木醋液与其他改良剂配施对土壤养分及烤烟生长的影响

覃青青，王 丰，王 晓，周建云

（1.贵州大学农学院，贵阳 550025；2.贵州省烟草科学研究院，贵阳 550000；3.贵州大学林学院，贵阳 550025；4.贵州省烟草公司贵阳市公司，贵阳 550000）

近年来由于化肥施用量增加、长期连作、不当施肥等原因，土壤营养供应不均衡，土壤环境恶劣，严重影响烤烟生长及生产[1]。研究表明，施用土壤改良剂对改良植烟土壤具有较好的效果[2-6]。菇渣、草木灰、木醋液是目前农业生产上应用较多、较为成熟的土壤改良剂。已有研究发现，在作物栽培中施用一定量的菇渣能够提高土壤肥力，提升作物生物量、农艺性状及叶绿素含量等，促进作物生长[7-8]。郑旭川等[9]研究证明草木灰施用有助于提升烤烟的农艺性状及经济指标。木醋液是木材高温热解、冷凝回收后，得到的炭及液态干馏物静置后的中间赤黄色液体[10]。目前对其研究多集中在防病杀毒和作物促生等方面[11]。木醋液作为土壤改良剂，可以直接以适当的浓度浇灌于土壤中，使用方便。但目前其在烤烟栽培中的应用研究相对较少，周红娟等[12]将鸡粪和木醋液作为改良剂进行了土壤培养试验，结果表明，两者配施后的土壤养分含量和酶活性均显著提高。毛凯伦[13]研究结果表明，木醋液处理的上、中部烟叶的叶绿素含量较CK 均有不同程度提高，烤烟生长得到促进。关于木醋液配施菇渣、草木灰对植烟土壤的改良效果及烤烟生长的影响目前尚未见报道。因此，本研究通过盆栽试验，探索木醋液与草木灰或菇渣配施对土壤养分含量及烤烟生长情况的影响，以期为土壤改良剂在烤烟栽培中的深入应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验于2018 年在贵州省福泉试验基地进行。试验地土壤类型为黄壤，偏微酸性，基础性质为pH 5.58，有机质24.6 g/kg，碱解氮132.4 mg/kg，速效磷11.2 mg/kg，速效钾76 mg/kg。近年来没有做过任何农作物肥料试验，且没有发生过病虫害。

1.2 供试材料

供试烤烟品种：云烟87，由贵州省烟草公司贵阳市公司提供。供试肥料：烟草专用复合肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1∶1∶2.5]。供试土壤改良剂：柴草木灰（pH 11.02，有机质8.06%，氮0.54%，磷1.64%，钾4.63%）；草菇菇渣（pH 6.50，有机质56.00%，氮1.30%，磷1.50%，钾2.20%）；以花生壳为原材料的精制木醋液，pH 3.5，主要有机成分为乙酸36.18%，1-羟基-2-丙酮9.23%，甲醇5.16%，邻苯二酚4.82%，糠醇2.15%，3-甲基-1,2-环戊二酮2.0%，愈创木酚1.73%，苯酚1.66%，4 甲基邻苯二酚1.62%，丙酸1.49%，以上均为质量分数。盆栽试验盆钵：直径25 cm，高18 cm。

1.3 试验方法

常规漂浮育苗。取长势良好且一致的烟苗移栽至试验盆钵中，每盆装土壤5 kg，栽烟1 株。试验设计：清水对照（CK）、木醋液（T1）、草木灰（T2）、木醋液＋草木灰配施（T3）、菇渣（T4）、木醋液＋菇渣配施（T5）共6 个处理，每个处理20 盆。木醋液用量7.5 g/盆，草木灰及菇渣用量10 g/盆。每盆均施用50 g 烟草专用复合肥，5 kg 土壤混匀后，立即一次性将草木灰或菇渣混入土壤，木醋液浇灌于土壤，混匀，随即移栽烟苗。

1.4 取样方法及测定项目

于烤烟成熟期（烟苗移栽后70 d）根据YC/T 142—2010 分别测定烤烟株高、茎围、有效叶片数等农艺性状。调查后选取长势均匀一致且具代表性的3 株烟株测定烤烟根系结构、活力及烟叶色素含量。烤烟根系结构采用WinRHIZO 植物根系扫描系统测定，根系活力采用TTC 法[14]，色素含量采用乙醇提取法[15]。烤烟根、茎、叶分别在105 ℃杀青20 min，75 ℃烘干至恒重后测定生物量[16]。

采用土钻在盆中打取5 个样品，采集土壤样品混匀，每个处理取3 盆，处理后进行各指标的测定。土壤pH 采用pH 计法；有机质采用重铬酸钾外加热法；碱解氮采用碱解扩散法；速效磷采用钼锑抗比色法；速效钾采用醋酸铵-火焰光度法[17]。

1.5 数据统计与分析

试验数据采用Excel 2013 软件进行处理，采用SPSS 19.0 软件进行差异显著性分析。

2 结果

2.1 木醋液与其他土壤改良剂配施对烤烟土壤养分的影响

由表1 可以看出，施用不同改良剂虽然提高了土壤pH，但均处于适宜烤烟生长的土壤酸度范围。除土壤pH 外，不同处理间的养分含量均以T3、T5较高。除T1 外，各处理土壤有机质含量均显著高于对照，以T5 最高，较CK 高25.05%，其次是T3，但T3、T5 间差异不显著。碱解氮、速效磷含量均以T5 最高，较CK 分别增加36.68%、79.84%，T3处理碱解氮及速效磷含量低于T5，但二者间未达到差异显著水平；速效钾含量以T3 处理最高，为对照的1.43 倍，其次分别为T5、T2、T4 及T1。综合比较可以看出，单独施用3 种改良剂的土壤养分较CK 有所提高，但木醋液配施草木灰或菇渣对土壤的改善效果更为明显。

2.2 木醋液与其他土壤改良剂配施对烤烟农艺性状的影响

由表2 可知，不同处理均在一定程度上提升了烤烟的农艺性状。其中，T1、T2、T4 较CK 均提高了烤烟的株高、茎围，但处理间差异不显著，T2、T4 对烤烟生长的促进效果整体优于T1；而木醋液与草木灰或菇渣配施较3 个单施处理，显著提高了烤烟最大叶面积，其中T5 处理的株高、茎围、最大叶面积较CK 分别增加13.96%、23.27%、81.48%，但与T3 差异不显著。由此说明，在施用木醋液的基础上再增施草木灰或菇渣更能促进烤烟的生长。

2.3 木醋液与其他土壤改良剂配施对烤烟干物质积累的影响

由表3 可知，与CK 相比，烤烟干物质积累量在单施或配施土壤改良剂条件下均得到增加，其中T3、T4、T5 处理总干物质量均显著高于CK、T1，以T5 处理烤烟各部位干物质积累量最大，T3 次之；T2、T4 间无显著性差异，但均较CK 有所提升。各处理间烤烟根冠比无显著性差异。由此说明，在施用木醋液的基础上再增施草木灰或菇渣能够明显促进烤烟的干物质积累。

2.4 木醋液与其他土壤改良剂配施对烤烟根系结构的影响

由表4 看出，单施或配施土壤改良剂都有助于增加烤烟根系总根长、总根表面积、根平均直径及根体积，其中T3、T5 效果较好，T5 效果更明显，总根长、总根表面积、根平均直径、根体积较CK 分别增加78.72%、83.87%、32.92%、63.16%；T2、T4处理对烤烟根系结构的影响高于T1，除体积外，3个单施处理对其他根系结构指标的影响效果都显著强于CK。因此，施用土壤改良剂可改善烤烟根系结构，以木醋液与草木灰或菇渣配施效果更优。

2.5 木醋液与其他土壤改良剂配施对烟叶色素含量的影响

由表5 可知，不同处理下烤烟色素含量高于对照，以T5、T3 处理效果较好。各处理的叶绿素总量和类胡萝卜素含量均较CK 显著增加，T5 处理最高，分别为1.42 mg/g、0.31 mg/g，是对照的2.63、2.38 倍，其次为T3，两者差异不显著，T5、T3 的叶绿素a 含量分别是CK 的2.82、2.36 倍，叶绿素b 含量分别是CK 的2.13、2.00 倍；配施处理下叶绿素a/b 均大于CK、T1、T2 及T4。

表1 不同处理对烤烟土壤养分的影响Table 1 Effects of different treatments on soil nutrients

表2 不同处理对烤烟农艺性状的影响Table 2 Effects of different treatments on agronomic characteristics of flue-cured tobacco

表3 不同处理对烤烟干物质积累的影响Table 3 Effects of different treatments on dry matter accumulation in flue-cured tobacco

表4 不同处理对烤烟根系结构的影响Table 4 Effects of different treatments on root structure of flue-cured tobacco

表5 不同处理对烤烟烟叶色素的影响Table 5 Effects of different treatments on pigments of flue-cured tobacco leaves

2.6 木醋液与其他土壤改良剂配施对烤烟根系活力的影响

由图1 可知，施用不同土壤改良剂都能不同程度地提高烤烟根系活力。T2、T4 效果优于T1，且与CK 差异显著；T3、T5 的烤烟根系活力显著高于CK，且T5 增加效果最明显，根系活力为0.347 mg/(g·h)，较对照提高68.45%，T3 为0.342 mg/(g·h)，较对照提高了66.02%。综合来看，烤烟根系活力在常规施肥条件下较低，添加不同土壤改良剂后均得到提高，配施较单施效果明显，说明T3、T5 较利于烟株进行水分运输、养分吸收及能量代谢。

图1 不同处理对烤烟根系活力的影响Fig.1 Effects of different treatments on tobacco root vigor

3 讨 论

木醋液作为液体，在已经施用其他改良剂的土壤中进行配施时，受土壤翻垦时间的限制较小，方便施用。本试验结果表明，木醋液虽为酸性物质，但单独施用木醋液并未显著降低土壤pH，加剧土壤酸化，这与曾婕等[18]的研究结果一致，而其他处理下土壤pH 有所升高，原因可能是草木灰、菇渣本身偏碱性。呈酸性的木醋液与草木灰或菇渣配施，土壤pH 依旧处于烤烟生长的适宜范围。各处理土壤碱解氮、速效磷、速效钾及有机质含量较对照提高，这是由于木醋液可以促进土壤环境中有益微生物生长繁殖，菇渣与草木灰中本身含固氮菌以及解磷、钾等有益微生物，微生态环境得到优化，同时微生物代谢产生的有机酸利于养分分解[19]。土壤中部分微生物能够产生调控作物生长的物质[20]，同时木醋液本身含有与生长素类似的激素，这可能是单施木醋液处理下的烤烟生理指标较对照有所提高的原因，而这一结果与已有研究基本一致[7,21-22]。当木醋液和菇渣或草木灰共同作用时，最终整体较其他处理表现出较好的效果。在本试验中，配施处理能够改善烤烟根系结构，这可能是由于土壤环境的改变，促进了土壤养分释放和矿物质转化，使土壤生物学性质受到了影响，从而促进了根系生长、改变了根系结构而得到较为理想的根系形态。根系是植物吸收营养物质的关键部位，根系结构的改变有利于烤烟对养分的吸收，最终表现为烤烟色素含量和其他生理指标的升高。不同成分木醋液的效果及木醋液配施草木灰或菇渣的具体作用机理仍有待进一步研究。

4 结 论

本试验研究了木醋液、草木灰、菇渣单施及木醋液与其他两种改良剂配施对土壤养分含量及烤烟生长的影响。结果表明，木醋液配合施用草木灰或菇渣可以提高土壤养分含量，改善烤烟农艺性状、根系结构，利于烤烟干物质积累和叶绿素含量增加，提高了根系活力，其效果优于单施处理。因此烤烟栽培中施用草木灰、菇渣的同时可考虑配施木醋液以更好地促进烤烟生长，但尚需开展大田及长期定位试验进行进一步研究。