秸稈還田對土壤養分和煙草生長發育的影響

羅優 韓天華 蔣朝臣 和翌輝 張文先 和強 楊文奎 關芃 李佛琳 賀彪

摘要? ［目的］研究大麥、玉米秸稈還田對植煙土壤養分、常發性病害發生流行、煙草農藝性狀、煙葉經濟和化學性狀的影響。［方法］采用田間隨機區組試驗，設置不還田+常規煙草復合肥（CK）、常規煙草復合肥+6 000 kg/hm2大麥秸稈還田（T1）、常規煙草復合肥+6 000 kg/hm2玉米秸稈還田（T2），測定煙株移栽后土壤化學性質、農藝性狀、煙葉產量產值和化學性狀并調查病害發生情況。［結果］T2處理后土壤pH、有機質、堿解氮和速效鉀含量較CK分別增加了10.31%、4419%、26.09%和130.35%，T1、T2處理促進了煙草農藝性狀；田間氣候斑點病、普通花葉病的發病率和病情指數均表現為CK＞T1＞T2，黑脛病發病率和病情指數表現為CK＞T2＞T1；T1、T2處理提高了煙草產量、產值和上等煙比例；C3F煙葉化學成分協調性表現為T2＞T1＞CK。［結論］大麥、玉米秸稈還田可提高土壤肥力，促進煙草農藝性狀和煙葉化學性狀，降低病害發生流行，有利于優質清香型烤煙形成。

關鍵詞? 秸稈還田；土壤養分；農藝性狀；煙草；生長發育；病害

中圖分類號? S151.9?? 文獻標識碼? A?? 文章編號? 0517-6611（2024）07-0068-04

doi： 10.3969/j.issn.0517-6611.2024.07.017

Effects of Straw Returning on Soil Nutrients and Tobacco Growth

LUO You， HAN Tian-hua， JIANG Chao-chen et al

（Yunnan Provincial Tobacco Company Lijiang Company， Lijiang，Yunnan 674100）

Abstract? ［Objective］To study the effects of returning barley and corn straw to tobacco planting soil， the prevalence of common diseases， the agronomic traits of tobacco， and the economic and chemical properties of tobacco.［Method］Field randomized block experiment was adopted， setting no field return+conventional application of tobacco compound fertilizer （CK）， conventional tobacco compound fertilizer+ 6 000 kg/hm2 barley straw return to field （T1）， conventional application of tobacco compound fertilizer+6 000 kg/hm2 corn straw return to the field （T2）， the soil chemical properties， agronomic properties， tobacco leaf yield and chemical properties after transplanting the tobacco plants were measured， and the occurrence of diseases were investigated.［Result］After T2 treatment， the soil pH， organic matter， alkaline nitrogen and available potassium content increased by 10.31%， 44.19%， 26.09% and 130.35% respectively compared with CK. T1 and T2 treatments promoted the agronomic traits of tobacco.The incidence and disease index of common mosaic disease and common mosaic disease were CK>T1>T2， and the incidence and disease index of black shank disease were CK>T2>T1;T1 and T2 treatments increased tobacco yield， output value and the proportion of topquality tobacco;the coordination of chemical components in C3F tobacco leaves was T2>T1>CK.［Conclusion］Returning barley and corn stalks to the field can improve soil fertility， improve the agronomic and chemical properties of tobacco leaves， reduce the prevalence of diseases， and is conducive to the formation of highquality， lightflavor fluecured tobacco.

Key words? Straw mulching;Soil nutrient;Agronomic traits;Tobacco;Growth;Disease

麗江煙葉被譽為云南清香型煙葉的代表，受到了行業和社會廣泛關注和認可，知名度和美譽度不斷提升，已成為“蘇煙”“芙蓉王”“黃金葉”等高端骨干卷煙品牌的重要原料支撐。近年來，高端骨干卷煙產品對麗江煙葉需求不斷增加，為滿足國內卷煙品牌需求，對麗江煙區原料保障提出了新的更高的要求。隨著我國植煙區大量使用化肥及降低配施有機肥比例，導致煙田土壤板結、結構性變差［1］，連年旋耕后土壤耕作層變薄、有機質含量降低［2］。土壤質量下降已成為制約烤煙生長的重要因素，當前采取土壤修復措施如秸稈還田、施用生物炭及微生物肥料等，在一定程度上讓植煙土壤養分供給煙株趨于平衡，可作為提升煙葉品質的重要措施［3］。

前人研究主要集中于不同作物秸稈類型、還田量、耕作方式對植煙土壤肥力和煙草品質的影響，如油菜秸稈配施減氮肥對土壤肥力和煙葉品質的影響［4-5］、小麥秸稈及其生物炭對土壤的改良效應［6］、不同秸稈還田后土壤物理性狀和化 學性質變化［7-8］、不同耕作方式秸稈還田后植煙土壤理化性質變化［9-10］、腐熟玉米和小麥秸稈對酸性植煙土壤養分改良和煙草質量的影響［11-13］、纖維素降解菌促腐還田秸稈改良土壤［14］、秸稈還田對真菌群落多樣性的影響［15］等方面開展了大量研究，但大麥、玉米秸稈還田對酸性土壤化學性質改良、主要病害發生、煙葉化學性狀的影響較為鮮見。

我國具有充足的玉米秸稈資源，秸稈常將其經粉碎顆?；筮€田，其與土壤接觸融合率高、腐解速率快和養分釋放率高，在快速培肥方面具有重大潛力，在煙草的大田生產中具有良好的應用推廣前景［2］。該研究以粉碎的大麥、 玉米秸稈為研究對象，研究大麥、玉米秸稈還田對植煙土壤養分、常發性病害發生流行、煙草農藝性狀、煙葉經濟和化學性狀的影響，為云南麗江金沙江流域合理使用秸稈還田提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗時間及地點

試驗于2020年10月至2022年10月，試驗地位于云南省麗江市玉龍縣石鼓鎮新華村委會河南下組（99°57′33″E，26°55′54″N，海拔1 854 m）。試驗前土壤pH 5.38，有機質36.1 g/kg，水解性氮143.3 mg/kg，有效磷67.8 mg/kg，速效鉀298 mg/kg，全氮1.85 g/kg，全磷1.26 g/kg，全鉀16.4 g/kg，氯離子8.62 mg/kg。

1.2 試驗設計

采用完全隨機區組試驗，設3個處理，3次重復，試驗處理分別為不還田+常規煙草復合肥（CK）、常規煙草復合肥+6 000 kg/hm2大麥秸稈還田（T1）、常規煙草復合肥+6 000 kg/hm2玉米秸稈還田（T2）。秸稈還田方式為前茬作物大麥、玉米的秸稈經機械或人工粉碎，在煙草移栽前按6 000 kg/hm2在各田間試驗小區均勻拋撒地面后，將秸稈翻埋入土或用土覆蓋還田，并用旋耕機將其與0～20 cm土層土壤均勻攪拌。供試烤煙品種為云煙87。常規煙草復合肥為和得利煙草專用復合肥（N-P2O5-K2O=12.5 ∶ 0 ∶ 33.5，總養分≥46%，硝態氮占總氮百分率≥60%，1 500 kg/hm2，云南云之葉生物技術有限公司），株距0.6 m，行距1.2 m，四周設保護行。以上試驗的田間種植與管理按照麗江市煙葉標準化生產技術方法進行。

1.3 測試指標和方法

1.3.1??? 土壤樣品化學性質測定。

各處理在煙株移栽前、后（栽前取樣位置附近）統一采集0～30 cm的耕層土樣5份，采用五點取樣法，各1 kg。取樣后土樣放在室內陰涼通風處攤平，去除植物根系、碎石等雜物，土樣風干后以四分法對角取2份，若樣品仍大于1 kg，按上述步驟繼續四分，直至樣品重約1 kg，測定土壤理化性質。pH參照《土壤pH的測定》（NY/T 1377—2007）測定，有機質含量參照《土壤檢測 第6部分：土壤有機質的測定》（NY/T 1121.6—2006）測定，堿解氮含量參照《森林土壤氮的測定》（LY/T 1228—2015）測定，有效磷含量參照《土壤檢測 第7部分：土壤有效磷的測定》（NY/T 1121.7—2014）測定，速效鉀含量參照《土壤速效鉀和緩效鉀含量的測定》（NY/T 889—2004）測定，氯離子含量參照《土壤氯離子含量的測定》（NY/T 1378—2007）中硝酸銀滴定法測定。

1.3.2??? 煙株農藝性狀測定。

參照 YC/T 142—2010于煙草成熟期隨機測定各試驗小區20株，測定煙草株高、葉片數、莖圍、最大葉長和最大葉寬等農藝性狀。

1.3.3??? 氣候斑點病、普通花葉病和黑脛病發病情況調查。

在煙草的旺長期于田間調查煙草氣候斑點病、普通花葉病和黑脛病發病情況，采用各試驗小區普查方式并依照GB/T 23222—2008《煙草病蟲害分級調查方法》，對不同處理試驗小區調查，統計并計算氣候斑點病、普通花葉病和黑脛病發病率和病情指數。發病率=病葉（株）數/調查總葉（株）數×100%；病情指數=∑［病級數×該級病葉（株）數］/［最高病級數×調查總葉（株）數］×100。

1.3.4??? 煙葉產量和產值分析。

不同處理各煙葉樣品分試驗小區單獨采收、烘烤煙葉，記錄各小區產量、產值、上等煙比例等，計算單位面積產量、產值、上中等煙比例等。

1.3.5??? 不同處理烤后C3F煙葉化學性狀測定。

在煙葉采烤、分級后， 收集不同處理的C3F煙葉各取1 kg，測定總煙堿含量（按照YC/T 468—2013）、總糖和還原糖含量（按照YC/T 159—2019）、總氮含量（按照YC/T 161—2002）、氯離子含量（按照YC/T 162—2011）、pH（按照YC/T 222—2007）、石油醚提取物含量（按照YC/T 176—2003）并計算糖堿比和兩糖比。

1.4 數據分析

以Excel 2016和IBM SPSS Statistics 21對試驗數據進行統計分析，采用Duncan法進行顯著性分析，以Origin 2019進行圖表制作，圖表中的數據為均值±標準誤。

2 結果與分析

2.1 不同處理對土壤化學性質的影響

由圖1可知，不同處理間土壤化學性質具有明顯差異。T2處理后pH、有機質、堿解氮和速效鉀含量分別為7.49、44.7 g/kg、174.0 mg/kg、592.0 mg/kg，較CK分別增加了10.31%、44.19%、26.09%和130.35%，速效磷和氯離子含量分別為33.5和5.27 mg/kg，較CK分別減少了54.48%和25.04%；T1處理后pH、有機質、堿解氮和速效鉀含量分別為6.83、39.8 g/kg、141.9 mg/kg、481.0 mg/kg，較CK分別增加了0.59%、28.39%、2.83%和87.16%，速效磷和氯離子含量分別為46.3和5.75 mg/kg，較CK分別減少了37.09%和18.21%。由此可見，以大麥、玉米秸稈粉碎后翻埋入土可提高土壤供肥能力。

2.2 不同處理對煙株農藝性狀的影響

由圖2可知，大麥、玉米秸稈還田對煙草成熟期的農藝性狀有明顯影響。T2處理后煙草的株高、莖圍、最大葉長、最大葉寬和葉片數分別為137.6、8.9、76.5、28.4 cm和20.8片，較CK分別提高了692%、8.54%、4.08%、10.08%和8.90%；T1處理后煙草的株高、莖圍、最大葉長、最大葉寬和葉片數分別為135.2、8.7、741、26.3 cm和20.6片，較CK分別提高了5.05%、6.10%、0.82%、1.94%和7.85%。由此可見，以大麥、玉米秸稈粉碎后翻埋入土可促進煙草的農藝性狀。

2.3 自然狀態下田間病害調查

除氣候斑點病屬于生理性病害外，黑脛病和普通花葉病都可以通過土壤進行傳染危害。由表1可知，田間氣候斑點病的發病率和病情指數表現為CK＞T1＞T2，普通花葉病的發病率和病情指數均表現為CK＞T1＞T2，黑脛病的發病率和病情指數均表現為CK＞T2＞T1。由此可見，以大麥、玉米秸稈粉碎秸稈還田對降低氣候斑點病、普通花葉病和黑脛病的發病率和病情指數有一定作用效果。

2.4 不同處理下煙草經濟性狀

從不同處理下煙草經濟性狀（表2）可以看出，秸稈還田能提高煙草產量、產值、單葉重、中等煙比例和上等煙比例。T2處理表現最佳，T2處理后煙草產量、產值、上等煙比例、中等煙比例和單葉重較CK分別提高了8.59%、6.06%、3.20%、14.10%和4.88%，T1處理較CK分別提高了5.23%、4.16%、1.30%、7.36%和2.44%。

2.5 不同處理下煙草化學性狀

由表3可知，不同處理間煙草烤后的化學性狀具有明顯差異。T2處理后總糖、還原糖、總氮、鉀、糖堿比、兩糖比較CK分別提高了1364%、2125%、13.24%、50.00%、42.34%和6.85%；T1處理后總糖、還原糖、鉀、糖堿比、兩糖比較CK分別提高了152%、292%、58.09%、54.44%和1.37%。由圖3可知，不同處理對烤后C3F煙葉的pH差異不顯著，對石油醚提取物含量差異顯著，T2、T1處理較CK分別提高了18.75%和1458%。不同處理煙葉化學成分協調性表現為T2>T1>CK，表明大麥、玉米秸稈粉碎后翻埋入土可促進煙草的化學性狀，提高石油醚提取物含量，提升煙葉香味，利于生產出優質烤煙。

3 討論與結論

作物生長發育需要適宜的土壤環境，作物產量與土壤環境密切相關［9］。該研究結果表明大麥、玉米秸稈還田可明顯提高土壤供肥能力，促進煙草的農藝性狀，這與譚慧等［16-17］的研究結果相符。前人研究發現通過秸稈還田可增加土壤有機質含量，影響團聚體分布并提高團聚體穩定性［1］，而秸稈還田同時配合施用氮磷鉀肥對提高土壤有機質含量效果最顯著，且粉碎翻壓還田處理的方式更適宜于烤煙生長［18］。湯浪濤等［4，11，13，19］研究表明秸稈還田可以增加烤后煙葉產量及產值，改善烤煙質量，該研究結果與其結果相一致，大麥、玉米秸稈還田明顯提高了烤煙的產量與產值。

該研究表明，大麥、玉米秸稈翻壓還田后一定程度上降低了后茬作物煙草氣候斑點病、普通花葉病和黑脛病的發生；有研究發現秸稈腐解過程中的代謝產物對煙草病菌有抑制作用，直接影響煙草病原菌對煙株的侵染作用［20］，秸稈科學還田還對農作物抗土傳病害有著積極的影響［21］。此外，秸稈還田可提高煙葉經濟性狀，促進煙葉的化學性狀，提高石油醚提取物含量，提升煙葉香味，利于優質清香型烤煙形成，這與曾宇等［11，13，22］的研究結果相一致，表明秸稈還田后促進煙株干物質積累、改善煙葉物理特性和化學成分協調性。該研究探究了大麥、玉米秸稈還田對土壤化學性質、煙草農藝性狀和煙葉化學性狀的影響，但是篩選優質還田秸稈類型、方式以及對秸稈內在化學物質分析、干物質積累與分配等方面仍有待于進一步研究。

參考文獻

［1］? 薄國棟，張繼光，申國明，等.秸稈還田對植煙土壤有機質及團聚體特征的影響［J］.中國煙草科學，2014，35（3）：12-16.

［2］ 董建新.耕作方式和秸稈顆?；€田對植煙土壤質量提升機制研究［D］.北京：中國農業科學院，2020.

［3］ 牛桂言，邵惠芳，朱金峰，等.我國植煙土壤修復的研究進展［J］.中國農業科技導報，2017，19（3）：115-122.

［4］ 湯浪濤.秸稈還田對植煙土壤肥力及煙草生長、產質量的影響［D］.長沙：湖南農業大學，2010.

［5］ 王育軍.云南典型煙區植煙土壤養分狀況評價及減氮增效研究［D］.長沙：湖南農業大學，2015.

［6］ 王毅.小麥秸稈及其生物炭對山東煙區植煙潮褐土的改良效應研究［D］.北京：中國農業科學院，2020.

［7］ 朱法亮.秸稈還田對植煙土壤性狀和烤煙產質量的影響［D］.長沙：湖南農業大學，2010.

［8］ 田育天，李湘偉，謝新喬，等.秸稈還田對云南典型煙區土壤物理性狀的影響［J］.土壤，2019，51（5）：964-969.

［9］ 蘆偉龍.耕作方式與秸稈還田量對植煙土壤理化性質及烤煙生長的影響［D］.北京：中國農業科學院，2019.

［10］? 羅付香，林超文，龐良玉，等.不同耕作和覆蓋對煙草產值及土壤質量的影響［J］.西南農業學報，2014，27（1）：82-86.

［11］ 曾宇，符云鵬，葉協鋒，等.煙田施用腐熟小麥秸稈對烤煙產質量的影響［J］.中國煙草科學，2014，35（5）：40-44.

［12］ 韓秋靜，趙世民，馬君紅，等.秸稈還田對洛陽植煙區黃土質褐土碳庫及煙葉經濟性狀的影響［J］.煙草科技，2019，52（7）：18-26.

［13］ 吳岳庭，李海平，丁夢嬌，等.玉米秸稈還田方式對酸性植煙土壤肥力及煙葉產值的影響［J］.西南農業學報，2021，34（2）：320-325.

［14］ 丁夢嬌.酸性植煙土壤有機碳特征及其腐解調控研究［D］.長沙：湖南農業大學，2019.

［15］ 薄國棟，申國明，張繼光，等.秸稈還田對植煙土壤養分及真菌群落多樣性的影響［J］.土壤通報，2016，47（1）：137-142.

［16］ 譚慧，彭五星，向必坤，等.炭化煙草秸稈還田對連作植煙土壤及烤煙生長發育的影響［J］.土壤，2018，50（4）：726-731.

［17］ 嚴紅星.綠肥、稻草還田對植煙土壤有機質的影響［D］.長沙：湖南農業大學，2018.

［18］ 楊幸軍.秸稈還田對土壤微生態環境和煙葉品質的影響［D］.長沙：湖南農業大學，2015.

［19］ 文志強，林阿典，廖卿，等.秸稈還田與客土改良酸性植煙土壤及提升煙葉產質量的效果［J］.福建農業學報，2020，35（6）：649-656.

［20］ 陳麗鵑.煙田秸稈腐解特性及其對土壤微生物和煙草疫霉菌的影響研究［D］.長沙：湖南農業大學，2021.

［21］ 陳麗鵑，周冀衡，陳閨，等.秸稈還田對作物土傳病害的影響及作用機制研究進展［J］.作物研究，2018，32（6）：535-540.

［22］ 敖金成，羅華元，張曉龍，等.玉米秸稈還田方式對初烤煙葉品質及土壤肥力的影響［J］.浙江農業學報，2015，27（8）：1456-1461.

基金項目?? 中國煙草總公司云南省煙草科技計劃項目（202053000024-1019）。

作者簡介?? 羅優（1995—），男，貴州銅仁人，助理農藝師，碩士，從事煙草病蟲害防治研究。

通信作者，高級農藝師，從事煙草科研項目管理工作及煙草栽培研究。