稻草覆盖还田量对郴州烟田土壤温度及烤烟生长发育的影响

2014-03-07 01:01余金龙李宏光易镇邪
作物研究 2014年4期
关键词:烟株土壤温度稻草

余金龙,李宏光,黎 娟,刘 逊,易镇邪*

(1湖南省烟草公司郴州市公司,郴州423000;2湖南农业大学农学院,长沙410128)

稻草覆盖还田量对郴州烟田土壤温度及烤烟生长发育的影响

余金龙1,李宏光1,黎 娟2,刘 逊2,易镇邪2*

(1湖南省烟草公司郴州市公司,郴州423000;2湖南农业大学农学院,长沙410128)

为进一步推广烟田稻草覆盖还田技术,2012年在湖南郴州进行大田试验,研究了不同稻草覆盖还田量对烟田土壤温度与烤烟生长发育及产量的影响。结果表明:稻草覆盖影响土壤温度,6月中旬以前表现为“降温”效应,之后表现为“调温”效应;稻草覆盖可使烤烟成熟期推迟1~2 d,可改善烟株的农艺性状,稻草还田量为4 000 kg/hm2表现最好;稻草覆盖可使烟株旺长期后干物质积累量增加,对提高中上部叶的单叶重、叶长与叶宽有一定作用;稻草覆盖对烤烟单叶重、上中等烟比例和均价无明显影响,但有一定增产增效作用,以还田量4 000 kg/hm2效果最好。

烤烟;稻草覆盖;农艺性状;生长发育;产量

常年连作及单一化肥的长期大量施用,会导致植烟土壤有机质含量逐年减少,土壤僵硬板结,供肥供水能力降低,影响烟株生长发育及产质量的提高。大量研究表明,秸秆还田能够降低土壤容重,促进土壤微粒的团聚作用,提高土壤孔隙度,特别是通气孔隙度和土壤毛管孔隙含量,从而有效改善土壤物理性状,提高土壤通透性、耐寒性能和供水能力[1~6]。作物秸秆含有大量氮、磷、钾等元素和硼、锰、铜、锌、钼等丰富的微量元素,通过秸秆还田,可以提高土壤速效氮和速效钾含量,增强土壤磷的有效性,增加土壤微量元素的含量[7~9];提高土壤有机质和养分含量,改善土壤有机质品质,培肥植烟土壤;促进根系对养分的吸收,增强烟株呼吸功能,促进烟株生长,提高烟叶的产量及品质[10,11]。本研究针对稻草覆盖还田对烤烟生长发育及产量的影响进行研究,探讨郴州烟区稻草覆盖的最佳使用量,旨在为进一步推广烟田稻草覆盖还田技术,为增强土壤肥力,降低烟农生产成本提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试验设计

试验在湖南省郴州市桂阳县湾山烟草科技示范园进行。烤烟品种为云烟87。2011年12月中旬育苗,2012年4月2日移栽,种植密度16 500株/hm2。试验地为当地长期种烟的典型烟田,面积0.16 hm2。设4个稻草覆盖还田量处理:A.不还田(CK),B.低量还田(2 000 kg/hm2),C.中量还田(4 000 kg/hm2),D.高量还田(6 000 kg/hm2)。试验采用随机区组设计,3次重复,共12个小区,小区面积80.9 m2。烟苗移栽后将水稻秸秆覆盖在烟株间。烤烟生产栽培管理技术统一按《郴州烤烟标准化生产技术方案》执行。烟株打顶时统一留叶19片。

1.2 测定项目与方法

主要生育时期:记载播种、移栽、团棵、旺长、打顶、成熟等关键生育期。

农艺性状:分别在烤烟生长发育的各个时期(移栽期、团棵期、旺长期、打顶期、成熟期)定点测量烟株农艺性状(株高、最大叶长与叶宽、最大叶面积、茎围、节间距等),每个小区测5株。具体方法见表1。

干物质积累:于各关键生育时期取样,每小区选取有代表性的烟株2株,将根、茎、叶分开。测定方法见表1。

烤后烟叶物理性状与产量:每小区烟叶单采、单烤,分别取代表性烟叶30片测定叶长、叶宽、单叶重,以小区为单位考察烟叶等级比例、产量、产值等。

土壤温度:在一个重复内各个处理中合适的位置放置地表温度计,在每天的8:00、14:00、19:00测定不同土壤深度(5、10、15、20、25 cm)的温度。

表1 烟株农艺性状测定项目及方法

2 结果与分析

2.1 稻草覆盖还田量对土壤温度的影响

稻草覆盖还田量对5月下旬、6月上旬、6月下旬和7月上旬的土壤温度的影响见表2。由表2可见,与对照相比,5月下旬各稻草覆盖处理均表现降温作用,各土层、各时间点表现较一致;6月上旬,各处理表现与5月下旬基本一致,仅在处理D的19:00表现略有差异,此时土温较对照略有提高;6月下旬,8:00与19:00各稻草覆盖处理土壤温度较对照略高,且稻草覆盖量越大增温越明显,而12:00各覆盖处理土壤温度较对照略低,可见稻草覆盖表现出了明显的“调温”效应,即“高温时降温,低温时增温”的效果;7月上旬,与对照相比,各稻草覆盖处理在8:00和12:00表现降温效应,在19:00表现增温效应。

整体来看,稻草覆盖处理能够调节土壤温度,在6月中旬以前表现降温效应(应该与烟株的枝叶阻碍阳光照射有关),6月中旬以后表现出了“高温时降温,低温时增温”的效果(6月中旬底部叶已经开始采收,土壤表面已无烟叶遮掩,随着烟叶的采收进程稻草覆盖的温度调节作用越明显)。

表2 不同处理的土壤温度(℃)变化情况

2.2 稻草还田量对烤烟生育时期的影响

由表3可见,处理间移栽期、团棵期、旺长期和打顶期均无明显差别;各处理成熟期略有差异:处理B和处理A(CK)之间无差异,而处理C和处理D分别较对照晚1 d和2 d。可见,稻草覆盖对烤烟生育中后期有一定影响,还田量在4 000 kg/hm2以上时可使成熟期略微推迟,这对延迟叶片衰老、延长烤烟大田生长期是有利的。

表3 不同处理的烤烟生育时期

2.3 稻草还田量对烤烟农艺性状的影响

由表4可见,各处理间株高有一定差异。在旺长期之前,处理B与对照相当,而处理C和处理D较对照略矮;旺长期之后,处理B、C、D均较对照略高。处理间茎围与节间距的差异与株高相似。处理B、C、D间比较,株高、茎围与节间距均以处理C略高。各处理最大叶长、叶宽和最大叶面积也与株高表现一致,即:旺长期之前稻草覆盖处理各指标均略小于对照,且随稻草覆盖量增大降幅越大;但旺长期之后,各稻草覆盖处理均表现出了一定优势,其中,以处理C优势最明显。

可见,稻草覆盖可使烤烟农艺性状得到一定改善,且效果一般在旺长期之后方逐渐表现,并以稻草还田量4 000 kg/hm2表现最好。

表4 不同处理的烤烟农艺性状比较

(续表4)

2.4 稻草还田量对烤烟干物质积累的影响

由表5可见,团棵期、旺长期稻草覆盖处理根干重低于对照,而打顶期以后,稻草覆盖优势逐渐显现,根干重增速大于对照,至成熟期,以处理C最大,处理B次之,处理D再次,对照最低。处理间茎干重、叶干重和总重表现趋势与根干重类似。可见,稻草覆盖可使烤烟旺长期后的干物质积累量增加,从而为产量提高奠定了基础。

表5 不同处理的烤烟单株干物质积累量(g)

2.5 稻草还田量对烤后烟叶物理性状的影响

稻草还田量对烤后烟叶物理性状的影响见表6。由表6可见,第一次采收烟叶:单叶重以对照最高,稻草覆盖处理单叶重均低于对照;含梗率以对照最高;含水率,处理D高于对照,而处理B和C低于对照;叶长与叶宽均因稻草覆盖而降低,且有覆盖量越大降幅越大的趋势。第二次采收烟叶:单叶重以处理C最大,而处理B和D低于对照;含梗率,处理C与对照接近,而处理B和D略有下降;含水率,处理C明显低于对照,而处理B和D高于对照;叶长与叶宽均因稻草覆盖而增大,且以处理C优势最明显。第三次采收烟叶:稻草覆盖处理单叶重均较对照增大,以处理C最大;含梗率,处理C低于对照,而处理B和D略有增大;含水率,稻草覆盖处理均低于对照;叶长与叶宽,稻草覆盖处理较对照略有增大。第四次采收烟叶:稻草覆盖处理单叶重均较对照增大,以处理C最大;含梗率,各稻草覆盖处理均较对照略高;含水率,稻草覆盖处理均高于对照;叶长与叶宽,稻草覆盖处理较对照略有增大。整体来看,稻草覆盖对提高中上部烟叶(第二次采收至第四次采收烟叶)单叶重、叶长、叶宽有一定作用,对含梗率、含水率影响无明显规律。

表6 不同处理的烤后烟叶物理性状

(续表6)

2.6 稻草还田量对烤烟产量产值的影响

由表7可见,稻草覆盖对烤烟有一定增产作用,增产效果以处理C最好(增产6.33%),达显著水平,其次是处理D(增产3.16%),处理B增幅最小(增产1.88%);各处理单叶重、上中等烟比例、均价差异不大;各处理产值表现与产量基本一致。

表7 不同处理的烤烟产量、产值比较

3 小结与讨论

关于秸秆还田对烤烟的影响,已有很多专家学者做过大量的研究。熊茜[12]研究了小麦秸秆覆盖量对烤烟生长及烟叶产质量的影响,发现移栽后的前期,烟株农艺性状随着秸秆覆盖量的增加有变差的趋势,随着生育期的推移,覆盖量为7 500、11 250 kg/hm2处理的烟株农艺性状逐渐变好,移栽75 d后,秸秆覆盖量为7 500 kg/hm2处理的各项农艺性状指标显著优于其他处理,对促进烟株生长、提高烟叶品质和经济性状有重要作用。本研究结果表明:稻草覆盖可使烤烟成熟期略微推迟,可改善烟株的农艺性状,并以稻草还田量4 000 kg/hm2表现最好;稻草覆盖可使烟株在旺长期后干物质积累量增加,对提高中上部叶的单叶重、叶长与叶宽有一定作用。

贾海江[13]研究认为,稻草覆盖还田可有效提高烤烟品质,其中以7 500 kg/hm2覆盖量效果最佳。李彦东等[14]针对秸秆还田对烟株生长发育及烟叶产质量的影响进行了研究,结果表明:小麦秸秆4.5 t/hm2还田效果最好,可促进烟株生长发育,获得理想的经济、生态效益。本研究结果表明:稻草覆盖对烤烟单叶重、上中等烟比例和均价无明显影响,但有一定增产增效作用,并以4 000 kg/hm2覆盖量效果最好。

综合来看,以4 000 kg/hm2的稻草覆盖还田量效果最好。考虑到环境条件、气候条件、管理措施等方面的差异,各地烤烟生产的稻草适宜覆盖量,应因地制宜地开展研究。

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Effects of Amount of Rice Straw Returning to Field by Mulching on Temperature of Tobacco Field Soil,Grow th and Development of Flue-cured Tobacco in Chenzhou,Hunan Province

YUJin-long1,LIHong-guang1,LIJuan2,LIUXun2,YIZhen-xie2*

(1 Chenzhou Tobacco Company of Hunan Province,Chenzhou,Hunan 423000,China;
2 College of Agronomy,Hunan Agricultural University,Changsha,Hunan 410128,China)

For further extension of technique of rice straw returning to tobacco field,a field experimentwas conducted in Chenzhou,Hunan in 2012 to study the effect of rice straw returning to field bymulching on temperature of soil,growth and developmentand yield traits of flue-cured tobacco.The results showed that soil temperature was affected by rice straw mulching,it showed decrease effect beforemid-June and adjusting effect aftermidd le decade of June.Rice strawmulching appreciably delayed thematurity of tobacco 1~2 d,improved agronomic characters of tobacco plants and the best effect was observed in treatment of rice straw 4000kg/hm2.Rice straw mulching improved the dry matter accumulation of tobacco plants after rapid growth stage and weight per leaf,length and width ofmiddle and upper leaves.Rice straw mulching had no clear effect on weight per leaf,average price,medium and first-class leaf proportion,while improved the yield and output value of flue-cured tobacco and the best effectwas observed in treatment of rice straw 4000kg/hm2.

Flue-cured tobacco;Straw mulching;Agronom ic characters;Growth and development;Yield

S572.05

A

1001-5280(2014)04-0361-06 DOI:10.3969/j.issn.1001-5280.2014.04.07

2014 03 01

余金龙(1972-),男,湖南郴州人,农艺师,主要从事烟叶生产与科研工作,Email:czyjL1008@163.com。*通信作者:易镇邪,博士,副教授,主要从事作物生理生态与资源高效利用研究,Email:yizhenxie@126.com。

国家烟草局重大专项(TS-01);湖南省烟草公司科技项目(11-14Aa01);郴州市烟草公司项目(12166)。

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