农家肥施用对土壤理化性质及烤烟生长发育的影响

范龙，李磊磊，赵二卫，刘鹏，何成

（1贵州省烟草公司毕节市公司，贵州毕节 551700；2贵州省烟草公司威宁县分公司，贵州威宁 553100）

0 引言

在烟叶生产中，施肥是影响烟叶产质量的重要因素之一。为了获取较大经济效益，大部分种植者片面追求“化肥至上”的施肥策略，长期大量施用化学肥料[1-2]，而忽视有机肥料施用，加之植烟土地连作等因素，造成土壤板结、酸碱失衡和肥力降低，导致烟株生长发育受阻，烟叶产量下滑、品质下降，严重制约烤烟产业可持续健康发展。因此探索研究烤烟减施化肥，改善土壤不良环境，提高烟叶产量品质是当前烤烟生产上亟需解决的问题。研究表明，化肥与有机肥料配合施用可有效地改良土壤[3-4]、增强微生物活性和丰度以及培肥地力[5-6]，促进烟株生育，提高烟叶产质量[1-3,7]。但是关于农家有机肥在烤烟生产上的应用研究鲜有报道。因此，探讨农家有机肥施用对植烟土壤及烟叶产质量的影响效应，以便为农家有机肥在烤烟生产上的应用推广提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试品种为‘云烟87’，试验农家肥为堆沤发酵60 d的牛粪农家肥，pH 6.81，容重0.91 g/cm3，有机质含量为192.24 g/kg，全氮6.26 g/kg，碱解氮27.81 mg/kg，全磷7.64 g/kg，全钾27.81 g/kg。

1.2 试验地点

贵州省威宁县牛棚镇（103.860278°E，27.122778°N，海拔2190.2 m）进行，土壤质地为红棕壤，土壤pH 5.50，容重1.54 g/cm3，有机质22.11 g/kg，碱解氮95.5 mg/kg，全氮0.9 g/kg，有效磷44.2 mg/kg，速效钾100.1 mg/kg。

1.3 试验设计

采用随机区组设计，共设置5个试验处理，分别是CK：常规施肥、T1：常规施肥+1500 kg/hm2、T2：常规施肥+3000 kg/hm2、T3：常规施肥+4500 kg/hm2、T4：常规施肥+6000 kg/hm2，各处理3次重复。各处理烟苗统一在4月20日按0.55 m×1.1 m密度进行移栽。

农家肥与烤烟复合肥基肥一次性施入烟窝混匀，待栽。

烟地开厢起垄前、烟叶采烤结束后按五点取样法钻取试验土样，土样放置于阴凉通风处晾干、粉碎、过筛。除农家肥施入量不同外，处理间田间操作管理均按当地优质烟叶生产技术标准执行。试验具体施肥方式及田间管理如下。

（1）育苗。试验所用烟苗均由育苗工厂集中育苗，统一发放。育苗方式采用漂浮育苗，播种时间是2月1日。

（2）施肥。在移栽前一周进行烟地耙土整平、拉绳定向、开厢起垄、定点打窝等工作。移栽当天，各处理按试验设计将不同施入量的农家肥与常规施肥基肥混匀后一次性施入烟穴，常规施肥为纯氮97.5 kg/hm2，m(N):m(P2O5):m(K2O)=1:1.5:2，复合肥60%作基肥一次施入，40%作提苗肥和追肥分别于移栽时、栽后20 d施入。

（3）移栽。于4月20日开始移栽，选取长势基本一致的健壮烟苗按1.1 m×0.55 m的密度进行移栽，移栽后及时覆膜、亮沟。

（4）病虫害防治。移栽前，各处理小区均放置斜纹夜蛾、小地老虎诱芯，在烤烟团棵期、旺长期，根据烟株长势情况、气候条件先后3 次在试验小区喷施波尔多液防病，并在试验区域内释放烟蚜茧蜂防治蚜虫。

（5）烟株打顶抹杈。于7月1日对各试验处理烟株进行打顶抹杈，并及时使用氟节胺涂抹，抑止烟株侧芽生长。

（6）烟叶成熟采烤。7 月17 日同时采烤各试验小区的下部烟叶，单独采收并用挂牌分别标记，烘烤采用中温中湿十个关键稳温点烘烤技术工艺。

各试验处理设置的农家肥施入量详见表1。

表1 各处理农家肥施用量

1.4 试验测定方法

1.4.1 植烟土壤理化性质pH采用蒸馏水（土水质量比为1.0:2.5）浸提，土壤酸度计测定，有机质含量测量采用K2Cr2O7外加热法，土壤全氮含量采用碳氮元素分析仪(Elementar Vario MAX CN，Germany)检测；速效磷采用0.5 mol/L NaHCO3法，速效钾采用火焰光度法测量。

1.4.2 烟株农艺性状打顶抹杈15 d后，各处理选取有代表性烟株10株测量记录株高、茎围、有效叶片数、最大叶长宽、倒3叶长宽数据，按式(1)计算叶面积。

1.4.3 烤烟经济指标各处理烟叶单独采收挂牌烘烤，烤后单独计产计值。

1.5 数据处理及分析

本试验结果均采用Microsoft Excel对数据进行记录及计算，试验的所有图表绘制也运用Excel 办公软件；数据处理与分析采用Statistix 8.0软件进行方差分析，多重比较采用最小显著差异法(LSD)。

2 结果与分析

2.1 农家肥对植烟土壤理化性质的影响

从表2 试验结果可知，烟叶生产增施农家肥会对植烟土壤理化性质产生较大影响。尤以对pH、有机质、全氮、速效钾等养分含量影响显著。酸碱度方面，与CK 相比，T1、T2、T3、T4 处理土壤pH 分别提高0.03、0.56、0.73、0.82 个单位，且处理间差异明显(P<0.05)；另外，农家肥施用对提高土壤养分水平有显著效果。与CK 相比，施肥处理有机质含量平均增加30.83 g/kg，其中T3 处理含量最高，差异最大。与CK相较，施肥处理的全氮、有效磷、速效钾含量平均提高0.45 g/kg、8.74 mg/kg、80.79 mg/kg，且与常规施肥处理的差异均达显著水平（除有效磷指标），总体上也呈现出随农家肥施入量增多，土壤中氮磷钾养分含量也随之提高的规律。综合上述，农家肥有利于改良土壤酸碱度，提高有机质、氮磷钾养分含量，并随施肥量增加改良效应不断增强。

表2 农家肥施用对植烟土壤理化性质的影响

2.2 农家有机肥对烤烟生长发育的影响

由表3 可知，施用农家肥对烤烟生长发育具有一定影响。农家肥对烤烟有效叶片数的作用不显著。与CK对照处理相比，仅在施用农家肥1500、6000 kg/hm22 个处理水平下对增加烟株有效叶片数有正向作用，叶片数增加了3.5%。

表3 农家肥施用对烤烟生长发育的影响

农家肥施入量的不同对烤烟株高的影响也呈现不同规律。与CK对照处理相比，施入1500～4500 kg/hm2的农家肥对烤烟株高有促进作用。其中1500 kg/hm2和3000 kg/hm2的试验处理效果最明显，达到了显著水平，株高分别增加7、9 cm，增长率达到5.5%、7.1%；当农家肥施入量达到6000 kg/hm2时，对烤烟株高却产生抑制效应。与CK 处理相比，农家肥6000 kg/hm2处理的株高降低2.33 cm，但处理间差异不显著。

由表3 结果可知，农家有机肥对烤烟的影响表现出适量的农家有机肥有利于促进烟杆茎围增粗，但施入量过大反而有负向效应。具体情况为：与对照处理相比，农家肥施用量在1500～4500 kg/hm2水平条件下，烟杆茎围最大增长1.16 cm，增率达到12.0%，处理间差异不显著；当农家肥施用量达6000 kg/hm2时会减少烟株茎围长度，烟杆变细，与CK 处理相比，茎围长度减少0.67 cm，减幅6.9%，且处理间差异达到显著水平。

表3 结果显示，农家有机肥对烤烟最大叶生长发育有一定促进作用。与CK处理相比，农家肥在1500、3000 kg/hm2水平下，烟株最大叶长分别增加5.67、4.34 cm，叶片宽度分别增加7.99、2.00 cm，故最大叶叶面积也分别增大34.8%、14.4%，且T1、T2 处理的最大叶促进效应达到显著水平(P＜0.05)；施肥量在4500～6000 kg/hm2水平下，最大叶的生长则表现出抑制效果。与对照相比，最大叶叶面积分别减少6.4、215.1 cm2，但处理间差异并未达到显著性水平(P＞0.05)。

农家有机肥对烤烟倒3叶的生长有一定影响。与CK相比，T1处理(1500 kg/hm2)的农家有机肥在一定程度下能增加倒3叶片长度，进而增大其叶面积，叶面积增大7.18 cm2，但促进作用并不明显，处理间差异未达到显著水平(P＞0.05)；农家肥施入量在3000～6000 kg/hm2条件下，倒3 叶片生长则受到抑制作用。与对照处理相比，倒三叶长宽生长均被抑制生长，叶面积最大缩减100.70 cm2，但处理间差异并不显著。

综合来看，施用适量的农家肥有利于促进烟株生长，增大烟叶面积，其中以1500 kg/hm2施肥条件下综合效果最佳。但若农家肥施入过量，不仅不能促进烟叶生长发育，反而会对烤烟产生负向影响。

2.3 农家有机肥施用对烤烟产量、产值的影响

由表4 可知，农家有机肥会对烤烟产量产生一定影响，具体表现为随农家肥施入量增加烤烟产量呈先增后减的变化规律。与CK相比，T1、T2处理烤烟产量分别增加192.75、146.4 kg/hm2，增幅分别是6.21%、4.72%，且T1与CK处理间差异显著(P＜0.05)。T3、T4处理烟叶产量却分别减少306.75、567.0 kg/hm2，降幅是9.89%、18.28%，减产效应明显(P＜0.05)。

表4 农家肥施用对烤烟经济性状的影响

表4 结果显示，农家肥对烤烟亩产值的影响呈现出先增后减的变化规律。农家肥施入量在较低水平下（T1、T2 处理），施用农家肥的试验处理产值分别提高7776.0、6133.5 元/hm2。其中T1 处理，产值增幅最大，增长8.6%，且处理间差异显著(P＜0.05)；农家肥在较高水平下（T3、T4处理），产值表现为减少规律。与CK相比，产值平均下降13.2%，以T4处理产值降幅最大，达到16503.0元/hm2，负向效应表现明显(P＜0.05)。

从表4 可知，农家肥有利于提高烤烟均价水平。与CK 相比，施农家肥处理烟叶均价大体上呈上升趋势。与CK相比，均价平均增加0.455元/kg，其中以T1和T3 处理均价增幅最大，但都未达到显著水平。而T4处理烟叶均价则下降0.02元/kg。

从表4 结果得知，农家肥对提升上等烟率有正向效应。与CK相比，农家肥处理平均提高上等烟率1.2个百分点。其中T1、T2 和T3 处理的上等烟率提升较为明显，达到显著(P＜0.05)。T4 处理上等烟率降低1.8个百分点，处理间差异显著(P＜0.05)。

综合烤烟各项经济性状指标，农家肥在较低施用水平下，通过增加产量，提高上等烟率，实现均价和产值的增加。但农家肥施入过多，则会影响产量、上等烟率以及均价，从而造成烟叶产值降低。

从表5 结果可知，农家有机肥对烤烟上、中、下部烟叶的单叶重均产生一定影响。农家肥有利于促进烟株下部叶片单叶重的提高。与CK 相比，各处理X2F分别提高1.46、1.46、0.09、0.29 g，其中T1、T2 处理与CK间差异显著。

表5 农家有机肥施用对烤烟单叶重的影响g

农家肥对中部上等烟(C3F)单叶重影响表现出先增后降的规律。与CK相比，T1、T2处理C3F单叶重分别增加1.07、1.09 g，处理间差异不明显。T3、T4 处理C3F 单叶重则分别降低2.13、3.10 g，且负向效应表现显著。

农家肥不同施用量对烤烟上部上等烟B2F单叶重的影响不同。与CK相比，T1处理B2F单叶重增加0.2 g，而T2、T3、T4 处理B2F 单叶重则降低，尤其是T4 处理降幅最大，单叶重降低2.48 g，降幅17.4%，处理间差异显著。

3 结论

农家肥有利于改良土壤不良环境，配肥地力，促进烟株生长发育，利于茎秆增粗、叶片增大，形成健壮合理的烟株群体，提高烟叶素质，实现增产增值。烟叶种植生产中农家肥施用量以1500 kg/hm2最佳，烤烟产量、产值以及上等烟率能得到充分保证。施入量过多，不仅会造成烟叶生育受阻、减产减值，不利于烟叶成熟采烤，而且也造成肥料浪费，种烟成本增多。

4 讨论

4.1 农家肥施用对烤烟生长发育的影响

烤烟生长发育状况的好坏直接关系到最终烟叶烘烤质量的优劣，决定着烟叶烤后品质和农户种烟经济收益水平的高低。良好的生长发育有利于烤烟干物质合成、转化和积累，更有益于烟叶烘烤质量的形成。大量试验研究结果表明，生物有机肥有利于培肥地力[8-10]，较充足的供应烤烟生长发育，提高烤烟抗病性，提高烟株质量[11-13]。王军等[14]研究表明，农家有机肥可以促进烟株移栽后30～60 d 土壤速效氮磷钾含量，促进有机质矿化分解，提高土壤肥力水平。张四伟等[15]试验结果得出，常规施肥+农家肥处理能有效促进烟株団棵期、旺长期的生长，对株高、茎围、最大叶面积均有促进作用。韩锦峰等[16]研究发现，施用农家有机肥可以促进烟株生长发育，增强生理代谢，提高烟叶质量，增加烟叶产值量。本试验结果与前人的研究结论基本一致，农家有机肥施用（施肥量在1500～3000 kg/hm2时）有利于促进烟株株高、茎围、最大叶和倒3叶片的生长，进而形成良好的群体结构。

4.2 农家肥施用对烤烟产量、产值的影响

烤烟是一种经济效益较高的农作物，烟叶的产量与品质是种植生产中关注度最高的因子之一。烟叶上等烟率、均价、产量又直接影响着种烟收益的高低。前人的大量研究发现，农家有机肥对提高烤烟产量与品质有着巨大潜力。卢红良等[17]试验结果表明，40%农家肥＋60%无机肥对提高烟叶品质，促进优质烟叶形成，增加烤烟产值量有明显效果。蔡联合等[18]研究结果发现，农家肥在双条施方式下最有利于促进烟株生长发育，提高烟叶品质。范文思等[19]试验结果得出，农家肥常规施肥＋农家肥7500 kg/hm2能够显著提升烟叶品质。本试验结果也前人研究结果较一致，本试验结果发现：施用农家肥在较低水平时，能够显著的提高烤烟产量和产值，最多增产282.75 kg/hm2，产值最大增加8.6%，上等烟率提高2.6 个百分点。农家肥施入量过多，反而不利于烤烟生产。可能是由于大量农家肥含有较多可利用的氮、磷、钾素养分造成烟株后期营养过剩，烟叶贪青晚熟，不利烘烤，进而使得上等烟率下降，减产减值。

4.3 农家肥施用对土壤理化性质的影响

植烟土壤环境及其肥力状况是烟叶生产的物质基础和保障，土壤通透性、酸碱度及肥力水平的高低直接关系到烟叶生产及烟叶品质质量的优劣。大量研究表明，正确、合理施用农家肥可有效改良土壤理化形状，促进土壤微生物活动，活化土壤潜在养分，具有培肥地力、改良土壤的重要作用[20-22]。范稚莲等[23]研究表明，与对照相比，羊粪农家肥提高了土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾等养分含量，降低pH 至烤烟适宜范围。李明政[24]试验结果得出，农家肥配施无机复合肥可有效提高土壤有效磷、速效钾和碱解氮含量。本试验得出较为一致的结论，与CK处理相比，农家肥处理有机质最多增加29.95 g/kg，全氮提高0.48 g/kg，有效磷和速效钾分别增长53.7%、83.3%，并调节土壤酸碱度至弱酸环境。