覆盖模式对烤烟根系活力及根际土壤理化性状的影响

王德俊　刀靖东　刘浩　张玉丰　王超　孙康　张发明　李枝桦　林跃平　何晓健　程昌新

摘 要：本文分析了不同覆蓋模式对烤烟根系活力及植烟土壤理化性状的影响，结果表明：（1）不同覆盖模式对烤烟根系活力影响均表现为先升高后逐渐下降的趋势，在移栽后60d，各处理根系活力达到峰值，T4处理（旺长期揭膜+培土+覆盖稻草）的根系活力最高，为256.35 μg/ g·h;（2）根际土壤蔗糖酶活性呈先升高后下降趋势，其活性大小表现为T4>T3>T2>T1处理，烟株在旺长期间，T4处理土壤蔗糖酶活性最高，达到5.53 mL/g·d，比对照增加28.01%;（3）根际土壤过氧化氢酶（CAT）活性呈现团棵至旺长期升高，旺长至封顶期降低的趋势。T2处理（全生长期覆盖地膜）的根际土壤CAT活性在烤烟生长的团棵期、旺长期最大，在封顶期，T4处理根际土壤的CAT活性最大;（4）秸秆覆盖能在一定程度上提高植烟垄体含水量和温度、土壤孔隙度、土壤有机质，略微降低土壤容重和土壤pH值，说明秸秆覆盖能改善土壤理化性状。

关键词：烤烟;根际土壤;根系活力;覆盖模式;理化性状

中图分类号：S-3

文献标识码：A

文章编号：1008-0457（2019）04-0019-05 国际DOI编码：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.04.004

Effects of Different Mulching Patterns on Tobacco Toot Activity and Physico-chemical Properties of Rhizosphere Soil

WANG De-jun1，DAO Jing-dong1，LIU Hao2，ZHANG Yu-feng3，WANG Chao2，SUN Kang1，ZHANG Fa-ming1，LI Zhi-hua2，LIN Yue-ping1，HE Xiao-jian2，CHENG Chang-xin2*

（1.Tobacco Corporation of Yunnan，Baoshan，Yunnan 678000，China; 2.Hongyun Honghe Tobacco （Group） Co. Ltd.，Kunming，Yunnan 650202，China; 3.Technology Center，China Tobacco Yunnan Industrial Co.，Ltd.，Kunming，Yunnan 650231，China）

Abstract：The effect of different mulching patterns on the root activity of flue-cured tobacco and the physical and chemical properties of rhizosphere soil were studied. The results showed that： （1） root activity of flue-cured tobacco followed the same trend that it increased firstly and then decreased gradually across different treatments. The tobacco root activity of all treatments reached their peak at 60 days after transplantation and T4 （removing film and earthing up on the ridges as well as straw mulching during the blooming stage） recorded the highest root activity which was 256.35 μg/g·h; （2） the sucrase activity in rhizosphere soil increased firstly and then decreased in the whole growth period and the order for sucrase activity was as follows：T4>T3>T2>T1. During the blooming stage，the sucrase activity under T4 was the highest which reached 5.53 mL/g·d，increased by  28.01% compared with the control group; （3） catalase activity of rhizosphere soil increased from resettling stage to blooming stage and decreased from blooming stage to top-cutting time. Catalase activity in the rhizosphere soil under T2 （mulching film in the whole growth period） was highest during resettling stage and blooming stage while T4 had the highest catalase activity in top-cutting time; （4） straw mulching could improve the soil moisture content，temperature，soil porosity and soil organic matter of tobacco planting ridge to a certain extent and slightly reduce the soil bulk density and soil pH value，which indicated that soil physical and chemical properties could be improved by straw mulching.

Key words：flue-cured tobacco;rhizosphere soil;root activity;mulching patterns;physic and chemical properties

覆盖秸秆能明显改善植烟垄体土壤的水、肥、气、热状况，促进烟株根系生长和吸收养分。秸秆腐烂后还田，在分解过程中产生的有机酸等中间产物，有利于0.25～1 mm微团聚体的形成，直接补偿土壤潜在肥力消耗，加速土壤物质生物循环，促进土壤有益微生物和菌群生长，改善根系生长状况，为烟株正常发育奠定基础[1]。有研究表明，覆盖能抑制地表水分蒸发，防止表土板结，使得土壤通透性良好，固相、液相和气相比例趋于合理，进而改善肥力条件。土壤酶是土壤肥力和生产力的重要指标[2]，其活性大小可以敏感地反映出土壤中生化反应的方向和强度，土壤中各种复杂的生化反应，如有机质的分解转化、腐殖质的合成等过程都是由各种酶来催化推动，以往的研究主要集中在覆盖对烤烟生理特性和经济、品质的影响[3-7]，覆盖对植烟土壤水热温和微生物的影响[8-13]，而有关覆盖模式对烤烟根系活力及植烟土壤理化性状影响研究较少。因此，本文研究了云南保山烟区不同覆盖模式对烤烟根系活力及植烟土壤理化性状的影响，旨在探讨适合云南保山烟区的优质烤烟配套生产技术。

1 材料与方法

1.1 试验基本情况

试验于2018年在保山市施甸县甸阳镇菖蒲塘村进行，试验地海拔1790 m，土壤质地为黄壤，土壤全氮0.87 mg/g，全磷0.47 mg/g，全钾29.46 mg/g，土壤pH值6.85，氯离子含量23 mg/kg，有机质25.64 mg/kg，水解氮88 mg/kg，有效磷10.95 mg/kg，速效钾354.12 mg/kg。供试烤烟品种为K326，行距110 cm，株距55 cm，于4月25日移栽，施肥上纯氮用量为105 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶1∶2，其他田间管理措施按照保山市优质烤烟生产技术执行。

1.2 试验设计

本试验设4个处理：T1处理：不覆盖（CK）;T2处理：全生长期覆盖地膜;T3处理：旺长期揭膜+中耕培土;T4处理：旺长期揭膜+培土+覆盖稻草（覆盖量：9000 kg/hm2）。各处理小区面积为66.7 m2，每个处理重复3次，各处理按照随机区组排列。

1.3 测定项目与方法

根系活力测定采用TTC法[14]，检测时间分别在移栽后30、45、60、75、90 d进行，土壤酶的检测方法参考关松荫的方法[15]，土壤蔗糖酶用硫代硫酸钠滴定法测定，以每g土壤消耗0.1 mol/L硫代硫酸钠的体积（单位：mL）表示;土壤过氧化氢酶用高锰酸钾滴定法测定，以每g土壤消耗0.1 mol/L高锰酸钾的体积（单位：mL）表示;土壤蔗糖酶和土壤过氧化氢酶检测时间分别在团棵期（移栽后30 d）、旺长期（移栽后60 d）和封顶期（移栽后80 d）进行，土壤pH值测定采用pH计法（水土比为2.5∶1），土壤含水量采用烘箱烘干法测定计算，土壤容重采用环刀法[16]，土壤孔隙度采用折算法[17]：土壤孔隙度（%）= 1-（容重/土壤密度）×100%，土壤密度以2.65 g/cm3计算，在移栽后60 d检测植烟根际土壤理化性状。

1.4 数据处理

采用SPSS 15.0 和DPS 8.01软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 覆盖模式对大田生长期烤烟根系活力影响

烟草根系是重要的吸收器官和合成器官，根群分布及其活力决定烟株吸收养分、叶片中有机物的合成与积累[18]。方差分析结果表明：烤烟大田生长期间根系活力在不同覆盖处理间、不同生长期间差异达到极显著水平。在烤烟生长期间，不同覆盖模式对烤烟根系活力影响均表现为先升高后逐渐下降的趋势。移栽后30～45 d时期内，以T2处理的根系活力最高，其次为T4处理;45～60 d内，根系活力迅速增加，各处理根系活力在移栽后60 d达到峰值，且以T4处理的根系活力最高（256.35 μg/g·h），其次是T2处理212.89 μg/g·h、T3处理193.69 μg/g·h，T1处理的根系活力较低，为179.5 μg/g·h;60～90 d时期内，根系活力逐渐下降，均以T4处理的根系活力最高。结果表明：薄膜覆盖能在烟株生长前期促进根系生长，秸秆覆盖能在烤烟生长中后期一定程度上提高烟株根系活力。

2.2 覆盖模式对根际土壤蔗糖酶活性影响

秸秆覆盖还田可给土壤酶提供大量作用底物，提高了土壤酶的活性[19]。土壤蔗糖酶使蔗糖水解成能够被烟株和土壤微生物吸收利用的葡萄糖和果糖，为土壤生物体提供能源，进而影响烟株的生长状况。不同覆盖模式对烤烟生长期间植烟土壤蔗糖酶活性影响结果见图1。

从图1看出，在烟株的整个生长期间，根际土壤蔗糖酶活性呈现先升高后逐渐下降趋势，多重比较结果表明：在团棵期，根际土壤蔗糖酶活性以T4處理较高，显著高于T1处理，且T4处理和T3处理差异不显著，而T3处理和T2处理差异也不显著;烟株在旺长期间，根际土壤蔗糖酶活性较高，T4处理达到5.53 mL/g·d，比对照增加28.01%，其次为T3处理，比对照增加22.92%;烟株在封顶期间，根际土壤蔗糖酶活性以T4处理较高，其次为T3处理，T2处理较低，可能由于长期盖膜，抑制了土壤蔗糖酶活性，封顶期土壤蔗糖酶活性总体上比团棵期略低，总体上来看，在移栽后烤烟生长期内，根际土壤蔗糖酶活性大小表现为T4>T3>T2>T1处理。

2.3 覆盖模式对根际土壤过氧化氢酶活性影响

过氧化氢酶属于氧化还原酶类，能促进H2O2 分解，生成分子氧和水，控制过氧化氢在土壤中积累，对烟株产生毒害作用，为烟株生长提供良好的土壤环境[20]。覆盖模式对烤烟生长期间植烟根际土壤过氧化氢酶活性影响结果见图2。

从图2看出，4个处理的土壤过氧化氢酶活性均表现为团棵至旺长期升高，旺长至封顶期降低的趋势。方差分析表明，不同处理之间土壤过氧化氢酶活性均达到5%显著水平，T2处理（全生长期覆盖地膜）的根际土壤过氧化氢酶活性在烤烟生长的团棵期、旺长期最大，CAT活性分别较对照增加36.59%、43.82%，其次为T4处理，CAT活性分别较对照增加33.67%、40.17%，在封顶期，T4处理根际土壤的CAT活性最大，较对照增加26.42%，其次为T2处理，T1处理较低。

2.4 覆盖模式对植烟土壤理化性状影响

在移栽后60 d，分析不同覆盖模式对植烟土壤理化性状的影响，其多重比较结果见表3，由表3可知：就15 cm垄体含水量来说，T2处理、T4处理、T3处理较T1处理平均提高2.27%、1.44%、0.39%;就15 cm垄体温度来说，T2、T4、T3较T1处理平均提高2.35℃、1.22℃、0.3℃;就土壤孔隙度来说，T4、T3较T1处理平均提高2.65%、1.3%，T2处理较T1处理降低0.62%;就土壤容重来说，T4、T3较T1处理平均降低0.09 g/cm3、0.05 g/cm3，T2處理较T1处理高0.06 g/cm3;就土壤有机质来说，T4、T3、T2较T1处理平均提高0.27%、0.21%、0.11%;就土壤pH值来说，T4、T3较T1处理平均降低0.39、0.17，T2处理较T1处理高0.06;除了T2处理和对照T1处理土壤pH值差异不显著外，各处理土壤理化性状差异均达到5%显著水平，说明不同覆盖模式对土壤理化性状影响较大。

总体来说，覆盖能减少土壤水分蒸发，使垄体形成封闭的循环系统。覆盖也使烟田白天接受较多的太阳辐射，加之土壤水分蒸发散失量少，土壤湿度提高，增加土壤热容量，提高地温，增加土壤有机质含量，调节土壤酸碱度，略微降低土壤容重和土壤pH值，对烟株生长具有良好促进作用。

3 结论与讨论

覆盖栽培能改善土壤结构，调节土温，有效地减少土壤水分蒸发和散失，并通过毛细管的作用，把非耕层土壤的深层水分提到耕作层，加大耕层土壤湿度，蓄水保墒，有效提高土壤水分利用率，减少水肥流失，提高土壤养分有效性，此外，还可影响植株的代谢过程和体内物质再分配，促进烤烟生长发育的效果[21]。

本试验结果表明：T4处理（旺长期揭膜+培土+覆盖稻草）相对T1处理（不覆盖）能在一定程度上提高耕层垄体土壤的含水量（1.44%）和温度（1.22℃）、土壤孔隙度（2.65%）、土壤有机质含量（0.27%），略微降低土壤容重（0.09 g/cm3）和土壤pH值（0.39），说明覆盖（旺长期揭膜+培土+覆盖稻草）能改善土壤理化性状。

覆盖能提高烟株根系活力，但由于盖膜导致烟株生长中后期垄体温度过高，抑制了根系正常生长，需要适时揭膜。本研究表明：不同覆盖模式对烤烟根系活力影响均表现为先升高后逐渐下降的趋势。移栽后30～45 d时期内，以T2处理（全生育期覆盖地膜）的根系活力最高，其次为T4处理;45～60 d内，根系活力迅速增加，各处理根系活力在移栽后60 d达到峰值，T4处理的根系活力最高（256.35 μg/g·h）;60～90 d时期内，根系活力逐渐下降。

土壤水热状况对土壤酶活性有重要影响[22]，土壤中一切生化过程都是在酶的作用下进行的，土壤营养物质的转化速度决定于酶促反应[23]。蔗糖酶是参与土壤有机碳循环，对增加土壤中易溶性营养物质起着重要作用，与土壤养分含量存在显著正相关[24]。土壤的过氧化氢酶活性较高，说明其土壤中氧化作用较强，根际微生物代谢活跃，过氧化氢分解较快，对根系的毒害作用较弱[25]。

在烟株的整个生长期间，根际土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性均表现为团棵至旺长期升高，旺长至封顶期降低的趋势。烟株在旺长期间土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性较高，烟株在旺长期间，根际土壤蔗糖酶活性较高，T4处理达到5.53 mL/g·d，比对照增加28.01%;T2处理（全生长期覆盖地膜）的根际土壤过氧化氢酶活性在烤烟生长的团棵期、旺长期最大，CAT活性分别较对照增加36.59%、43.82%，其次为T4处理，CAT活性分别较对照增加33.67%、40.17%，在封顶期，T4处理根际土壤的CAT活性最大，较对照增加26.42%。说明秸秆覆盖能在一定程度上提高土壤酶活性。

参 考 文 献：

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