覆盖对烟田土壤水热状况和烤烟生长及品质的影响

胡小曼，李佛琳*，杨焕文，段树苍，陈茂建，李成杰，蔡寒玉

（1.云南农业大学烟草学院，昆明 650201，2.云南烟草公司丽江市公司，云南 丽江 674100）

温度不仅直接影响作物的生长、产量和品质，而且影响作物的生长发育速度、全生育期及其病虫害的发生和发展[1]。土壤温度对植物生长发育及植株根系吸收水分和矿质元素也有重要影响[2]。

不同的覆盖物及覆盖方式能调节土壤温度、水分，改变土壤环境[3]，从而影响烟株的生长及烤后烟叶化学成分。关于覆盖物及覆盖方式对土壤环境及烤烟生长与品质方面的影响已有许多研究。地膜覆盖能促进烟株前期生长、减轻烟草病虫害、提高烟叶产量和质量[4-5]。烟田在揭膜后覆盖秸秆，能降低土壤温度，保蓄土壤水分，可以在当季提高土壤有机质含量，秸秆覆盖后土壤微生态环境改善，有利于大田烟株的生长发育，提高烟叶品质[6]。地膜秸秆双覆盖能降低土温日变化，保持土壤水分，有利于维持根系活力，同时使土壤化学性状保持在合适水平，烤后烟叶化学成分更协调[7-9]。本研究在团棵期后，设4个处理进行试验，以期探明在丽江金沙江河谷地区，覆盖对烟株团棵后土壤水热状况和烤烟生长及品质的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

供试品种为云烟87。试验于2009年在丽江市玉龙县黎明乡茨科大塘村二组进行。3次重复，随机区组设计，共12个小区，每小区栽烟30株，株行距50 cm×120 cm，烟垄高35 cm，垄基宽45 cm。移栽时采用聚乙烯黑色薄膜（宽100 cm，厚0.008 mm，云南曲靖塑料有限公司）覆盖，团棵后进行。设4个处理，T1：不揭膜，T2：不揭膜并加秸杆覆盖，T3：揭膜后不覆盖（CK），T4：揭膜后秸秆覆盖。秸秆为小麦秸秆，覆盖量为6 000 kg/hm2。

烟苗5月25日移栽，6月27日进行处理。所用肥料为烟草专用复合肥（m(N):m(P2O5):m(K2O)=1:1:2）和 K2SO4（含 K2O 50%）。各处理除团棵后覆盖不同外，栽培管理措施一致，均按当地优质烟栽培技术规范实施。试验地为砂壤土，基本理化性状为 pH 6.2，有机质 5.51 g/kg，碱解氮183.48 mg/kg，速效磷61.48 mg/kg，速效钾mg/kg，有效钙1514.84 mg/kg，有效镁127.19 mg/kg，有效锌2.66 mg/kg，有效硼mg/kg，氯离子54.46 mg/kg。

1.2 观测记载项目与方法

处理后，每小区设一个测定点，每5天在8:00、14:00、20:00记录地表温度和5 cm、10 cm 、15 cm及20 cm土层温度，按T=(2T14 +T8+T20)/4公式计算日平均地温，并计算积温及温差。移栽后分别记录烟株各生育期（移栽期、团棵期、现蕾期、封顶期、始采期以及全生育期）。7月28日测量株高、有效叶数、节距、茎围、中部及上部最大叶面积等农艺性状，并用SPAD-502叶绿素测定仪（日本柯尼卡仪器有限公司）自下而上测量烟株5位、10位、15位叶的叶基、叶中及叶尖三点的值，取平均值作为叶绿素相对含量（SPAD）。选取三处距烟株根系10 cm的点，用TZS-1土壤水分测定仪（浙江托普仪器有限公司）测定10～15 cm耕层土壤水分容积比，取平均值。取各小区C3F初烤烟叶混合样品分析总糖、还原糖、总氮、烟碱、蛋白质、氯、钾等化学成分，并分析施木克值、糖碱比、氮碱比。

1.3 数据处理

采用SPSS10.0软件处理分析数据。

2 结 果

2.1 烟株生育期

由表1看出，从移栽到团棵，烟株生长速度基本相同；随着烤烟不断生长，不同处理烤烟生育期出现一定差别。T4最晚进入现蕾及封顶期，全生育期较CK推迟2 d，T1、T2全生育期比CK分别缩短了5 d及2 d。

表1 不同处理烟株生育期Table 1 Growth stage of flue-cured tobacco for each treatment

2.2 烟株农艺性状

从表2看出，覆盖能促进烟株生长，各性状表现为 T1＞T2＞T4＞T3（CK）。各处理株高差异不明显，T1有效叶数与 T3（CK）差异显著，T2、T4有效叶数与T3（CK）差异不显著；T2、T4茎围与CK差异显著，T1茎围与CK呈极显著差异；T1节距与CK差异显著，T2、T4节距与T3（CK）差异不显著；对上部最大叶面积，T1与T3（CK）呈极显著差异，T2与CK差异显著、T4与CK差异不显著；对中部最大叶面积，T2、T4与CK差异显著，T1与CK差异极显著。可见，覆盖能提高烟株农艺性状，促进烟株生长。

表2 不同处理对烟株农艺性状的影响Table 2 Effects of different treatments on agronomic characters of flue-cured tobacco

2.3 烟垄土壤温度

从图1可以看出，不同处理下0 cm、5 cm、10 cm、15 cm及20 cm土壤温度变化趋势基本相同，即从7月7—17日，各土层温度有所下降，之后呈“M”型走势变化。T1、T2地表温度较T3（CK）平均提高0.93 ℃、0.73 ℃，T4地表温度较 T3（CK）平均降低 0.46 ℃，各处理烟垄地表温度大小表现为T1＞ T2＞ T3（CK）＞T4。不同土层温度变化趋势与大气温度变化基本一致。

图1 不同处理各烟垄土壤深度温度变化Fig.1 Temperature fluctuation at various soil depths in each treatment

2.4 不同土层积温及温差

表3～4中的数据显示，同一土层积温大小为T1＞ T2＞ T3(CK) ＞ T4。不同处理积温、温差从 0 cm到20 cm均呈减小趋势，浅层土壤温差大于深层土壤。这表明，地膜覆盖及地膜加秸秆覆盖能增加土层积温而秸秆覆盖减小积温，且覆盖能缩小土壤日变化。

表3 不同处理成熟期各土层积温 ℃Table 3 Accumulated temperature at each soil depth of different treatments in mature stage ℃

表4 不同处理各土层平均温差 ℃Table 4 Average temperature difference at each soil depth of different treatments ℃

2.5 成熟期土壤水分含量

从表5可以看出，T1土壤含水量与CK差异显著，T2土壤含水量与CK差异极显著，分别较对照提高1.55%与2.18%。这表明，覆盖有减少土壤水分蒸发，保蓄水分的作用。

表5 不同处理成熟期土壤含水量Table 5 Soil moisture content of different treatments in mature stage

2.6 成熟期烟叶SPAD值

由表6可知，烟叶叶绿素含量为T2＞ T1＞ T4＞T3（CK），随烟株部位上升，叶绿素含量逐渐升高。T1、T2及T4下部叶叶绿素含量与CK差异显著。可见，覆盖能提高烟叶叶绿素含量。

表6 不同处理下成熟期烟株各部叶SPAD值Table 6 SPAD value of different treatments in mature stage

2.7 烟叶化学成分

表7的结果显示，初烤烟叶总糖、还原糖含量偏高，总氮、烟碱、蛋白质及钾氯含量均在优质烟叶要求范围之内。总的来看，覆盖能略微降低总糖、还原糖含量，T1、T2及T4较CK分别降低0.4%、3.68%、3.06%与 0.5%、3.90%、0.80%，覆盖使总氮、烟碱、蛋白质含量分别提高 0.37%、0.27%、0.43%，0.29%、0.26%、0.22%与 2.05%、1.46%、2.45%，这有利于烤烟化学成分协调。T1、T4氯含量较对照提高0.01%、0.1%，T2氯含量较对照降低0.12%；T1、T2钾含量较T3（CK）略有降低，为0.02%和0.07%。从施木克值反映的协调性及糖碱比反映的醇和性方面来看，T2、T4表现较好。可见，覆盖有利于烟叶化学成分的协调性，能提高烟叶品质。

表7 不同处理烟叶化学成分Table 7 Chemical composition of different treatments of flue-cured tobacco leaves

3 讨 论

覆盖影响烟株生长及生育期。地膜覆盖及地膜加秸秆覆盖能提高烟株成熟期土壤积温，同时不同程度地改善土壤环境，从而促进烟株生长，分别使生育期缩短了5 d及2 d；秸秆覆盖使土壤积温有所下降，因而生育期比无覆盖处理推迟了 2 d。覆盖处理烟株株高、有效叶数、茎围、叶面积等农艺性状均高于对照，这也是由于覆盖改善了土壤条件促进烟株生长的原因，与李贻学等[10]研究结果相似。

土壤温度与大气温度变化基本一致，大气温度是决定土壤温度最重要的因素，覆盖在一定程度上调节土壤温度，不揭膜、不揭膜加秸秆覆盖的地表温度平均提高 0.93℃、0.73℃，而揭膜后秸秆覆盖使地表温度平均降低0.46℃，覆盖使土壤含水量分别比CK提高1.55%、2.18%。根系发育状况影响烟叶产量，更重要的是影响烟叶品质[11]。地膜覆盖后期土壤温度过高使根系老化加快 ， 不利于维持根系活力[7-8]，影响烤烟品质。秸秆覆盖使地温有所降低，但能改善土壤微生态环境[6]，因而烟叶品质优于无覆盖处理。地膜再加秸秆覆盖可以使温度不致过高，有利于维持和提高根系活力，提高烟叶品质。如果将秸秆覆盖与薄膜覆盖结合，可以克服单膜覆盖温度过高而秸秆覆盖易降低地温的弊端，使各项生态效应得到很好的协调，应用效果显著。

土壤环境的改善有利于植株代谢，促使叶绿素合成；覆盖使总糖、还原糖含量有所降低，提高了总氮、烟碱、蛋白质含量，有利于烟叶化学成分协调，提高烟叶醇和性，不揭膜加秸秆覆盖使烟叶氯含量降低0.12%，但本试验中烟叶钾含量未能提高，这与殷红慧等[12]研究结果不一致，可能是品种或生态原因造成的。王树森等[13]认为，地膜抑制了土壤与外界热量交换，地膜及其表面附着的水层对长波反辐射有削弱作用，使夜间温度下降减缓。土温日变化大能促进烟株糖类的合成，通过覆盖可以减缓土温日变化，所以糖含量下降。覆盖调节土壤水热状况，促进烟株根系生长，增强了其吸收养分、水分及烟碱合成的能力，可能是导致初烤烟叶烟碱及总氮含量提高的主要原因。

4 小 结

地膜与秸秆同时覆盖的蓄水保墒效果更佳，能创造良好的水、肥、气、热等多方面优越的土壤生态环境。这样，一方面有利于缓解干旱情况下烟株的需水压力，提高水分利用率，节约水资源，另一方面使烤后烟叶内在品质更加协调，提高烟叶的工业可用性，增加经济效益。但由于操作不便，耗工费时，目前丽江金沙江区域在烤烟生产上应用并不普遍，但通过进一步的研究与改良，其优良的调控效应将能为烤烟生产带来利益。

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