不同土壤改良措施對(duì)植煙土壤理化性狀及煙草青枯病的影響

章文水 張瀛 王雪仁 林建麒

摘? 要：為進(jìn)一步明確持續(xù)多年進(jìn)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(diǎn)跟蹤100%稻草溶田和冬翻曬白對(duì)植煙土壤容重、pH、有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀及烤煙青枯病的影響。結(jié)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(diǎn)跟蹤年限增加，植煙土壤pH總體為下降趨勢(shì)，而稻草溶田和冬翻曬白可不同程度減緩?fù)寥浪峄?與冬閑相比，稻草溶田和冬翻曬白均可增加土壤有機(jī)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(shì);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(jī)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(guān)鍵詞：稻草溶田;冬翻曬白;土壤理化性狀;青枯病

中圖分類號(hào)：S572.06????????? 文章編號(hào)：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(shí)現(xiàn)年際間輪作與休耕的栽培制度，長(zhǎng)期的連作及化肥的連年施用，易導(dǎo)致植煙土壤板結(jié)、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(jī)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(jī)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(zhǎng)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(shí)行煙-稻水旱輪作，稻草溶田是當(dāng)前主要的植煙土壤保育方式，而對(duì)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(bào)道。因此，本試驗(yàn)持續(xù)多年定點(diǎn)跟蹤研究稻草溶田和翻土?xí)癜缀笾矡熗寥览砘誀钭兓皩?duì)烤煙青枯病的影響，以期為三明煙區(qū)植煙土壤保育技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2006—2014年在福建省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所三明分所署沙陽試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行，試驗(yàn)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(jī)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(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理，分別為T1：水稻收割后翻土?xí)癜?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?yàn)⒃谔镩g，隨后向田內(nèi)灌水，用旋耕機(jī)打爛，保持田間適宜水分，促進(jìn)稻草充分腐爛，于整畦前半個(gè)月左右，開好中邊排水溝讓水分自然落干）;CK（冬閑）：不進(jìn)行翻土?xí)癜缀偷静萑芴铩ｋS機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，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(hào)，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(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)體系》進(jìn)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(diǎn)”取樣法對(duì)各小區(qū)土壤進(jìn)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(fēng)干、研磨及過篩后測(cè)定土壤pH、有機(jī)質(zhì)及氮、磷、鉀含量等相關(guān)化學(xué)指標(biāo)。采用電位法測(cè)定土壤pH;采用硫酸-重鉻酸鉀法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量;采用半微量凱氏法測(cè)定土壤全氮含量，采用擴(kuò)散皿法測(cè)定土壤堿解氮含量;采用氫氟酸-高氯酸消化法-鉬藍(lán)比色法測(cè)定土壤全磷含量，采用碳酸氫鈉法或鹽酸-氟化銨法測(cè)定土壤有效磷含量;采用氫氟酸-高氯酸消化-火焰光度法測(cè)定土壤全鉀含量，采用乙酸銨提取-火焰光度法測(cè)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(cè)定土壤容重，測(cè)定方法按文獻(xiàn)[18]進(jìn)行。

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

1.4? 煙株青枯病發(fā)病情況觀測(cè)

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

1.5? 統(tǒng)計(jì)分析方法

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

2? 結(jié)? 果

2.1? 對(duì)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?xí)癜滋幚砗虲K，差異達(dá)極顯著水平，翻土?xí)癜滋幚硗寥廊葜匾驳陀贑K，但差異不顯著。從表1還可以看出，經(jīng)過稻草溶田、翻土?xí)癜缀投e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(gè)百分點(diǎn)，翻土?xí)癜滋幚硐陆导s6個(gè)百分點(diǎn)，而CK下降最少，約4個(gè)百分點(diǎn)。

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(shì)，至2014年，翻土?xí)癜?、稻草溶田和CK處理土壤pH下降幅度分別達(dá)26.09%、24.38%、27.15%，由此可見，稻草溶田和翻土?xí)癜拙刹煌潭葴p緩?fù)寥纏H下降速率。

2.1.3? 土壤有機(jī)質(zhì)? 由圖2可見，同一年度土壤有機(jī)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(jī)質(zhì)含量與冬翻曬白和CK處理差異達(dá)顯著水平，2011年冬翻曬白處理土壤有機(jī)質(zhì)含量與CK差異達(dá)顯著水平。由圖2還可知，除2009年和2014年土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較低，其余年份土壤有機(jī)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?xí)癜滋幚硗寥缐A解氮顯著低于CK，其他年份稻草溶田和翻土?xí)癜滋幚硗寥廊蛪A解氮含量與CK間差異均不顯著;2006—2011年，隨著定點(diǎn)跟蹤年限的增加，各處理土壤全氮和堿解氮含量較定點(diǎn)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(biāo)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(jié)構(gòu)、腐殖質(zhì)含量有關(guān)。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?xí)癜缀投e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(shì)，土壤呈進(jìn)一步酸化現(xiàn)象，這可能與長(zhǎng)期施用化肥關(guān)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(shí)要適當(dāng)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(jī)質(zhì)可促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，土壤有機(jī)質(zhì)還與煙葉香氣質(zhì)、香氣量密切正相關(guān)[24]，通過秸稈還田均能增加土壤有機(jī)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(jī)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(jī)質(zhì)含量，尤以稻草溶田增加土壤有機(jī)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(duì)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(zhǎng)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(rèn)為稻草還田后烤煙生長(zhǎng)期間土壤堿解氮釋放量增加，彭宇等[9]、谷海紅等[10]研究認(rèn)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(dǎo)致還田秸稈降解過程中對(duì)土壤氮素轉(zhuǎn)化有一定的影響，秸稈施入土壤后對(duì)土壤的氮素具有固定作用。因此，針對(duì)稻草溶田處理煙株生長(zhǎng)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(guān)還有待于作進(jìn)一步研究。土壤速效鉀與烤煙香氣質(zhì)呈極顯著正相關(guān)[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(diǎn)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(shì)，這可能和植煙土壤進(jìn)一步酸化影響土壤養(yǎng)分的有效性有關(guān)，關(guān)于植煙土壤有效養(yǎng)分有所下降問題有待于今后作進(jìn)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(zhǎng)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(jié)? 論

本研究結(jié)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(duì)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(jī)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。

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