不同有机无机肥配施对烟田土壤养分有效性的影响

吴智敏，申 燕，肖谋良，陈香碧，胡文玮，张振华

不同有机无机肥配施对烟田土壤养分有效性的影响

吴智敏1，2，申 燕1，肖谋良3，陈香碧3，胡文玮2，张振华2

（1.贵州省烟草公司毕节市公司，贵州 毕节 551700；2.湖南农业大学资源环境学院，湖南 长沙 410128；3.中国科学院亚热带农业生态研究所，亚热带农业生态过程重点实验室，湖南 长沙 410125）

通过采集烤烟不同生长时期的土壤样本，分析土壤中全氮、全磷、全钾、速效氮、有效磷、速效钾、有机质和pH值等指标，研究了不同有机无机肥配施对烟田土壤养分有效性的影响。结果表明：酒糟部分替代和全部替代农家肥和商品有机肥并且添加微生物肥料时，有利于提高土壤养分有效性，但对土壤pH值的影响不显著。因此，用酒糟代替有机肥和农家肥种植烤烟的做法是可取的。

有机无机肥配施；土壤养分；养分有效性；烟田

DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.07.013

土壤是种植烤烟的基础。在传统烤烟种植过程中，长期大量施用化肥和农药会造成土壤有机质含量和质量降低，有害物质（重金属、难降解有机农药）积累，微生物种群结构改变等［1-3］。加之长期连作，致使土壤理化性质恶化，病虫害增加，一定程度上影响了烤烟生产的可持续发展［4-6］。有机烟种植强调在相对封闭的系统内循环使用养分来培育土壤肥力和生命活力［7］，且禁用化肥、农药、生长调节剂等物质［1］。有机烟叶生产和有机农业生产一样，它遵循自然规律和生态学原理，采用可持续发展的农业技术以维持持续稳定的农业生产体系［8-10］。因此，有机烟的开发为改善贵州植烟土壤环境安全和可持续利用带来了重大机遇。然而，长期有机烟种植是否和传统烟种植一样会带来连作障碍、破坏土壤结构、生物多样性失调等问题［11-14］，以及是否会对土壤生态环境带来威胁，有机烟田能否长期可持续利用等问题还亟待回答［4］。因此，开展有机生产方式下烟田土壤养分有效性研究迫在眉睫［15-16］。

项目拟通过大田小区试验系统研究有机生产方式下烟田土壤肥力和土壤基本理化性质等土壤关键养分特征，阐明有机生产方式对土壤养分指标和土壤质量的影响，并筛选出生态友好型有机肥施用模式进行示范，为烟叶的有机生产可持续发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

烤烟品种：云烟87。试验地：贵州毕节市烟草公司金沙桂花站开化点。选取开阔、平坦、向阳的土地一块，土壤类型一致，面积约1 667.5 m2。

1.2 试验方法

1.2.1 小区布置与规格 试验区统一采用单行起垄盖膜方式。共10个处理（加上对照），每处理4个重复。每个重复3行，每行15株，共45株烟。株距0.6 m，垄距1.1 m，垄底宽70～80 cm，垄体土碎、平整饱满。不同处理间距1.8 m，重复间距2.2 m并挖沟间隔。

1.2.2 基 肥 施肥时间为3月下旬，肥料用量见表1。其中，处理4、7、10主要比较酒糟逐步取代农家肥及商品有机肥的效果；处理2、3与处理5、6及处理8、9主要比较在微生物肥料存在下酒糟逐步取代农家肥及商品有机肥的效果。

表1　小区试验设计肥料用量 （kg/667 m2）

1.2.3 移栽后的大田管理 在4月上旬完成移栽，各处理均采取井窖式小苗移栽，并浇少量定根水。追肥：与当地有机烟追肥方式一致（烟苗移栽后7～10 d用沼液或清粪水进行第一次提苗，移栽后20～25 d用沼液或清粪水进行第二次提苗）。

有机烟试验小区严格按当地有机烟管理方式进行，对照则采用常规烟叶管理方式。

1.2.4 采样及测试指标 在烤烟生长团棵期（2014-05-07）、现蕾期（2014-06-07）、圆顶期（2014-07-02）及成熟期（2014-07-24）采集土壤样本，分析土壤中全氮、全磷、全钾、速效氮、有效磷、速效钾、有机质和pH值等指标。

2 结果与分析

2.1 不同施肥方式下烟田土壤全氮养分的变化规律

由图1A结果可知，酒糟部分替代商品有机肥有利于土壤全氮含量的提高，随着时间的推移、提高的效果更加显著，其中以酒糟部分替代商品有机肥后添加微生物肥料的效果最好。由图1B结果可知，酒糟部分替代商品有机肥和农家肥有利于土壤全氮含量的提高，随着时间的推移、提高的效果更加显著，其中以酒糟部分替代商品有机肥和农家肥后添加微生物肥料的效果最好。由图1C结果可知，酒糟全部替代商品有机肥和农家肥对土壤全氮含量的提高效果最显著，随着时间的推移、提高的效果更明显，其中以酒糟全部替代商品有机肥和农家肥后添加时科竹炭微生物肥料的效果最好。由图1D结果可知，酒糟逐步替代商品有机肥和农家肥对土壤全氮含量的提高效果显著，随着时间的推移提高的效果更明显，其中以酒糟部分替代商品有机肥和农家肥的效果最好。

图1　酒糟肥对土壤全氮养分的动态影响

由图1的结果可知，酒糟替代有机肥和农家肥对土壤全氮含量提高的效果明显，添加适量微生物肥料后土壤全氮的提高效果更加显著。表明了酒糟替代商品有机肥和农家肥的可行性和巨大优势。

2.2 不同施肥方式下烟田土壤速效氮的变化规律

图2中结果表明：（1）烤烟生长的团棵期酒糟部分替代有机肥和农家肥有利于土壤有效氮素养分的提高，即处理5、6、7和8的土壤氮素养分有效性高，差异显著。（2）烤烟生长现蕾期酒糟完全替代有机肥和农家肥并且添加微生物肥料时，土壤氮素养分的有效性较高、效果最好，但是差异不显著。（3）烤烟生长圆顶期酒糟部分替代有机肥和农家肥并且添加微生物肥料时，土壤氮素养分的有效性最高、效果最好，且该种施肥方式的效果好于在烤烟现蕾期的表现。（4）烤烟生长成熟期酒糟完全替代有机肥和农家肥并且添加沃土沃或时科竹炭微生物肥料时，土壤氮素养分的有效性最高、效果最好，处理8差异显著。

图2　不同施肥方式下土壤有效氮动态变化

2.3 不同施肥方式下烟田土壤全磷养分的变化规律

图3中结果表明：酒糟部分替代（处理2、3、5、6）或者全量替代（处理8、9）农家肥和商品有机肥并添加微生物肥料时，土壤全磷养分的含量最高。表明酒糟部分替代或者全量替代农家肥和商品有机肥的可行性，并且同时体现了添加微生物肥料对提高土壤磷素养分的显著优势。酒糟部分替代和全量替代农家肥和商品有机肥并且在添加微生物肥料的情况下对土壤全磷含量有所提高，但是提高的效果差于全氮。

图3　酒糟肥对土壤全磷养分的动态影响（收获期）

2.4 不同施肥方式下烟田土壤速效磷的变化规律

由图4A可知，在烤烟生长团棵期酒糟部分替代商品有机肥并添加微生物肥料时有利于土壤有效磷素养分的提高，即处理2的土壤磷素养分有效性最高。由图4B可知，在烤烟生长现蕾期酒糟部分替代商品有机肥和农家肥并且添加微生物肥料时，即处理6的土壤磷素养分的有效性最高、效果最好。由图4C可知，在烤烟生长圆顶期酒糟完全替代有机肥和农家肥并且添加微生物肥料时，即处理9的土壤磷素养分的有效性最高、效果最好，且该种施肥方式的效果好于在烤烟现蕾期的表现。由图4D可知，在烤烟生长成熟期酒糟部分替代有机肥和农家肥时，即处理7的土壤氮素养分的有效性最高、效果最好。综合图4来看，酒糟完全或部分替代商品有机肥和农家肥并添加微生物肥料时对土壤磷有效性的提高效果更好。

图4　酒糟肥对土壤速效磷养分的动态影响

2.5 不同施肥方式下烟田土壤全钾养分的变化规律

由图5的结果表明，酒糟部分替代农家肥或商品有机肥，并且添加微生物肥料以后土壤中全钾的含量显著高于其他处理。由图5A的结果表明，50 kg酒糟取代20 kg商品有机肥后土壤中的全钾含量显著提高。图5B的结果表明，150 kg酒糟取代40 kg商品有机肥和200 kg农家肥并且添加时科竹炭微生物肥料时，全钾含量最高，差异极显著。图5C的结果表明，酒糟全部取代商品有机肥和农家肥时土壤的全钾含量没有显著变化。图5D的结果表明，50 kg酒糟取代20 kg商品有机肥后土壤中的全钾含量最高，差异显著。图5结果表明，酒糟部分取代商品有机肥和农家肥对于土壤全钾的含量提高最有利。

2.6 不同施肥方式下烟田土壤速效钾养分的变化规律

图6结果表明：酒糟部分取代农家肥和商品有机肥并且添加微生物肥料时土壤的速效钾含量最高，高于酒糟全部取代农家肥和商品有机肥的处理。由图6可知，50 kg酒糟取代20 kg商品有机肥并且添加微生物肥料的处理，以及150 kg酒糟取代商品有机肥和200 kg农家肥并且添加微生物肥料的处理时，土壤的速效钾养分含量较高。表明酒糟部分替代农家肥和商品有机肥有利于土壤钾素的释放，有利于土壤有效钾含量的提高。

2.7 不同施肥方式下烟田土壤有机质的变化规律

图5　酒糟肥对土壤全钾的动态影响

图6 酒糟肥对土壤速效钾养分的动态影响

图7结果表明：50 kg酒糟替代20 kg商品有机肥并且添加微生物肥料，以及150 kg酒糟替代200 kg农家肥和20 kg商品有机肥并且添加微生物肥料时，土壤有机质含量较高。酒糟部分取代农家肥和商品有机肥并且添加微生物肥料时有利于土壤有机质含量的提高。

2.8 不同施肥方式下烟田土壤pH值的变化规律

图8结果表明：开化点各处理对土壤pH值没有显著的影响，沃土沃虽对pH值有降低作用，但也不显著。

图7　酒糟对土壤有机质的动态影响

图8　开化点不同施肥方式下土壤pH值变化

3 结论与讨论

总体来看，酒糟完全替代有机肥和农家肥并添加沃土沃微生物肥料时对土壤全氮的提高效果最好［17-18］，而烤烟生长的团棵期、现蕾期和圆顶期，烤烟对氮素营养的需求最大［19-20］，这有利于在烤烟生长前期对烤烟提供充足的氮素养分。在烤烟生长的成熟期，烤烟对氮素养分的需求量减少，土壤全氮的降低有利于烤烟落黄成熟和烟叶品质的提高［21-23］，此时酒糟肥完全替代有机肥和农家肥并添加沃土沃微生物肥料时对土壤全氮的提高效果降低，符合烤烟整个生育期的氮素养分需求。因此，该试验结果表明酒糟肥完全替代有机肥和农家肥并添加沃土沃微生物肥料时土壤全氮的变化符合烤烟氮素养分前期氮素养分提供多，后期氮素养分提供少的需求规律［24-25］，是开化点10个处理中氮素养分效果最好的处理。

酒糟部分替代和全量替代农家肥和商品有机肥并且在添加微生物肥料的情况下对土壤全磷含量有所提高，但是提高的效果差于全氮，与以往研究结果基本一致［26-27］，酒糟完全或部分替代商品有机肥和农家肥并添加微生物肥料时，对土壤磷有效性的提高效果更好；酒糟部分替代农家肥和商品有机肥有利于土壤钾素的释放和土壤有效钾含量的提高；此外，酒糟部分取代农家肥和商品有机肥并且添加微生物肥料时，有利于土壤有机质含量的提高，但是对土壤pH值的影响不显著。

用酒糟代替有机肥和农家肥的做法是可取的，既可以减少因使用有机肥而额外需要的人工人本，又可以解决农家肥中由于氯含量高而影响烟草长势和燃烧性的问题。并且，如果适当的与微生物肥料一起施用效果更佳。但是，用酒糟作为肥料也会涉及到酒糟的来源和使用方法问题，如作窖肥和直接施用等。此外，酒糟和有机肥、化肥、微生物肥料的最佳比例尚不明确；微生物肥料的用量相对较少，是否可以通过调节比例来减少肥料的使用种类也未可知。

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（责任编辑：夏亚男）

Dynamic Effects of Different Organic and Inorganic Combined Fertilization on Soil Nutrient Availability in Tobacco Field

WU Zhi-min1，2，SHEN Yan1，XIAO Mou-liang3，CHEN Xiang-bi3，HU Wen-wei2，ZHANG Zhen-hua2
（1. GuizhouBijieTobacco Company， Bijie 551700， PRC； 2. College of resource and environment， Hunan Agricultural University， Changsha 410128， PRC； 3. Key Laboratory of subtropical agro ecological process， Institute of Subtropical Agriculture， Chinese Academy of sciences，Changsha410125， PRC）

Through the acquisition of flue-cured tobacco at different growth stages of soil sample， analyzed the indicators such as total nitrogen， total phosphorus， total potassium， available nitrogen， available phosphorus， available potassium， organic matter and pH value and other indicators in soil， studied the effects of different organic and inorganic combined fertilization on soil nutrient availability in tobacco field. The results showed that when lees partial substituteorcompleted substitute farmyard manure and commercial organic fertilizer with adding microbial fertilizers， it was beneficial to improve soil nutrient availability， but had no significant effect on soil pH value.Therefore，with the lees instead of organic fertilizer and manure tobacco planting practices is desirable.

organic and inorganic combined fertilization； soil nutrient； nutrient availability； tobacco field

S572

A

1006-060X（2016）07-0042-07

2016-05-03

贵州省烟草公司毕节市公司科技项目（BJYC-201301）；中国科学院“西部之光”人才培养计划博士项目

吴智敏（1992-），男，湖南涟源市人，硕士研究生，主要从事植物生理方面的研究。

张振华