贵州3种香气类型烟叶产区植烟土壤活性有机质与有机氮的含量特征

贵州3种香气类型烟叶产区植烟土壤活性有机质与有机氮的含量特征

罗 益1，秦 松1，3，胡 岗1，3，张 恒2，石俊雄2，范成五1，3*

(1.贵州省农业科学院土壤肥料研究所/贵州省农业资源与环境工程研究中心，贵州贵阳 550006;2.贵州省烟草科学研究院，贵州贵阳 550003;3.贵州省耕地保育与农业环境科学观测实验站，贵州贵阳 550006)

【目的】了解贵州不同香气类型烟叶植烟土壤的活性有机质及有机氮组分含量特征，为不同香气风格类型烟叶植烟土壤的定向培育和烟叶品质调控提供参考。【方法】以K326烤烟品种为试验材料，贵州中间香型、偏清香型和清香型3种典型香气风格类型烟叶产区植烟土壤为研究对象，采用田间试验与实验室指标检测相结合方法，在烤烟生长期研究3种香气风格类型烟叶产区植烟土壤活性有机质和有机氮含量的变化特征。【结果】贵州中间香型、偏清香型和清香型3种典型香气风格类型烟叶产区植烟土壤有机氮组分的含量均为氨基酸态氮＞氨态氮＞氨基糖态氮，土壤活性有机质组分的含量为活性有机质＞中活性有机质＞高活性有机质。在不同香气类型烟叶产区植烟土壤活性有机质的含量均为清香型＞偏清香型＞中间香型，有机氮各组分在还苗期、团棵期、打顶期的变化趋势存在差异，但从打顶期到脚叶成熟期均呈减少趋势，减少幅度为清香型＞偏清香型＞中间香型。在烤烟生育期，清香型和偏清香型烟叶产区土壤中活性有机质和活性有机质组分的含量减少，减少幅度均为清香型＞偏清香型，而中间香型烟叶产区土壤中活性有机质和活性有机质组分的含量均增加。【结论】3种典型香气风格类型烟叶产区植烟土壤的活性有机质和有机氮各组分含量的变化趋势多较一致，但在各组分间含量差异较大。

植烟土壤;有机氮;活性有机质;黄壤;贵州

【研究意义】土壤有机质是土壤中各种营养特别是N、P的重要来源，对土壤肥力具有重要作用。为保证土壤肥力能持续进行农业生产，需不断维护和提高土壤有机质含量。活性有机质是指土壤中有效性较高、易被土壤微生物分解矿化、对植物养分供应起最直接作用的活性部分有机质，主要包括溶解性有机碳、植物残茬、根类物质、真菌菌丝、微生物量及其渗出物如多糖等。土壤活性有机质(Active soil organicmatter)对土壤碳的变化比非活性有机质敏感，且与土壤性质的关系比总有机质密切。在指示土壤质量和土壤肥力变化时比总有机质更灵敏，能够更准确、更实际地反映土壤肥力和土壤物理性质的变化，对作物生长发育及其品质有重要影响[1-3]。因此，研究贵州不同香气类型烟叶产区植烟土壤的活性有机质及有机氮组分含量，对烤烟种植土壤的选择及其烟叶品质调控具有重要意义。【前人研究进展】近年来，前人对植烟土壤的氮形态、氮转化、植烟土壤氮形态与烟叶化学成分的关系、土壤物理特性和化学性质等对烤烟生长及品质影响方面的研究已有较多报道[4-10]。钦绳武等[4-5]研究表明，烤烟吸收氮的量与其生长土壤的供氮水平有关，其吸收总氮的59.8%来源于土壤，烤烟现蕾后基本依赖土壤氮供其生长;郝晓晖等[6-7]研究显示，土壤有机氮组分的含量决定了土壤供氮能力的大小，且氨基酸氮是土壤有效氮的主要来源，氨基糖氮矿化后对作物氮素营养的贡献较大;石俊雄等[8-10]研究认为，土壤的物理特性和化学性质等对烤烟生长及品质的影响较大。【本文研究切入点】贵州烤烟经过长期的自然生态选择与人工栽培调控，形成了具有中间香型、清香型及偏清香型3种典型香气风格的烟叶类型[11]。前人对我国不同产烟区气候条件、不同土壤类型及氮形态对烤烟产质量影响及其土壤活性有机质及有机氮含量变化等进行了较多研究[2-9]，而针对我国西部贵州喀斯特地区3种典型香气风格烟叶植烟土壤活性有机质与有机氮组分含量变化特征进行研究的文献鲜见报道，使贵州不同香气类型烤烟生产土壤选择及烟叶品质调控存在一定盲目性，不利于其烟叶产质量提高。【拟解决的关键问题】以K326烤烟品种为材料，贵州中间香型、偏清香型和清香型3种典型香气风格类型烟叶产区植烟土壤为研究对象，采用田间试验与实验室指标检测相结合方法研究不同香气风格类型烟叶植烟土壤的活性有机质及有机氮组分含量变化特征，为不同香气类型烤烟植烟土壤的定向培育及烟叶品质调控提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

K326烤烟品种，分别由天柱县烟草公司、威宁县烟草公司和开阳县烟草公司提供。

1.2 试验设计

2014年，选择黔东南天柱县中间香型烟叶产区(简称中间香型)、黔西北威宁县偏清香型烟叶产区(偏清香型)和黔中开阳县清香型烟叶产区(清香型)3种不同香气类型烟叶植烟土壤研究其活性有机质和有机氮含量变化。供试土壤均为黄壤。每种香气风格类型烟叶产区(县)分别选取面积为667 m2的3个典型代表地块(即3次重复)作为试验区，并根据烤烟生长所需营养及当地用肥习惯不同进行平衡施肥。以N∶P2O5∶K2O=10∶10∶25烤烟专用复合肥、普钙(P2O5含量为12%)、农家肥和油枯等肥料作基肥，以N∶P2O5∶K2O=13∶0∶26烤烟专用复合肥作追肥。其中，开阳试验点，施30 kg/667m2烤烟专用复合肥作基肥，15 kg/667m2烤烟专用复合肥作追肥;威宁试验点，施50 kg/667m2烤烟专用复合肥、500 kg/667m2农家肥和10 kg/667m2油枯作基肥，15 kg/667m2烤烟专用复合肥作追肥;天柱试验点，施50 kg/667m2烤烟专用复合肥、25 kg/667m2普钙和20 kg/667m2油枯作基肥，15 kg/667m2烤烟专用复合肥作追肥。

在烤烟还苗期、团棵期、打顶期和脚叶成熟期分别取土样检测试验地土壤的氨基酸氮、氨态氮、氨基糖氮等有机氮组分含量及高活性有机质、中活性有机质和活性有机质等活性有机质组分含量。

1.3 样品采集及指标检测

1.3.1 样品采集 按S形方法采集供试地块0～20 cm土样，每地块取样20个，再混合取样2 kg。3种典型香气风格类型烟叶产区的植烟土壤按每种类型3块地(即3次重复)，在烤烟还苗期、团棵期、打顶期和脚叶成熟期分别取样，共采集土壤样品36个。

1.3.2 指标检测 氨基酸氮、氨态氮、氨基糖氮等土壤有机氮组分含量检测及形态分级参照文献[11]的方法，高活性有机质、中活性有机质和活性有机质等土壤活性有机质组分含量检测及分组采用参照文献[12]的方法。

表1 不同香气类型烟叶产区植烟土壤活性有机质组分的含量Table 1 Content of active organicmatter components in tobacco-planting soils of tobacco-growing areaswith different tobacco flavor types(g/kg)

1.4 数据处理

采用DPS软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 植烟土壤活性有机质的含量变化

从表1看出，贵州清香型、偏清香型和中间香型3种典型香气风格类型烟叶产区植烟土壤的活性有机质各组分含量均为活性有机质＞中活性有机质＞高活性有机质，不同香气类型烟叶产区植烟土壤的不同活性有机质组分含量均表现为清香型＞偏清香型＞中间香型。其中，各香气类型烟叶产区植烟土壤的高活性有机质含量差异均达显著(P＜0.05)水平，清香型和偏清香型烟叶产区的植烟土壤中活性有机质含量差异不显著，但均显著(P＜0.05)高于中间香型烟叶产区。说明，清香型烟叶产区植烟土壤的活性有机质含量最高。

2.2 不同产区烤烟各生育期植烟土壤活性有机质的含量变化

2.2.1 高活性有机质 从图1看出，不同香气类型烟叶产区的植烟土壤活性有机质组分在烤烟不同生育期的变化趋势不同。其中，中间香型与清香型烟叶产区植烟土壤从还苗期到团棵期的高活性有机质含量缓慢增加，团棵期至脚叶期缓慢下降;偏清香型烟叶产区植烟土壤的高活性有机质含量在烤烟生育期均呈不断下降趋势。

2.2.2 中活性有机质 由图2可知，中间香型烟叶产区植烟土壤的中活性有机质含量从烤烟还苗期到脚叶成熟期呈缓慢上升趋势，偏清香型烟叶产区植烟土壤从烤烟还苗期至团棵期呈急速下降，后快速上升至打顶期，再快速下降至脚叶期;清香型产区植烟土壤从还苗期至团棵期缓慢下降，后快速下降至打顶期，再平缓下降至脚叶期。

2.3 不同产区植烟土壤有机氮组分的含量

2.3.1 有机氮组分总含量 从表2看出，在3种香气类型烟叶植烟土壤中，以中间香型烟叶植烟土壤的有机氮总含量最高，为1214.92 mg/kg;清香型第2，为1205.95 mg/kg;偏清香型最低，为1030.85 mg/kg。3种香气类型植烟土壤的有机氮组分含量均表现为氨基酸态氮＞氨态氮＞氨基糖态氮。

2.3.2 氨基酸态氮 从表2可知，中间香型、偏清香型和清香型烟叶植烟土壤的氨基酸态氮含量分别为565.02、558.24和576.17 mg/kg，且各类型土壤的氨基酸态氮含量差异均不显著。

2.3.3 氨态氮 中间香型、清香型和偏清香型3种香气类型烟叶植烟土壤的氨态氮含量分别为440. 28、429.56和245.53 mg/kg，且清香型和中间香型土壤的氨态氮含量差异不显著，但均与偏清香型土壤的氨态氮含量差异达显著(P＜0.05)水平(表2)。

图1 不同产区烤烟各生育期植烟土壤高活性有机质的含量Fig.1 Content of high active organicmatter in tobacco-planting soils of different tobacco-growing areas at different growth stages

图2 不同产区烤烟各生育期植烟土壤中活性有机质的含量Fig.2 Content ofmedium active organic matter in tobacco-planting soilsof different tobacco-growing areasat differentgrowth stages

2.3.4 氨基糖态氮 清香型、中间香型和偏清香型烟叶植烟土壤的氨基糖态氮含量分别为100.11、104.8和113.54 mg/kg，且各类型土壤的氨基糖态氮含量差异均不显著(表2)。

表2 不同产区植烟土壤有机氮组分的含量Table 2 Content of organic nitrogen components in tobacco-planting soil in different tobacco-growing areas(mg/kg)

2.4 不同产区烤烟各生育期植烟土壤的有机氮含量变化

2.4.1 氨基酸态氮 由图3可知，清香型、中间香型和偏清香型3种香气风格类型烟叶植烟土壤的氨基酸态氮含量变化规律基本一致，从还苗期至打顶期基本稳定，打顶期后开始下降，下降幅度为清香型＞偏清香型＞中间香型。

2.4.2 氨态氮 从图4可知，3种香气风格类型烟叶植烟土壤的氨态氮含量变化规律各具特点，中间香型植烟土壤的氨态氮含量变化较平稳，从还苗期到脚叶期呈缓慢下降趋势;偏清香型植烟土壤的氨态氮含量从还苗期到团棵期缓慢下降，后逐渐上升至打顶期，再缓慢下降至脚叶期;而清香型植烟土壤的氨态氮含量在烤烟的整个生长育期均呈缓慢下降趋势。

图3 不同产区烤烟各生育期植烟土壤氨基酸态氮的含量Fig.3 Content of ammonia acid nitrogen in tobacco-planting soils of different tobacco-growing areas at different growth stages

图4 不同产区烤烟各生育期植烟土壤氨态氮的含量Fig.4 Content of ammonia nitrogen in tobacco-planting soils of different tobacco-growing areas at different growth stages

2.4.3 氨基糖态氮 从图5看出，3种香气类型植烟土壤的氨基糖态氮含量变化差异较大。其中，中间香型植烟土壤的氨基糖态氮含量从还苗期到团棵期呈急剧上升趋势，后迅速下降至脚叶成熟期;偏清香型植烟土壤从全还苗期到脚叶期均呈快速下降趋势;清香型植烟土壤从还苗期到团棵期呈缓慢下降趋势，后快速上升至打顶期，再缓慢下降至脚叶期。

3 结论与讨论

(1)研究结果表明，3种典型香气风格类型烟叶产区植烟土壤的有机氮组分含量均表现为氨基酸态氮＞氨态氮＞氨基糖态氮，活性有机质组分含量均表现为活性有机质＞中活性有机质＞高活性有机质，不同香气风格类型烟叶产区植烟土壤的活性有机质均表现为清香型＞偏清香型＞中间香型。

(2)研究结果显示，在烤烟不同生育期植烟土壤的有机氮和活性有机质组分含量各异，3种香气风格类型烟叶产区植烟土壤的有机氮各组分在还苗期、团棵期和打顶期的变化趋势不同，从打顶期到脚叶成熟期基本呈下降趋势;在团棵期活性有机质组分含量差异较大，到脚叶成熟期差异逐渐缩小。

图5 不同产区烤烟各生育期植烟土壤氨基糖态氮的含量Fig.5 Content of ammonia sugar nitrogen in tobacco-planting soils of different tobacco-growing areas at different growth stages

(3)李明等[7]研究认为，植烟土壤对烟叶化学成分及评吸质量影响最大、效果最显著和贡献率最高的是有机氮。本研究结果表明，不同香气风格类型烟叶产区植烟土壤的有机氮含量差异明显，偏清香型植烟土壤(黔西北威宁县产区)的氨态氮含量显著(P＜0.05)低于中间香型(黔东天柱县产区)和清香型(黔中开阳县产区)。不同有机氮组分含量在烟叶不同生育期的变化各不相同。中间香型植烟土壤在烤烟团棵期的氨基糖态氮含量急剧上升，之后又快速下降至脚叶成熟期;偏清香型植烟土壤在烤烟全生育期均呈下降趋势;清香型植烟土壤在烤烟团棵期缓慢下降，后快速上升至打顶期，再缓慢下降至脚叶成熟期。

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(责任编辑 陈 静)

Characteristics of Active Soil Organic M atter and Organic Nitrogen Content in Tobacco-grow ing Areas w ith Three Different Flavor Types in Guizhou

LUO Yi1，QIN Song1，3，HU Gang1，3，ZHANG Heng2，SHIJun-xiong2，FAN Cheng-wu1，3*
(1.Institute of Soil and Fertilizer in Guizhou Academy of Agricultural Science/Guizhou Research Center for Agricultural Resources and Environmental Engineering，Guizhou Guiyang 550006，China;2.Guizhou Academy of Tobacco Sciences，Guizhou Guiyang 550003，China; 3.Guizhou Scientific Observation Experimental Station of Cultivated Land Preservation and Agricultural Environment，Guizhou Guiyang 550006，China)

【Objective】This study aimed to discuss the characteristics of active organicmatter and organic nitrogen components content in tobacco-planting soils of different tobacco-growing areas with different tobacco flavor types in Guizhou and provide a reference for directive breeding and tobacco quality regulation of tobacco-planting soilswith different tobacco flavor types.【Method】The variation characteristics of active organic matter and organic nitrogen content in tobacco-planting soils of tobacco-growing areaswith three different tobacco flavor types (fen-flavor，middle flavor and partial fen-flavor)were studied by the field textand laboratory index analysis during growth period of K326(a tobacco variety).【Result】The content of organic nitrogen components in tobacco-planting soils of tobacco-growing areas with three different tobacco flavor types is amino acid nitrogen＞ammonia nitrogen＞ammonia sugar nitrogen and the content of active organicmatter components in tobacco-planting soils of tobacco-growing areas with three different tobacco flavor types is active organic matter＞medium active organic matter＞high active organicmatter.The contentof active organicmatter in tobacco-planting soils of tobacco-growing areaswith three different tobacco flavor types is fen-flavor＞partial fen-flavor＞meddle flavor.There are differences in content variation of differentorganic nitrogen components among seedling，resettling and topping stage but the content of different organic nitrogen components presents a declining trend from topping stage to bottom leafmaturity stage and the declining range is fen-flavor＞partial fen-flavor＞meddle flavor.The content of active organic matter and active organic matter components in tobacco-planting soils of tobacco-growing areas with fen-flavor and partial fen-flavor decreases during growth period of K326 and its decrease range is fen-flavor＞partial fen-flavor.The content of active organic matter and active organic matter components in tobacco-planting soil of tobacco-growing areaswithmiddle flavor type increases.【Conclusion】The content variation trend of active organicmatter and active organicmatter components in tobacco-planting soilsof tobacco-growing areaswith three different tobacco flavor types isno difference basically but there isan obvious difference in content of different components.

Tobacco-growing soil;Organic nitrogen;Active organicmatter;Yellow soil;Guizhou

S151.9

A

1001-4829(2017)8-1833-05

10.16213/j.cnki.scjas.2017.8.023

2016-05-12

贵州省烟草公司项目“贵州植烟土壤有机碳氮特征及其与烟叶香气的关系研究”(201107)

罗 益(1988-)，布依族，男，贵州罗甸人，硕士，主要研究方向:土地利用与信息技术，E-mail:luoyi6148895@163. com，Tel:15286055058，*为通讯作者。