稻草还田浸泡时间对土壤养分及烟叶产质量的影响

陈承亮， 叶建如， 王雪仁， 张珊珊， 王 飞

(福建省烟草公司 三明市公司， 福建 三明 365000)

良好的土壤环境是优质烟叶生产的前提，稻草还田是改良土壤的重要举措之一，对于改善土壤理化性状，降低烟株根茎病害发病率和发病程度，提高烟叶质量具有显著的效果[1-11]。福建三明烟区主要实行烟-稻水旱轮作，稻草还田是当前植烟土壤的主要保育方式[1，3-4]，但近年来冬季烂冬等无常气候影响稻草还田后土壤的正常排水落干，影响烤烟起垄整畦质量，导致烟农对稻草还田存在一定的畏难心理。为此，研究稻草还田后不同浸泡时间对土壤养分及烤烟生长发育的影响，以期为福建三明烟区长期烟-稻轮作模式下稻草还田适宜浸泡时间的选择提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试烤烟品种：翠碧一号，由福建省烟草农业科学研究所三明分所提供包衣种子。

供试肥料：烟草专用肥，福建三明金明农资有限公司。

1.2 试验地概况

试验在福建省烟草农业科学研究所三明分所署沙阳试验场进行，试验田土地平整，排灌方便，肥力中等且均匀，砂质壤土，前作为水稻。供试初期耕层土壤pH 4.51，有机质含量19.45 g/kg，碱解氮含量140.51 mg/kg，有效磷含量16.6 mg/kg，速效钾含量40.70 mg/kg。

1.3 方法

1.3.1 试验设计 试验于2015-2016年进行，稻草还田后浸泡时间共设3个处理：处理A，浸泡60 d；处理B，浸泡45 d；处理C，浸泡30 d。所有处理均100%稻草还田，即在水稻收割后，将鲜稻草切成3～5段后均匀洒在田间，随后向田内灌水，用旋耕机打烂，保持田间适宜水分，待浸泡时间结束后开好排水沟让水分自然落干。试验采用翠碧一号持续进行2年定点跟踪，受小区和田块面积限制未设重复，小区面积250 m2，各小区四周筑田埂隔离以防肥水串灌。施纯氮105.0 kg/hm2，磷钾施用量按N∶P2O5∶K2O(为1∶0.8∶2.94计算，行株距1.2 m×0.5 m，地膜覆盖栽培，其余大田管理均参照“‘金三明’烤烟标准体系”进行。

1.3.2 项目测定

1) 土壤理化性状。于烟田起垄前采用“五点”取样法对各小区土壤进行取样，剔除稻秆、稻根等杂物，采用四分法留取约1.0 kg土样，经风干、研磨及过筛后用于测定土壤pH、有机质含量、碱解氮含量、有效磷含量和速效钾含量等。pH采用电位法测定，有机质采用硫酸-重铬酸钾法测定，碱解氮采用扩散皿法测定，有效磷采用碳酸氢钠法或盐酸-氟化铵法测定，速效钾采用乙酸铵提取-火焰光度法测定。

2) 烟叶产质量。烤后烟叶按GB 2635-1992国家标准进行分级，并统计各处理小区产量、产值、均价、上等烟比例和单叶重等经济性状；取烤后X2F、C3F、B2F烟叶各0.1 kg，于60℃烘干至恒重粉碎，所得样品采用近红外光谱仪测定烟叶烟碱、总氮、总糖、还原糖、氯和K2O等内在化学成分含量，并计算钾氯比和糖碱比。

1.4 数据处理

采用Excel 2013和SPSS 17.0对数据进行处理与统计分析。

2 结果与分析

2.1 稻草还田浸泡时间对土壤理化性状的影响

从表1可见，2015年和2016年不同处理土壤pH、有机质含量、碱解氮含量、有效磷含量和速效钾含量的变化。

pH：2015年稻草还田前土壤pH为4.51，2015年和2016年稻草还田后烟田起垄前各处理土壤pH分别为4.63～4.83和5.20～5.23，分别较稻草还田前增加0.12～0.32和0.69～0.72，2015年和2016年翻耕起垄前土壤pH均为处理A>处理B>处理C，即随着浸泡时间延长，土壤pH较还田前增加幅度更大。

有机质：2015年稻草还田前土壤有机质含量为19.45 mg/kg，稻草还田后土壤有机质含量增加，至翻耕起垄前，处理A和处理B土壤有机质含量分别较稻草还田前提高0.64 g/kg和0.73 g/kg，差异较小；处理C土壤有机质含量较稻草还田前降低0.47 g/kg。2016年稻草还田后各处理土壤有机质含量较2015年稻草还田前增加0.69～1.11 g/kg，但各处理间差异较小。

碱解氮：2015年稻草还田前土壤碱解氮含量为140.51 mg/kg，2015年和2016年稻草还田后烟田起垄前各处理土壤碱解氮均呈下降趋势，分别较稻草还田前下降3.18～45.59 mg/kg和9.86～18.29 mg/kg，至烟田起垄前，2015年和2016年处理A土壤碱解氮含量均低于处理B和处理C。

有效磷：2015年稻草还田前土壤有效磷含量为16.60 mg/kg，2015年和2016年稻草还田后各处理土壤有效磷含量较稻草还田前均有所提高，分别增加9.31～11.58 mg/kg和6.14～7.12 mg/kg，至起垄前，2015年土壤有效磷含量处理A>处理B>处理C；2016年土壤有效磷含量处理C>处理B>处理A，但各处理间土壤有效磷含量差异较小。

表1 稻草还田不同浸泡时间土壤主要理化性状的变化

速效钾：2015年稻草还田前土壤速效钾含量为40.7 mg/kg，稻草还田后各处理土壤速效钾含量增加约10 mg/kg，但各处理土壤速效钾含量差异较小。2016年翻耕起垄前各处理土壤速效钾含量较稻草还田前有较大幅度增加，为71.44～101.65 mg/kg，其中，处理C土壤速效钾含量明显低于处理A和处理B。

2.2 稻草还田浸泡时间对烟叶产质量的影响

2.2.1 产质量 从表2可见，2015年和2016年不同处理烟叶的产量、产值、均价、上等烟比例和单叶重的变化。2015年：产量、产值、均价和上等烟比例，处理C和处理B均高于处理A，其中产量和产值处理B和处理C间差异较小；单叶重，X2F烟叶为处理B>处理C>处理A，C3F烟叶为处理A>处理B>处理C，B2F烟叶为处理A>处理C>处理B。2016年：产量和上等烟比例，处理C>处理B>处理A，处理A和处理B间差异较小，处理C与处理A、处理B间差异较大；产值和均价，处理C>处理A>处理B，处理A和处理B间差异较小，处理C与处理A、处理B间差异较大；单叶重，X2F烟叶为处理B>处理A=处理C，C3F烟叶为处理C>处理B>处理A，B2F烟叶为处理B>处理C>处理A。2016年由于受烂冬天气的影响，其产量、产值和单叶重各处理均低于2015年。

表2 稻草还田不同浸泡时间烟叶的产质量

2.2.2 化学成分含量 从表3可知，2015年和2016年不同处理各部位烟叶的氯、钾、烟碱和总氮等化学成分含量的变化。氯、钾含量及钾氯比：2015年和2016年分别为0.30%～0.57%和0.23%～0.38%、2.76%～4.29%和2.44%～3.59%、5.31～9.83和7.48～15.61；2年中各处理氯、钾含量及钾氯比均较适宜，相同处理同一部位烟叶2015年氯含量和钾含量(C3F处理A和X2F处理C的氯含量、X2F处理C的钾含量除外)均高于2016年。烟碱和总氮含量：2015年和2016年分别为1.54%～3.52%和0.77%～2.49%、1.56%～2.39%和1.28%～2.05%；2015年不同处理各部位烟叶烟碱和总氮含量均较适宜，2016年不同处理各部位烟叶烟碱含量总体偏低，总氮含量较为适宜。总糖和还原糖含量：2015年除B2F处理A、C3F处理C较为适宜外，其余各处理不同部位烟叶总糖和还原糖含量偏高；2016年除B2F与C3F处理A烟叶总糖含量和C3F处理A烟叶还原糖含量较为适宜外，其余各处理各部位烟叶总糖和还原糖含量均偏高。糖碱比：2015年X2F各处理烟叶糖碱比偏高，C3F和B2F各处理烟叶糖碱比均较为适宜；2016年各处理各部位烟叶糖碱比均偏高，与2016年烂冬天气烟株生长后期出现脱肥早衰导致烤后烟叶烟碱含量偏低有关。

表3 稻草还田不同浸泡时间烟叶内在化学成分的含量

注：内在化学成分参照“‘金三明’烤烟标准体系”进行比较。

Note:The internal chemical component is compared with Jinsanming flue-cured tobacco standard system.

3 结论与讨论

福建三明烟区在长年烟-稻轮作模式下，植烟偏酸土壤呈进一步酸化的现象。研究结果表明，通过稻草还田有助于提高植烟土壤pH，且随还田浸泡时间的延长土壤pH呈增大趋势，说明稻草还田可在一定程度上减缓土壤的酸化。适宜的土壤有机质可促进土壤团粒结构形成，土壤有机质还与烟叶香气质、香气量密切相关[12]，通过秸秆还田可增加土壤有机质含量[2，4-6，8]。研究结果表明，稻草还田可提高土壤有机质含量，且随浸泡时间的延长土壤有机质含量增加效果更明显。

通过稻草或秸秆还田可显著提高土壤全氮[5]和速效钾含量。研究结果表明，至起垄前各处理土壤碱解氮含量均低于稻草还田前，浸泡60 d土壤碱解氮含量低于浸泡45 d和浸泡30 d。2015年稻草还田后土壤有效磷含量随浸泡时间的延长呈逐渐升高趋势，2016年各处理间其含量差异较小，略呈下降趋势；2015年和2016年土壤速效钾含量均呈增加趋势，2016年增幅更大。

从烟株田间生长发育看，还田后浸泡45 d烟株长势长相较浸泡60 d和浸泡30 d好，烟叶产质量较高，浸泡时间过长或过短都不利于烟株的生长发育。

2015年和2016年冬季稻草还田期间气候条件差异较大，尤其2016年冬季出现严重的冬雨天气，稻草还田后未能及时正常落干，起垄整畦后土壤板结较为严重，导致烟株前期生长较慢，而在打顶后又出现明显脱肥早衰现象，影响烟株生长发育及烟叶的产质量。因此，综合稻草还田土壤理化性状变化及烟株产质量表现，稻草还田后浸泡45 d左右较为适宜，具体浸泡时间要视当年的气候条件确定。