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伍绍龙, 周志成, 单雪华, 马云明, 周孚美, 彭曙光. 紫云英不同种植方式对植烟土壤的影响[J]. 浙江农业科学, 2017,(1):33-36  
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紫云英不同种植方式对植烟土壤的影响
伍绍龙1,2, 周志成1, 单雪华3, 马云明2, 周孚美2, 彭曙光1,*
1.湖南省烟草公司,湖南 长沙 410004
2.耒阳市烟草分公司,湖南 耒阳 421800
3.衡阳市烟草公司,湖南 衡阳 421001
通讯作者:彭曙光,高级农艺师,从事烟草种植与烟草病虫害防治研究工作。

作者简介:伍绍龙,男,湖南衡阳人,农艺师,硕士,从事烟草种植与烟草病虫害防治研究工作,E-mail:446071880@qq.com。

基金项目: 湖南烟区植烟土壤有机质分布特征及有机肥影响烤烟品质机理研究与应用项目专项基金(15-18Aa01)
摘要

为了解绿肥种植方式对植烟土壤的保育效果,通过开展大田对比试验,研究了起垄和不起垄种植紫云英对烟叶生长发育和植烟土壤的影响。结果表明,种植紫云英有助于提高土壤有机质、增加土壤微生物群落、降低土壤容重,为烟株的生长发育提供更有力的土壤条件。同时,起垄种植条件下,紫云英对植烟土壤的改良效果优于不起垄处理;而不起垄种植条件下,烟株的生长发育和产质量更好。

关键词: 紫云英; 起垄; 植烟土壤; 绿肥
中图分类号:S571 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2017)01-0033-04 doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20170111

绿肥是用绿色植物体制成的肥料, 其是一种养分完全的生物肥源, 在化学肥料诞生以前, 为了增加农田生态系统的肥力, 农民常会采集各种杂草或是蔬菜以及农作物秸秆等施入农田, 以增加农田生态系统的肥力。相对于化学肥料, 绿肥具有来源广、数量大, 质量高、肥效好, 投资少、成本低以及改良土壤等优点, 因而一直以来, 被广泛地应用于农业生产中。紫云英作为一种重要的豆科类绿肥, 因其具有固氮能力强, 生长发育快, 能显著改善土壤和促进植物生长发育等特点, 而被大量地应用于研究和实际应用中[1, 2, 3, 4]。

种植绿肥不仅是增辟农作物肥源的有效方法, 可在减少氮肥用量的前提下, 提高作物产量, 而且具有增加土壤有机质、提高土壤速效养分含量[5, 6]、调节土壤pH值[7]等培肥土壤地力的作用, 利于植物的生长。然而, 在实际烟叶生产过程中, 由于烟叶生长季需肥性较强, 不恰当的绿肥种植方式, 会造成绿肥抢夺烟株肥料, 从而影响烟株的生长发育[8]。

研究绿肥种植方式, 合理避开烟叶生长期, 将有助于绿肥在烟草种植上的应用。本研究以起垄和不起垄种植紫云英为试验处理因子, 调查研究了紫云英不同种植方式对烟叶生长发育和植烟土壤理化性质的影响, 以期了解植烟田块紫云英的最佳种植模式, 为绿肥在烟田土壤改良和烟叶供肥方式提供一些指导意见。

1 材料与方法
1.1 供试材料

试验于2014年10月至2015年8月在湖南省耒阳市洲坡乡石洞江村进行。供试品种为云烟87, 采用漂浮育苗, 68 d后移苗。紫云英(紫湘紫1号)由湖南省农业科学研究院提供。

1.2 处理设计

试验设3个处理。CK(T1)为对照(不种植紫云英), 参照衡阳地区烟草种植的要求, 在晚稻收割后, 整地, 起垄, 来年3月初正常种植烟草; T2为不起垄种植紫云英, 11月底, 不起垄, 667 m2均匀撒播紫云英2.5 kg, 来年3月初在移栽前8~10 d进行紫云英还田压青深耕(耕深大于25 cm), 移栽前整地、起垄, 正常烟草种植烟草; T3为起垄种植紫云英, 11月底, 整地起垄后, 667 m2均匀撒播紫云英2.5 kg, 来年3月直接在垄体上开穴、施肥进行烟草种植, 紫云英不进行翻压, 待4月中旬左右自然死亡, 让其覆盖在烟田垄体上。

实施要点。播种后1~5 d保证田面湿润(保持土壤含水量少于30%), 具体操作为播种后浅水灌水24 h再排干。冬至前10 d施越冬肥, 每667 m2施钙镁磷肥或过磷酸钙3~5 kg, 氯化钾1~2 kg; 立春前后10 d追施薹肥, 每667 m2追施尿素2~3 kg, 氯化钾1~2 kg(烟草施用基肥按衡阳市标准再适量减量)。开沟排水, 使稻田形成“ 十” 字形或“ 井” 字形沟系, 边沟宜深, 中沟、腰沟可稍浅, 做到沟直底平, 水流通畅, 使田间天晴不留水, 下雨不积水。

1.3 测定项目与分析指标

紫云英翻压前取紫云英鲜样与干样, 测定紫云英生物产量、干物质率。

烟草移栽后于团棵期、旺长期、成熟期观测以下项目:烟叶农学性状观察, 生育期变化、株高、有效叶片数, 上、中、下三部位最大叶叶长/宽、最大叶面积、单叶重, 以及青枯病和黑胫病2种土传病害情况。

烟叶烘烤后, 记录烟叶经济学性状:烟叶产量、上等烟比例和产值。

紫云英翻压还田后, 用环刀进行原位取样, 测定土壤的容重。

土壤农化性状测定。土壤pH, 有机质含量, 全量氮、磷、钾及碱解氮, 速效磷, 速效钾。

土壤生物学性状测定。土壤微生物总量, 细菌、真菌、放线菌数量。

1.4 数据分析

试验相关数据用DPS、SPSS和Excel 2010软件进行统计分析和作图。

2 结果与分析
2.1 对紫云英生物学特性及产量的影响

有效生长期和种植方式影响紫云英的生物学产量。同期相比, T2处理的紫云英基本苗数量显著高于T3(P< 0.05), 但T2处理的紫云英株高、单株鲜重、单株干重以及鲜草产量指标均显著低于T3。这可能是因为T3处理为起垄种植紫云英, 沟体相对较低, 长期阴雨使沟里水排不出去, 播种紫云英后, 沟渠里的紫云英成活率低, 基本苗就少; 而T3起垄种植紫云英的垄上由于土层深厚, 保肥能力强, 有利于紫云英的生长, 垄上的紫云英长势长相均好于T2不起垄种植的紫云英。另外, T3处理紫云英的生长期更长。3月29日的调查数据显示, 其在单株鲜重、单株干重和鲜草产量3个方面显著高于3月8日, 鲜草产量相比T2提高63.5%(表1)。

表1 不同处理紫云英的生物学特性及产量
2.2 对烤烟生长发育和产质量的影响

2.2.1 生育期

不同处理对烤烟的生长发育时期影响不大。在同期移栽的情况下, T2和T3之间, 烟株几乎在同期进入还苗期, 但T3处理烟株进入团棵期、旺长期、现蕾期和成熟期的时间, 相比T2要延迟1 d, 二者的大田生长发育期均为119 d。同时, 与T1对照相比, T2和T3处理的烟叶成熟期要推迟2~3 d, 这导致其大田生育期比对照也要长2 d(表2)。

表2 不同处理烤烟的生育期月-日

2.2.2 农艺性状

不同处理对烤烟农艺形状影响影响不大, 成熟期的农艺性状调查数据显示, 种植紫云英会显著地影响最大上部叶的叶宽, T2和T3均显著大于对照T1。同时, 翻沤处理的T2, 农艺形状均大于其他两者, 这可能是绿肥翻沤后更利于烟株吸收, 利于烟株生长发育所致(表3)。

表3 不同处理烟叶的农艺性状

2.2.3 经济性状

T2处理的产量和中上等烟比例均显著高于T1和T3处理, T3处理的中上等烟比例也显著高于T1处理, 说明种植紫云英可以提高中上等烟比例且翻沤后的效果更好。同时, 由于产量和中上等烟比例的增加, 使得种植紫云英后, 产值和烟叶收购均价也得到相应提升, 增加了烟农收益(表4)。

表4 不同处理烟叶的经济性状
2.3 对植烟土壤的影响

2.3.1 土传病害

种植紫云英增加了烟田黑胫病和青枯病的发病率。相比对照而言, 在烟叶生长的旺长期和成熟期, T2、T3处理的病情指数和烟株发病率均较高, T2处理的发病率和病情指数高于T3(表5)。

表5 不同处理土传病害的情况

2.3.2 pH值、有机质、阳离子交换量

种植紫云英可显著提高烟叶生长初期的土壤pH值, T2、T3间无显著差异。种植紫云英后, 土壤有机质含量会提高, 相比对照, T2和T3处理的土壤有机质含量分别提高6.18%和5.82%, 其中以T2翻沤处理下土壤有机质含量提高幅度最大。但对照区域内的阳离子交换量比T2和T3高(表6)。

表6 不同处理对植烟土壤不同时期pH值、有机质、阳离子交换量的影响

2.3.3 主要微生物

相比对照区域, 种植紫云英田块微生物总量增加42.2%~52.2%, 其中以细菌的数量最大, 最大增幅为75.7%; 真菌数量次之, 最大增幅为24.9%; 放线菌最大增幅为9.0%。同时, T3处理下的微生物量又高于T2, 但两者之间差异不显著(表7)。

表7 不同处理植烟土壤中主要微生物的变化

2.3.4 土壤容重

紫云英翻压还田后, 植烟土壤结构改善, 土壤疏松, T2处理, 容重由试验示范前的1.232 g· cm-3降至1.192 g· cm-3, 下降3.4%; T3处理, 容重由试验示范前的1.232 g· cm-3降至1.179 g· cm-3, 下降4.3%(表8)。

表8 不同处理土壤容重的变化

2.3.5 速效养分

不同处理对土壤碱解氮、速效磷和缓效钾的影响不一, 没有一致变化规律。但T3处理的土壤缓效钾含量一直高于T1、T2, 这说明T3处理的供钾能力高于T1、T2, 烟草是喜钾的作物, T3处理可能在提高烟叶含钾量上有着积极的意义(表9)。

表9 不同处理对植烟土壤速效养分的影响
3 讨论

绿肥种植可改善土壤结构, 提高土壤肥力, 有利于植物生长发育[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]。本研究创新绿肥种植模式, 对比研究了起垄和不起垄两种紫云英种植方式下紫云英对烟田土壤改良和烟叶生长发育的影响。结果表明, 种植紫云英作为烟草生长季节所需绿肥, 具有提高烟叶产质量和提升土壤肥力的作用。相比而言, 不起垄种植紫云英, 烟草的产质量效应更优异, 而起垄种植紫云英条件下, 紫云英对土壤地力的提升作用更好一些。

种植紫云英作为绿肥, 烟株的农艺性状要优于未种植紫云英的对照处理, 且种植紫云英后, 烟田的产量提升、中上等烟比例和产值效益增加, 这与已有研究结论一致[4, 5, 6, 7, 9, 10, 11]。同时, 相比而言, 不起垄种植条件下的烟株农艺性状和烟田产质量要优于起垄种植。这可能与翻沤时间有关[4, 11], 不起垄种植紫云英, 在3月份移栽起垄时, 将绿肥紫云英进行充分翻沤, 紫云英能够为烟株的生长提供充分的肥效; 而起垄种植紫云英, 紫云英的生长期更长、产量更高, 但紫云英只能利用烟叶生长后期的中耕培土进行翻沤, 绿肥沤制时间不充分, 不能充分发挥肥效作用。

种植紫云英后, 烟田土壤有机质含量升高、微生物群落数量增加以及土壤容重下降, 土壤地力条件更优, 这与刘英等[5, 6, 7]研究发现的紫云英对土壤的改良结果一致。起垄种植绿肥比传统绿肥翻压更能够促使土壤肥力增强, 起垄种植紫云英后, 土壤容重下降更多, 土壤通透性更强, 微生物总量增加更多, 这可能是因为起垄种植后, 紫云英的生长季节更长, 生物产量更大, 而土壤绿肥量的增加使得这些指标更优。

另外, 种植紫云英以后, 烟田土传病害发病率增加。这可能是因为不起垄处理没有进行冬前翻耕晒土, 土传病原菌含量高[12]。所以种植绿肥后, 烟田青枯病和黑胫病的发病情况比对照高。

种植紫云英能够改善植烟土壤地力, 为烟株的生长提供更好的环境, 促进烟株生长发育。同时, 不起垄种植紫云英更有利于提高烟田产质量, 而起垄种植更利于改良土壤性状。

The authors have declared that no competing interests exist.

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