间套作对烤烟生理生态与产质量影响研究进展

刘泓翔， 屠乃美，张 炜，易 江，何 康，邹湘香

(1 湖南农业大学生物科学技术学院，长沙 410128； 2 湖南农业大学农学院，长沙 410128)

间套作对烤烟生理生态与产质量影响研究进展

刘泓翔1， 屠乃美2*，张 炜1，易 江2，何 康1，邹湘香2

(1 湖南农业大学生物科学技术学院，长沙 410128； 2 湖南农业大学农学院，长沙 410128)

合理的间套作对烤烟的生理生态与产质量有一定影响。阐述了作物间套作的概念及特点，分析了间套作通过影响烤烟的光合特性、土壤的物理和化学特性以及微生物来影响烤烟的生理生态，能够有效防治烟草病虫草害和提高烤烟的产质量。提出烤烟间套作要选择合理的作物与之搭配，并处理好农业机械化的问题。

烤烟；间套作；产质量；生理生态

烟草是我国非常重要的经济作物之一，在国内分布区域广泛，年种植面积和总产量都居世界第一[1]，对国民经济发展有重要作用。不同的种植模式有不同的产量和经济效益。选择合适的种植模式能在有限的单位面积上提高生产效益，且能有效地提高土壤肥力，促使农业生产高效可持续发展[2～4]。中国人口多，而耕地逐年减少，因此选择合理的间套作种植方式，既可以有效提高单位面积土地产值，又可以增加农民收入，而且有助于推进农业的可持续发展。尽管国内外对套作的研究较多，但大多停留在各种套作模式的建立、栽培技术和经济效益分析上，对间套作对烤烟的生理生态和产质量的影响等方面的研究还不够全面。为此，笔者拟结合烟叶生产现状，对烤烟间套作模式的生理生态以及对作物病虫草害、烟叶品质等方面的影响进行综述，并对烤烟间套作的研究方向进行展望。

1 间套作的概念及特点

间作是指2种生长期相同或者相近的作物相间种植的一种种植方式[5]；套作指在前季作物生长后期的株行间播种或移栽后季作物的种植方式。我国早在古汉代就已经发现间套作，而得到初步实践证明却是在南北朝时代[6，7]，是古代农业生产的一种非常重要的种植方式。间套作的特点是经过各类作物在一起配合、构成作物与其它作物间、多功能、多方面的作物复合群体。经过多年的研究和生产实践经验表明，选择合适的间套作比单作有更多优势：可以提高光照、温度、水气和肥等相关因子的利用效率；可以有效调节土壤微生态环境；可以抑制杂草滋生和病虫害；提高土地的复种指数；可以防止水土流失，起到生态保护的作用；有利于稳产保收。

2 间套作对烤烟生理生态的影响

2.1 对光合特性的影响

间套作能够有效增加光合时间、改善光照分布、增大光合面积和增加光截获量。烟草是喜光植物，与其他作物套种时，随着移栽季节提前，能够延长烟株营养生长的时间，有效提高烟叶产质量[8]。程智敏[9]研究认为，烟麦套作模式把烟苗生长空间变成了小麦通风透光的“走廊”，可以有效提高小麦和烟叶光照强度。刘建辉等[10]研究表明，烤烟套种秋玉米，可以有效利用光、热、肥等资源，不会影响烤烟的采烤，也不会影响烤烟套作玉米的生长发育，而且可以提高复种指数，更有利于作物的安全，也是增加农民收入的好方法。选用矮秆小麦品种或提高烟垄高度可以明显改善烤烟光照[11]。

2.2 对植烟土壤物理特性的影响

土壤温度是影响植物生长的重要生态因子，提高土壤温度，促进根系发育，增加干物质积累，同时通过合理施肥、合理灌水，解决间套作物之间争水、争肥的矛盾，保证烟株伸根期的肥水供应，为烟株生长发育创造良好环境。刘巧真等[12]研究表明，烟麦套作对烟田土壤水分、温度及烟株生长发育有影响，套作烟田土壤温度和土壤含水量均低于烤烟单作；说明烟麦套作对作物在高温天气下的生长有降温作用，而水分利用方面，套种小麦与单作相比消耗了更多土壤中的水分。

2.3 对土壤化学特性的影响

土壤养分含量是衡量土壤肥力非常重要的标志之一，养分的丰缺状况和供应强度直接影响烟草的生长发育情况，且影响烟叶的产质量。研究植烟土壤养分的状况，对烟草合理施肥，实现烤烟优质高产具有重大意义[13]。王茂胜等[14]研究表明，随着连作年限增加，土壤中有机质、有效钾、全氮、全磷的含量也有所增加。根系分泌物、根系死亡脱落的组织和细胞、植物凋落物及根系在土壤中的残留物可以增加土壤养分。成功的间套作模式可以充分利用光热资源进行光合作用，增加土壤养分含量。根系分泌物作为根际对话的语言，在“根—根”或“根—微生物”间起着重要作用[15]。研究还发现，植烟土壤有机质含量在适宜的含量范围才能生产出具有优良外观质量和内在品质的烟叶，并且烤后烟叶化学成分协调，吃味醇和。植烟土壤所含的有机质通过影响土壤理化性质和土壤肥力水平，特别是通过影响土壤供氮能力来影响烟草的品质[16]。土壤中较低的有机质含量会导致土壤中微生物种群活性降低，使烟株的根系发育受到抑制，降低烟株对逆境的抗性，最终会抑制优良品质烟叶的形成[17]。与烤烟单作比较，烤烟套种甘薯和烤烟间种草木樨处理的烟叶含钾量提高明显，说明间套作也可提高土壤钾元素的利用率[18]。烟蒜轮作与烟蒜套作种植方式均有利于缓解烟草连作障碍，改善土壤微生态环境，提高烤烟产量，但烟蒜轮作的效果更加突出[19]。有研究表明，间套轮作系统能加快养分转移、提高养分利用率及改善土壤营养环境[20]。吴焕涛等[21]研究表明，轮作降低连作土壤容重，增大土壤孔隙度，提升土壤pH值，降低土壤EC值，在平衡的土壤养分中，可以改变土壤的理化性状，降低土壤次生盐渍化。

2.4 对土壤微生物的影响

土壤微生物是使土壤具有生命力的主要成分，其与土壤肥力及土壤健康有着密切的关系，在土壤形成与发育、物质与物质间相互转化和能量之间的传递等过程中起到非常重要的作用，也是衡量土壤质量的重要指标之一[22]。土壤微生物的生物量，它们的区系组成和数量之间的变化可以反映出土壤生物活性水平[23]。有研究表明，烟草长期连作对土壤微生物的多样性和土壤酶活性的影响，不利于土壤生态系统健康发展[24]。不少研究表明，轮作、间作、套种植物会对土壤微生物产生影响，且套种的时间越短，对土壤微生物数量增加越少[25]。王茂胜等[14]研究表明，随着烟地连作年限增加，细菌数量下降，真菌数量增加，放线菌数量略有增加；青枯病病原菌数量下降；土壤全氮、全磷、有机质含量在逐渐增加。众多研究表明，烟草套作可使土壤微生物数量和类群发生变化[26,27]。

3 间套作对烤烟产质量及病虫害的影响

3.1 间套作对烤烟产质量的影响

陈启龙等[28]研究表明，轮作处理的烟叶长势及烟叶产量、产值显著高于连作处理，其中的化学成分相对协调性最佳。唐世凯等[29]研究表明，烤烟套种甘薯既可以提高烤烟的原烟产量，又可以提高烟叶等级质量，还可以改善原烟的化学成分和提高其协调性，显著提高烟农的经济收入。邱秀丽[30]研究表明,套种时间的长和短均会影响烟薯的产量和质量。有研究表明，烤烟间作草木樨、烤烟套种甘薯与烤烟单作比较，虽烟叶产量没有显著影响，但烤烟间作草木樨比其它处理的中等烟比例有所提高，达到显著差异[31]。罗华杰等[32]研究表明，烤烟单作处理的产量比套作苜蓿处理要低,而烤烟单作处理的产量比套作黑麦草和萝卜处理要高。烤烟套作与烤烟单作相比，不仅可以提高甘薯的产量，还可以提高烟叶的产值和质量[33]。唐世凯等[34]研究表明，烤烟间作草木樨比烤烟套种甘薯和烤烟单作处理的中等烟比例均要提高，且达到显著差异。邢淑华等[36]研究表明，麦烟套作的气候条件适于生产优质烟，不仅麦烟套作的产量比春烟单作要高，而且还可以提高小麦的产量。

3.2 间套作对烤烟病虫害的影响

在烟叶生长过程中，烟草病虫害是重要的影响因素之一[37]。病虫害发生后，较难防治，也同时会严重降低烟叶产量和质量。在烟叶田间生长发育过程中，其病原物的侵入和较差的环境影响，使烟株正常生长发育不协调，产生不规则形体，导致烟株死亡[38]。付战营等[39]研究表明，烟麦套种能防止烤烟的病毒病、赤星病、根黑腐病、黑胫病发生率,其防治效果明显。烤烟套种甘薯能够提升烤烟对病害的抗性,也能够有效防止烟草炭疽病、赤星病和蛙眼病的发生[40]。刘剑等[41]研究表明，烤烟甘薯间套作相较烟草单作，能够显著减少烟草病毒病、角斑病、野火病发病率，降低病情指数。4种作物与烤烟套种，烤烟的炭疽病、赤星病与烤烟单作无明显差异,只有套种马铃薯和菜豌豆的烟叶发病率略高于单作[42]。陈国康等[43]研究表明，烟田通过间作黄豆、绿豆等经济作物,可以有效防止病害发生。蒋士东等[44]研究表明，套作黑麦草和白萝卜能够显著降低烟草花叶病和赤星病的发生。张汉球[45]研究表明，麦烟套种可有效降低烟株马铃薯Y病毒病(PVY) 的发病率。刘丽芳等[31]研究表明，烤烟间种草木樨和烤烟套种甘薯的处理可以提高烟草病毒病防治能力。

4 研究展望

随着社会不断进步与发展，人们生活水平也不断提高，卷烟消费者对烟草的要求也是越来越高，烟叶品质、农药残留和重金属等相关问题也倍受人们关注。合理选择一种间套种模式种植烤烟，可以改善田间环境，提高作物光照、温度、水分、空气等利用效率，提高复种指数，更好的防治田间病虫草的危害。尽管烟草间套作有许多优势，但也有一些问题需要克服。应在以下几个方面加强研究：

(1)选择合理的作物与烟草搭配。在生态适应性大致相同的前提下，应根据特征特性互补的原则来搭配作物。应注意不同作物之间存在相关的特性以及作物之间相生相克的问题，发挥作物的各自优势。另外，应发展与市场相适应的作物间套种植模式，才能提高经济效益，提高农民经济收入。

(2)完善烟田管理。各项田间管理措施应以烤烟为主，包括起垄宽度、间套作的方式和肥料的运用等，如使用适合烟草生长的专用肥料种类、适合烟草生长的施用方式和施用量等。

(3)合理处理好农业机械化的问题。间套种植和农业机械化之间有着许多矛盾，如何解决这些矛盾，对于降低成本投入、增加农户收入非常重要。

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Research Advances of the Effect of Intercropping Mode on the Physiology, Ecology, Quality and Yield of Flue-cured Tobacco

LIU Hong-xiang1，TU Nai-mei2*,ZHANG Wei1,YIN Jiang2,HE Kang,ZOU Xiang-xiang2

(1 College of Bio-science & Technology，Hunan Agricultural University，Changsha, Hunan 410128,China;2 College of Agronomy, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128，China)

Reasonable intercropping plays a complementary role in yield and quality of flue-cured tobacco. This paper illustrates the concept and characteristics of intercropping, analyzes the ecological effect and physical effect of intercropping on the prevention and control of insects and pests so as to improve the tobacco leaf quality. At last, the research direction of intercropping of flue-tobacco in China was put forward.

flue-cured tobacco；intercropping；yield and quality；physiology and ecology

2015-05-17

刘泓翔(1988-)，男，湖南衡阳人，硕士研究生，Email:124258192@qq.com。*通信作者：屠乃美，教授，从事作物栽培生理生态教学与研究，Email:tnm505@163.com。

S572

A

1001-5280(2015)04-0449-04

10.3969/j.issn.1001-5280.2015.04.31