烟草无机专用肥与有机肥配施对植烟土壤培肥效益研究

彭梦婷，施 娴，田康欣，李翰霖，周阳天

（红河学院生物科学与农学学院，云南蒙自 661199）

土壤理化性质和环境等多种因素，会直接或间接地影响烤烟的产量和品质。有研究发现，氮素直接影响烤烟生长和烟叶的品质，过多则造成烟叶的品质下降[1]。磷和钾直接影响烟叶品质，磷和钾过少会造成烤烟口感下降，香气减少[2-3]。因此，提高土壤中养分含量，改善土壤理化性质，是提升烟叶质量的前提。由于云南植烟区长时间施用无机肥造，成土壤理化性质改变、土壤肥力下降和土壤环境恶化，这些因素制约了云南烟草业的发展[4-6]。有机肥本身含有丰富的养分和有机质，施入土壤后可增加土壤中养分含量，促进土壤团聚体结构的形成，调节土壤中供肥能力和保水能力，进而影响作物的产量和品质，但是有机肥的养分含量低，肥效缓慢，单施有机肥无法显著提高烟叶产量[7-9]。前人研究多关注于单施烤烟专用肥或有机肥对植烟品质产量的影响[10-14]，而关于烟草无机专用肥与有机肥配施对植烟土壤培肥效益研究报道较少。本试验采用盆栽试验方法，研究烟草无机专用肥与有机肥配合比例及用量对土壤速效养分、活性有机质和pH值的影响，以期在烤烟栽培过程中为减少施肥次数、降低成本、土壤改良等方面提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试烤烟品种为K326，购置于玉溪中烟种子有限责任公司。供试土壤为红壤土（0～20 cm），采于云南红河州某烟区农田土壤，经过风干磨细、过2 mm筛备用。基本农化性质为：土壤全氮0.423 g/kg、速效磷7.904 mg/kg、有效钾56.00 mg/kg、有机质36.75 g/kg、pH值=5.7。供试肥料：烟草无机专用肥（N:P2O5:K2O=10:15:25）来源于什邡安达化工有限公司，饼肥（全氮含量15%，全磷含量4%和全钾含量3%）来源于江苏省镇江市京口区绿岛园艺开发中心，牛粪（全氮含量3.60 g/kg，全磷含量1.61 g/kg和全钾含量2.52 g/kg）、鸡粪（全氮含量9.80 g/kg，全磷含量7.94 g/kg和全钾含量4.69 g/kg）、猪粪（全氮含量2.84 g/kg，全磷含量1.85 g/kg和全钾含量1.74 g/kg，粪肥均来自蒙自市周边的养殖场，经过腐熟发酵。

1.2 试验设计

采用盆栽试验方法，于2018年12月在红河学院试验农场温室大棚进行栽培试验。采用直径×高=37×40 cm的塑料盆，每盆装10 kg，种植2株烤烟。试验处理包括：（1）烟草无机专用肥（简称CK）；（2）烟草无机专用肥+牛粪（简称FN）；（3）烟草无机专用肥+鸡粪（简称FC）；（4）烟草无机专用肥+猪粪（简称FP）；（5）烟草无机专用肥+饼肥（简称FB）。各处理的施氮量相同，均为6 g/株，N、P2O5和K2O的质量比为1:1.5:2。各配施处理中20%氮肥来源于牛粪、鸡粪、猪粪和饼肥，其余来源于烟草无机专用肥，有机肥、磷肥和钾肥作为基肥施用1次，氮肥60%做基肥施用，剩余部分分别在移栽后15 d和25 d各追施20%，每个处理重复4次，随机排列。

1.3 样品分析

土壤取样分别在还苗期、团棵期、旺长期、成熟期4个时期进行，在距烟株茎基部20 cm范围内分取0～20 cm深的根际土，自然风干后研磨过筛，备用。土壤养分分析方法[15]：碱解氮采用碱解扩散法测定；速效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提，钼蓝比色法测定；pH的测定采用pH计法；有效氯的测定采用莫尔法[16]；活性有机质的测定采用KMnO4氧化法[17]。

1.4 数据处理与统计分析

实验数据采用Excel 2010和SPSS 19.0进行处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 烟草无机专用肥与有机肥配施对植烟土壤中速效氮的影响

从图1可以得出：各处理土壤速效氮含量随烤烟各生育期呈现一定的变化趋势，团棵期最高，还苗期次之，旺长期和成熟期最低。在整个生育期中，各处理结果均显示以单施烟草无机专用肥处理土壤速效氮含量最高，与其他处理有显著差异，可能是因为烟草无机专用肥是速效养分，能在短时间内发挥肥效有关。配施处理中，以烟草无机专用肥+饼肥处理最好，烟草无机专用肥+鸡粪次之，烟草无机专用肥+猪粪最低。

图1 烟草无机专用肥与有机肥配施对植烟土壤中速效氮的影响

3.2 烟草无机专用肥与有机肥配施对植烟土壤中速效磷的影响

不同配施处理对栽培烤烟土壤中的养分影响不同。从图2中我们可以看出：五个处理在整个生育期中土壤速效磷含量都呈现先升高，后下降，之后基本保持不变的趋势，各处理均表现出在团棵期含量最高。在还苗期和团棵期，各配施处理中速效磷含量均高于烟草无机专用肥，其中，以烟草无机专用肥+猪粪处理速效磷含量最好，从旺长期开始减少，出现这一现象可能与烤烟生长过程中吸收了土壤中的养分有关，其中以烟草无机专用肥+猪粪处理中速效磷的含量减少得最快，单施烟草无机专用肥的减少最慢。总体而言，土壤中速效磷含量表现为：烟草无机专用肥+鸡粪>烟草无机专用肥+饼肥>烟草无机专用肥+猪粪>烟草无机专用肥>烟草无机专用肥+牛粪。

图2 烟草无机专用肥与有机肥配施对植烟土壤中速效磷的影响

3.3 烟草无机专用肥与有机肥配施对植烟土壤中有效氯的影响

氯是植烟生长所必需的营养素。烤烟吸收的氯元素较少，出丝率就会受影响[18]，吸收过多则会影响烤烟的品质和产量。由图3可以看出，各施肥处理对烤烟土壤氯离子含量的影响存在明显差异。各施肥处理烤烟氯离子含量由高至低依次为：烟草无机专用肥+猪粪 >烟草无机专用肥+牛粪>烟草无机专用肥+鸡粪>烟草无机专用肥+饼肥>烟草无机专用肥；而从整个生长期看，有效氯的变化呈现先减后增再减趋势，但是后期减少量较低。由此可以得知，配施有机肥不仅可以提高土壤中有效氯的含量，还可以防止烤烟吸收过多的有效氯，从而影响烤烟的品质和产量。

图3 烟草无机专用肥与有机肥配施对植烟土壤中Cl-的影响

3.4 烟草无机专用肥与有机肥配施对植烟土壤pH的影响

不同pH条件下，烟草叶片光合速率显著不同，且pH值对光合速率的影响因烟草生长期不同而异[19]。由图4可以看出，各施肥处理对烤烟土壤的pH值影响存在差异。其中猪粪+烟草无机专用肥处理的土壤pH值比其他组高的且变化幅度较大，与其他处理的pH值最大差距约为1，其余4个处理的pH数值差距不太明显。从总体上而言，所有处理的趋势为先增后减。说明烤烟的各个生长时期所需要的土壤pH环境是不同。

图4 烟草无机专用肥与有机肥配施对植烟土壤pH的影响

3.5 烟草无机专用肥与有机肥配施对植烟土壤活性有机质含量的影响

活性有机质是土壤有机质的组成部分之一，是土壤中有机质有效性较高的部分、容易被土壤微生物分解矿化、对植物养分供应有最直接作用的那部分有机质[17]。

由图5可见，各处理中活性有机质随着栽培时间的推移，前期呈现明显升高的趋势，升高达到一定程度后呈下降趋势，而后小幅升高后呈平稳趋势。配施了猪粪的处理活性有机质含量比起它处理的要高，且配施了有机肥处理的活性有机质含量比只施用化肥的要高。从整体看，活性有机质的含量依次为：猪粪+烟草无机专用肥>牛粪+烟草无机专用肥>鸡粪+烟草无机专用肥>饼肥+烟草无机专用肥>烟草无机专用肥。

图5 烟草无机专用肥与有机肥配施对植烟土壤活性有机质含量的影响

3 讨论与结论

烤烟生长所必须的矿质营养元素均来源于土壤，土壤中养分含量多少表征着土壤质量好坏和土壤肥力的强弱，因此，土壤养分的丰缺和养分间的平衡直接或间接地影响烤烟的产量和品质。土壤养分在土壤中变化的动态，主要是因为施肥结构、土壤环境、气候和种植作物等多种因素在不断变化中，了解和分析土壤养分现状和动态对烤烟合理施肥具有重要意义[20]。本试验研究表明，在整个生育期，施肥对土壤养分均有一定动态变化影响，各处理中土壤速效氮、速效磷、pH值和活性有机质的含量呈现先升高后下降的趋势，有效氯的含量呈现下降的趋势，这与前人研究结果基本相符[21-24]。各处理中，配施处理植烟土壤的速效磷、有效氯、活性有机质的含量和pH值在烤烟生长的四个时期均高于单施烟草无机专用肥，但速效氮含量低于单施烟草无机专用肥。王岩等[25]研究表明，有机、无机肥配施后，土壤生物量N、P开始增加很快，随着时间的推移又基本保持不变。宋勇生等[26]研究表明，有机无机肥配合施用既能显著增加土壤中的速效氮的含量，而且还能保持一个长期的供肥机制。张爱君等[27]研究表明，长期不施肥或单施化肥不利于土壤有机质水平的提高和有机质品质的改善。唐莉娜等[28]试验表明，牛粪和菜籽饼与化肥配施，可显著提高烤烟叶片中磷钾含量，降低茎秆中氮含量，增加磷钾含量。这说明烟草无机专用肥与有机肥配施，能为土壤生物提供了新的营养能源，从而促进了土壤新陈代谢，改善理化特性，从而对土壤养分产生一定的影响。