熊梓沁，荊永鋒，賀非，鄭卜凡，龔嘉，龔嘉蕾，彭光爵，穰中文，李強，鄭重誼，黎娟*

1 湖南農(nóng)業(yè)大學，農(nóng)學院，湖南長沙農(nóng)大路1號 410128；

2 湖南中煙工業(yè)有限責任公司，技術(shù)研發(fā)中心，湖南長沙勞動中路386號 410109；

3 湖南省臨澧縣煙草專賣局，煙葉分部，湖南常德安福西路666號 415200

土壤是作物最重要的、賴以生存的物質(zhì)基礎[1]。土壤的類型及其相關(guān)物理、化學、生物學特性與煙草的產(chǎn)量、品質(zhì)及風格特色有著密切的關(guān)系[2]。鄧小華等[3]研究表明煙-稻輪作有利于減少土壤病蟲害、改善土壤理化性質(zhì)，有利于煙葉增質(zhì)增產(chǎn)。但是水旱輪作易破壞土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤孔隙度，不利于根系下扎，進而影響作物的生長發(fā)育和產(chǎn)量的提高[4]。其次，由于不合理的施肥、耕作和水分管理措施，我國許多地區(qū)的耕層變差[5]，而改善土壤耕層則能夠?qū)崿F(xiàn)作物的產(chǎn)量穩(wěn)產(chǎn)。目前，在湖南省的主要植煙土壤上，人們多采用單犁淺耕或旋耕機進行耕作，有效耕深多在15 cm左右[6]。而多年不合理的耕作模式使土壤犁底層上移[7]，加劇了植煙土壤質(zhì)量的下降。

與傳統(tǒng)旋耕相比，深耕雖然能打破犁底層，降低土壤容重，具有一定蓄水保墑的作用[8-11]。但是，深翻等目前的深耕方式，不但會加速土壤養(yǎng)分的礦化，甚至可能導致作物產(chǎn)量下降[12]。2015年來，以湘西為代表的植煙土壤養(yǎng)分增幅較大，增幅最大的是土壤有效磷，其次是速效鉀，最后是堿解氮[13]，研究粉壟深耕對土壤速效養(yǎng)分含量的影響，對后續(xù)設計肥料的投入方案及保護生態(tài)的植煙環(huán)境很有必要。粉壟耕作指在現(xiàn)有淺耕層的基礎上，利用粉壟機螺旋鉆頭將土壤垂直旋磨粉碎，深度可達30～60 cm，且不改變土壤主體層次，使土壤團顆粒細小而自然懸浮成壟，形成深厚的疏松耕層[14]。2009年該技術(shù)面世以來，在水稻、小麥、馬鈴薯、甘蔗等36種作物應用，證明不增加或減少10%化肥施用，具有增加產(chǎn)值10%～30% 、提升作物品質(zhì)5%以上、比較效益提升15%以上、土壤貯水增加1倍以上的效果[15]。因此，探究粉壟深耕技術(shù)在稻作煙區(qū)的應用，能為解決湖南稻作煙區(qū)土壤板結(jié)、煙葉主要化學成分指標的協(xié)調(diào)性變差、烤煙的產(chǎn)質(zhì)量降低等問題提供解決方案。

鑒于此，從優(yōu)化耕作技術(shù)的角度，因地制宜的開展合理耕作層的構(gòu)建，研究粉壟耕作措施及耕作深度對土壤和煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響效果，旨在通過結(jié)合湖南稻作煙區(qū)土壤環(huán)境，致力于改善耕層土壤特性、提升種植效率，揭示粉壟深耕對煙葉生長的影響機制，為湖南稻作煙區(qū)合理耕層構(gòu)建和烤煙種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 地點與材料

試驗選擇在湖南省瀏陽市永安鎮(zhèn)（北緯28°17′17″，東經(jīng)113°22′2″）進行，該區(qū)域是湖南省典型的稻作煙區(qū)之一，年降水量1700～2200 mm，年均氣溫15℃～23℃，光照資源豐富，晝夜溫差小。試驗地土壤類型為水稻土，土壤質(zhì)地為壤質(zhì)砂土，常年稻煙水旱輪作，土壤基礎養(yǎng)分肥力情況為為有機質(zhì)含量23.08 g/kg，全氮含量1.44 g/kg，全磷含量為0.67 g/kg，全鉀含量為19.70 g/kg，堿解氮為126.63 mg/kg，有效磷46.61 mg/kg，速效鉀99.99 mg/kg，pH 7.79。供試煙草品種為當?shù)剡m栽品種G80，2018年12月1日進行粉壟深耕，2019年3月23日起壟栽煙，7月16日完成煙葉的采收，大田生育期115天。試驗所用基肥為煙草專用基肥，用量為1305 kg/hm2，肥 料 配 方 為N：P2O5：K2O=8：10：11；鉀肥由硫酸鉀、硝酸鉀提供，硫酸鉀用量為450 kg/hm2，硝酸鉀用量為600 kg/hm2；生物餅肥用量為780 kg/hm2。具體到小區(qū)用量=（用量×小區(qū)面積）/667m2；種植密度為0.5 m×1.2 m/株。

1.2 試驗設計

采用單因素試驗設計，設置四個處理，分別為以直接旋耕起壟12 cm為對照：CK（當?shù)爻Ｒ?guī)耕作方式）；運用自走式粉壟深耕深松機（廣西五豐機械有限公司），在不打亂主體土層結(jié)構(gòu)的基礎上，進行原位疏松土壤。設置粉壟深耕20 cm：T1；粉壟深耕30 cm：T2；粉壟深耕40 cm：T3，每處理3 次重復，種植密度為0.5×1.2 m/株，每小區(qū)面積為300 m2。除耕作方式外，其他生產(chǎn)管理技術(shù)措施均按照當?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 土壤和煙株取樣

采集移栽后45 d、60 d、75 d煙株樣品測定其根系下扎深度和體積。于移栽后60 d，采用50 cm土柱取樣器（QTZ-1式便攜取樣器，長度50 cm、直徑7.5 cm），隨機取樣，每個處理取土柱3個，分土層測定土壤容重（環(huán)刀法）、土壤緊實度（緊實度分析儀），土壤孔隙度（環(huán)刀法）。

1.3.2 土壤養(yǎng)分測定

土樣取好后于陰涼處自然開袋晾干、剔除異物、研磨、過篩后，檢測分析土壤速效養(yǎng)分指標。有效磷含量測定采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法；速效鉀含量測定采用醋酸銨浸提-火焰光度法；氯離子采用硝酸銀滴定法測定[16]。

1.3.3 根系生長相關(guān)指標的測定

取樣后，沖洗、掃描，采用根系分析軟件（WinRHIZO version 5.0）進行分析，得到根長指標參數(shù)。之后分離根系與地上部，用排水法測定根系體積。

1.3.4 烤后煙葉產(chǎn)質(zhì)量的測定

烤后煙葉分大區(qū)采收、編桿、烘烤、分級、測產(chǎn)（產(chǎn)量、產(chǎn)值）。每個大區(qū)分別取C3F和B2F各2份，每份1 kg，記錄葉片數(shù)（計算單葉重）。

主要測定開葉度、單葉重、含梗率、厚度等物理特性指數(shù)，按照文獻[17]的方法計算出煙葉物理特性指數(shù)（Physical Properties Index，PPI）作為綜合評價煙葉物理性狀的依據(jù)，其值越大，綜合性狀越好[18]。對烤煙物理特性進行主成分分析，提取累積貢獻率達74.07%的前2個主成分，計算這2個主成分的載荷矩陣，得出開片度、單葉重、含梗率、葉片厚度的權(quán)重分別為27.33%、23.10%、26.23%、27.32%。

采用加權(quán)指數(shù)法計算烤煙物理特性指數(shù)，計算公式：

式中：Qij表示第i個樣本、第j個指標的標準化值，其中0＜Qij≤1；Wj表示第j個指標的權(quán)重，其中∑Wj=100。

初烤煙葉化學成分參照國家煙草質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心標準[19]?；瘜W成分可用性指數(shù)參考其參數(shù)與標準化公式計算。煙葉總糖、還原糖、總氮、煙堿等指標采用拋物線型（簡稱P）隸屬函數(shù)，利用以下公式計算隸屬度：

煙葉鉀含量采用S型隸屬函數(shù)，利用以下公式計算隸屬度；

式中x為中性指標的實際檢測值，x1、x2、x3、x4分別代表各指標的下臨界值，上臨界值，最優(yōu)值下限，最優(yōu)值上限，其值參考《湖南烤煙區(qū)域特征及質(zhì)量評價指標間關(guān)系研究》確定，參考文獻研究[20-21]，結(jié)合實踐經(jīng)驗，確定各參評指標的函數(shù)類型及轉(zhuǎn)折點（表1），并采用主成分分析方法計算權(quán)重。

CUUI（可用性指數(shù)）計算公式如下：

表1 煙葉化學成分隸屬函數(shù)類型及拐點值Tab. 1 Types of membership function and inflection point of chemical composition of tobacco leaf

1.3.5 烤煙經(jīng)濟性狀及作物周年產(chǎn)量的計算

成熟采烤后，按國家煙葉分級標準[22]分級，以小區(qū)為單位，計算煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、新增產(chǎn)值、中上等煙比例、均價；按照湖南省糧食和物資儲備局公布的2018年晚稻稻谷收購價格為126元/50 kg計算水稻的產(chǎn)值，稻谷均價約2.52元/kg，故烤煙產(chǎn)值=烤煙產(chǎn)量×烤煙均價，水稻產(chǎn)值=水稻產(chǎn)量×稻谷均價；作物周年產(chǎn)值=煙葉產(chǎn)值+水稻產(chǎn)值；新增產(chǎn)值=烤煙產(chǎn)值+水稻產(chǎn)量-CK產(chǎn)值-新增費用。只在烤煙季進行粉壟深耕，粉壟深耕按照每畝200元計算（包括人工、油耗和粉壟深松機的費用），正常旋翻耕按照每畝120元一個人成本計算，新增的費用為80元/畝即1 200元/hm2。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用 Excel 2007 進行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)分析利用SPSS19.0軟件對數(shù)據(jù)進行差異顯著性檢驗分析，方差分析采用鄧肯新復極差法，文中表和圖小寫字母表示在0.05水平呈顯著差異，大寫字母表示在0.01水平呈顯著差異。利用Origin 8.0軟件繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 粉壟深耕對土壤物理性狀的影響

粉壟耕作可以顯著降低（P＜0.01）深層土壤容重（表2）。粉壟耕作下0～40 cm各土層容重均有不同程度下降。與CK處理相比，T1處理略微降低0～10 cm和40～50 cm土壤容重，差異不顯著；T2處理顯著降低0～30 cm土壤容重（P＜0.01）；T3 處理則顯著降低0～40 cm土壤容重（P＜0.01）。在40～50 cm土層，各處理之間差異不顯著，但仍表現(xiàn)出粉壟深耕處理容重低于傳統(tǒng)旋耕處理。在10～50 cm土層，T3處理下土壤容重最小，在10～20 cm土層，T3較CK土壤容重降低了6.47%（P＜0.01）；在20～30 cm土層，T3較CK土壤容重降低了8.97%（P＜0.01）；在30～40 cm，T3較CK土壤容重降低了8.78%（P＜0.01）。

由表2可知，粉壟深耕增加了土層的土壤孔隙度。與CK相比，在各土層T1處理差異不顯著（P＜0.01）；T2處理顯著增加0～30 cm土壤孔隙度（P＜0.01），30～50 cm深土層差異不顯著；T3處理則顯著增加0～50 cm土壤孔隙度（P＜0.01）。在0～50 cm土層，T3處理下土壤孔隙度最大。T3在10～30土壤耕作層差異極顯著（P＜0.01），在10～20 cm土層，T3較CK土壤孔隙度增加了12.88%（P＜0.01）；在20～30 cm土層，T3較CK土壤孔隙度增加了10.91%（P＜0.01）。

土壤緊實度的高低是限制烤煙根系生長發(fā)育的重要因子之一，一定程度上反映了植物根系下扎的難易程度。由表2可以看出，粉壟深耕降低了土層的土壤緊實度。與CK相比，各處理在1～40 cm土層土壤緊實度都顯著降低（P＜0.01）；在40～50 cm土層，CK與T3處理差異極顯著（P＜0.01），T2處理與T3處理差異顯著（P＜0.05）。各土層中，T3處理的土壤緊實度最小，介于576.37～1008.40 kPa。

表2 不同耕作處理對0～50 cm土壤物理性狀的影響Tab.2 Soil physical properties in 0-50 cm layers under different tillage treatments

2.2 粉壟深耕對速效養(yǎng)分的影響

粉壟深耕對各種無機速效養(yǎng)分的影響如圖1-1、圖1-2、圖1-3所示，T1、T2、T3處理土壤堿解氮含量較CK在0～30 cm土層雖有提升但變幅較小，T3處理在30～40 cm能保留較多的堿解氮；粉壟深耕能有效提高土壤有效磷含量，T1、T2、T3處理在10～40 cm土層顯著增加了土壤有效磷含量，以10～20 cm土層深度增加最為顯著，與CK相比分別增加了20.58%、8.17%、108.30%（P＜0.05），T1、T2在40～50 cm土層有效磷含量顯著降低；T2、T3處理較CK顯著提高了速效鉀在0～40 cm的含量，在20～30 cm深層土壤中速效鉀含量提高量最多，與CK比較T2、T3分別提高了52.41%、50.00%（P＜0.05）。

圖1-1 不同耕作處理對0～50 cm土壤堿解氮的影響Fig.1-1 Soil Alkaline Nitrogen in 0-50 cm layers under different tillage treatments

圖1-2 不同耕作處理對0～50 cm土壤有效磷的影響Fig.1-2 Soil effective scale in 0-50 cm layers under different tillage treatments

圖1-3 不同耕作處理對0～50 cm土壤速效鉀的影響Fig.1-3 Soil available phosphorus in 0-50 cm layers under different tillage treatments

2.3 粉壟深耕對煙株根系生長的影響

由圖2可知，四個處理中，煙株在T2處理下的土壤根系下扎深度最深。在移栽后45 d，T2、T3、T1分別比CK增長了6.7 cm、4.6 cm和4.5 cm，各粉壟處理與傳統(tǒng)耕作處理之間有顯著差異。移栽后60 d，各處理比CK處理分別增長了8.1 cm、7.0 cm、1.6 cm，T2與CK差異顯著。移栽后75 d，T2處理根系平均下扎深度達到最大值34.6 cm，與CK相比增長了42.39%（P＜0.05），T2與其他3個處理差異顯著。

四個處理中，煙株在T2的根系體積最大。在移栽后45 d，T2、T3、T1分別比CK增長了12.3 cm3、6.7 cm3和1.6 cm3，CK與T1沒有顯著差異，T2、T3與CK、T1之間有顯著差異。移栽后60 d，各處理表現(xiàn)為各處理比CK處理分別增長了44.8 cm3、14.9 cm3、3.0 cm3，T2與其他3個處理之間有顯著差異。移栽后75 d，T2處理平均根系體積達到最大值141.1 cm3，與CK相比增長了137.94%（P＜0.05），T2與CK、T1、T3之間有顯著差異。

圖2 不同粉壟耕作深度煙株根系生長情況Fig.2 Root growth of tobacco plants with deep ploughing depth of different pollen ridge

2.4 粉壟深耕對初烤煙葉品質(zhì)的影響

2.4.1 對烤后煙葉物理性狀的影響

選取質(zhì)量較高的兩種煙葉——B2F等級和C3F等級進行煙葉物理性狀測試。如表3 所示，在B2F等級中，各處理葉長表現(xiàn)為T2＞T1＞CK＞T3，T2處理顯著高于CK處理，與CK處理相比增加了8.30%（P＜0.05）；葉寬表現(xiàn)為T2＞T1＞CK＞T3，T1、T2處理與CK、T3處理差異顯著，CK處理顯著高于T3處理；單葉重表現(xiàn)為T2＞T1＞CK＞T3，T1、T2處理與CK、T3處理差異顯著，CK處理顯著高于T3處理；含梗率表現(xiàn)為T1＞T2＞CK＞T3，T1處理顯著高于CK處理，與CK相比增加了25.23%（P＜0.05），T3處理顯著低于CK處理；厚度表現(xiàn)為T2＞T3＞T1＞CK，各處理顯著高于CK處理。從物理特性指數(shù)來看，T2＞T1＞T3＞CK且顯著高于CK處理。說明粉壟深度30 cm，物理特性指數(shù)提高。

在C3F等級中，各處理葉長表現(xiàn)為T2＞T1＞CK＞T3，各處理之間差異不顯著；各處理葉 寬 表 現(xiàn) 為T2＞T1＞T3＞CK，T2處 理 與CK處 理差異顯著；各處理單葉重表現(xiàn)為T2＞T3＞T1＞CK，T2、T3處理與CK差異顯著；各處理含梗率表現(xiàn)為T1＞T2＞CK＞T3，T1、T2處理與CK、T3處理差異顯著；各處理厚度表現(xiàn)為T2＞T3＞T1＞CK，各處理皆顯著高于CK處理?？梢?，粉壟深耕30 cm能顯著提高中部葉物理特性指數(shù)。

表3 不同粉壟深耕深度初烤煙葉物理性狀Tab. 3 Physical properties of first-billed tobacco with deep cultivation of different flour ridge

2.4.2 對烤后煙葉化學成分的影響

表4是初烤煙葉B2F等級和C3F等級煙葉的各項化學指標。從烤后煙葉B2F等級來看，總糖含量表現(xiàn)為T2＞T3＞CK＞T1，還原糖含量表現(xiàn)為T2＞T3＞T1＞CK，T2顯著高于CK處理；總氮含量T1、T2處理與CK、T3處理顯著增加；T1、T2、T3處理煙堿含量比CK處理分別顯著降低了0.11%、0.59%和0.14%，T2處理顯著低于T1、T3處理；鉀含量表現(xiàn)為T2＞T1＞T3＞CK，T1、T2處理顯著高于CK處理；氯含量表現(xiàn)為T1處理顯著高于其他各處理，各處理顯著高于CK處理；氮堿比表現(xiàn)為T2處理顯著高于其他各處理，各處理顯著高于CK處理；糖堿比表現(xiàn)為T1、T2、T3比CK處理分別增加了0.48、2.18和0.55，T2處理顯著高于其他各處理。綜合來看，上部葉化學成分可用性指數(shù)最高的為T2處理，其次為處理T3，可用性指數(shù)最低的為CK處理。

從烤后煙葉C3F等級來看，總糖含量表現(xiàn)為為T2＞T1＞T3＞CK，還原糖含量表現(xiàn)為T3＞T2＞T1＞CK，各處理顯著高于CK；總氮含量T2處理比CK處理顯著增加，CK顯著高于T1、T3處理；煙堿含量T2處理顯著低于CK處理，T1處理顯著高于其他各處理；鉀含量表現(xiàn)為T2＞T3=CK＞T1，且T2、T1處理比CK處理分別增加了0.24%和減少了0.06%；氯含量表現(xiàn)為CK＞T2＞T1=T3，各處理之間差異不顯著；氮堿比表現(xiàn)T2、T1、T3且各處理比CK處理分別增加了0.09和減少了0.01、0.07，T2處理顯著高于其他各處理；糖堿比表現(xiàn)為T1、T2、T3比CK處理分別增加了0.80、1.88和1.66，各處理顯著高于CK處理。綜合來看，中部葉化學成分可用性指數(shù)最高的為處理T2，其次為處理T3，可用性指數(shù)最低的為CK處理，且顯著低于各處理。

表4 不同粉壟深耕深度初烤煙葉化學成分Tab. 4 Chemical constituents of first-baked tobacco leaves with different depth of deep depth of different ridges

2.5 對烤煙經(jīng)濟性狀及作物周年產(chǎn)量的影響

由表5所示，粉壟深耕對比傳統(tǒng)翻耕對煙葉的產(chǎn)質(zhì)量都有所提高，并且對后季作物也產(chǎn)生了有利影響，提高了后季作物的產(chǎn)量?？緹煯a(chǎn)值表現(xiàn)為：T2＞T3＞T1＞CK，T2處理產(chǎn)量最高。T1、T2、T3處理分別比CK處理高出7.59%、17.06%和13.16%（P＜0.05）。不僅產(chǎn)量有所增加，烤煙均價和上等煙率皆表現(xiàn)為：T2＞T3＞T1＞CK，產(chǎn)值規(guī)律與產(chǎn)量一致。后季作物水稻方面，產(chǎn)量表現(xiàn)為：T1、T2、T3處理分別比CK處理高出2.47%、9.38%和0.89%。從作物周年產(chǎn)值來看各處理表現(xiàn)為：T2＞T3＞T1＞ CK，T2處理對比CK作物全年新增產(chǎn)值高達18029.89元/hm2。

表5 不同粉壟深耕深度烤后煙樣經(jīng)濟性狀及作物周年產(chǎn)值Tab. 5 Economic characters and annual yield of tobacco sample after deep cultivation of different pollen ridge

3 討論

本研究在長沙瀏陽稻作煙區(qū)，通過對傳統(tǒng)旋耕及不同粉壟深度耕作等處理下的土壤理化性質(zhì)及煙葉質(zhì)量進行研究，表明粉壟深耕不僅能改善土壤理化性狀，還能提高煙葉產(chǎn)量，增加煙葉產(chǎn)值。從土壤理化性狀的變化來看，粉壟深耕與傳統(tǒng)旋耕相比，雖然傳統(tǒng)旋耕處理也可以使表層土壤容重降低[23]，但也會導致土壤犁底層變淺，而粉壟深耕則可以激發(fā)土壤潛在生產(chǎn)能力，降低深層土壤容重[24]；張麗娜等[25]的研究結(jié)果表明，深耕深松對土壤孔隙度有一定的改善作用，這與本研究結(jié)果相似，深耕深松措施顯著提高了0～40 cm土層土壤總孔隙度，經(jīng)過粉壟深耕處理的土壤孔隙度更高且更接近50%或有稍大于50%，這表明深耕具有降低土壤容重和硬度的效果，從而增加了土壤孔隙度并能使其達到較好水平，增加了土壤的水、氣通透性，這與蔣發(fā)輝等[26]研究結(jié)果一致；因為傳統(tǒng)旋耕使表層土壤相對較為疏松[27]，但35 cm以下土層由于受機械鎮(zhèn)壓作用，土壤緊實度明顯高于表層，經(jīng)過粉壟深耕30 cm處理結(jié)果顯示粉壟深耕具有明顯改善10 cm以下土壤緊實度，這保證了土壤根系層10～30 cm變得疏松，這與張有利等[28]的研究結(jié)果一致。粉壟深耕改善了土壤物理結(jié)構(gòu)為后續(xù)煙株生長提供了有利條件，在養(yǎng)分分解、根系生長、水分利用等方面均能發(fā)揮作用。

劉智炫[29]等研究表明，基于長期淺耕操作下的湖南煙稻輪作區(qū)，土壤中堿解氮、有效磷和速效鉀總體上呈現(xiàn)出隨土層深度的增加而下降的趨勢，且表現(xiàn)出顯著的層化性和表聚性，以有效磷表現(xiàn)最為突出。粉壟耕作改變了土壤速效養(yǎng)分在土壤垂直剖面的分布，尤其是粉壟40 cm深度下10～20 cm土層有效磷含量甚至比0～10 cm土層有效磷含量高。本研究結(jié)果顯示，粉壟耕作下不同深度土壤速效鉀、有效磷含量顯著升高，0～10 cm的表層堿解氮含量顯著降低，而10～50 cm下層堿解氮含量顯著提高，其中以粉壟深度30 cm處理的效果最為顯著。此前，Wei等[30]研究認為水稻土粉壟耕作能有效提高所有養(yǎng)分含量。分析其中原因之一是粉壟耕作降低了0～50 cm 土壤容重，造成養(yǎng)分含量高于傳統(tǒng)旋耕；也有可能粉壟深耕耕提高了土壤粉碎程度，深層土壤氧氣、水分充足，有利于酶發(fā)揮作用，可激發(fā)土壤有效養(yǎng)分釋放[31]。因此，更為合理的土壤速效養(yǎng)分剖面分布特征是本研究中煙葉、水稻產(chǎn)量大幅度提升的一個重要原因。

因為粉壟深耕改變了土壤的理化性質(zhì)，土壤破碎化程度提高，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)頭能將空氣帶入深層土壤中，使氧氣充滿土壤空隙。并且速效養(yǎng)分含量增加有利于根系生長和下扎[32]，與本研究結(jié)果粉壟深耕40 cm煙株根系下扎深度最深、根系體積最大相符合。此外，粉壟深耕深度為30 cm對烤后C3F和B2F煙葉物理性狀在葉長、葉寬、單葉重和葉片厚度上有均有顯著提高，含梗率增加情況只有在粉壟深度達到40 cm的烤后煙葉中有所體現(xiàn)，說明粉壟深耕下，增強了土壤的通透性，有利于微生物的活動和養(yǎng)分的釋放，從而使得煙株根系發(fā)達、代謝旺盛、生長狀態(tài)良好、落黃及時，產(chǎn)量和品質(zhì)也較傳統(tǒng)耕作方式有所提高[33]。各粉壟深耕處理化學成分可用性均高于對照，說明粉壟深耕能有效提高煙葉的化學成分可用性，使煙葉化學成分更協(xié)調(diào)；適宜的耕作深度能顯著提升煙葉的主要化學成分含量，如總糖、還原糖、總氮等。所以在進行田間管理時可以酌情減少氮肥的施用，提高經(jīng)濟效率。

王奇等[34]研究發(fā)現(xiàn)粉壟深耕能增加甘蔗單莖質(zhì)量，進而達到增產(chǎn)效果。劉江漢等[35]研究表明粉壟耕作后較傳統(tǒng)旋耕可使馬鈴薯總產(chǎn)量增加最大能到10.19%。聶勝委等[36]研究結(jié)果顯示粉壟深度30～40 cm時能顯著增加小麥、玉米兩季作物的產(chǎn)量，在適當增加耕作層厚度的情況下更能提高作物產(chǎn)量。盧本輝[37]提到，采用粉壟機械螺旋型鉆頭一次性深墾高速旋削碎稻田土耕能加深到30 cm。因此，粉壟耕作30 cm能最大程度減少煙稻輪作田的成本投入、提高耕作效率、達到最大產(chǎn)值。本研究結(jié)果表明，粉壟深耕深度達到30 cm能顯著提高烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比例和中上等煙比例且效果最好，作物周年新增產(chǎn)值能達到18029.89元/hm2。粉壟深耕在一定程度上提升了土壤速效養(yǎng)分，如果考慮在此基礎上研究減少各種養(yǎng)分投入量，新增產(chǎn)值還能進一步提高。以上結(jié)果均說明，粉壟深耕能顯著改善土壤耕層結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)養(yǎng)分垂直分布狀態(tài)，改善了土壤物理結(jié)構(gòu)有利于根系下扎加強對水肥的吸收，從而增加了開片度和葉重。并且協(xié)調(diào)烤后煙葉的化學成分，提高煙葉均價，提高產(chǎn)能。在一定程度上也能提高后季作物的水稻產(chǎn)值。

4 結(jié)論

在湖南煙稻輪作區(qū)，與傳統(tǒng)旋耕相比，粉壟耕作顯著改善了土壤耕層物理結(jié)構(gòu)，降低了土壤容重，增加了土壤孔隙度，降低了土壤緊實度，從而增加土壤通氣度和蓄水性促進了煙草根系下扎和根莖體積膨大。粉壟耕作顯著改變了養(yǎng)分在耕層的分布，提升了下層養(yǎng)分含量，有效改善了土壤養(yǎng)分狀況。粉壟耕作對烤煙的生長發(fā)育有較好的促進作用，與CK處理相比烤后C3F和B2F煙葉葉寬、單葉重和厚度增大，含梗率略有上升，C3F煙葉總糖、還原糖、總氮和鉀含量顯著提高，粉壟深耕30 cm的煙葉化學成分可用性最好。適當?shù)姆蹓派疃饶芴岣咦魑镏苣戤a(chǎn)值。在稻作煙區(qū)土壤中，不同粉壟耕作深度的效果存在一定差異，但是綜合考量煙葉的理化品質(zhì)和產(chǎn)值產(chǎn)量，粉壟耕作30 cm（T2）增產(chǎn)效果最佳，產(chǎn)量大幅度提升。