文錦濤，程傳策，張曉強(qiáng)，簡(jiǎn)盛義，黃 寧，李余江，肖麗娜，李文淵

(1.貴州省煙草公司 貴陽(yáng)市公司，貴州 貴陽(yáng) 550001；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450002；3.河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，河南 鄭州 450016)

土壤是優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的基礎(chǔ)[1-5]，土壤的優(yōu)勢(shì)也是優(yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。長(zhǎng)期連作和連續(xù)施用化肥使煙田土壤環(huán)境遭到重大破壞，土壤肥力下降[6-11]，土壤營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不均衡。煙葉最終未達(dá)到令人滿意的香氣特性，除烘烤技術(shù)的原因外，最重要的是煙葉內(nèi)部化學(xué)成分失調(diào)，構(gòu)成后者的原因之一是土壤和煙株之間的礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)難以均衡。因此，針對(duì)貴陽(yáng)修文縣煙草生產(chǎn)實(shí)際情況，開展了改善土壤結(jié)構(gòu)和提高土壤質(zhì)量等方面的技術(shù)研究，要在保證煙葉優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)的同時(shí)，大幅度改善養(yǎng)分資源的利用效率，為全面提高煙葉生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益提供技術(shù)保障，同時(shí)也為貴州煙區(qū)煙葉風(fēng)格特色彰顯提供優(yōu)良的配套栽培技術(shù)。

深耕目前主要有2種，即旋耕和深翻，這2種耕作方式勢(shì)必對(duì)肥料尤其是作為底肥的有機(jī)肥的效果有很大的影響。為此，在前人研究的基礎(chǔ)上，本試驗(yàn)系統(tǒng)比較了旋耕和深耕條件下配施有機(jī)肥對(duì)土壤物理、化學(xué)和生物性狀的影響，希望更好地改善土壤結(jié)構(gòu)，提高煙葉質(zhì)量。

周虎等[12]研究表明:旋耕處理盡管可以使表層土壤容重降低，但也導(dǎo)致土壤犁底層變淺?？讜悦馵13]和劉淑梅[14]等研究均表明：深耕可以打破犁底層，降低深層土壤容重。肖慧等[15]研究表明：深耕能夠保持土壤疏松和水分適宜，有益土壤的熟化，增強(qiáng)肥力，加速土壤升溫，改善土壤微生物群落的活動(dòng)，加速有機(jī)物的利用和分解，緩解自毒物質(zhì)及病原微生物對(duì)植物的傷害。孫敬國(guó)等[16]研究表明：深耕有助于提升土壤溫度，改善土壤微環(huán)境，提升煙葉根系活力和提高煙葉產(chǎn)量。孟祥東等[17]研究表明：深耕+前膜后草覆蓋促進(jìn)烤煙葉片葉綠素的降解，維持較高的類胡蘿卜素及其降解產(chǎn)物的含量，有效提高烤煙品質(zhì)。

試驗(yàn)于2018年安排在貴州省修文縣進(jìn)行，通過(guò)對(duì)土壤化學(xué)指標(biāo)、土壤生物指標(biāo)、土壤相關(guān)酶指標(biāo)、煙葉常規(guī)化學(xué)成分指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性狀及香氣物質(zhì)等方面的研究，探明了不同耕作方式配施有機(jī)肥對(duì)植煙土壤特性及烤煙品質(zhì)的影響，完善了修文縣煙草種植的配套栽培技術(shù)體系。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)于2018年3～9月在貴陽(yáng)市修文縣進(jìn)行，烤煙品種為云煙87。試驗(yàn)地土壤類型為黃壤土，在4月22日移栽，株行距為50 cm×120 cm，土壤基礎(chǔ)肥力狀況為有機(jī)質(zhì)29.01 mg/g、堿解氮48.25 mg/kg、速效鉀113.07 mg/kg、速效磷18.58 mg/kg。該試驗(yàn)采用兩因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，兩因素為深耕方式和有機(jī)肥用量，深耕方式為深耕和旋耕，有機(jī)肥用量為油枯15 kg+煙草專用有機(jī)肥20 kg、油枯20 kg+煙草專用有機(jī)肥30 kg、油枯25 kg+煙草專用有機(jī)肥40 kg，對(duì)照(CK)：常規(guī)耕作方式及有機(jī)肥施用量(油枯15 kg+煙草專用有機(jī)肥20 kg)，T1：深耕+油枯15 kg+煙草專用有機(jī)肥20 kg，T2：深耕+油枯20 kg+煙草專用有機(jī)肥30 kg，T3：深耕+油枯25 kg+煙草專用有機(jī)肥40 kg。每個(gè)處理中的3次重復(fù)采用隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積66.7 m2。試驗(yàn)田各處理所有農(nóng)事操作在同一天內(nèi)完成，其他田間管理措施均按當(dāng)?shù)責(zé)熑~生產(chǎn)技術(shù)方案操作。有機(jī)肥均作為基肥，在深耕前均勻撒于煙田表面，然后實(shí)施旋耕和深翻。有機(jī)肥為現(xiàn)在貴陽(yáng)市煙草公司目前所用的商品有機(jī)肥。

1.2 測(cè)定的項(xiàng)目與方法

1.2.1 土壤指標(biāo) 分別在移栽后30、60、90、120 d，將試驗(yàn)地各小區(qū)按五點(diǎn)取樣法采集耕層土壤，以煙株為圓心半徑5 cm，深度為10～20 cm處采集土樣，每個(gè)小區(qū)取1份，部分鮮土保存于4 ℃冰箱里用于測(cè)量土壤微生物量碳和水溶性碳，剩余土樣風(fēng)干后過(guò)篩用于測(cè)土壤養(yǎng)分。土壤水溶性碳氮采用水提取過(guò)濾，用TOC儀測(cè)定浸提液濃度的方法[18]。土壤微生物量碳氮采用氯仿熏蒸-K2SO4浸提法，熏蒸和未熏蒸的樣品分別用0.5 mol/L的K2SO4浸提30 min，用TOC儀測(cè)定浸提液濃度[19]。土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化法[18]；堿解氮采用堿解擴(kuò)散法[18]；速效磷采用釩鉬藍(lán)比色法[18]；速效鉀采用火焰光度計(jì)法[18]；土壤脲酶采用比色法[20]；蔗糖酶采用3,5-二硝基水楊酸比色法[20]。

1.2.2 烤煙指標(biāo) 在煙苗移栽后30、45、60、75、90 d，每個(gè)小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)一致的煙株10棵，測(cè)定煙苗的株高、葉長(zhǎng)、葉寬、莖圍、有效葉數(shù)，并根據(jù)“葉面積=葉長(zhǎng)×葉寬×0.6345”[21]計(jì)算葉面積，煙葉成熟后(移栽后90 d)選擇生長(zhǎng)均勻一致的煙株按部位全部采收。煙葉由當(dāng)?shù)爻蹩竞?，各小區(qū)取1 kg中部(C3F)等級(jí)煙葉，寄回并分析煙樣的化學(xué)成分和香氣組成成分。常規(guī)化學(xué)成分測(cè)定采用AAⅢ型連續(xù)流動(dòng)化學(xué)分析儀測(cè)定總氮、還原糖、煙堿、鉀、氯。中性致香物測(cè)定，每個(gè)處理煙葉經(jīng)45 ℃烘干，磨碎過(guò)60目篩，采用內(nèi)標(biāo)法測(cè)定，內(nèi)標(biāo)為硝基苯，通過(guò)HP5890-5972氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行定性和定量分析。

1.2.3 烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀分析 對(duì)烤后樣進(jìn)行分級(jí)，各個(gè)級(jí)別單獨(dú)稱樣、記產(chǎn)。依據(jù)當(dāng)?shù)責(zé)熑~收購(gòu)價(jià)格計(jì)算產(chǎn)值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用DPS 7.05軟件，采用Duncan新復(fù)極差法比較不同處理間各種指標(biāo)之間的差異；使用OriginPro 8.5軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)植煙土壤主要養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化的影響

2.1.1 堿解氮 由圖1可知，除T2外，其他處理的土壤堿解氮含量隨著煙草生長(zhǎng)而逐步減少，移栽后30 d時(shí)堿解氮含量達(dá)到最高。移栽后30 d時(shí)，CK的堿解氮含量高于其他處理，達(dá)到90.39 mg/kg。移栽后60～120 d，均以T2明顯高于CK、T1及T3，堿解氮含量分別為107.40、60.88、82.05 mg/kg。移栽后90 d時(shí)，T2明顯高于CK、T1、T3處理，為56.91 mg/kg。總體來(lái)說(shuō)，T2相對(duì)其他處理更有利于提升土壤堿解氮的含量。

圖1 不同處理不同移栽天數(shù)后土壤的堿解氮含量

2.1.2 速效磷 由圖2可知，CK與T2處理的土壤速效磷含量隨著煙草生長(zhǎng)而呈先升高后降低的趨勢(shì)，在移栽后90 d時(shí)速效磷含量最高；T3呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)；T1土壤速效磷含量隨著煙草生長(zhǎng)而逐漸降低。移栽后30和60 d時(shí)，T1的速效磷含量顯著高于其他處理，達(dá)到79.77和64.18 mg/kg。移栽后90和120 d時(shí)，T2顯著高于其他處理，分別為52.30和52.20 mg/kg?？傮w來(lái)說(shuō)，T2和T3相對(duì)其他處理更有利于提升土壤的速效磷含量。

圖2 不同處理不同移栽天數(shù)后土壤的速效磷含量

2.1.3 速效鉀 由圖3可知，土壤速效鉀含量隨著煙草生長(zhǎng)而呈先上升后下降再上升的趨勢(shì)，在移栽后60 d時(shí)的速效鉀含量最高。移栽后30和60 d時(shí)，CK的速效鉀含量顯著高于其他處理，分別達(dá)到359.38和435.07 mg/kg。移栽后90 d，T3顯著高于其他處理，為246.72 mg/kg。移栽后120 d時(shí)，T2顯著高于其他處理，為329.77 mg/kg。總體來(lái)說(shuō)，T2和T3相對(duì)其他處理更有利于提升土壤的速效鉀含量。

圖3 不同處理不同移栽天數(shù)后土壤的速效鉀含量

2.1.4 有機(jī)質(zhì) 由圖4可知，CK與T1處理土壤有機(jī)質(zhì)含量隨著煙草生長(zhǎng)而呈現(xiàn)先下降后上升再下降的趨勢(shì)，T2和T3的土壤有機(jī)質(zhì)含量隨著煙草生長(zhǎng)而呈先下降后上升趨勢(shì)。在移栽后30和120 d時(shí)，T3最高，分別為36.40和39.59 g/kg。在移栽后60和90 d時(shí)則以T1顯著高于其他處理，分別為30.59和35.79 g/kg?？傮w來(lái)說(shuō)，T3處理有利于提升土壤的有機(jī)質(zhì)含量。

圖4 不同處理不同移栽天數(shù)后土壤的有機(jī)質(zhì)含量

2.2 不同處理對(duì)植煙土壤可溶性碳氮?jiǎng)討B(tài)變化的影響

2.2.1 可溶性碳 由圖5可知，土壤可溶性碳含量變化不太規(guī)律，基本上隨著煙草生長(zhǎng)而呈先下降后上升的趨勢(shì)，在移栽后90 d時(shí)可溶性碳含量最高。移栽后30和120 d時(shí)，T1的可溶性碳含量顯著高于其他處理，其中移栽后30 d時(shí)達(dá)到86.46 mg/kg，移栽后120 d時(shí)為97.15 mg/kg。而在移栽后60和90 d時(shí)，T3的可溶性碳含量顯著高于其他處理，分別為95.72和108.32 mg/kg。總體來(lái)說(shuō)，T1和T3相對(duì)其他處理更有利于提升土壤的可溶性碳含量。

圖5 不同處理不同移栽天數(shù)后土壤的可溶性碳含量

2.2.2 可溶性氮 由圖6可知，在移栽后30～90 d，各處理土壤可溶性氮含量隨著煙草生長(zhǎng)而呈先上升后下降的趨勢(shì)，在移栽后60 d時(shí)的可溶性氮含量最高。在移栽后30 d時(shí)，CK的可溶性氮含量顯著高于其他處理，為73.15 mg/kg。移栽后60～120 d時(shí)，T2顯著高于其他處理，分別為101.39、84.65、83.01 mg/kg?？傮w來(lái)說(shuō)，T2相對(duì)其他處理更有利于提升土壤的可溶性氮含量。

圖6 不同處理不同移栽天數(shù)后土壤的可溶性氮含量

2.3 不同處理對(duì)植煙土壤脲酶和蔗糖酶活性動(dòng)態(tài)變化的影響

2.3.1 脲酶 由圖7可知，土壤脲酶活性隨著煙草生長(zhǎng)而呈先上升后下降的趨勢(shì)，各處理基本在移栽后90 d時(shí)的脲酶活性最高。在移栽后30和60 d時(shí)，T1的脲酶活性顯著高于其他處理，分別為13.52、15.06 mg/kg。而移栽后90和120 d時(shí)，以T2的脲酶活性最高，分別為18.05和9.42 mg/kg?？傮w來(lái)說(shuō)，T1和T2相對(duì)其他處理更有利于提升土壤的脲酶活性。

2.3.2 蔗糖酶 由圖8可知，土壤蔗糖酶活性隨著煙草生長(zhǎng)而呈先下降后上升再下降的趨勢(shì)，各處理基本在移栽后90 d時(shí)蔗糖酶活性最高。除移栽后90 d時(shí)，其他生育期均以T3的蔗糖酶活性顯著高于其他處理，分別為19.35、16.74、21.71 mg/kg。總體來(lái)說(shuō)，T3相對(duì)其他處理更有利于提升土壤的蔗糖酶活性。

圖8 不同處理不同移栽天數(shù)后土壤的蔗糖酶活性

2.4 不同處理對(duì)煙株農(nóng)藝性狀的影響

2.4.1 株高 由表1可知，各處理煙草株高隨著移栽天數(shù)的增加而增加。移栽后各生育期均以T2的株高最高，分別達(dá)到27.14、93.48、93.60和100.47 cm?？傮w上T1處理有利于煙草株高的生長(zhǎng)。

表1 不同處理不同移栽天數(shù)后煙草的株高 cm

2.4.2 莖圍 由表2可知，各處理煙草莖圍隨著移栽天數(shù)的增加。移栽后各生育期均以T1的莖圍最高，分別為6.39、7.81、7.92和8.14 cm?？傮w上以T1處理有利于煙草莖圍的生長(zhǎng)。

表2 不同處理不同移栽天數(shù)后的煙草莖圍 cm

2.4.3 葉片數(shù) 由表3可知，各處理煙草葉片數(shù)隨著移栽天數(shù)增加。在移栽75 d以后，T1和T2處理間的葉片數(shù)總體較其他處理增加1片，T1和T2有利于提高煙株葉片數(shù)。

表3 不同處理不同移栽天數(shù)后的煙草葉片數(shù) 片

2.4.4 最大葉面積 由表4可知，各處理的煙草最大葉面積隨著移栽天數(shù)增加。移栽后不同時(shí)期，均以T1的最大葉面積最高，分別為281.95、525.09、897.39、1168.16和1273.81 cm2?？傮w上T1處理有利于提高煙草葉面積生長(zhǎng)。

表4 不同處理不同移栽天數(shù)后煙草的最大葉面積 cm2

2.5 不同處理對(duì)烤后煙常規(guī)化學(xué)成分的影響

由表5可知，T1烤后煙葉的總糖、還原糖含量、鉀含量、糖堿比及鉀氯比最高，分別為25.94%、23.71%、2.61%、11.56和8.28?？偟蜔焿A含量則以CK最高，達(dá)到2.29%和2.58%。T2的兩糖比和氮堿比及氯含量最高，分別為0.91、0.94和0.44%?？傮w上T1處理有利于協(xié)調(diào)烤后煙葉化學(xué)成分的組成。

表5 不同處理烤后煙葉的化學(xué)成分

2.6 不同處理對(duì)烤后煙中性致香物質(zhì)的影響

由表6可知，類胡蘿卜素含量表現(xiàn)為T2>T1>T3>CK，其中T2的類胡蘿卜素含量為82.87 μg/g。苯丙氨酸類含量表現(xiàn)為T2>T3>T1>CK，其中，T2的苯丙氨酸類含量為16.97 μg/g。其他類致香物質(zhì)以T2的含量最高，為2.95 μg/g。類西柏烷基類以T3的最高，為28.49 μg/g。棕色化反應(yīng)產(chǎn)物以T2的最高，為19.39 μg/g。新植二烯類和致香物質(zhì)總量則以T1的含量最高，分別為1242.00、1357.25 μg/g?？傮w來(lái)說(shuō)，T1和T2處理有利于提高烤后煙葉致香物質(zhì)的組成。

表6 不同處理烤煙的中性香氣成分 μg/g

2.7 不同處理對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表7可知，T1的產(chǎn)量、均價(jià)、產(chǎn)值和中上等煙比例均高于其他處理，分別為2024.4 kg/hm2、24.84元/kg、50286.096元/km2和95.2344%。而上等煙比例則以T2的最高，達(dá)到66.46%?？傮w來(lái)看，T1處理的經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)于其他處理。

表7 不同處理煙草的經(jīng)濟(jì)性狀

3 結(jié)論與討論

綜上所述，在土壤方面，T2處理相對(duì)其他處理提高了土壤可溶性碳含量和煙草生長(zhǎng)前期脲酶活性。T2可以提高土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、可溶性碳的含量，并有利于提高煙草生長(zhǎng)中后期的土壤脲酶活性。T3則可以顯著提高土壤速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、可溶性碳含量，同時(shí)能夠增強(qiáng)土壤的蔗糖酶活性。

在植株方面，T1處理有利于煙草莖圍生長(zhǎng)和葉面積，T1處理則有利于提高煙株的株高，同時(shí)T1和T2處理均能在一定程度上增加煙株單株有效葉片數(shù)，提高煙葉產(chǎn)量。

在煙葉品質(zhì)方面，T1處理有利于協(xié)調(diào)烤后煙葉化學(xué)組成、致香物質(zhì)組成；且T1的經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)于其他處理?？傮w來(lái)說(shuō)，T1(深耕+油枯15 kg+煙草專用有機(jī)肥20 kg)、T2(深耕+油枯20 kg+煙草專用有機(jī)肥30 kg)和T3處理(深耕+油枯25 kg+煙草專用有機(jī)肥40 kg)均有利于土壤養(yǎng)分和酶活性的提升，且T1處理(深耕+油枯15 kg+煙草專用有機(jī)肥20 kg)對(duì)植株的生長(zhǎng)、煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)、經(jīng)濟(jì)效益的效果更佳。