不同性能改良剂对烟田土壤生物学特性和烟叶产质量的影响

摘要 为探究不同性能改良剂对豫南烟区连作植烟土壤的改良效果，采用田间对比试验，分析了聚谷氨酸、有机碳肥、海藻有机肥、绿色木霉4种土壤改良剂对土壤肥力特性、土壤微生物区系、烟株生长状况及烤后烟产量产值的影响。结果表明，施用不同性能改良剂可明显改善连作植烟土壤品质，调节植烟土壤pH至适宜水平，土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量上升;土壤细菌、真菌、放线菌数量随生育期推进先增加后降低，均于旺长期达到峰值。与CK处理相比，T2处理的细菌、真菌、放线菌数量整个生育期平均值分别提高31.78%、32.25%、30.83%;不同性能土壤改良剂的材料来源及成分不同，改良效果也存在差异，其中T2处理较CK处理产量提升12.56%，产值增加16.43%，中上等烟比例提升20.99%，显著优于T1、T3、T4。综上，施用有机碳肥能有效改善烟田土壤生物学特性，促进植株生长，显著提高烟叶产质量。

关键词 烤烟;连作障碍;土壤改良剂;微生物;土壤肥力

中图分类号 S 156.2  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2022）01-0163-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.01.044

Effects of Different Performance Modifiers on Soil Properties and Tobacco Yield and Quality in Tobacco Fields

QIU Ling-jun1， XU Xiao-jing2， ZHANG Xiang1 et al

（1.Institute of Plant Nutrition Agricultural Resources and Environmental Science， Henan Academy of Agricultural Sciences， Zhengzhou，Henan 450002;2.Henan Tobacco Company Zhumadian Branch， Zhumadian， Henan 463000）

Abstract In order to explore the improvement effects of different performance modifiers on the continuous cropping tobacco soil in southern Henan， a field comparative experiment was used to analyze effect of the four soil modifiers of polyglutamic acid， organic carbon fertilizer， seaweed organic fertilizer， and green Trichoderma on soil fertility characteristics， soil microbial flora， tobacco plant growth status， and flue-cured tobacco yield and output value. The results showed that the application of different performance modifiers could significantly improve the quality of continuous tobacco planting soil， adjust the soil pH for tobacco planting to an appropriate level， and alkalinize the soil. The content of available phosphorus and available potassium increased;the number of soil bacteria， fungi， and actinomycetes first increased and then decreased with the growth period， and reached their peak in the prosperous period. Compared with CK treatment， the average number of the bacteria， fungi， and actinomycetes of T2 treatment throughout the growth period increased by 31.78%， 32.25%， and 30.83% respectively;the material sources and ingredients of soil amendments with different properties were different， and the improvement effects were also different. Among them， the yield of T2 treatment was 12.56% higher than that of CK treatment， and the output value was increased by 16.43%.  The proportion of upper and middle class cigarettes increased by 20.99%， significantly better than T1， T3， and T4. In summary， the application of organic carbon fertilizer can effectively improve the biological characteristics of tobacco soil， promote plant growth， and significantly improve the quality of tobacco leaves.

Key words Tobacco;Continuous cropping obstacles;Soil improver;Microorganisms;Soil fertility

基金项目 驻马店市烟草专卖局科技项目（2019411700200008）;河南省烟草公司重点科技项目“烟草肥料结构优化与提质增效技术研发及应用”（2020410000270019）;河南省烟草业转型升级科技攻关项目“河南植烟土壤保育技术研发及模式构建与示范”（2018410000270036）。

作者简介 邱岭军（1991—），男，河南驻马店人，助理研究员，硕士，从事植物养分施肥研究。

通信作者，农艺师，硕士，从事烟草生产与管理工作。

收稿日期 2021-03-25;修回日期 2021-08-16

当前我国烟草行业生产中存在长期连作和过量施用化肥的现象，不利于优质烤烟的持续经营[1]，再加上我国人均耕地资源不足、不合理的耕作方式及高强度的种植模式，造成烟田土壤养分不平衡、根际土壤微生态结构恶化、土传病害加重、地力衰退、烟叶产量和品质逐年下降等一系列问题[2-3]。土壤作为烤烟种植的直接载体，其理化性质、肥力水平及微生物活性与植物生长代谢密切相关[4]，对烟株生长发育和烟叶品质有直接影响。地力受损致使烟株生长发育不良、内部转化合成受阻、烟叶香气品质下降、化学成分不协调等，严重制约烟草行业的可持续生产[5]。

国内外大量研究表明[6-7]，土壤改良剂是继有机与无机肥配施、绿肥翻压及科学轮作之后又一种新型土壤改良方式，兼具用量少、效率高及效果明显等优点，是基于改善受损土壤基本性状以促进植物生长发育的多种混合物，多用来改良和调节土壤中各种营养元素的迁移与循环。在农业生产上，合理利用改良剂可以改善烤烟营养结构、增强根系活力、促进主根和侧根长度、增强土壤微生物及酶活性[8]、减少土传病以及青枯病害的发生[9]。同时，可有效改善土壤物理特性，提高肥料利用效率，增加烤后烟叶产量的稳定性，提高中上等烟比率、均价和产值[10-11]。但大多数研究集中在酸化、盐碱、重金属污染土地上施用改良剂对土壤肥力、微生物区系及土壤物理特性的影响，而根据某一区域独特的地理环境筛选不同性能改良剂对连作烟田的研究较少。鉴于此，笔者以豫南烟区典型烟叶产区泌阳县连作植烟土壤为研究对象，采用田间调查、土壤理化性质分析和稀释平板分离测数法，探究不同性能改良剂对农艺性状、土壤理化性状、根际土壤微生物群落和养分含量的影响，以期为烟田土壤地力保育、缓解连作障碍和微生态修复筛选出适宜的土壤改良剂，为进一步提高烟叶品质、彰显豫南烟叶清香风格特色提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2019年在河南省泌阳县高邑乡王湾村进行，试验地肥力均匀一致，地势平坦，排灌方便。基础土壤理化性状：pH 5.03、有效磷含量12.5 mg/kg、碱解氮含量128 mg/kg、速效钾含量151 mg/kg、有机质含量17.2 g/kg、全氮含量1.06 g/kg、全磷含量0.40 g/kg、全钾含量18.1 g/kg。试验前茬为烟草，烤烟品种为云烟87。供试肥料种类：烟草专用复合肥料（N 10%、P2O5 12%、K2O 18%）、饼肥（N 5%）、硝酸钾（N 13%、K2O 46%）、硫酸钾（K2O 50%）。

1.2 试验设计

采用随机区组设计，设5个处理，分别是CK常规施肥+不施改良剂，T1常规施肥+聚谷氨酸，T2常规施肥+有机碳肥，T3常规施肥+海藻有机肥，T4常规施肥+绿色木霉。每个处理3次重复，小区面积为72 m2，每小区种植4行，行距120 cm，株距55 cm。施纯氮量75 kg/hm2、磷肥112.5 kg/hm2、钾肥262.5 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O为1.0∶1.5∶3.5，试验各处理氮、磷、钾用量保持一致，氮肥70%条施、30%穴施，磷肥全部条施，钾肥50%条施、20%穴施、30%追施。

试验于2019年4月21日选取长势均匀一致的烟苗进行移栽，不同土壤改良剂按照该产品使用说明书配制成相应比例液体肥料，于移栽烟苗时进行灌根处理。聚谷氨酸为武汉光华时代生物科技有限公司生产，1 hm2施用量为15 L，用150 kg清水稀释后灌根处理，成分含量（Zn+B+Fe）≥10%，（Ca+Mg+S）：SiO2≥18%，γ-PGA 20 g/kg;有机碳肥为福建绿洲生化有限公司生产，1 hm2施用量为15 L，用6 kg清水稀释后灌根处理，有机碳养分（以碳量计）≥150 g/L;海藻有机肥为北京雷力海洋生物新产业股份有限公司生产，1 hm2施用量为15 L，用350 kg清水稀释后灌根处理，成分含量为Alg≥2%，Sw≥300，N+P+K≥14%，Cu+Fe+Mn+Zn≥4%;绿色木霉为河南农业大学烟草学院提供，1 hm2施用量为7.5 kg，用6 kg清水稀释后灌根处理，成分含量0.5亿孢子/g，其他栽培及田间管理措施按当地优质烟叶生产规范进行。

1.3 样品采集与项目测定

于烤烟生长的3个生育期（团棵期，移栽后30 d;旺长期，移栽60 d;成熟期，移栽后90 d），在烟垄上采集2株烟正中位置0～20 cm土层3个重复的土样，采用5点法混合均匀后取1/4低温冷藏带回室内，鲜样去杂后保存于4 ℃冰箱，测定土壤微生物区系，另外部分土样风干后研磨测养分含量。同时，每个生育期随机选取3整株烟株，分部位取样并清洗干净，置于烘箱，设定105 ℃杀青30 min后，70 ℃烘干至恒重。

土壤微生物区系用稀释平板分离测数法测定[12];按照文献[13]的方法采用电位法（ZD型酸度计）测定pH;碱解氮含量采用碱解扩散法测定;有效磷含量采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定;速效钾含量采用醋酸铵浸提-火焰光度计法测定[14]。