不同连作年限植烟土壤养分含量分析

彭友　陈代荣　阳显斌　李中权　孟祥　张长华　梁永江

摘 要：试验研究了不同烤烟连作年限土壤內养分的变化规律。结果表明，连作5年土壤内全氮含量显著高于连作20年土壤，连作3年土壤内碱解氮含量显著高于连作5年以上土壤；土壤内全钾、缓效钾、速效钾含量表现为随着连作年限的增加呈先升高后降低的变化趋势，但是连作20年土壤内缓效钾含量显著高于连作3年土壤；土壤内有机质含量不因连作年限的增加而发生显著变化，不同连作年限之间无显著差异；土壤内全磷含量随着连作年限的增加表现出显著升高的变化趋势。综合分析认为，烤烟连作会导致土壤内部分养分含量显著增加。

关键词：连作；土壤养分；养分变化

中图分类号：S158.3 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.05.007

Abstract： In this paper， the changes of soil nutrients in different flue-cured tobacco continuous cropping years were studied. The results showed that the total nitrogen content in soil of 5 years continuous cropping treatment was significantly higher than that of 20 years continuous cropping soil. Alkali-hydrolyzable nitrogen content in soil of continuous cropping 3 years was significantly higher than that of 5 years continuous cropping soil. Soil total potassium， slow-release potassium， available potassium content with increased first and then decreased change， but the K content in 20 years continuous cropping soil was significantly higher than that of 3 years continuous cropping soil. Soil organic matter content had no significant change with the increase in continuous cropping， there was no significant difference between different years of continuous cropping. Total phosphorus content with the increase of continuous cropping years showed significant change. Comprehensive analysis showed that continuous cropping of flue-cured tobacco could lead to a significant increase in soil nutrient content.

Key words： continuous cropping； soil nutrient； nutrient change

我国由于地少人多，很多地区的烤烟不得不进行连作栽培，使得烤烟生产中产量降低、品质下降、经济效益降低的现象发生[1]。植物长期连作后，由于长期吸收相似的营养元素，常常会造成部分营养元素在土壤内缺乏，持续限制植物的正常生长[2]，生产中为了提高作物产量，常常采取人工施肥的方式为土壤补充营养元素，但是随着连作年限的延长，人工补充营养元素对植物生长的促进作用也十分有限[3]。从云南烤烟的研究结果来看，连作会导致土壤内各种酶的失衡，同时会导致烟叶生长速率显著减弱，从而导致烟叶质量下降[4]。连作不仅会影响土壤养分变化，同时还会影响烤烟的正常生长，例如在黑龙江的烤烟连作研究中，烤烟干物质积累量表现为随着连作年限的增加而显著降低，特别是根系生长受到影响最大[5]；随着连作年限的延长，烟叶品质显著降低，特别是烟叶中烟碱含量，降低幅度达到了极显著的程度，分析原因认为，可能是由长期连作导致土壤内养分供应失调所导致[6]。在前人的相关研究中，关于贵州地区烤烟重茬连作对土壤养分影响的相关报道较少。

本研究通过对烤烟多年连作后土壤养分变化的分析，以期为烤烟栽培中科学合理施肥，控制连作障碍提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验区概况

试验设在贵州省遵义市湄潭县，位于贵州省北部，为烤烟适宜种植区，属亚热带季风性湿润气候，年平均气温14.9 ℃。湄潭县种烟历史悠久，1985年上海烟草集团有限公司就在湄潭建立厂办基地，也是全国最早的工商共建基地单元之一，常年种植烤烟3.33×103～4.67×103 hm2，烟叶产量5.00×106～7.5×106 kg。

1.2 试验取样方法

于2015年8月，在烤烟中部烟叶成熟期，选取烤烟种植品种、施肥和管理措施一致的地块，采集连作烤烟3，5，10，15，20年的土壤样品。在不同种植年限地块采集烤烟根部周围耕层土壤，同一地块采集5个点土壤混合为一个土壤样品，每个地块采集土壤鲜样3个。采样时，先剔除表层带杂草、烤烟植株凋落物等杂物，然后再采集约为1 kg左右鲜土壤。采集的混合土壤样品混匀后，过筛，于4 ℃冰箱保存备用。

1.3 测定项目及分析方法

土壤全氮含量的测定采用半微量开氏法，土壤中全磷含量的測定采用硫酸-高氯酸消煮法，土壤内碱解氮含量测定采用碱解扩散法，土壤内全钾、速效钾、缓效钾含量测定均采用火焰光度计法，土壤有机质含量测定采用重铬酸钾容量法。

1.4 数据分析

试验图表采用Excel 2013制作，显著性检验采用DPS 7.05软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同连作年限土壤全氮和碱解氮含量变化

由图1可知，不同连作年限土壤内全氮含量不同，其中， 连作5年烤烟土壤内全氮含量最高，其次为连作3年土壤，2个年限土壤全氮含量相差0.03个百分点，且差异显著；连作超过10年后，土壤内全氮含量表现为随着连作年限的增加而降低的变化趋势，但是连作10年以上的土壤全氮含量间并无显著差异，表明烤烟连作年限在5年以下对土壤内全氮含量影响不明显，连作10年与连作3年和5年相比差异显著，证明烤烟连作年限超过10年对土壤内全氮含量影响较大，同时试验结果也反映出烤烟连作年限超过10年后，即使再增加连作年限也不会导致土壤内全氮含量降低。从土壤内碱解氮含量变化上来看，连作3年土壤内含量最高，显著高于连作5年以上土壤，但连作3年和5年间土壤无显著差异，而连作20年土壤显著低于连作15年土壤，表明土壤连作5～15年，土壤内的碱解氮含量并不会显著降低，而连作年限达到20年时，土壤内碱解氮含量会显著降低。

2.2 不同连作年限土壤内钾含量变化规律

由图2可知，不同连作年限土壤内钾含量存在较大差异。从全钾含量上来看，连作5年和15年土壤内的全钾含量相对比较高，而连作10年和20年地块的全钾含量相对比较低，特别是连作10年的土壤，全钾含量最低，其次是连作3年的土壤；方差分析结果表明，不同连作年限之间全钾含量均存在显著差异，表明连作年限增加一定程度上可以提高土壤内的全钾含量。缓效钾和速效钾含量变化规律相似，均表现为随着连作年限的增加先升高后降低的变化趋势，但是连作5年以上土壤内的缓效态钾和速效钾含量均高于连作3年土壤。从缓效钾含量的变化上来看，连作5年以上的土壤内缓效钾含量分别比连作3年土壤提高133.68%，152.67%，145.13%，98.92%，其中，连作10年对土壤内缓效态钾含量增加效果最显著；速效钾含量表现为连作10年土壤内最高，连作3年土壤内最低，且差异显著，连作5年和15年土壤显著高于连作3年土壤，连作20年土壤与连作3年土壤之间无显著差异，表明土壤连作5～15年可以较好地提高土壤内速效钾含量，但是超过20年后，速效钾含量又表现出降低的变化趋势。从烤烟连作土壤内钾含量的变化来看，连作15年以下对土壤内钾含量的影响相对比较小。

2.3 不同连作年限土壤内有机质和全磷含量变化规律

由表1可知，不同连作年限土壤内有机质含量变化较大，但总体保持相对比较稳定的状态。连作10年土壤内有机质含量最高，其次为连作3年土壤，连作5年土壤最低，但是所有土壤内的有机质含量之间无显著差异，说明烤烟连作对土壤内有机质含量没有显著影响。从全磷含量上来看，土壤内全磷含量连作10年以上土壤相同，均为0.08%，连作5年土壤内全磷含量最高，显著高于连作10年土壤，连作3年土壤内全磷含量最低，显著低于连作5年以上土壤，表明烤烟连作一定程度上可以提土壤内全磷含量。

3 讨论与结论

研究烤烟连作土壤内养分变化情况可以为烤烟栽培中科学合理地施用养分提供理论依据。分析数据结果表明，连作5年以下土壤内全氮含量不仅没有降低，还表现出略有升高的趋势，但是烤烟连作5年后生长势会显著降低[7]，出现这种现象的原因可能与烤烟吸收量降低有关，由于烤烟生长势降低，最终导致从土壤内吸收的氮元素降低，使土壤内全氮含量略有升高的趋势，但是连作10年以上土壤内全氮含量表现出逐渐降低的变化趋势，这可能与土壤的养分失衡有关。土壤内碱解氮含量与全氮含量变化不同，烤烟连作后，土壤内碱解氮含量下降比较显著，这可能也是导致烤烟生长势降低的主要原因之一。从土壤内钾含量的变化上来看，无论是全钾、缓效钾还是速效钾含量，均表现为随连作年限增加而增加的趋势，但是连作20年后会有一定程度的降低，这可能与烤烟栽培中施肥有关，由于连作年限超过5年后烤烟生长势会显著降低，从而影响烤烟对钾营养的吸收[8]，所以，会出现土壤内钾营养含量较高的现象。从土壤有机质含量的变化上来看，连作年限增加对土壤内有机质含量的影响较小，并且土壤内有机质含量比较稳定，说明连作对土壤内的有机质含量影响不显著[9]。土壤内全磷含量一直处于较低值，表现为随连作年限增加土壤内全磷含量显著增加的变化趋势[10-14]，分析原因认为，除了与烤烟吸收量降低有关之外，还与土壤内固定较多的磷有关。

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