我国烟草种植模式探讨

董小卫 孔德才 金立权 王 永 吴 健 刘海伟 冯俊喜 韩 硕 高昕 蒋龙

（1山东中烟工业有限责任公司，山东济南 250014；2山东临沂烟草有限公司，山东临沂 276001；3中国农业科学院烟草研究所，山东青岛 266101）

烟草种植模式是在一定的自然生态条件和社会经济制度下，为实现烟草与其他经济作物种植合理分配布局、烟叶产质量提升和可持续发展而采取的用地与养地相结合的技术体系，主要包括种植作物安排、耕作方式及相关技术措施，是烟草栽培耕作制度的关键环节[1]。据统计，我国烟草连作面积占烤烟总种植面积的60%以上，每年由于烟草连作障碍带来的经济损失高达40亿元[2]，对我国烟叶质量稳定提高和可持续发展造成严重影响。调整完善烟叶种植模式，实现以烟为主，通过轮作、间作或套作等形式搭配其他经济作物，可以改善或消除烟草连作障碍，实现烟叶高质量、可持续发展。

1 烟草连作障碍产生的机制

烟草作为重要的经济作物，产质量是其经济价值的主要评价因素。烟叶常年连作容易导致植烟土壤的理化性状恶化、养分失调、有害微生物增加，进而导致烟叶生长受阻、病虫害加重，产量和品质降低、经济收益下降[2-3]。

烟叶生长需要从土壤中选择性吸收某些特定的大、中、微量元素，长期连作容易造成土壤养分不均衡，甚至出现多者越多、少者越少的状况，导致烟株体内养分比例失调而出现生理性和功能性障碍，从而影响烟叶生长，造成其产量、产值和品质的降低[4]。同时，烤烟连作多年后，肥料利用率会不断下降。有研究报道，肥料利用率每年下降的平均值分别为氮4.8%、磷0.7%、钾3.2%[5]。土壤酶作为反映土壤肥力的重要指标，在促进有机质分解和矿物质矿化方面起重要作用，同时能够促进土壤养分循环。娄翼来等[6]、张 翼等[7]、于 宁等[8]研究发现，连作烟田的主要障碍因子是土壤酶活性下降，连作土壤由于pH值的变化导致土壤酸化或盐渍化，根系分泌物中有毒物质积累及微生物数量和丰度的变化，都会直接或间接造成土壤中酶活性的变化。土壤微生物群落结构失衡也是连作导致的普遍现象。很多研究认为，随着连作年限的增加，土壤会由细菌为主的细菌型向真菌为主的真菌型转化，而一般认为细菌型土壤质量良好、真菌型土壤地力衰竭[9-11]。

烟草根系分泌物中有毒物质的积累，影响了根系微生物的数量、种群以及土壤微生物的代谢、生长和发育，破坏了烟草根际土壤细菌群落的平衡，使烟草的生存微环境不断恶化，影响了原来生活在土壤中有利于营养元素转化和能量传递并能促进植物生长的化能细菌的生存和繁殖，加剧了烟草病害的发生，这一系列连锁效应严重影响了烟草生产，造成连作障碍。同时，由次生代谢产生的根系分泌物大部分具有自毒作用。单一作物多年连作后，其根系、叶片、植物残体会形成大量有毒物质积累在土壤里，抑制其生长发育[12]，其中酚酸类物质及其转化产物是有毒物质的主要成分[13]。研究发现，烟草根系分泌物中也存在多种自毒物质，能抑制烟草生长和养分吸收，使根际微生态失调，病原物增加，烟株生长受阻，烟叶产量、质量和经济效益下降。

2 轮作模式对烟草种植的影响

轮作是解决烟草连作障碍最直接且行之有效的方法。研究表明，合理轮作对植烟土壤理化性状改良、烟草病虫害防治及烟草生长微环境改善等具有重要作用[14]。轮作模式下前茬作物对后茬烟草产量、质量的积极影响，通过化感直接作用以及改良土壤性状、改善土壤微生物群落结构等间接作用共同实现，其中根系分泌物发挥重要纽带作用。

陈丹梅等[15]研究发现，烤烟+苕子+水稻轮作模式可以提高土壤有机质和有效养分含量，提高土壤酶活性，改善土壤生态环境，增加真菌种类，防止病原真菌形成优势，进而降低真菌病害。贾 健等[16]研究证明，烤烟轮作和套作对烟叶生长有利，能提高土壤酶活性，改善烟叶品质。贾志红等[17]研究发现，轮作模式下的烟田土壤微生物多样性高。段玉琪等[18]利用PCR-RFLP技术研究发现，烟草轮作土壤的Shannon多样性指数和丰富度指数均高于连作土壤，表明轮作土壤微生物群落结构多样性大于连作土壤。钏有聪等[19]研究发现，大蒜与烤烟轮作可有效防治黑胫病，其机理为大蒜根系分泌物中的苯并噻唑和2种含硫化合物二烯丙基二硫醚、烯丙基甲基二硫醚对烟草黑胫病菌菌丝生长均具有较强的抑制作用，其抑制活性均随着大蒜根系分泌物浓度的增加而增强。

我国幅员辽阔，植烟区域北至黑龙江，南至海南，气候条件千差万别，相应的种植模式也多种多样。北方烟区因气温较低、无霜期较短，多采用一年一熟或两年三熟的烟草种植模式；南方烟区气温高、热量充足，多采用一年两熟或两年四熟的种植模式。例如，福建、江西、湖南等南方烟区采用烤烟+水稻轮作模式，云南部分烟区采用烟草+油菜轮作模式，两季作物叠加，经济效益较好。因此，这些产区烟叶种植规模相对稳定，数量和质量也得到了有效保证。

选择与烟草轮作的经济作物时必须考虑以下几个因素：一是经济作物收获后，土壤氮素含量不能太高，以免造成种烟时无法控制施肥量，造成烟叶黑暴，影响烟叶产量和质量；二是经济作物与烟草不能有同源的病虫害，否则发病概率会明显加大。通常，禾谷类作物和油料作物适宜与烟草轮作，茄科和葫芦科作物不适宜与烟草轮作。

3 间套作模式对烟草种植的影响

烟草与其他作物合理间作或套作，可充分利用光能，减轻烟草某些病虫害，改善土壤理化性状，提高烟叶质量，对用地养地、解决粮烟争地矛盾及提高单位土地生产效益有积极意义[20]。吴 凯等[21]研究结果表明，烟草与富钾绿肥籽粒苋间作种植，可提高土壤中速效钾含量，对缓效钾含量影响不大，而籽粒苋翻压还田处理土壤速效钾含量显著高于不还田处理，且烟叶钾含量增加。时安东等[22]研究表明，采用烤烟与红薯、花生“年内间作，年间就地轮作”模式可显著改善土壤有效养分含量，降低青枯病发病率，并提高单位面积烟叶产量、产值及作物总产值。薛超群等[23]研究发现，与烤烟单作相比，烤烟间作花生、黑麦草、大蒜的土壤烟草黑胫病菌数量和病情指数均显著降低。刘丽芳等[24]研究证明，烤烟与草木樨间作，能明显控制烟草病毒病，烟草普通花叶病的发病率和病情指数均显著下降。涂 勇等[25]研究表明，大豆与烟草套作能降低主要土传病害的发生，并可提高与土壤氮素代谢相关的功能性微生物数量。阳显斌等[26]研究证明，烟草套作大蒜能够改善土壤环境，提高土壤有效态磷和速效钾含量，并提高烟草根系氮素利用能力，促进烤烟对养分的吸收。张继光等[27]认为，间套作可以改善作物根际微环境，减轻土传病害发生，不同程度地提高作物的产量及品质。李枝桦等[28]研究表明，烟草与香原料作物（薰衣草、迷迭香、香叶天竺葵等）间作后，香原料植物的部分致香物质转移到烟叶，导致间作烟叶致香物质种类多于对照。

间套作系统通过土壤微环境、化感作用、冠层结构对烟叶生长、质量产生影响，其中根系分泌物在土壤养分供应、土壤酶活性、微生物群落结构、化感作用调控中起纽带作用。

4 烟草种植模式发展趋势

我国烟区当前种植模式仍以连作模式为主。东南、中南部分烟区采用烟草+水稻一年两茬复种种植模式；西南部分烟区采用烟草+油菜一年两茬复种种植模式；个别烟区采用烟草与甘薯、花生、大蒜、绿肥间套作的模式，但规模有限；黄淮、西北、东北等北方烟区几乎全是烟草单作连作模式。主要原因是北方热量条件较南方低，烟区冬季作物种类少、生长周期长，与现有烟草生长周期存在较大重叠，实现一年两茬的轮作种植难度较大；两年三熟的轮作种植模式，则因周期太长，年效益较低，烟农比较难接受；烟草间套作经济作物的收益不稳定，且操作不便，烟农采用烟草间套作模式的积极性也不高。因此，找到能够安全越冬、与烟草种植时间较好衔接、有一定经济效益、可大面积推广的经济作物，并建立以烟为主的综合种植模式是目前黄淮烟区的研究重点之一。

随着研究深入、技术改进，越来越多的新种植模式有望被提出。但是，所有烟草新种植模式的研究和建立都应该以烟为主，立足于烟叶可持续发展和质量提高，满足衔接作物农事操作简单、投入不大、有一定收益、烟农比较容易接受的要求，才能逐步得到推广。。