次之。

2.3化学成分

烟叶化学成分协调性在一定程度上反映烟叶的内在质量，一般认为优质烟叶的还原糖含量要求为16%～18%，总糖含量18%～22，烟碱含量1.5%-3.5%，钾含量2%以上，总氮含量1.5%～3.5%，氯含量1%以下，还原糖烟碱在8～12之间，总氮/烟碱以1或小于1为宜叫。如表3所示，所有处理的烟叶总糖和还原糖含量均超出适宜范围。大部分处理的烟碱含量较为适宜，其中中部叶以紫花苜蓿处理（2.24）最高，上部叶以光叶紫花苕子（2.42%）处理最高，均与对照差异显著。黑麦草、草木樨等处理的烟碱含量偏低。所有处理的烟叶总氮、氯和钾含量均在适宜范围内，以紫云英处理的氯含量最低，但与对照差异不显著，红花三叶草处理的中部叶钾含量最高（3.08%），所有绿肥处理的上部叶钾含量均高于对照，以光叶紫花苕子处理最高（2.80%），与对照差异显著。除光叶紫花苕子处理的上部叶外，其他处理的烟叶糖碱比均偏高。烟叶氮碱比以紫花苕子、苜蓿和紫云英处理的较为适宜，且与对照差异显著。整体上看，相对于其他处理，苜蓿处理、紫云英处理、光叶紫花苕子和箭舌豌豆处理的内在化学成分较为协调。

2.4土壤养分状况

如表4所示，除红花三叶草处理外，其他处理土壤pH均小于对照，但差异不显著。有机质含量以箭舌豌豆处理最高，较对照高4.71%，黑麦草和紫花苕子处理低于对照。碱解氮含量除黑麦草和草木樨处理低于对照外，其他处理含量均高于对照或与对照相当，其中以苜蓿处理最高，较对照高1157%，與对照差异显著。速效磷含量以田箐处理最高，较对照高32.51%，差异显著，草木樨和箭舌豌豆次之，分别较对照高10.94%和9.42%，紫花苕子和黑麦草处理含量低于对照。速效钾含量以田箐处理最高，箭舌豌豆次之，二者分别较对照高31.96%和5.36%。总的来看，大部分种类的绿肥翻压后土壤pH有下降的趋势，箭舌豌豆和田箐处理相对其他处理土壤养分提升较多。

2.5土壤活性

如表5所示，箭舌豌豆处理和紫云英处理的土壤转化酶活性高于对照，分别较对照提高55.11%和1177%，前者与对照差异显著，其他处理与对照相当或低于对照。除紫花苕子和黑麦草处理的磷酸酶活性显著低于对照外，其他处理与对照间差异不显著。黑麦草处理、箭舌豌豆处理和紫云英处理的脲酶活性均显著高于对照，分别较对照高21.70%、18.22%和15.09%。除田箐处理和红花三叶草处理的脱氢酶活性低于对照外，其他处理均高于对照，其中黑麦草处理、紫云英处理、草木樨处理和箭舌豌豆处理较对照高56.15%、2705%、15.98%和12.09%，且前两个处理与对照差异显著。总的来看，箭舌豌豆和紫云英处理的转化酶、脲酶和脱氢酶活性均有一定幅度提高。

3讨论

各烟叶产区在推广应用绿肥培肥时，应提前对绿肥种类进行筛选，本研究结果表明箭舌豌豆可作为广东粤北冬种绿肥种类，这与田峰等在湘西烟区适宜绿肥种类筛选结果一致，但也有研究认为冬牧70可作为皖南烟区优质绿肥种类，这可能与各烟叶产区的不同气候和植烟土壤类型存在差异及不同绿肥种类适宜性不尽一致有关本研究结果表明，绝大部分绿肥处理的烤烟株高、有效叶片数、最大叶面积等农艺指标均优于对照，其烟叶产量产值均高于对照，这与查宏波等的研究结果致，说明绿肥能促进烟株生长，提高烟叶的产质量。本试验中所有绿肥处理上部叶钾含量均有增加，但所有处理存在总糖和还原糖含量偏高，部分处理烟碱含量偏低的现象，这可能与2019年上半年华南地区雨水偏多、光照不足，影响到了烟叶的内在化学成分有关。

本研究结果显示，大部分绿肥种类翻压后，土壤pH有微弱下降，以往研究也有类似报道，如邓小华等2通过连续3年绿肥翻压还田后发现，光叶紫花苕、箭舌豌豆、黑麦草处理植烟土壤pH有下降趋势。禚其翠等也报道称，与冬闲相比，绿肥处理显著降低了土壤pH，其原因可能为绿肥翻压回田后，改变了原有土壤功能微生物群落动态平衡，调节了土壤酸性，因此，绿肥翻压的同时需提防植烟土壤弱酸化。此外，本研究发现不同绿肥种类翻压后土壤养分含量和土壤酶活性存在差异，箭舌豌豆和紫云英翻压后植烟土壤的转化酶、脲酶和脱氢酶活性较其他处理提高幅度大。以往有报道称02绿肥翻压后土壤脲、磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢活性增幅均在10%以上，土壤有机质和氮磷钾速效养分含量均有一定程度的增加，但禾本科绿肥处理土壤酶活性要高于豆科绿肥，这与本研究结果存在差异，其原因可能为绿肥在不同土壤类型中的腐解动态和养分释放规律不一致2。需要指出的是，在本试验同等条件下中，黑麦草处理和对照的烟株生育后期存在早衰迹象，说明其土壤养分较其他处理供应不足。

有硏究报道称2，在不影响烤烟产质量的前提下，翻压光叶紫花苕子后其田间的氮磷钾化肥可以减量15%。本研究中，箭舌豌豆和苜蓿处理的烟叶产量较高（3000kghm2以上），但其烟叶质量有待改善，由于豆科绿肥具有固氮功能，加之自身养分富丰，翻压后能补充土壤大量养分，因此，是否可以通过少适量化肥投入以提高烟叶质量，这有待后续研究。

4结论

本试验结果表明：①箭舌豌豆和苜蓿翻压后烤烟的株高、有效叶片数和最大叶面积等农艺性状综合表现显著好于对照，二者的烟叶产量和产值均显著高于对照30%以上，但其上中等烟比例均低于90%，说明二者的烟叶质量还存在提升潜力;2所有绿肥均能提高上部烟叶的钾含量，苜蓿、紫云英、光叶紫花苕子和箭舌豌豆处理的内在化学成分相对协调;③大部分绿肥种类翻压后土壤pH有下降的趋势，箭舌豌豆和田箐处理相对其他处理土壤养分提升较多;④箭舌豌豆和紫云英处理的土壤转化酶、脲酶和脱氢酶活性均有较大程度提升。综上所述，从提高烟叶产质量和改善植烟土壤养分双重角度考虑，在本研究参试的8个绿肥种类中，箭舌豌豆可以作为广东烟田土壤保育的适宜绿肥种类，苜蓿可作为备选绿肥种类。

参考文献

[1]叶协锋，张文平，向宗波，等.绿肥改土的作用及其在烟叶生产中应用的研究进展.江西农业学报，2009，21（1）：66-69

[2]王先伟，孟庆宏，王术科，等。録肥在烤烟生产中的利用[J]中国烟草科学，2001，22（4）：44

[3]刘胜良，赵正雄，陈月舞，等.绿肥全部还田条件下烤烟化肥氮用量调整研究.中国烟草学报，2010，3（16）：57-63

[4]林叶春，李雨，陈伟，等.绿肥压青对咯斯特地区植烟土壤细菌群落特征的影響.中国土壤与肥料，2018（3）：161-167

[5]杨蒙岭，蒋豪，顾勇，等绿肥混合翻压还田对土壤性状及烟叶品质的影响[[J].中国烟草科学，2018，39（1）：42-48.

[6]田峰，陆中山，邓小华，等.湘西烟区翻压不同绿肥品种的生态和烤烟效应.中国烟草学报，2015，21（4）：56-62

[7]黄平娜，秦道珠，龙怀玉，等.绿肥还田对烟田土壤培肥和烤烟产量品质的作用土壤通报，2010，2（41）：379-382

[8]徐祥玉，孟贵星，袁家富，等.翻压绿肥对植烟壤活性有机质和土壤酶的影响中国烟草科学，2011，32（增刊）：103-107

[9]张久权，张灜，张清明，等.土地整理后绿肥压青对土壤改良和烤烟产质量的影响烟草科技，2017，50（10）：22-29

[10]叶协锋，杨超，李正，等.绿肥对植烟土壤酶活性及土壤肥力的影响.植物营养与肥料学报，2013，19（2）：445-454.

[11]江智敏，田峰，邓小华，等多年定位翻压绿肥对烤烟大田生长及经济性状的影响中国烟草科学，2015，36（3）：35-39