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福建省植烟土壤改良与烟叶“提质控碱”技术

2003年12月05日 来源:《2003年全国烟叶生产技术研讨会》 作者:
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  土壤和营养是烟叶生产的基础。近年来,我省加快烤烟平衡施肥项目研究成果的转化,以烤烟营养平衡调控为中心,初步建立起植烟土壤改良和烟叶“提质控碱”等技术体系,为我省优质烟叶开发奠定技术基础。   一、植烟土壤改良情况   (一)石灰或白云石粉调节土壤酸度   由于长期实行水旱轮作及施用酸性肥料等,我省烟区土壤酸性普遍偏强,据对全省1745份土壤样品调查,pH平均值为4.99,低于烤烟生产适宜的pH值5.5-6.5,土壤偏酸成为制约我省优质烟叶生产的障碍因子之一。上世纪90年代初,我省开始使用石灰对植烟土壤酸度进行调节。1996年在邵武市“国际型优质烟叶开发”过程中,逐步建立和完善施用石灰调节土壤酸度技术,1999年在全省大面积推广。2000年开始,我省逐步采用白云石粉替代石灰进行改良土壤。2003年全省推广石灰或白云石粉37.6万亩(历年情况见表1)。在推广土壤酸度调节技术的同时,我省逐步限制和减少K2SO4等酸性肥料的施用,缓解土壤酸化的进程。

  近年来对植烟土壤酸度调节试验表明:⑴适量施用石灰可促进土壤中NH4-N转化为NO3-N,可降低土壤中交换性铁、铝和有效锰含量;⑵土壤中放线菌、好气性纤维分解菌、亚硝化细菌数量明显增多,真菌数量减少,脲酶、蛋白酶活性增强;⑶采用石灰改良土壤后,烟苗早生快发,根系发达,光合速率提高,有效叶片数增加,烟株抗病性增强,花叶病和黑胫病发病率下降,烟叶的产量和质量效益明显提高。   石灰施用量根据烟田土壤酸度而定,一般亩施用量60-100kg,白云石粉亩施用量为100kg,采用撒施的办法,在耕地前撒施50%,耕地后整畦前再撒施50%。石灰用量一般一次不超过200kg/亩,用量过多会影响烟株对钾、镁的吸收,而且会引起烟株缺硼;同时,石灰过量使土壤有机质矿化作用加强,土壤后期供氮能力提高,影响烟叶成熟落黄。施用石灰调节土壤酸度具有一定后效,通常是隔年施用。目前,我省主要采用白云石粉(主要成分是碳酸钙镁[CaMg(CO32])调节土壤酸度,白云石粉中和土壤酸度的能力较缓和持久,并具有缓解烟株缺镁症状的功效,能够避免大量施用石灰造成Ca、K、Mg离子秸抗和土壤板结等弊端。   (二)稻草还田   我省烟区人多地少,烟田难以实行休耕养地。长期以来,烟区土壤复种指数较高,有机肥施用量较少,烟区土壤理化性质劣变,团粒结构被破坏,养分含量不平衡,中、微量元素亏缺,有益微生物群落减少,微生物活性下降,根茎性病害加剧。因此,在2001年度烟叶生产中,我省根据“稻-烟”轮作的特点,大力推广稻草还田技术,改良植烟土壤的理化性质,做到“用地”与“养地”相结合,当年推广稻草还田8万亩。2002年推广18.5万亩,占总种烟面积的22%,2003年推广29.5万亩,占总种烟面积的36%。   晚稻收割后直接用鲜稻草还田能够明显改善植烟土壤理化性状,主要表现在以下三方面:⑴土壤水稳性团粒明显增加,土壤保水和通气性能明显改善;⑵鲜稻草施入土壤后,为微生物提供了碳源,微生物活动增强,土壤酶活性也明显提高;⑶稻草还田并经过淹水浸泡后,土壤中致病菌数量减少,烟田根茎性病害明显减轻。   稻草还田的方法为:晚稻收割后,将鲜稻草切割2-3段均匀撒在田间,用旋耕机将稻草与土壤混合,保持田间水分,约1个月后让水分自然落干,然后进行翻耕晒白。在稻草还田时,适量施用石灰中和稻草分解产生的有机酸,加快稻草的腐解。一般稻草还田数量为本田块稻草的50-100%。   二、土壤改良试验研究情况   为了探讨石灰和白云石粉调节土壤酸度、稻草还田的作用机理,我司与福建农林大学合作,积极开展植烟土壤改良试验研究工作。   (一)酸性植烟土壤施用石灰的后效的研究   采用盆栽试验,每千克风干土施石灰数量设7个水平,即不施石灰(L0)、0.2g(L1)、0.4g(L2)、0.6g(L3)、1.0g(L4)、1.5g(L5)、2.5g(L6)。采取烟-稻-烟-稻-烟五季轮作。   1、施用石灰对烟稻轮作土壤pH变化的影响   在第一季作物种植前,施用石灰土壤pH调节为5.00-8.30,通过5季烟稻轮作后,土壤pH降至4.19-5.72(图1)。从各季种植烤烟的结果得出,第一季种植烤烟后各处理土壤pH值下降0.50-1.65个单位,第三季种植烤烟后下降0.28-0.66个单位,第五季种植烤烟后下降0.10-0.45个单位。每公斤土壤施用石灰0.2-0.4g的处理(L1、L2),在第三季烤烟收获后土壤pH值与对照(L0)相近,而每千克土壤施用石灰0.6-2.5g的处理(L3、L4、L5、L6),在第五季烤烟收获后土壤pH值仍比对照高0.13-1.53个单位,表明施用适量石灰对防止植烟土壤酸化有明显后效。

  2、酸性土壤施用石灰对烤烟生长的影响   试验结果表明,每千克土壤施石灰0.2-0.4g,对当季烤烟生产有利,过多施用石灰则对烤烟生长产生不良影响。从石灰施用的后效来看,每千克土壤施用石灰0.2g,对第3季种植烤烟无明显后效,而每千克土壤施石灰0.4-1.0g的后效明显。从烤烟营养学特点和养分离子间互作效应来看,施用石灰以隔季适量施用为宜。   (二)施用石灰、白云石粉对土壤微生物区系的影响   酸性植烟土壤施用石灰和白云石粉对土壤微生物区系产生明显影响(见表2)。施用石灰和白云石粉明显能够提高土壤中纤维分解菌和放线菌的数量,其中纤维分解菌分别比对照提高15.6倍和243.3倍,土壤纤维分解菌的增加有利于土壤中有机纤维物质的分解,放线菌是异养活动的微生物,对有机质具有较强的分解能力,并产生多种抗生素类的物质,有利于烟株增强抗病力。施石灰和白云石粉的土壤中细菌和真菌数量只有对照处理的40-60%左右,对减轻烟株的真菌和细菌性病害有积极作用;在相同施用量的情况下,石灰降低真菌和细菌性病害效果更为明显。

  (三)稻草还田定位试验   试验设3个处理:鲜稻草还田、稻草烧碳还田、对照,试验时间3年,即2000-2002年。试验结果表明:鲜稻草还田对土壤物理性状有明显改善,有利于土壤团粒结构的形成,土壤容量比对照减少15.6%(见表3),稻草烧炭还田效果不明显。从根系发育情况看,鲜稻草还田和稻草烧炭还田在采收上部叶时烟株的根量都大于对照(见表4),鲜稻草还田效果更明显。因此,鲜稻草还田对促进植烟土壤养分均衡供应和提高烟株耐熟性方面有积极的作用。试验结果还表明,鲜稻草还田对降低根茎性病害和缓解缺素症状方面有一定效果。

  (四)施用石灰和废菌棒对烤烟生长的影响   根据我省部分烟区袋栽食用菌较多的情况,充分利用袋栽食用菌的废菌棒有机质含量高的特点,采用废菌棒配合石灰进行土壤改良。研究结果表明:施用石灰和废菌棒具有明显的改土培肥效果,可提高烤烟下部叶、中部叶的单叶重(见表5),烤烟亩产量比对照增加45.18%,产值提高46.97%(见表6)。

  三、烟叶“提质控碱”技术   2002年,我省全面实施烟叶“提质控碱”工程,在“提高上部叶可用性、缩小等级之间质量差距”上取得初步成效,也使我省上部叶烟碱偏高的不利局面得到根本扭转。   (一)主要成效   1、优质烟叶长相特征比较突出。一是烟株营养比较协调,大部分属中棵型烟株,长势均衡一致,烟叶落黄层次分明;二是留叶数较往年增加2-4片,大部分烟株有效叶数在18-20片,有的甚至达20片以上;三是植株明显增高(打顶后茎高达1.0-1.2m),顶叶开面,厚薄适中,叶色正常;四是花叶病明显减轻。   2、烟叶内外在质量更趋协调。化验结果表明:全省烟叶烟碱平均含量为2.12%,同比下降0.78个百分点,其中,B2F为3.18%、同比下降0.88个百分点,总糖为29.9%,还原糖为23.9%,烟叶内在化学成份更趋协调。同时,上部叶颜色深、叶片厚、组织结构紧密的问题得到较好解决。   3、工业可用性明显提高。福建风格优质烟叶评吸结果是:香气纯正、飘逸、细腻、劲头适中、杂气少、上部叶品质特征中部化(严格意义上说是上部叶与中部叶质量差距正在缩小)。一些重点客户认为去年福建烟叶较好地体现了“清香型风格”。   4、上部烟叶销售形势明显好转。因为上部叶烟碱含量下降,工业可用性明显的原因,去年烟叶销售方面呈现出一个新特点,就是往年市场上滞销的B3F、B4F等级烟叶受到工厂青睐,有效地化解了烟叶等级结构的矛盾,为我省烟叶销售赢得了主动权。   (二)关键技术   烟叶“提质控碱”是一项系统工程,是多项技术综合应用的结果。我们紧紧围绕“控碱、增香”两个目标,加快一些实用技术的集成和推广步伐。一是大力推广漂浮育苗技术。去年全省推广面积达27.8万亩,占种烟面积34%,今年推广49万亩,占60%。二是大力推广土壤改良技术。三是全面落实氮肥控制技术,K326亩施纯氮量控制在8-8.5Kg,CB-1控制在6-6.5Kg,比往年降低0.5-1.0Kg。四是大力推广使用硝酸钾。去年全省推广5780吨,平均亩用量7.2kg。今年推广7500吨,平均亩施用量9kg。五是适当提高种植密度。行距控制1.2m,株距控制0.50m,确保亩栽烟1100株以上。六是全面推广见花打顶技术。七是加快普及成熟采收和三段式烘烤技术,重点解决下部叶过熟采、上部叶欠熟采、烤房装烟过密和烘烤排湿不当等问题。八是加强

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