玉米秸秆堆制有机肥对植烟土壤理化性状的影响

刘 洋，李爱华

（1湖南农业大学农学院，长沙410128；2贵州烟叶复烤有限责任公司毕节复烤厂，毕节551700）



玉米秸秆堆制有机肥对植烟土壤理化性状的影响

刘 洋1，2，李爱华1*

（1湖南农业大学农学院，长沙410128；2贵州烟叶复烤有限责任公司毕节复烤厂，毕节551700）

摘 要：为探索玉米秸秆还田的方法，研究了玉米秸秆直接还田和添加促腐剂堆制有机肥后还田对植烟土壤理化性状的影响。结果表明：玉米秸秆还田可降低植烟土壤容重，增加植烟土壤孔隙度，从而提高植烟土壤的保水保肥能力。与此同时，玉米秸秆还田还可提高植烟土壤有机质、有效磷和速效钾含量。在烤烟大田生长前期，土壤碱解氮含量略有下降，但到烤烟大田生长中、后期，植烟土壤碱解氮含量有所增加。以玉米秸秆＋尿素＋发酵菌曲堆制有机肥、玉米秸秆＋尿素＋BM有机物料腐熟剂堆制有机肥的两个处理效果优于玉米秸秆直接还田，具有推广价值。

关键词：植烟土壤；玉米秸秆；有机肥；物理性状；养分

土壤是烟叶产量和质量形成的基础［1］。目前植烟土壤退化严重，对其改良和培肥已成为提高烟叶质量的根本出路［2～5］。玉米秸秆还田可提高土壤有机质含量和土壤酶的活性［6，7］，改善土壤结构和耕性。但玉米秸秆直接还田后在土壤中的生物化学转化过程，有可能导致烟株前期产生“氮饥饿”现象和后期有机氮的矿化作用强烈［8，9］，与烤烟的需肥规律不一致。贾宏昉等［10］、曹仕明等［11］对烟田施用腐熟秸秆肥开展了研究，王绍坤等［6］研究了烟田施用玉米秆糠对烟区土壤和烟叶产质量的效应，但有关玉米秸秆堆制有机肥对植烟土壤理化性状影响的研究较少。因此，开展玉米秸秆堆制有机肥对植烟土壤容重、孔隙度、pH和主要养分影响的研究，对指导玉米秸秆还田改良植烟土壤有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2013～2014年在贵州省毕节烟区进行。该地区属亚热带季风气候，年均温11.2℃，年降水量739 mm，年平均日照时数1812 h。试验地土壤为石灰岩母质发育的旱地黄壤，土壤pH为6.33，有机质为27.89 g／kg，碱解氮为38.20 mg／kg，有效磷为20.65 mg／kg，速效钾为215.66 mg／kg。烤烟品种为当地主栽品种K326。玉米秸秆为当地种植的干玉米秸。有机废物发酵菌曲为北京市京圃园生物工程有限公司生产，BM有机物料腐熟剂为河南宝融生物科技有限公司生产。

1.2 试验设计

试验设4个处理。T1.空白对照，不施任何有机肥，大田施肥同常规栽培；T2.玉米秸秆直接还田，还田量为4500 kg／hm2；T3.玉米秸秆＋尿素＋发酵菌曲堆制有机肥还田；T4.玉米秸秆＋尿素＋BM有机物料腐熟剂堆制有机肥还田。T3和T4的玉米秸秆堆制有机肥用量，相当于干玉米秸秆4500 kg／hm2。3次重复，小区长8 m，宽6 m，株行距0.5 m×1.2 m，小区面积48 m2。各处理其它操作保持一致，施氮量为105 kg／hm2（没有扣除有机肥中的养分含量），氮磷钾比例为1∶1.22∶2.95，烤烟栽培管理按当地优质烤烟生产技术标准执行。

1.3 测定项目与方法

分别于烤烟移栽后30、50、70、90 d取土样测定。在烟垄上两株烟正中位置，每个处理分小区用环刀进行原位取样，测定土壤的容重和孔隙度［12］。与此同时，在烟垄上两株烟正中位置，每个处理随机采集0～20 cm土样5个，混匀后用于测定土壤养分。土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的测定采用文献［12］的方法进行。

2 结果与分析

2.1 对植烟土壤容重的影响

由图1可知，在烤烟移栽后30 d和50 d，T2、T3、T4处理的土壤容重低于对照（T1），其中，T3和T4处理的土壤容重显著低于对照。在烤烟移栽后70 d和90 d，T2、T3、T4处理土壤容重显著低于对照，T3和T4处理的土壤容重显著显著低于T2。

图1 不同处理的植烟土壤容重变化

2.2 对植烟土壤孔隙度的影响

由图2可知，在烤烟移栽后30 d，T4处理土壤孔隙度显著高于其他3个处理，T2处理土壤孔隙度显著高于对照；50 d后，T3和T4处理土壤孔隙度显著高于T2和对照；70 d后，T4和T3处理土壤孔隙度显著高于T2和对照，T2处理土壤孔隙度显著高于对照；90 d后，T2、T3、T4处理土壤孔隙度显著高于对照，且各处理间土壤孔隙度存在显著差异。

图2 不同处理的植烟土壤孔隙度变化

2.3 对植烟土壤pH的影响

由图3可知，在烤烟移栽后30 d，T2、T3、T4处理土壤pH高于对照（T1），其中，T2处理土壤pH显著高于对照；在烤烟移栽后50 d，T2、T3处理土壤pH高于对照，其中，T2处理土壤pH显著高于对照；在烤烟移栽后70 d和90 d，各处理土壤pH差异不显著。

图3 不同处理的植烟土壤　pH变化

2.4 对植烟土壤有机质含量的影响

由图4可知，在烤烟移栽后30 d，T4处理土壤有机质含量显著高于对照（T1）；在烤烟移栽后50 d，T3和T4处理土壤有机质含量显著高于对照和T2处理；在烤烟移栽后70 d和90 d，T3和T4处理土壤有机质含量显著高于对照，且T4处理土壤有机质含量显著高于T2处理。

图4 不同处理的植烟土壤有机质含量变化

2.5 对植烟土壤碱解氮含量的影响

由图5可知，在烤烟移栽后30 d和50 d，T2、T3 和T4处理土壤碱解氮含量显著低于对照，但T3和T4处理土壤碱解氮含量显著高于T2处理；在烤烟移栽后70 d和90 d，T2、T3和T4处理土壤碱解氮含量显著高于对照，3个玉米秸秆还田处理的土壤碱解氮含量则差异不显著。

图5 不同处理的植烟土壤碱解氮含量变化

2.6 对植烟土壤有效磷含量的影响

由图6可知，在烤烟移栽后30 d，T2处理土壤有效磷含量显著低于对照（T1），T3、T4处理高于对照但差异不显著；在烤烟移栽后50、70、90 d，T2、T3、T4处理的土壤有效磷含量显著高于对照，但3个玉米秸秆还田处理间的土壤有效磷含量差异不显著。

图6 不同处理的植烟土壤有效磷含量变化

2.7 对植烟土壤速效钾的影响

由图7可知，在烤烟移栽后30 d，T3和T4处理土壤速效钾含量显著高于对照和T2处理；在烤烟移栽后50 d，T2、T3和T4处理土壤速效钾含量显著高于对照，T4处理土壤速效钾含量显著高于T2；在烤烟移栽后70、90 d，T2、T3和T4处理土壤速效钾含量显著高于对照，但3个玉米秸秆还田处理间土壤速效钾含量差异不显著。

图7 不同处理的植烟土壤速效钾含量变化

3 讨论与结论

玉米秸秆直接还田有利于土壤腐殖质组成的更新和物理性状的改善，促进土壤养分循环［1］。但其归还于烟田后，秸秆中大量的有机碳介入土壤，可能会出现烤烟前期“氮饥饿”和后期氮素养分较高的现象，导致“黄弱苗”和烤烟落黄困难的问题［8，9］。采用玉米秸秆腐熟还田可较好的解决这一问题。

本研究表明，玉米秸秆还田可降低植烟土壤容重，增加土壤孔隙度，从而提高土壤的保水和保肥能力。与此同时，玉米秸秆还田还可提高植烟土壤有机质、有效磷和速效钾含量。对于植烟土壤碱解氮含量变化表现为：在烤烟大田生长前期，由于秸秆腐解需要氮，土壤碱解氮含量略有下降，到烤烟生长中、后期，土壤碱解氮含量会增加。因此，玉米秸秆还田应相应减少氮肥使用量，以防止后期氮素较高不利烤烟落黄成熟，影响烟叶品质。

从3个玉米秸秆还田处理看，以玉米秸秆＋尿素＋发酵菌曲堆制有机肥、玉米秸秆＋尿素＋BM有机物料腐熟剂堆制有机肥的两个处理效果优于玉米秸秆直接还田，具有推广价值。

参考文献：

［1］ 曹志洪.优质烤烟生产的土壤与施肥［M］.南京：江苏科学技术出版社，1991.5-40.

［2］ 邓小华，石 楠，周米良，等.不同种类绿肥翻压对植烟土壤理化性状的影响［J］.烟草科技，2015，48（2）：7 -10.

［3］ 田 峰，陆中山，邓小华，等.湘西烟区翻压不同绿肥品种的生态和烤烟效应［J］.中国烟草学报，2015，21 （4）：56-62.

［4］ 邓小华，罗 伟，周米良，等.绿肥在湘西烟田中的腐解和养分释放动态［J］.烟草科技，2015，48（6）：13-18.

［5］ 江智敏，田 峰，邓小华，等.多年定位翻压绿肥对烤烟大田生长及经济性状的影响［J］.中国烟草科学，2015，36（3）：35-39.

［6］ 王绍坤，张晓林，张晓海，等.秸秆还田对烟区土壤和烟叶产质量的效应［J］.中国农学通报，2000，16（5）：11-13.

［7］ 郭予琦.芝麻饼肥、秸秆还田与化肥配施条件下烤烟生长及品质表现［J］.河南农业科学，2004（3）：32-34.

［8］ 李贵桐，赵紫娟，黄元仿，等.秸秆还田对土壤氮素转化的影响［J］.植物营养与肥料学报，2002，8（2）：162 -167.

［9］ 朱玉芹，岳玉兰.玉米秸秆还田培肥地力研究综述［J］.玉米科学，2004，12（3）：106-108.

［10］贾宏昉，陈红丽，黄化刚，等.施用腐熟秸秆肥对烤烟成熟期碳代谢途径影响的初报［J］.中国烟草学报，2014，20（4）：48-52.

［11］曹仕明，廖 浩，张 翼，等.施用腐熟秸秆肥对烤烟根系土壤微生物和酶活性的影响［J］.中国烟草学报，2014，20（4）：75-79.

［12］鲁如坤.土壤农业化学分析方法［M］.北京：中国农业科技出版社，2000.

作者简介：刘 洋（1985-），男，彝族，助理工程师，硕士研究生。*通信作者：李爱华，Email：591659814＠qq.com。

收稿日期：2015-11-12

文章编号：1001-5280（2016）02-0149-03

DOI：10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2016.02.10

中图分类号：S572.062

文献标识码：A