徐祥玉，譚毛彥，袁家富，趙書軍，熊又升，彭成林，佀國涵，劉 曄

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥所，武漢 430064；2.湖北省煙草公司恩施市煙葉分公司，湖北 恩施 445000）

氮素在煙株生長發(fā)育過程中起著重要作用[1-4]。有研究表明，過量施用氮肥導(dǎo)致煙葉貪青晚熟，碳氮代謝失調(diào)，煙葉中煙堿過量積累[5-7]?？緹熒L前期需要吸收大量的氮素，以利于煙株的正常生長，成熟期吸收氮素較少，以利于煙葉適時落黃成熟。如果煙株生長后期土壤中有較多的氮素供應(yīng)，則易導(dǎo)致煙葉煙堿含量的提高。土壤中的養(yǎng)分存在一定的空間變異特性，農(nóng)作物生產(chǎn)中不同的栽培和施肥措施會影響土壤中養(yǎng)分的空間變異特性[8-9]。在烤煙生產(chǎn)中，采取不同的施肥方式，可能會對施入土壤中的肥料養(yǎng)分或土壤中原有的養(yǎng)分在土壤中的分布產(chǎn)生影響[10]。鄂西南煙區(qū)是我國重要產(chǎn)煙區(qū)，本試驗通過在此煙區(qū)進(jìn)行有機(jī)無機(jī)配肥不同施用方式對煙田土壤有效氮動態(tài)的影響，以期為優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點(diǎn)

試驗安排在恩施州宣恩縣椒園鎮(zhèn)涼風(fēng)村。該煙區(qū)光熱資源豐富，屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤型山地氣候，且隨海拔高度的變化呈明顯的垂直差異，具有無霜期長（203～294 d）、大于 10 ℃積溫高（2 600～5 000 ℃)、日均氣溫大于20 ℃的時間長（130 d）等特點(diǎn)。供試土壤基本理化性狀是pH 6.1，有機(jī)質(zhì)21.76 g/kg，堿解氮 120.79 mg/kg，速效磷 15.40 mg/kg，速效鉀192.50 mg/kg，全氮0.16%。

1.2 供試材料及試驗設(shè)計

以云煙87為供試材料。試驗設(shè)5個處理：（A）不施肥不栽煙；（B）施肥不栽煙；（C）施肥，前期蓋膜后期培土栽煙；（D）施肥，全生育期覆膜栽煙；（E）施肥，移栽前25 d起壟施用基肥，前期覆膜后期揭膜培土栽煙。所有施肥處理中施氮量為 90 kg/hm2，有機(jī)氮占總施氮量 30%，氮磷鉀比例為1:1.2:3?；蔬x用煙草專用復(fù)合肥[總養(yǎng)分含量40%，m(N):m(P2O5):m(K2O)=10:10:20]，有機(jī)肥肥源選用餅肥[m(N):m(P2O5):m(K2O)＝5:2.5:1.4]。70%氮和70%鉀以及全部磷作為基肥施入，30%氮和30%鉀作為追肥施入，餅肥（占總氮量30%）作為基肥施入并施入部分復(fù)合肥（占總氮量 40%）。計算復(fù)合肥以及餅肥中帶入的磷和鉀，磷肥不足部分用過磷酸鈣（P2O5%，12%）補(bǔ)充，鉀肥以硫酸鉀（K2O%，50%）補(bǔ)充。追肥氮源選用硝磷銨（N%，30%；P2O5%，4%），鉀肥選用硫酸鉀。

前兩個處理由于不栽煙，不設(shè)重復(fù)，其他處理各設(shè)3次重復(fù)，共11個小區(qū)。隨機(jī)排列，每個小區(qū)長6 m，寬4.4 m，行距1.2 m，株距0.55 m，栽煙40株。處理E于4月10號施肥起壟，其余處理5月3號施肥起壟，5月3號移栽，5月12號追氮肥，6月3號追鉀肥。其他管理措施同一般大田。

1.3 樣品采集與分析

從移栽起每周取樣一次，共計約 14次。取樣方法為沿?zé)熤曛車?8～20 cm的半徑打孔取土，每次取5個點(diǎn)，混合后土樣總重達(dá)到150 g左右。取樣深度分別為0～20 cm和20～40 cm（即每處理每次分層取兩個土樣）。測定土壤有效氮，方法為堿解擴(kuò)散法。所有數(shù)據(jù)進(jìn)行Excel處理。

2 結(jié) 果

2.1 不栽煙狀況下施肥對土壤有效氮的影響

在不栽煙情況下，土壤養(yǎng)分的變化取決于除作物影響外的其他因素，這些因素和不施肥的自然狀態(tài)完全一致，因此比較兩個處理可以研究肥料養(yǎng)分在土壤中的自然變化。從圖1看，在0～20 cm土層中，處理B在移栽后35 d之內(nèi)土壤有效氮含量明顯高于處理A，施肥后28 d處理B土壤有效氮含量最高，達(dá)到203.9 mg/kg，比處理A高83.99 mg/kg，高幅達(dá)70.46%；之后處理B有效氮含量大幅度下降到和處理A保持一致（移栽后35 d），而處理A則保持不變；移栽后35～45 d兩個處理表層有效氮一致，這說明施肥后1個月左右化學(xué)肥料部分所帶入的氮素因降雨已基本損失完畢；移栽后 45～70 d處理B有效氮明顯高于處理A，表明在這個階段處理B中有機(jī)肥部分帶入的有機(jī)氮開始礦化，使土壤有效氮提高；之后則兩個處理土壤有效氮一致。從0～20 cm土層還可以看出，在7月份隨溫度升高處理A土壤有效氮回升，這應(yīng)該是土壤自身有機(jī)氮礦化大于有效氮損失的結(jié)果。20～40 cm土層土壤有效氮在移栽后35 d內(nèi)處理B明顯高于處理A，35 d后兩個處理土壤有效氮一致并保持到采烤結(jié)束，這說明前期化學(xué)氮素主導(dǎo)土壤有效氮，且在移栽后35 d之內(nèi)化學(xué)肥料帶入的氮素已經(jīng)完全移出0～40 cm土層，之后有機(jī)肥料帶入的有機(jī)氮礦化而來的有效氮不能深入20～40 cm土層。從上面分析看出，在降雨量較大年份，移栽后一個月內(nèi)化學(xué)肥料帶入的氮素主導(dǎo)土壤有效氮并很快損失完畢，有機(jī)肥料帶入的氮素則在移栽后45～70 d內(nèi)在0～20 cm土層內(nèi)發(fā)揮作用；后期（移栽后60 d左右）由于溫度升高，土壤自身有機(jī)氮開始礦化加速導(dǎo)致土壤有效氮升高。

2.2 揭膜及提前施肥對土壤有效氮的影響

從圖2看出，0～20 cm土層上兩處理土壤有效氮差別較大。移栽后20 d內(nèi)兩處理土壤有效氮基本一致，移栽后20～28 d內(nèi)處理C（團(tuán)棵揭膜）土壤有效氮大幅度降低，下降量為119.21 mg/kg，降幅達(dá)到47.44%，而處理D（全生育期覆膜）保持穩(wěn)定，產(chǎn)生上述差異的主要原因是此階段揭膜，加之降雨量比較大，因此土壤表層有效氮急劇降低，且由于溫度較低，有機(jī)氮礦化緩慢，因此土壤有效氮無法快速補(bǔ)充導(dǎo)致大幅度降低，而處理D由于不揭膜，因此土壤有效氮緩慢降低。移栽后28～42 d內(nèi)處理C土壤表層有效氮含量一直較低，移栽后42～49 d則有明顯升高，之后則降低，這很可能是由于有機(jī)肥料帶入的有機(jī)氮礦化的結(jié)果，由于栽煙的原因使有機(jī)氮礦化比不栽煙處理提前開始并提前結(jié)束。20～40 cm土層土壤有效氮則和表層差別較大，整個生育期內(nèi)兩個處理土壤有效氮均沒有出現(xiàn)大幅度變化，移栽后56 d開始處理D有效氮含量明顯提高且高于處理C，這很可能是由于覆膜且后期氣溫持續(xù)升高，土壤有機(jī)氮礦化持續(xù)使土壤有效氮增加，而處理C的同樣過程則推遲7 d并且有效氮最高值小于處理D。以上分析看出，在降雨量較高的情況下揭膜面臨化學(xué)氮素大量淋失的風(fēng)險，全生育期覆膜則后期土壤有效氮升高，不利于煙葉落黃。

圖1 施肥對土壤有效氮的影響Fig.1 Effect of fertilization on soil available N

圖2 揭膜培土對土壤有效氮的影響Fig.2 Effect of uncover film and ridging on soil available N

從圖3看出，與正常施肥相比較，移栽后20 d內(nèi)兩個處理基本無變化。移栽后20 d開始兩個處理之間土壤有效氮差異明顯，正常施肥處理（處理C）在此期間土壤表層有效氮降低119.21 mg/kg，降幅為47.44%，而同期提前施肥處理（處理E）則降低40.64 mg/kg，降幅僅為16.80%，比處理C高出60.09 mg/kg，說明提前施肥有可能使無機(jī)肥料氮素被微生物所固定或形成更穩(wěn)定的有機(jī)氮，使肥效后移。移栽后28～42 d，處理C表層土壤有效氮一直維持在低位，而處理E則緩慢降低并最終和處理C含量一致，表明提前施肥可以使移栽后20～28 d氮素淋失的風(fēng)險大幅度降低，使無機(jī)肥料氮素能夠在多雨年份更好的被作物利用。20～40 cm土層顯示兩個處理土壤有效氮基本沒有差別，結(jié)合0～20 cm土層有效氮的變化可以看出，表層的有效氮淋溶已經(jīng)移出土體，對底層土壤有效氮含量影響不大。

圖3 提前施肥對土壤有效氮的影響Fig.3 Effect of earlier fertilization on soil available N

3 討 論

氮素是所有活著生物體必不可少的元素，對植物而言，氮是最重要又是最難管理的營養(yǎng)元素[11]。煙田土壤氮素的供應(yīng)主要來源于施用的氮肥、土壤殘留無機(jī)氮、有機(jī)氮礦化[12]。土壤中氮素的損失途徑主要有氨揮發(fā)、硝化-反硝化、硝態(tài)氮淋溶等[13]。煙草是喜硝作物，在施肥過程中施用大量的硝態(tài)氮，因此煙區(qū)土壤有效氮的淋溶損失主要是硝態(tài)氮。本研究表明，在降雨量較大年份，煙葉移栽后1個月內(nèi)化學(xué)肥料帶入的有效氮（主要是硝態(tài)氮）很快損失完畢，有機(jī)肥料帶入的氮素（有機(jī)態(tài)氮）則在移栽后45～70 d內(nèi)在0～20 cm土層內(nèi)發(fā)揮作用；后期（移栽后60 d左右）由于溫度升高，土壤自身有機(jī)氮開始礦化加速導(dǎo)致土壤有效氮升高。揭膜面臨化學(xué)氮素大量淋失的風(fēng)險，而全生育期覆膜則后期土壤有效氮升高，不利于煙葉落黃。提前施肥可以使無機(jī)肥料氮素被微生物所固定或形成更穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，前施肥可以使氮素淋失的風(fēng)險大幅度降低，使無機(jī)肥料氮素能夠在多雨年份更好的被作物利用。

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