揭膜时间对烤烟根系生长、品质及土壤氯离子含量的影响

王德权，姜滨，柏永超，王玉华，席元肖，方敏，高政绪，刘春菊，杜传印*

(1.山东潍坊烟草有限公司，山东 潍坊 261205； 2.山东省烟草专卖局(公司)，山东 济南 250101;3.华环国际烟草有限公司，安徽 滁州 231221)

我国自1978年从国外引进地膜覆盖技术以来，目前烤烟生产已大范围应用该技术[1]。覆盖地膜可有效提高烤烟前期土壤温度，促进烟株生长，并可减少不良气候对烤烟产量等的影响[2-3]。但在烤烟的生长季节中，如长期覆盖地膜，会影响其根系土壤环境条件，使土壤通透性变差，微生物活性降低，土温过高，同时也会减少对有效降雨的利用，进而影响烤烟的生长及产质，适时揭膜势在必行。目前，揭膜试验多集中在揭膜对烤烟土壤生态条件、作物根系的构型、动态建成规律等方面的探索[4-6]，而在滴灌条件下，不同时期揭膜对烤烟根系生长及土壤氯离子含量变化的影响鲜见报道。本试验通过研究滴灌条件下不同时期揭膜对烤烟根系生长、品质及对土壤氯离子影响，以期为提高滴灌覆膜烟田烟叶品质等提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验基本情况

试验于2018年在诸城实验站试验田进行。土壤各项指标为土壤碱解氮70.1 mg·kg-1，速效磷14.7 mg·kg-1，速效钾180.31 mg·kg-1，pH值6.83。供试烤烟品种为NC55。

1.2 试验设计

本试验采取小区试验，每小区5行种植100株，株行距1.2 m×0.45 m。供试品种NC55于5月8日移栽。试验设4个处理：以全生育期不揭膜为对照，T1、T2、T3分别为移栽后30、40、50 d揭膜培土。

1.3 测定项目和方法

干物质测定。移栽后90 d取3株烤烟完整根系冲洗干净后，吸干水分，测定根干重、叶片、茎干重及根冠比。

根系活力测定。分别于6月14日，7月5日及8月3日取3株烤烟根尖生长点0.5 g，采用TTC法测定根系活力[7]。

土壤氯离子测定。分别于6月14日，7月5日及8月3日取垄体10、20及30 cm土壤混匀，然后利用连续流动分析法测定土壤氯离子含量。

烤后烟化学成分测定。每处理取C3F 1 kg，连续流动分析法测定化学成分及氯离子含量。

1.4 统计分析方法

采用DPS 7.05及Excel 2013进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 对烤烟干物质含量的影响

如表1中看出，揭膜时期不同，对整株干物重有一定影响，表现为T3最高，T1最低，但各处理间差异不显著。不同时期揭膜对根干重、茎干重、叶片干重及根冠比有显著影响。通过对比看出，对照的根干重最高，显著高于T1、T2处理，T1最低，表明地膜全生育期覆盖条件下根系物质分配较多。不同时期揭膜对叶片干重表现为CK最低，T1最高，T1显著高于CK与T3。揭膜对茎干重及根冠比影响与根干重一致。通过上述对比可以看出，全生育期盖膜的根系较揭膜处理发达，且根冠比大；而揭膜处理更利于地上部分的干物质积累，其根冠比相对较小，叶片干重较大，利于产量形成，此优势表现为揭膜时间越早则越明显。

表1 不同时期揭膜对烤烟干物质含量的影响

注：同列无相同小写字母表示处理间差异显著，表2同。

2.2 对烤烟根系活力的影响

从表2可知，揭膜有利于提高根系活力。移栽后36 d(6月14日)，各处理根系活力存在一定差异但不显著。移栽后57 d(7月5日)，各处理根系活力相比对照出现显著差异，其中T2根系活力最高，CK最低，T1和T2根系活力显著高于CK，这样的差异到移栽后85 d(8月3日)时仍存在。这表明全生育期盖膜会使根系活力降低，这可能与地温过高和土壤通透性差有关。揭膜提升了根系活力，且揭膜时间越早，根系活力越高。

表2 不同时期揭膜对烤烟根系活力的影响

2.3 对土壤Cl-1含量的影响

从图1可以看出，烟田不同揭膜时期下，土壤氯离子含量随生育期的推进均呈先升高后降低的趋势，但各处理的土壤氯离子含量间存在差异。经对比，在烤烟生育后期，移栽后85 d(8月3日)对照处理的土壤氯离子含量仍较高，为35.03 mg·kg-1；T3次之，T1和T2较低。表明不揭膜或过晚揭膜的烟田土壤均会积累较多的氯离子。

图1 烟田不同揭膜时期对土壤氯离子含量的影响

2.4 对烤烟化学成分的影响

从表3可知，各处理总糖、还原糖差异不大，在总烟碱、钾、氯及钾氯比方面存在差异。对照和T3处理的总烟碱和氯离子含量高于T1和T2处理，钾含量低于T1和T2处理。T1的钾氯比最高，对照的最低。由此表明，生育期内不揭膜会导致烤烟积累较高的烟碱和氯离子；移栽后30 d揭膜可有效降低烤烟叶片烟碱和氯离子含量，对提升钾氯比效果明显。

表3 不同揭膜时期对烤烟化学成分的影响(C3F)

3 小结与讨论

烤烟根系是植物营养、水分的主要吸收器官，其生长状态良好与否直接影响烤烟生长及后期产质的形成。烤烟生长前期，地膜覆盖对烤烟根系生长有正向影响[8]。本研究表明，全生育期地膜覆盖的根系生长量相对较高，分别较移栽后30、40、50 d揭膜的处理高11.75%、6.57%和3.77%，且根冠比较大，地上部分干物质分配相对较小；揭膜条件下根系生长量相对全程覆膜有所下降，根冠比降低，地上部分干物质分配相对增加。揭膜时间越早，获得的地上部分尤其叶片干物质重量越多，移栽后30、40、50 d揭膜分别较全程覆膜的叶片干物重高出9.06%，7.28%和5.79%，这利于产量形成。对比烤烟化学成分发现，生育期内不揭膜，会导致烤烟积累较高的烟碱和氯离子，内在化学成分协调性变差；揭膜会提升钾离子含量，使烟碱和氯离子含量降低，内在化学成分协调性较好，且栽后30 d揭膜的优势更为明显。

根系活力与地膜覆盖有一定关系[9-11]。本研究表明，揭膜有利于提升烤烟根系活力，移栽后30 d揭膜效果最好，延迟揭膜，根系活力降低。揭膜有利于降低土壤氯离子含量；8月3日，移栽后30 d揭膜处理较不揭膜和移栽后50 d揭膜的土壤氯离子含量低32.1%和47.69%，土壤氯离子降低明显。

上述现象的发生可能是由于全程地膜覆盖，改变了根系生长的自然环境，使地温上升[12-13]，导致根系生长量增加，增加了根冠比，但由于全程覆膜，减少了自然降雨向垄体渗透[14-15]，增大了土壤板结的几率，降低了土壤气体交换，减少了降水利用率，影响了根系活力[16-20]，降低了根系对营养元素的吸收，导致化学成分、根系活力降低的现象发生。地膜覆盖条件下，烤烟根系的生长是个复杂的过程，相关现象的发生还需在今后的试验中进一步验证。

对比移栽后30、40和50 d揭膜处理的效果发现，移栽后30 d揭膜处理可以获得更好地上部分干物质重，根系活力增加，利于产量的形成；土壤氯离子含量更低，烤烟内在化学成分更协调，钾离子含量增加，氯离子和烟碱含量减少。揭膜时间越延迟，上述效果表现的越不明显。