碳基有机肥对烟草生长和土壤性状的影响

范稚莲，石圣杰，周文亮，赖洪敏，莫良玉*，刘洋，黄俣铭，廖丽婷

(1.广西大学 农学院，广西 南宁 530000；2.广西大学 新农村发展研究院，广西 南宁 530000；3.百色烟草公司，广西 百色 533000)

在现代农业实践中，有机-无机复合肥由于可以增加土壤肥力、保持土壤质量而被广泛使用[1-4]。研究发现，不同的有机肥对提高烟草质量的影响不同[5]。炭基有机肥以生物炭为主，是一种非常稳定的富含碳的黑色固体，通常是在限氧条件下通过生物质材料的热分解或气化制成的[6-7]，可以改善土壤的物理、化学和生物学性质，还具有绿色、安全、环保的特点，是改良土壤和改善作物品质的优选肥料[8]。但是，目前关于碳基有机肥对烟草和土壤养分影响的研究并不完善。为此，特开展盆栽试验，研究4种碳基有机肥对烟草生理性状、烟草叶绿素含量，以及土壤养分的影响，旨在为植烟土壤改良和优质烟叶生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

聚乙烯盆(44 cm×38 cm×29 cm)。供试肥料：高碳基土壤修复肥，南京邦禾肥料有限公司生产，N+P2O5+K2O≥5%；羊粪农家肥，广西百色烟草分公司提供，N 2%，P2O51.5%，K2O 7%；蚕沙有机肥，宜州市桂恒旺科技有限责任公司生产，N 7.7%，P2O51.6%，K2O 1.5%；碳基肥料，米高(遵义)科技肥业有限公司生产，N 7%，P2O57%，K2O 18%；烟草专用复合肥，广西烟草公司提供，N 9%，P2O59%，K2O 26%；硝酸钾(K2O 46%)、硫酸钾(K2O 52%)，中化化肥有限公司生产。

1.2 方法

盆中装入18 kg土，采用育苗移栽的方法，移栽时间为2017年3月2日。日常管理须保证水的充足。试验设有6个处理，以每个处理667 m2施总氮6 kg为基准，每个处理重复5次，每盆种植1株。具体地：处理A，碳基肥料0.48 kg、硝酸钾0.12 kg、硫酸钾0.05 kg；处理B，羊粪农家肥2.08 kg、烟草专用复合肥0.17 kg、硝酸钾0.12 kg、硫酸钾0.09 kg；处理C，高碳基土壤修复肥0.42 kg、烟草专用复合肥0.25 kg、硝酸钾0.12 kg、硫酸钾0.06 kg；处理D，蚕沙有机肥0.17 kg、烟草专用复合肥0.33 kg、硝酸钾0.12 kg、硫酸钾0.1 kg；处理CK，无肥对照；处理CF，烟草专用复合肥0.37 kg、硝酸钾0.12 kg、硫酸钾0.03 kg。施肥方法：A、B、C、D处理中碳基肥料、羊粪农家肥、高碳基土壤修复肥、蚕沙有机肥全部作基肥一次性施用，烟草专用复合肥、硝酸钾、硫酸钾平均追施，一个月追施一次，共追2次。CK不施肥。CF共施烟草专用复合肥0.37 kg，其中20%作基肥，剩下的80%烟草专用复合肥、硝酸钾、硫酸钾平均追施，一个月追施一次，共2次。

1.3 测定项目与方法

自移栽2周后开始，每周用直尺、游标卡尺测定烟草的株高、有效叶片数和茎围1次，并记下数据，直到收获结束。株高，指自地表茎基处至茎部顶端的高度；茎围，指离土壤2 cm处茎的周长；有效叶片数，指实际采收的叶片数。计算叶面积[9]。

将采集回的土壤轻轻地沿自然结构面掰开成1 cm的小土块，除去粗根和小石块，称取100 g的土壤，依次通过孔径为3、2、1、0.3 mm的筛子，筛选出不同粒径的土壤颗粒，分别计算其占总土壤质量的比例。

土壤转化酶活性采用硫代硫酸钠滴定法测定，土壤过氧化氢酶活性采用高锰酸钾滴定法测定。

1.4 数据统计与分析

采用SPSS 14.0软件进行数据分析[10]。

2 结果与分析

2.1 不同处理对烟草生长的影响

烟草株高、茎围和叶面积对烟草的光合作用和物质积累具有重要意义。各处理中，处理A的烟草茎围、株高、叶面积均最大。其中，处理A的株高比CK高出13.9 cm，比CF高出13.6 cm，叶面积是CK的1.9倍(表1)。此外，处理A的总生物量也比CF多出73.6 g(图1)。以上结果说明，施用合适的碳基有机肥对增加烟草株高、茎围、叶面积和生物量作用明显。

表1 不同处理对烟草生长指标的影响

注：同列数据后无相同字母的表示处理间差异显著(P<0.05)。表2、4同。

柱上无相同字母的表示处理间差异显著(P<0.05)。

2.2 不同处理对土壤酶活的影响

如表2所示，各处理中，CK的土壤脲酶、过氧化氢酶和转化酶活性均最低，施加碳基有机肥的各处理土壤酶活性均增大，且以处理A的土壤酶活性最高。结果说明，施加碳基有机肥有利于提高土壤酶活性，尤其是使用碳基肥料时，在本试验条件下土壤脲酶、过氧化氢酶和转化酶的活性均最高，更有利于烟草吸收养分，提高质量。

表2 不同处理的土壤酶活性

2.3 不同处理对土壤养分的影响

如表3所示，相较于CK和CF，碳基有机肥可以提高土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、有效钙、有效镁的含量。此外，施用碳基有机肥还可以降低土壤pH值。施用碳基有机肥各处理的土壤pH值在5.6～6.7。研究发现，适合烟草生长的最适土壤pH值为5.5～6.5[11]。这表明，施用碳基有机肥可以改善土壤理化性状，更有利于促进烟草生长和提高烟草品质。

2.4 不同处理对土壤团粒结构的影响

良好的土壤团粒结构对土壤的通气、透水、蓄水，及养分的保存、释放均有良好的作用。如表4所示，施用适宜的碳基有机肥能改善土壤的团粒结构，其中，以处理A的土壤团粒结构比例适中，效果最佳。

表3 不同处理的土壤理化性状

表4 不同处理的土壤团粒结构

3 小结与讨论

一般地，株高较高、有效叶片数较多和根系数量多的植株，烟草产量高，质量好。以往的研究表明，碳基肥料对提高烟田土壤养分含量、促进烟草生长效果明显[12-13]，本试验结果与此相同。施用适宜的碳基有机肥，可提高土壤脲酶、过氧化氢酶和转化酶活性，增加土壤矿质养分和有机质含量，改善土壤的理化性状。

研究显示，有机肥料的施加可改善土壤的团粒结构[14]，增加土壤中的水稳性团粒结构，提高土壤的有机质、氮、速效钾、速效磷、有效钙和有效镁的含量[15]，降低土壤的pH。本试验中，适宜的碳基有机肥也发挥了与之相似的功效。碳基肥料中含有丰富的碳、氮、磷等元素，而且其含有的有机质也有助于调节土壤团粒结构。

综上，本研究表明，碳基有机肥可以应用于烟草种植，能改善烟田土壤的理化性状，促进烟草生长。各供试碳基有机肥中，碳基肥料的效果最佳。