章文水 張瀛 王雪仁 林建麒

摘? 要：為進一步明確持續(xù)多年進行稻草溶田等措施改良土壤后植煙土壤理化性狀變化情況，連續(xù)9年定點跟蹤100%稻草溶田和冬翻曬白對植煙土壤容重、pH、有機質(zhì)、氮磷鉀及烤煙青枯病的影響。結果表明，稻草溶田、冬翻曬白和冬閑均可降低土壤容重，尤以稻草溶田降低土壤容重效果顯著;隨定點跟蹤年限增加，植煙土壤pH總體為下降趨勢，而稻草溶田和冬翻曬白可不同程度減緩土壤酸化;與冬閑相比，稻草溶田和冬翻曬白均可增加土壤有機質(zhì)、全鉀和速效鉀含量，而隨著種煙年限的增加，植煙土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量總體為下降趨勢;稻草溶田可顯著降低烤煙青枯病發(fā)病率和發(fā)病程度，冬翻曬白則效果次之。綜上所述，稻草溶田和冬翻曬白均可在降低土壤容重、提高土壤pH及增加土壤有機質(zhì)和鉀含量等方面改善土壤理化性狀，提高煙株青枯病抗性，尤以稻草溶田效果更好。

關鍵詞：稻草溶田;冬翻曬白;土壤理化性狀;青枯病

中圖分類號：S572.06????????? 文章編號：1007-5119（2019）02-0016-07????? DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2019.02.003

Abstract： In order to further define the changes of soil physical and chemical properties after rice straw returning and turning over the soil for years， the effects on soil bulk density， pH values， organic matter， N， P， and K， and bacterial wilt of flue-cured tobacco were followed for nine years. The results showed that soil bulk density could be reduced by rice straw returning， turnover the soil in winter and winter fallow， especially by rice straw returning. With the increase of fixed-point tracking years， the pH value of soils was downtrend， while the soil acidification was slowed down by rice straw returning and turnover the soil in winter. Compared with the winter fallow treatment， rice straw returning and turnover the soil in winter could elevate the contents of soil organic matter， total potassium and available potassium in soil. However， alkaline N， available P and K had a downward trend in general with the increase of tobacco planting years. At the same time， rice straw returning measure can significantly reduce the rate and degree of bacterial wilt of flue-cured tobacco， and the effect of turnover the soil in winter was the second. To sum up， it is possible to improve the physicochemical properties of the soil including elevating the contents of soil organic matter and K， improving soil pH value and reducing soil bulk density by returning rice straw to the fields and turnover the soil in winter， and both measures could enhance the resistance to bacterial wilt of tobacco， and the effect of rice straw returning was better.

Keywords： rice straw returning; turnover the soil in winter; soil physicochemical property; bacterial wilt

適宜的土壤條件是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的前提，受土地資源的影響，我國烤煙難以實現(xiàn)年際間輪作與休耕的栽培制度，長期的連作及化肥的連年施用，易導致植煙土壤板結、通透性差、養(yǎng)分失衡，影響烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)。稻草、玉米及小麥等秸稈富含有機碳、纖維素、木質(zhì)素及P、K等礦質(zhì)元素，秸稈還田是一種常用的土壤改良方式，可改善植煙土壤理化性狀，尤其在降低土壤容重、提高有機質(zhì)等方面效果顯著[1-8]，并能增加土壤供氮能力[9-10]及烤煙生長期堿解氮、速效磷和速效鉀的釋放量[11]，影響植煙土壤酶活性及增加土壤微生物數(shù)量[4，12-17]。福建三明煙區(qū)主要實行煙-稻水旱輪作，稻草溶田是當前主要的植煙土壤保育方式，而對于持續(xù)多年稻草溶田后植煙土壤理化性狀變化研究鮮為報道。因此，本試驗持續(xù)多年定點跟蹤研究稻草溶田和翻土曬白后植煙土壤理化性狀變化及對烤煙青枯病的影響，以期為三明煙區(qū)植煙土壤保育技術提供科學依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 試驗地點

試驗于2006—2014年在福建省煙草農(nóng)業(yè)科學研究所三明分所署沙陽試驗場進行，試驗田土地平整，排灌方便，種植制度為煙-稻年內(nèi)輪作，肥力中等且均勻，砂質(zhì)壤土，供試田塊初期耕層土壤pH為6.39，有機質(zhì)含量為17.81 g/kg，全氮含量為2.03 g/kg，堿解氮含量為223.31 mg/kg，全磷含量為0.78 g/kg，有效磷含量為38.56 mg/kg，全鉀含量為12.24 g/kg，速效鉀含量為142.20 mg/kg。

1.2? 試驗設計

試驗共設3個處理，分別為T1：水稻收割后翻土曬白;T2：100%稻草溶田（即在水稻收割后，將鮮稻草切成3～5段后均勻灑在田間，隨后向田內(nèi)灌水，用旋耕機打爛，保持田間適宜水分，促進稻草充分腐爛，于整畦前半個月左右，開好中邊排水溝讓水分自然落干）;CK（冬閑）：不進行翻土曬白和稻草溶田。隨機區(qū)組設計，3次重復，每小區(qū)130～140株，各小區(qū)四周筑田埂隔離以防肥水串灌。供試品種為翠碧一號，施純氮97.5 kg/hm2，m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=1∶0.8∶2.94，因持續(xù)多年稻草溶田后煙株生長后期出現(xiàn)不同程度早衰現(xiàn)象，2011年始烤煙種植調(diào)整施氮量為105.0 kg/hm2，m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=1∶0.82∶3.2，行株距1.2 m×0.5 m。地膜覆蓋栽培，其余大田管理均參照《“金三明”烤煙標準體系》進行。水稻季施用水稻專用肥600 kg/hm2，m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=1∶0.42∶0.67。

1.3? 土壤樣品采集和分析

2006年至2014年，于整畦起壟前采用“五點”取樣法對各小區(qū)土壤進行取樣，剔除稻稈、稻根等雜物，采用四分法留取約1.0 kg土樣，經(jīng)風干、研磨及過篩后測定土壤pH、有機質(zhì)及氮、磷、鉀含量等相關化學指標。采用電位法測定土壤pH;采用硫酸-重鉻酸鉀法測定土壤有機質(zhì)含量;采用半微量凱氏法測定土壤全氮含量，采用擴散皿法測定土壤堿解氮含量;采用氫氟酸-高氯酸消化法-鉬藍比色法測定土壤全磷含量，采用碳酸氫鈉法或鹽酸-氟化銨法測定土壤有效磷含量;采用氫氟酸-高氯酸消化-火焰光度法測定土壤全鉀含量，采用乙酸銨提取-火焰光度法測定土壤速效鉀含量。

2010年至2014年，分別于稻草溶田前、起壟前采用環(huán)刀法取土樣測定土壤容重，測定方法按文獻[18]進行。

因2011年受水源限制無法進行稻草溶田，因此無法取土壤樣品進行相關理化性狀測定分析。

1.4? 煙株青枯病發(fā)病情況觀測

按照GB/T 23222—2008標準，調(diào)查和計算煙株青枯病發(fā)病率和病情指數(shù)。

1.5? 統(tǒng)計分析方法

采用Excel 2013和SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理和方差分析。

2? 結? 果

2.1? 對土壤理化性狀的影響

2.1.1? 土壤容重? 由表1可見，起壟前100%稻草溶田處理土壤容重低于翻土曬白處理和CK，差異達極顯著水平，翻土曬白處理土壤容重也低于CK，但差異不顯著。從表1還可以看出，經(jīng)過稻草溶田、翻土曬白和冬閑處理（CK）后，起壟前各處理土壤容重均有所下降，其中稻草溶田處理起壟前土壤容重較稻草溶田前下降約8個百分點，翻土曬白處理下降約6個百分點，而CK下降最少，約4個百分點。

2.1.2? 土壤pH? 由圖1可見，經(jīng)過9年煙-稻水旱輪作，各處理土壤pH出現(xiàn)明顯下降趨勢，至2014年，翻土曬白、稻草溶田和CK處理土壤pH下降幅度分別達26.09%、24.38%、27.15%，由此可見，稻草溶田和翻土曬白均可不同程度減緩土壤pH下降速率。

2.1.3? 土壤有機質(zhì)? 由圖2可見，同一年度土壤有機質(zhì)含量為稻草溶田>冬翻曬白>CK，其中2011年 和2012年稻草溶田處理土壤有機質(zhì)含量與冬翻曬白和CK處理差異達顯著水平，2011年冬翻曬白處理土壤有機質(zhì)含量與CK差異達顯著水平。由圖2還可知，除2009年和2014年土壤有機質(zhì)含量相對較低，其余年份土壤有機質(zhì)含量變化較為平穩(wěn)。

2.1.4? 土壤養(yǎng)分? 從圖3和圖4可見，除2011年翻土曬白處理土壤堿解氮顯著低于CK，其他年份稻草溶田和翻土曬白處理土壤全氮和堿解氮含量與CK間差異均不顯著;2006—2011年，隨著定點跟蹤年限的增加，各處理土壤全氮和堿解氮含量較定點跟蹤初期均有所下降;2011年提高烤煙施氮量以后，2012年土壤全氮較2011年有所升高，此后基本維持穩(wěn)定。

3? 討? 論

土壤容重是土壤物理性狀重要的指標之一，反映了土壤顆粒和土壤孔隙的狀況，與土壤質(zhì)地、土壤結構、腐殖質(zhì)含量有關。秸稈還田可降低植煙土壤容重，增加土壤孔隙度，提高植煙土壤的保肥保水性[3，5，7，19-21]。本研究表明，稻草溶田、翻土曬白和冬閑處理均能降低植煙土壤容重，尤以稻草溶田降低土壤容重效果最為顯著，冬翻曬白次之，CK冬閑處理效果最差。

福建三明煙區(qū)植煙土壤偏酸，本研究經(jīng)過持續(xù)多年煙稻輪作后，發(fā)現(xiàn)植煙土壤pH總體呈下降趨勢，土壤呈進一步酸化現(xiàn)象，這可能與長期施用化肥關系密切[22-23]，而稻草溶田和冬翻曬白均可不同程度減輕土壤酸化程度。在土壤保育時要適當適量配施白云石粉或生石灰以調(diào)節(jié)土壤pH，但要注意控制施用年限。

適宜的土壤有機質(zhì)可促進土壤團粒結構形成，土壤有機質(zhì)還與煙葉香氣質(zhì)、香氣量密切正相關[24]，通過秸稈還田均能增加土壤有機質(zhì)含量[2-6，8]，本研究表明，隨著種煙年限的增加，土壤有機質(zhì)含量變化幅度較小，而與CK冬閑田相比，通過稻草溶田和冬翻曬白均可增加土壤有機質(zhì)含量，尤以稻草溶田增加土壤有機質(zhì)效果最好。

通過稻草或秸稈還田可顯著提高土壤全氮含量[5]，本研究表明，與CK冬閑相比，稻草溶田對土壤全氮和堿解氮的影響差異并不顯著，本研究還發(fā)現(xiàn)，持續(xù)多年稻草溶田處理煙株生長中后期出現(xiàn)不同程度脫肥早衰現(xiàn)象，與黃平娜等[11]研究認為稻草還田后烤煙生長期間土壤堿解氮釋放量增加，彭宇等[9]、谷海紅等[10]研究認為稻草還田后煙田土壤供氮能力增加不相符，李貴桐等[25]研究表明，因秸稈C/N較大導致還田秸稈降解過程中對土壤氮素轉(zhuǎn)化有一定的影響，秸稈施入土壤后對土壤的氮素具有固定作用。因此，針對稻草溶田處理煙株生長中后期出現(xiàn)脫肥早衰現(xiàn)象是否和土壤氮素轉(zhuǎn)化和固定有關還有待于作進一步研究。土壤速效鉀與烤煙香氣質(zhì)呈極顯著正相關[24]，秸稈還田可提高速效鉀含量[5]，本研究表明，稻草溶田和冬翻曬白均可提高土壤全鉀和速效鉀含量，尤以稻草溶田效果更佳。通過多年定點跟蹤還表明，隨著煙-稻水旱輪作年限的增加，土壤全鉀含量總體變化幅度較小，但堿解氮、有效磷和速效鉀含量總體有下降的趨勢，這可能和植煙土壤進一步酸化影響土壤養(yǎng)分的有效性有關，關于植煙土壤有效養(yǎng)分有所下降問題有待于今后作進一步研究。

稻草還田可降低青枯病發(fā)病率[1]，改善烤煙根際土壤微生物多樣性，減少煙稻連作土壤的自毒作用[17]。本研究表明，稻草溶田能顯著減少烤煙青枯病發(fā)病率，降低發(fā)病程度，煙株生長后期耐熟性較好，冬翻曬白處理亦能減少煙株青枯病發(fā)病率，降低發(fā)病程度，但效果不如稻草溶田處理。

4? 結? 論

本研究結果表明，隨著煙-稻水旱輪作年限的增加，植煙土壤pH、全氮、堿解氮、有效磷和速效鉀含量有所下降;與對照冬閑相比，稻草溶田和冬翻曬白均可在降低土壤容重、提高土壤pH、有機質(zhì)和鉀含量等方面改善土壤理化性狀，稻草溶田效果大于冬翻曬白;稻草溶田可顯著降低青枯病的發(fā)病情況，冬翻曬白次之。

參考文獻

[1]劉添毅，黃一蘭，王雪仁，等. 煙區(qū)土壤改良技術措施研究[J]. 中國煙草科學，2006（3）：10-15.LIU T Y， HUANG Y L， WANG X Y， et al. Studies on techniques for soil improvement in Sanming tobacco planting area[J]. Chinese Tobacco Science， 2006（3）： 10-15.

[2]薄國棟，張繼光，申國明，等. 秸稈還田對植煙土壤有機質(zhì)及團聚體特征的影響[J]. 中國煙草科學，2014，35（3）：12-16.BO G D， ZHANG J G， SHEN G M， et al. Effects of straw returning on soil organic matter and characteristics of soil aggregates in tobacco plant field[J]. Chinese Tobacco Science， 2014， 35（3）： 12-16.

[3]田艷洪，劉文志，趙曉鋒，等. 秸稈還田對連作煙田土壤性狀及煙株生長的影響[J]. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2011（11）：29-31.TIAN Y H， LIU W Z， ZHAO X F， et al. Effects of straw returning on soil properties and tobacco plant growth incontinuous cropping fields[J]. Modern Agriculture， 2011（11）： 29-31.

[4]林建麒，張久權，張瀛，等. 稻草還田對土地整理后植煙土壤的改良效果[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學，2018，46（3）：76-80.LIN J Q， ZHANG J Q， ZHANG Y， et al. Effect of rice straw mulching on improvement of tobacco-planting soil after land consolidation[J]. Guizhou Agricultural Sciences， 2018， 46（3）： 76-80.

[5]黃功標，楊秉業(yè)，陳均. 連續(xù)2年稻草還田腐熟對連作煙田土壤性狀及烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)學報，2014，26（4）：46-49.HUANG G B， YANG B Y， CHEN J. Effects of returning rice straw to field plus applying decomposition agent for consecutive two years on soil characters of continuous cropping tobacco field and yield and quality of flue-cured tobacco[J]. Acta Agriculturae Jiangxi， 2014， 26（4）： 46-49.

[6]李文卿，陳順輝. 福建煙-稻輪作體系下氮素營養(yǎng)研究[G]//中國煙草學會. 中國煙草學會2016年度優(yōu)秀論文匯編—煙草農(nóng)業(yè)主題. 北京：中國煙草學會，2016：1-8.LI W Q， CHEN S H. Research of nitrogen nutrition in tobacco-rice rotation system in Fujian [G]//China Tobacco Society. China Tobacco Society in 2016-tobacco agriculture theme. Beijing： China Tobacco Society， 2016： 1-8.

[7]邱學禮，高福宏，方波，等. 不同土壤改良措施對植煙土壤理化性狀的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學報，2011，24（6）：2270-2273.QIU X L， GAO F H， FANG B， et al. Effects of different soil improvement measures on physical and chemical properties of tobacco soil[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences， 2011， 24（6）： 2270-2273.

[8]駱園，張歡歡，熊德中. 培肥措施對植煙土壤主要理化性狀及煙草經(jīng)濟效益的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學報，2016，32（2）：351-356.LUO Y， ZHANG H H， XIONG D Z. Soil physico-chemical properties and tobacco economic benefit affected by fertilization measures[J]. Jiangsu Journal of Agricultural Sciences， 2016， 32（2）： 351-356.

[9]彭宇，易建華，蒲文宣，等. 長期稻草還田對煙田壤氮素礦化特征的影響[J]. 中國農(nóng)學通報，2006，22（10）：230-233.PENG Y， YI J H， PU W X， et al. Effect of rice straw returning on tobacco field soil nitrogen mineralization[J]. Chinese Agriculture Science Bulletin， 2006， 22（10）： 230-233.

[10]谷海紅，張繼宗，李巖，等. 稻草還田對土壤氮素礦化及煙葉品質(zhì)的影響[J]. 中國土壤與肥料，2009（2）：34-38，46.GU H H， ZHANG J Z， LI Y， et al. Effects of rice straw incorporation on soil nitrogen mineralization and quality flue-cured tobacco leaves[J]. Soil and Fertilizer Sciences in China， 2009（2）： 34-38， 46.

[11]黃平娜，秦道珠，龍懷玉，等. 稻草還田對煙田速效養(yǎng)分變化及煙葉產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J]. 中國農(nóng)學通報，2008，24（12）：294-297.HUANG P N， QIN D Z， LONG H Y， et al. Straw also available nutrients-changes in the tobacco fields and tobacco yield and quality[J]. Chinese Agriculture Science Bulletin， 2008， 24（12）： 294-297.

[12]張繼旭，張繼光，張忠鋒，等. 秸稈生物炭對烤煙生長發(fā)育、土壤有機碳及酶活性的影響[J]. 中國煙草科學，2016，37（5）：16-21.

ZHANG J X， ZHANG J G， ZHANG Z F， et al. Effects of straw biochar on tobacco growth， soil organic carbon and soil enzyme activities[J]. Chinese Tobacco Science， 2016， 37（5）： 16-21.

[13]張璐，任天寶，閻海濤，等. 不同有機物料對烤煙根際土壤碳庫、酶活性及根系活力的影響[J]. 中國煙草科學，2018，39（2）：39-45.ZHANG L， REN T B， YAN H T， et al. Effects of different organic materials on rhizosphere soil carbon pool， enzyme activity and root activity of flue-cured tobacco[J]. Chinese Tobacco Science， 2018， 39（2）： 39-45.

[14]薄國棟，申國明，陳旭，等. 秸稈還田對植煙土壤酶活性及細菌群落多樣性的影響[J]. 中國煙草科學，2017，38（1）：53-58.BO G D， SHEN G M， CHEN X， et al. Effect of straw returning on soil enzyme activities and diversity of bacterial communities in tobacco planting fields[J]. Chinese Tobacco Science， 2017， 38（1）： 53-58.

[15]翟優(yōu)雅，阮志，張立新，等. 施用秸稈對烤煙土壤酶活性及烤煙氮和鉀含量的影響[J]. 中國煙草科學，2014，35（5）：45-49.ZHAI Y Y， RUAN Z， ZHANG L X， et al. Effects of straw application on soil enzyme activities and nitrogen and potassium contents in flue-cured tobacco[J]. Chinese Tobacco Science， 2014， 35（5）： 45-49.

[16]李明德，肖漢乾，湯海濤，等. 稻草還田對煙田土壤性狀和煙草產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 中國土壤與肥料，2006（6）：41-44.LI M D， XIAO H Q， TANG H T， et al. Effect of incorporation straw into field on soil properties and tobacco yield and quality[J]. Soil and Fertilizer Sciences， 2006（6）： 41-44.

[17]尤垂淮，曾文龍，陳冬梅，等. 不同養(yǎng)地方式對連作烤煙根際土壤微生物功能多樣性的影響[J]. 中國煙草學報，2015，21（2）：68-74.YOU C H， ZENG W L， CHEN D M， et al. Effect of different soil management methods on functional diversity of microbial flora in rhizospheric soil forcontinuous tobacco cropping[J]. Acta Tabacaria Sinica， 2015， 21（2）： 68-74.

[18]中國土壤學會農(nóng)業(yè)化學專業(yè)委員會. 土壤農(nóng)業(yè)化學常規(guī)分析方法[M]. 北京：科學出版社，1983.Agricultural Chemical Specialized Committee of China Soil Society. Methods for routine analysis of soil agricultural chemistry[M]. Beijing： Science Press， 1983.

[19]聶新柏，靳志麗，彭金生. 稻草還田方式及地表覆蓋物種類對土壤改良及烤煙生長的適宜性研究[G]//中國煙草學會. 中國煙草學會2005年論文集. 北京：中國煙草學會，2005：191-197.NIE X B， JIN Z L， PENG J S. Research the effect on soil's properties of physics and chemistry，temperature and humidity condition of methods of rice straw returned to field and sorts of material covering field surface[G]// China Tobacco Society. China Tobacco Society Proceeding in 2005. Beijing： China Tobacco Society， 2005： 191-197.

[20]尚志強. 秸稈還田與覆蓋對植煙土壤性狀和產(chǎn)量質(zhì)量的影響[J]. 土壤通報，2008，39（3）：706-708.SHANG Z Q. Effects of straw return and mulch on the properties of soil and the yield and quality of flue-cured tobacco[J]. Chinese Journal of Soil Science， 2008， 39（3）： 706-708.

[21]曾宇，葉協(xié)鋒，符云鵬，等. 施加腐熟小麥秸稈對土壤容重及烤煙根系生長的影響[J]. 中國煙草學報，2014，20（3）：68-72.ZENG Y， YE X F， FU Y P， et al. Effects of fertilizing rotten wheat straw on soil bulk density and root growth of flue-cured tobacco[J]. Acta Tabacaria Sinica， 2014， 20（3）： 68-72.

[22]夏志林，芶劍渝，彭玉龍，等. 長期施肥對植煙土壤與烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學，2017，45（4）：63-66.XIA Z L， GOU J Y， PENG Y L， et al. Effects of long-term fertilization on tobacco-planting soil， yield and quality of flue-cured tobacco[J]. Guizhou Agricultural Sciences， 2017， 45（4）： 63-66.

[23]GUO J H， LIU X J， ZHANG F S， et al. Significant acidification in major Chinese croplands[J]. Science， 2010， 327（5968）： 1008-1010.

[24]王允白，王寶華，計玉，等. 山東沂水植煙土壤類型與煙葉品質(zhì)關系的調(diào)查研究[J]. 中國煙草科學，2000，21（2）：11-15.WANG Y B， WANG B H， JI Y， et al. Investigation on the relationship between tobacco soil types and tobacco quality in Yishui， Shandong[J]. Chinese Tobacco Science， 2000， 21（2）： 11-15.

[25]李貴桐，趙紫娟，黃元仿，等. 秸稈還田對土壤氮素轉(zhuǎn)化的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2002，8（2）：162-167.LI G T， ZHAO Z J， HUANG Y F， et al. Effect of rice straw returning on tobacco field soil nitrogen mineralization[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science， 2002， 8（2）： 162-167.