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      攀枝花煙區(qū)生石灰施用量與土壤養(yǎng)分及烤煙質(zhì)量的關(guān)系

      2015-05-30 10:48:04張宗錦龐良玉官宇蔣長春潘興兵汪瑩辜運負
      農(nóng)學(xué)學(xué)報 2015年7期
      關(guān)鍵詞:土壤養(yǎng)分生石灰烤煙

      張宗錦 龐良玉 官宇 蔣長春 潘興兵 汪瑩 辜運負

      摘要:為揭示生石灰對攀枝花煙區(qū)酸性土壤的改良效果,連續(xù)2年通過田間試驗研究4種生石灰施用量(450、900、1350、1800kg/hm2)對土壤養(yǎng)分及煙葉生產(chǎn)的影響,結(jié)果表明,在酸性土壤上施用生石灰,不僅對提高土壤pH有明顯作用,而且對植煙土壤養(yǎng)分、烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值以及煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的變化有明顯影響。其中,當生石灰施用量達到1350kg/hm2的標準時,土壤養(yǎng)分調(diào)節(jié)效果最顯著,烤煙產(chǎn)量、質(zhì)量均達到最高,煙葉內(nèi)在化學(xué)成分最接近優(yōu)質(zhì)煙化學(xué)內(nèi)在指標。

      關(guān)鍵詞:攀枝花;生石灰;土壤養(yǎng)分;烤煙;質(zhì)量

      中圖分類號:S156.4+9 文獻標志碼:A 論文編號:2014-0900

      引言

      攀枝花地處川滇交界的金沙江與雅礱江交匯處,屬橫斷山系南段攀西裂谷中南段,為南亞熱帶為基帶的立體氣候,該區(qū)降水充沛,雨熱同季,氣溫適宜,夜雨多,白天光照充分,空氣相對濕度適宜,烤煙生態(tài)條件得天獨厚,是全國煙草種植區(qū)劃中最適宜區(qū)之一。但該區(qū)域土壤以酸性黃紅壤為主,土壤酸堿度低于pH5.5的土壤占15.87%,土壤酸化過程是土壤發(fā)育和形成過程中普遍存在的自然過程。在多雨的自然條件下,降水量大大超過蒸發(fā)量,土壤中的淋溶作用非常強烈,使得土壤溶液中的鹽基離子易隨滲濾水向下移動,因此土壤中易溶鹽減少。土壤溶液中的氫離子取代土壤陽離子交換位上的鹽基離子,土壤的鹽基飽和度下降,氫飽和度增加,因此酸化程度會呈增加趨勢。而土壤酸堿性是土壤的重要化學(xué)性質(zhì),是土壤肥力的一項重要指標,對土壤微生物的活性、礦物質(zhì)的有效性和有機質(zhì)的分解起到重要作用,因而影響土壤養(yǎng)分釋放、固定和遷移過程。土壤酸堿性對烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量的形成也具有極其重要的影響。近年來,國內(nèi)就土壤酸堿性的調(diào)節(jié)對土壤性質(zhì)和烤煙產(chǎn)量、質(zhì)量的影響進行了一些研究。攀枝花煙區(qū)屬于四川省優(yōu)質(zhì)烤煙“金攀西”的一部分,但較為全面系統(tǒng)研究植煙土壤酸堿度調(diào)節(jié)對土壤養(yǎng)分和烤煙產(chǎn)量、質(zhì)量的影響還鮮為報道,因此研究攀枝花煙區(qū)酸性土壤施用生石灰對土壤養(yǎng)分和烤煙產(chǎn)量、質(zhì)量的影響,對攀枝花煙區(qū)土壤改良和合理施肥具有重要指導(dǎo)意義。為此,筆者通過連續(xù)2年的生石灰施用量田間試驗,對攀枝花煙區(qū)土壤酸堿性調(diào)節(jié)對土壤養(yǎng)分和烤煙產(chǎn)量、質(zhì)量影響進行了系統(tǒng)分析,以期為攀枝花煙區(qū)的精準化施肥提供參考。

      1.材料與方法

      1.1試驗時間、地點概況

      試驗于2012-2013年在四川省攀枝花市米易縣草場鄉(xiāng)碗廠村進行,海拔1688m,該區(qū)年降雨量1200-1400mm,年均氣溫14-16℃,年均光照時數(shù)3000-3400h。

      1.2試驗材料

      烤煙品種‘紅花大金元;生石灰;pH 5.0左右的黃壤。

      1.3試驗設(shè)計

      試驗以石灰施用量為處理,石灰施用量分別為450、900、1350、1800 kg/hm2,以不施石灰為對照,設(shè)5個處理,3次重復(fù),共15個小區(qū),隨機區(qū)組設(shè)計。石灰采用窩施的方法施用(移栽前10天,窩施后與土壤充分拌勻)。每個小區(qū)50株左右。除試驗處理外,煙葉其他栽培技術(shù)按《攀枝花市優(yōu)質(zhì)烤煙地方標準體系》執(zhí)行。

      1.4調(diào)查分析項目

      1.4.1土壤養(yǎng)分調(diào)查試驗后,分處理取耕作層(0~20cm)土樣1個,分析土壤pH和養(yǎng)分(有效氮、磷、鉀和鈣、鎂)。

      有機質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化一容量法測定,全氮采用凱氏定氮法測定,全磷采用分光光度法測定,全鉀采用火焰光度法測定,pH采用酸度計法測定,有效氮采用堿解擴散法測定,有效磷采用分光光度測定,有效鉀采用火焰光度法測定,交換性Ca、Mg采用原子吸收法壩定,有效B采用姜黃素比色法測定。

      1.4.2煙葉產(chǎn)量調(diào)查分小區(qū)標記烘烤,詳細記載各小區(qū)煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、上中等煙比例、均價。

      1.4.3煙葉質(zhì)量調(diào)查烘烤后,對煙葉內(nèi)在質(zhì)量(鉀含量、全氮含量、總糖、還原糖、煙堿、氯含量)進行分析。

      用克達爾法測定煙葉全氮含量,紫外分光光度法測定煙堿含量,芒森·沃克法測定煙葉糖、還原糖含量,電位滴定法測定煙葉氯離子含量,火焰光度計法測定煙葉鉀含量。

      2.結(jié)果與分析

      2.1生石灰不同施用量對土壤養(yǎng)分的影響

      表1表明,隨著生石灰施用量的增加,土壤pH和土壤鈣含量均逐漸增加;而施用生石灰的土壤中有效鉀、有效磷含量均比未施用生石灰的土壤含量高,在生石灰施用量達到1350kg/hm2時,土壤中有機質(zhì)、有效鉀、有效磷、有效氮(堿解氮)、全氮、全磷、全鉀含量均顯著高于未施用生石灰的土壤;而鎂含量、有效硼含量呈現(xiàn)減少現(xiàn)象。土壤中鎂含量減少的原因是,隨著土壤酸堿度的增加,土壤對鎂有固定作用,會使土壤對鎂的吸附能力增強,不僅如此,隨著酸堿度升高,土壤對鎂有固定作用會使鎂產(chǎn)生專性吸附。

      2.2生石灰不同施用量對烤煙產(chǎn)量的影響

      將5個處理3次重復(fù)的田間產(chǎn)量與產(chǎn)值進行平均后得出結(jié)果表2。對生石灰不同施用量后烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值的對比發(fā)現(xiàn),施用生石灰的煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值均高于未施用生石灰的煙葉;但在1350kg/hm2的施用量范圍內(nèi),隨著生石灰施用量的增加,煙葉產(chǎn)量與產(chǎn)值均呈遞增趨勢,但施用量超過1350kg/hm2后,煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值呈遞減趨勢。

      2.3生石灰不同施用量對烤煙質(zhì)量的影響

      由表3分析得知,隨著生石灰施用量的不斷增加,煙葉內(nèi)在化學(xué)成分指標呈現(xiàn)3種變化趨勢。(1)煙葉鉀含量、全氮含量、煙堿含量隨著生石灰施用量的增加而減少;(2)煙葉總糖、還原糖在生石灰施用量為1350kg/hm2范圍內(nèi),隨著生石灰施用量的增加而增加,施用量超出1350kg/hm2時,隨著生石灰施用量的增加而減少;(3)煙葉氯含量與生石灰施用不存在顯著的相關(guān)性。一般認為,優(yōu)質(zhì)煙葉內(nèi)在化學(xué)成分指標是:總糖含量18%-24%,還原糖含量16%-22%,全氮含量1.5%-2.2%,煙堿含量2.0%-3.5%,糖堿比6-10,氮堿比0.8-1,鉀離子含量>2%,氯離子含量<0.6%。在不施用生石灰的情況下,煙葉內(nèi)在化學(xué)指標難以達到優(yōu)質(zhì)煙標準,但施用生石灰后,煙葉內(nèi)在化學(xué)成分指標最接近優(yōu)質(zhì)煙標準的是1350kg/hm2的標準。

      3.結(jié)論與討論

      (1)土壤酸化已成為影響植物生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的一個重要因素㈣。酸性土壤改良的效果與改良劑的性質(zhì)和土壤本身的性質(zhì)有關(guān),同時還需考慮經(jīng)濟效益,雖然土壤改良劑種類較多,但因生石灰來源方便、價格便宜,因此目前用生石灰作為酸性土壤的改良劑還是最為普遍。在酸性土壤上施用生石灰,對烤煙土壤養(yǎng)分、烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值以及煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的變化有明顯的影響。這是因為生石灰溶于水后呈堿性,能中和土壤中的大量酸性物質(zhì),同時石灰可以中和土壤活性酸和潛性酸,在酸性土壤上施用石灰是改良酸性土壤的經(jīng)濟、便捷方法,但頻繁地通過施用石灰來調(diào)節(jié)土壤的酸度可能會加劇土壤的酸化,而且過量施用石灰有可能抑制作物的生長。因此適量施用生石灰至關(guān)重要。

      (2)隨著生石灰施用量的增加,土壤pH和土壤鈣含量均逐漸增加,而鎂含量、有效硼含量呈現(xiàn)減少趨勢。這是因為在土壤中施用生石灰后,土壤中將產(chǎn)生大量的氫氧根離子,該離子與土壤中的鎂、鐵等金屬離子結(jié)合生成氫氧化物沉淀,pH增加,可以中和土壤中的酸度,降低鋁毒,從而有效降低酸性土壤的酸度,同時還能增加土壤中交換性鈣的含量、提高土壤養(yǎng)分含量。綜合比較土壤中有機質(zhì)、有效鉀、有效磷、有效氮的含量,當生石灰施用量達到1350kg/hm2的標準時,土壤養(yǎng)分綜合狀況達到烤煙生產(chǎn)需求的相對最佳標準。

      (3)生石灰施用量在1350kg/hm2范圍內(nèi),隨著生石灰施用量增加,煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值呈遞增趨勢,但施用量超過1350kg/hm2后,煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值降低。這說明該施用量是煙葉生長的最佳閥值。唐莉娜等∞在煙稻輪作試驗中(第1季種植煙草,第2季種植水稻),酸性土壤(pH 5.0)上施石灰0.2-0.4g/kg能明顯促進當季烤煙生長,但施用石灰過多對烤煙生長不利。該研究結(jié)果表明石灰用量也不能過度,頻繁地通過施用石灰來調(diào)節(jié)土壤的酸度可能會加劇土壤的酸化,大量施用生石灰也可能抑制植物的生長。由于石灰在土壤中的流動性很差,若長期、過量施用石灰會造成表層土壤的板結(jié),則不利于植物的生長,并且會引起營養(yǎng)元素的失衡。

      (4)生石灰施用量在1350 kg/hm2的標準時,煙葉內(nèi)在化學(xué)指標最接近優(yōu)質(zhì)煙內(nèi)在化學(xué)成分標準。

      綜合上述結(jié)果看出,施用生石灰改良劑以中和土壤酸度、提高土壤肥力、恢復(fù)酸性土壤的生產(chǎn)力對農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的保護具有雙重重要意義。在攀枝花煙區(qū)酸性土壤生石灰施用量以1350kg/1hm2。較好,可以達到改善土壤養(yǎng)分、提高煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、提升煙葉內(nèi)在質(zhì)量的目的。

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