有机物料对土壤理化性状及烟叶产质量影响定位研究

摘要：为了研究饼肥和稻草等有机物料对土壤理化性状、烤烟生长发育及烟叶内在品质的影响效应，设置纯化肥基肥（CK）、纯化肥基肥+发酵饼肥、纯化肥基肥+稻草翻压还田、纯化肥基肥+发酵饼肥+稻草翻压还田共4个处理，进行了小区定位试验。结果表明：各种有机物料处理对土壤物理性状均有改善作用，定位试验3 a，土壤容重降低了3.1%～9.2%，总孔隙度提高了3.0%～8.5%，纯化肥基肥基础上，稻草翻压还田和饼肥配施处理对土壤物理性状改善作用最为显著。各处理土壤化学性状变化趋势有利于土壤营养状况的改善。3种有机物料处理烤烟农艺性状、外观质量、经济性状均优于CK，稻草还田翻压和饼肥配施优势最为明显。各处理烟叶感官评吸质量均优于CK，稻草还田优势较为明显。综合来看，有机物料定位试验第3年比第2年各处理优势更明显；稻草翻压还田和饼肥配施处理为湖南烟稻轮作区土壤保育的适宜模式。

关键词：烤烟；有机物料；土壤理化性状；烟叶产质量

中图分类号：S141 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2024）09-0054-05

Effects of Organic Materials on the Physical and Chemical Properties of Soil and the Yield and Quality of Flue-Cured Tobacco Based on Long-Term Experiments

ZHOU Yu，JIN Zhi-li，GUO Feng，WANG Yan，DING Jian-bing，LI Hu，WANG Cheng-wei，WANG Kai-ge

（Yongzhou Company of Hunan Tobacco Company， Yongzhou 425000， PRC）

Abstract： Long-term experiments were performed to study the effects of organic materials （cake fertilizer and straw） on the physical and chemical properties of soil and the growth and quality of flued-cured tobacco. Four treatments of basic fertilizer were designed， including chemical fertilizer （CK）， chemical fertilizer + fermented cake fertilizer， chemical fertilizer + rice straw， and chemical fertilizer + fermented cake fertilizer + rice straw. The results indicated that the application of organic materials improved the soil physical properties. The soil bulk density decreased by 3.1%-9.2% and the total porosity increased by 3.0%-8.5% in the third year of the experiment. Moreover， the combined application of rice straw and cake fertilizer on the basis of chemical fertilizer demonstrated the strongest improving effects on soil physical properties. In addition， the application of organic materials improved the soil chemical properties. The agronomic traits， appearance quality， and economic traits of flue-cured tobacco in the three treatments with the application of organic materials were better than those in CK， and they were the best in the treatment of chemical fertilizer + fermented cake fertilizer + rice straw. Furthermore， the application of organic materials， especially rice straw， improved the smoking quality of tobacco leaves compared with CK. Overall， the results obtained in the third year were better than those obtained in the second year. The combined

application of rice straw and cake fertilizer was suitable for the conservation of soil in the field with tobacco-rice rotation in Hunan.

Key words： flue-cured tobacco; organic materials; soil physical and chemical properties; yield and quality of flue-cured tobacco

土壤是影响烟草品质的主要生态因子之一，适宜的土壤条件是生产优质烟叶的前提。目前，添加饼肥、稻草等有机物料改善土壤理化性状、协调土壤营养状况的土壤保育方法应用较多[1-4]，植烟土壤定位研究方面仅见少量报道[5-6]，在植烟土壤连续施用有机物料定位研究方面更是未见相关报道。笔者通过在植烟土壤上连续3 a施用有机物料进行定位研究，揭示不同有机物料对土壤理化性状、烤烟生长及产质量影响效应，探索适宜的土壤保育模式，为促进湖南烟稻轮作区植烟土壤健康可持续发展提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验安排在湖南省永州市烟叶生产技术中心试验基地。试验田排灌方便，土壤pH值7.9，有机质13.8 g/kg，全氮1.68 g/kg，全磷0.49 g/kg，全钾13.3 g/kg，碱解氮112.5 mg/kg，有效磷12.0 mg/kg，速效钾176.8 mg/kg，CEC 22.44 mg/kg。从2020年开始，连续开展有机物料定位研究，试验用烤烟品种为云烟87，饼肥由湖南金叶众望科技股份有限公司提供，稻草来自于试验田前茬晚稻田，过磷酸钙、提苗肥、专用追肥和硫酸钾均购于市场，为当地常用烟田用肥。

1.2 试验方法

1.2.1 处理设置 试验共设1个对照和3个处理，均重复3次，小区随机区组排列，小区按照试验标准设置为12.5 m×4.8 m，每小区100株烤烟。小区之间由田埂隔开，田埂宽和高各20 cm。定位试验期间田埂固定不动，确保各小区土壤结构和土壤养分的稳定性。

1个对照和3个处理分别为：CK，纯化肥基肥（1 050 kg/hm2），T1，纯化肥基肥（975 kg/hm2）+发酵饼肥（450 kg/hm2），T2，纯化肥基肥（975 kg/hm2）+稻草翻压还田（5 250 kg/hm2）；T3，纯化肥基肥（900 kg/hm2）+发酵饼肥（450 kg/hm2）+稻草翻压还田（5 250 kg/hm2）。

对照和各处理总氮用量（包括有机氮和无机氮）相同，均为144 kg/hm2，N–P2O5–K2O＝1–0.8–2.8。对照和各处理具体施肥种类和用量见表1。

1.2.2 试验田有机物料和肥料施用方法 （1）稻草还田方法。2019年11月上旬晚稻收割后，布置试验田及各小区，将稻草用铡草机切碎成数段，均匀铺撒相应试验小区，将稻草翻压入土，翻耕深度15～20 cm。

（2）基肥（饼肥、纯化肥基肥、过磷酸钙）施用采用“101”施肥法。2020年2月下旬烟田整地起垄，3月上旬在烟垄上按50 cm株距，于移栽前施入基肥（包括全部饼肥、全部过磷酸钙、30%纯化肥基肥，3种肥料拌匀），基肥和土壤充分混匀为“0”肥，烤烟移栽后，植株间沿烟垄方向开15 cm×15 cm的施肥带，施入70%的基肥为“1”肥[7]。

（3）追肥施用方法。移栽当天和移栽后7～10 d分2次对水浇施提苗肥。移栽后25～45 d分3次对水浇施专用追肥和硫酸钾肥，追肥位置以烟株最大叶片叶尖所对应的地下位置为宜。

1.3 前茬烤烟田和后茬晚稻田管理

1.3.1 烤烟田管理 试验田移栽密度为1.2 m×0.5 m。垄高达到35 cm，开好围沟和腰沟，及时排水，做到雨停沟干。采收时，以上部烟叶倒2叶为成熟采摘标准，待充分成熟后，上部5～6片叶一次性采烤，以提高烟叶烘烤质量。田间管理方法参照当地常规操作。

1.3.2 晚稻田管理 试验田烟叶采收完毕后，引水入田，用小型耕整机旋耕试验小区的田土及烟株，烟株被耕整机直接切割、翻埋入晚稻田。均匀撒施300 kg/hm2三元复合肥（N-P2O5-K2O=15–15–15）做

为晚稻田底肥，然后进行晚稻插秧，插秧后15～20 d，撒施150 kg/hm2尿素和112.5 kg/hm2氯化钾做为晚稻田追肥。晚稻收割前15～20 d，将稻田水排出，进行烤田，等待收割。

1.4 试验调查内容及方法

1.4.1 土壤物理化学性状调查 2021年和2022年，烤烟收获后分小区取环刀样，每小区取3个环刀样。测定土壤容重、孔隙度等物理性状。分别按小区取土壤样品（按“X”路线在小区内10个点取样，混合后得到小区混合样），土壤容重、孔隙度测定按照依艳丽[8]的方法进行，土壤pH值、有机质、土壤养分测定按照鲁如坤[9]的方法进行。

1.4.2 农艺性状调查 在各小区中间行选取有代表性的烟株10株作为定点株，在烟株团棵期、旺长期和成熟期，分别调查记载株高、叶数、茎围、下部最大叶面积、中部最大叶面积、上部最大叶面积（叶面积=长×宽×0.634 5）等农艺性状。

1.4.3 外观质量、经济性状调查 烟叶成熟采收时各小区分开挂牌编竿，统一条件下烘烤，考察烤后烟各处理外观质量和经济性状。

1.4.4 烟叶内在质量分析 烟叶成熟采收时各小区分开挂牌编竿，统一条件下烘烤，取各处理烤后烟C3F和B2F各5 kg作为样品烟，按照YC/T138—1998中的方法进行烟叶感官质量评价。

1.5 数据统计分析

采用Excel文件和DPS统计软件进行数据处理和相关统计分析。

2 结果与分析

2.1 各处理对土壤理化性状的影响

2.1.1 各处理对土壤物理性状的影响 土壤容重和土壤总孔隙度是反映土壤物理性状的重要指标，土壤容重不仅反映土壤结构状况，还反映土壤质量和生产力。土壤总孔隙度是土壤透气性的重要指标，对作物生长至关重要[10]。由表2可知，定位试验第2年和第3年3个处理对土壤物理性状均有改善作用，第2年各处理土壤容重比对照降低了0.8%～7.6%，总孔隙度比对照提高了0.7%～7.5%。第3年处理土壤容重比对照降低了3.1%～9.2%，总孔隙度比对照提高了3.0%～8.5%。随着有机物料定位试验的连续进行，土壤物理性状呈持续改善趋势。T3处理对土壤物理性状改善作用最为显著；其次为T2，T1对土壤物理性状的改善作用相对较小。

2.1.2 各处理对土壤化学性状的影响 由表3可知，各处理pH值均低于对照，有机质均高于对照，除T1碱解氮稍低于对照外，各处理土壤氮磷钾速效养分普遍高于对照。第2年和第3年定位年限的土壤化学性状变化趋势基本一致。定位试验第3年各处理土壤有机质含量普遍高于第2年，但碱解氮和速效钾含量有所下降，这可能是由于土壤物理性状的改善，提高了烟株吸收养分的能力，促进了烟株生长。T3处理对土壤化学性状改善作用相对更有优势。

2.2 各处理对烤烟农艺性状的影响

由表4可知，定位试验第2年和第3年，各处理株高、叶数、茎围、最大叶面积等烟株主要农艺性状指标普遍优于对照，以T3优势更为明显，T2次之。定位第3年对照和各处理烟株农艺性状及烟株生长作用普遍优于第2年，这与有机物料对土壤理化性状的持续改善作用有关。

2.3 各处理对第3年烤烟外观质量的影响

连续定位第2年和第3年烤烟外观质量调查结果基本一致，以第3年的调查结果进行分析。由表5可知，3个处理中部和上部烟叶油分比对照多，均表现为有+；中部叶3个处理色度均为强，比对照色度均有所提高，上部叶3个处理色度比对照有所提高，均表现为强+。对照和各处理成熟度、叶片结构、身份基本一致。总体来看，3个处理烤烟油分、色度等外观质量指标比对照均具有优势。

2.4 各处理对烤烟经济性状的影响

由表6可知，3个处理烤烟经济性状均普遍优于对照，其中T3各项经济性状指标均明显优于对照和其他处理，其中烟叶产值比对照提高了17.4%，上等烟比例提高了13.3%。T3经济性状处于第一位，T2处于第二位，T1经济性状较T2和T3降低。定位第3年，烤烟经济性状普遍优于第2年，而且各处理的经济性状均优于对照。

2.5 各处理对烟叶感官评吸质量的影响

定位试验第2年和第3年，有机物料3个处理烟叶感官评吸质量均优于对照（表7），第2年T2烤后烟叶香气质、香气量、透发性、柔和度等多项感官评吸指标优于对照和其他处理，比对照评吸总分提高9.9%，其次为T3，T1感官质量提高幅度最小。第3年3个处理感官评吸质量均明显优于对照，T3具有相对优势，T3与T2差异较小，T1比对照优势下降。

3 讨论与结论

研究表明，连续3 a有机物料定位试验后，稻草翻压还田和饼肥配施处理耕层土壤容重降低了9.2%，总孔隙度提高了8.5%，土壤物理性状得到了明显改善，这一结果与一些研究结果[6，10-12]一致。原因可能是通过饼肥和稻草配合施用，使土壤的碳氮比更趋合理，有利于土壤腐殖质化和微生物的繁殖，从而促进了土壤物理性状的改善[6]。研究表明，增施饼肥及稻草还田3 a后，各处理土壤有机质普遍提高，土壤氮、磷、钾等有效养分得到明显提高，其中稻草翻压还田和饼肥配施处理优势更明显，有相关研究报道[7，12]印证了这一结论。

研究表明，植烟土壤连续施用有机物料3 a后，促进了烤烟良好生长，烤烟产质量也随之得到提高，定位试验第3年，稻草还田、饼肥配施处理烟叶产值比对照提高了17.4%，上等烟比例提高了13.3%，且第3年各处理较对照产质量的比较优势明显高于第2年。有机物料的连续施用，使土壤物理结构和化学性状得到持续改善，从而促进了烤烟良好生长和产质量提高，与相关报道[10，13-14]结果吻合。

各处理之间效果对比，稻草翻压还田和饼肥配施（T3）优势最为明显，稻草还田处理（T2）效果明显优于饼肥处理（T1），原因可能是稻草碳氮比约67∶1，饼肥碳氮比约为6.4∶1，稻草碳氮比明显高于饼肥，对土壤理化性状改善作用优于饼肥，稻草还田处理产质量水平也随之高于饼肥处理。

综合以上分析，稻草翻压还田与饼肥配合施用为湖南烟稻轮作区土壤保育的适宜模式。

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（责任编辑：肖彦资）