绿肥压青对植烟土壤改良研究进展

来源:用户上传      作者:潘周云 包正元 田景先陈杰

　　摘 要：该文分析了绿肥压青技术中不同绿肥品种、翻压量、翻压方式、翻压时期对植烟土壤改良的影响，以及分析了绿肥压青对烤烟产质量的影响，为烤烟生产提供参考借鉴。
　　关键词：绿肥压青;植烟土壤;改良
　　中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）16-0115-03
　　烤烟是我国农村经济发展的支柱产业之一，也是助农增收脱贫最直接有效的产业，全国烤烟常年种植面积约110万hm2[1]。植烟土壤是烤烟生长重要的生态因素之一，适宜的土壤环境是优质烟叶生长发育、风格特色彰显、品质形成的重要基础[2]。当前，大部分烟区受到可耕作植烟土壤资源减少、植烟土壤连年种植、大量施用化学肥料、烤后烟秆及病残叶清理不及时、缺乏有效的养地机制等因素的制约，导致植烟土壤肥力不断下降，烤烟常见病害如根腐病、黑胫病、青枯病、叶斑病等频发，从而影响了烤烟生产的可持续发展[3-5]。
　　绿肥压青是通过直接或异地翻犁、堆沤等方式将绿色植物体归还到大田的过程，主要起到提供有机养分、替代部分化肥、改善土壤结构、改善生态环境、固氮、吸碳以及节能减耗等作用[6]。
　　烤烟生产的高质量发展离不开高质量的基本烟田建设。自2012年以来，国土资源部对全国高标准农田进行了规划编制，将集中连片、设施配套、高产稳产、生态良好、旱涝保收、与现代农业生产和经营方式相适应的高标准基本农田作为规划目标[7]。国家烟草专卖局亦将启动行业植烟土壤保育重大专项，提出通过增施有机肥、秸秆还田、绿肥压青种植及改善植烟土壤耕作条件等技术研究，着力在植烟土壤保育及改良创新上寻求突破[8]。许多学者[9-12]围绕绿肥压青对植烟土壤理化性质、有机质含量的提升、有毒重金属吸收、有益微生物及土壤微生态改善等进行了大量的研究，这些成果进一步丰富了绿肥压青对植烟土壤保育改良的技术措施。本文拟对我国绿肥压青在植烟土壤保育及改良的应用成果进行综述，以期为优质烟叶生产提供参考。
　　1 绿肥压青
　　绿肥是利用豆科、禾本科、十字花科、菊科等绿色植物体，通过机械及人工翻压堆沤等方式使植物体发酵、大部分养分直接分解于土壤中，使土壤有效氮、有效磷、速效钾等养分含量都有了大幅度的提高，进而有效地提高了土壤肥力[13]。在我国传统农业中，绿肥种植具有悠久的历史，北魏末年《齐民要术》系统记载了绿肥栽培及其培肥技术要点，重点强调土壤陪肥，土地用養结合等耕作制度思想[14]。我国区域辽阔，绿肥种质资源丰富，绿肥种植方式多样，按栽培季节可分为春、夏、秋、冬不同季节种植，按生育期长短可分一年生和多年生，按用途可分为绿肥作物和兼用绿肥作物，按植物学可分为豆科、禾本科、十字花科、菊科等，按种植模式可分为间作、套作、轮作等不同方式。绿肥生长达到一定采收阶段后，先将其茎叶切成10～20cm长，然后撒在地面或施在沟里，随后翻耕入土壤中，腐熟后便可为下季作物提供营养，但绿肥作物成熟度、含氮量、土壤水分、温度及酸碱度等也会不同程度的影响其分解，进而影响肥料效益[15-16]。
　　2 绿肥压青对植烟土壤改良的影响
　　2.1 绿肥品种 不同的绿肥品种因生长发育、营养含量、个体大小、翻压时期、种植方式等差异，均直接或间接影响植烟土壤的肥力水平。一般地上绿色体还田量从高到低排序依次为禾本科>苋科>菊科>豆科>十字花科[17];赵炯平等[18]对光叶紫花苕、箭舌豌豆、紫云英、普通黑麦草、冬牧70、满园花等6种绿肥品种进行翻压，结果表明，普通黑麦草对土壤有机质的提升幅度最大，箭舌豌豆对土壤碱解氮和有效磷的提高幅度最大，紫云英对土壤速效钾的提升幅度最大;禾本科绿肥对土壤有机质的提高效果较好，豆科绿肥提高土壤碱解氮、有效磷和速效钾的效果最好。扈强等[19]研究表明：毛苕和黑麦草2种绿肥翻压均能显著降低烟田土壤的容重，增加土壤速效钾含量，提高田间鲜叶和烤后烟叶钾含量，综合分析以毛苕翻压优于黑麦草翻压。许多研究表明[20-22]，豆科绿肥作物通过固氮作用吸收积累空气中的氮，从而有效提高植烟土壤有效氮含量，禾本科绿肥作物碳氮比含量较高，须根系发达，翻压后对增加植烟土壤有机质含量具有显著效果，十字花科绿肥作物与豆科绿肥作物间作不仅有利于豆科绿肥作物固定空气中的氮，促进十字花科作物的生长发育;而且十字花科绿肥作物通过根系分泌物进一步活化植烟土壤中的难溶性磷、难溶性钾等肥料养分，促进豆科作物植株吸收再利用，弥补不同作物间时空差异和互作优势。
　　2.2 翻压量 植烟土壤的改良是一个长期性的过程，不同的翻压量不仅影响当前的土壤肥力水平，而且对后茬作物的生长发育具有重大的影响。杜威等[23]对绿肥压青与冬闲处理相比，长期进行绿肥压青能显著提高植烟土壤中有机碳、全氮和碱解氮等养分含量。李正等[24]研究表明：连年翻压绿肥后土壤微生物生长活跃，植烟土壤微生物C、N含量以及土壤中C、N含量显著提升，并且这种趋势随着翻压年限的增加而增加。刘佳等[25]认为增加翻压量可以显著提高毛叶苕子碳、氮、磷、钾的释放速率。佀国涵等[26]研究表明，持续翻压绿肥可增加土壤中7mm以上的团聚体数量，降低1mm以下的团聚体含量，土层10cm处的土壤紧实度得到了有效降低。刘宏、覃勇、牛玉德等[27-29]研究认为，植烟土壤翻压量应控制在15000～30000kg/hm2较为适宜，翻压量过少达不到预期效果，翻压量过大部分绿肥作物固氮作用不利于烤烟内在化学物质的协调性。
　　2.3 翻压方式 绿肥压青改良土壤是充分利用绿肥作物堆沤发酵的生物过程，适当的翻压方式及方法是充分发挥绿肥肥效的前提。敖文等[30]对种植绿肥翻压和不翻压进行比较发现，翻压下土壤全氮、全磷、有效磷、全钾、缓效钾、速效钾的含量分别增加0.24g/kg、0.05g/kg、2.80mg/kg、1.31g/kg、19.9mg/kg、8.71mg/kg，绿肥翻压还田后土壤有机质含量明显提高，土壤容重降低，pH值上升。杨蒙岭等[31]比较了单种紫云英、单种黑麦草，混播紫云英和黑麦草3种不同处理，结果显示，混播可显著提高土壤的有机质、全氮、土壤速效钾、速效磷、土壤中性磷酸酶和脲酶活性以及土壤微生物的碳、氮含量。郭云周等研究了等氮条件下绿肥压青及绿肥压青配施不同肥料用量，均有效地改善了土壤肥力水平[32]。当前，虽然针对不同种植方式、不同翻压处理等研究较多，但在绿肥压青过程中，主要借助大型农机具铧式犁、旋耕机等直接翻压，部分产区专用翻压机械装备较少，往往导致绿肥种植后不及时翻压或者翻压深度不够，绿肥植株利用率低，培肥效果差[33]。 　　2.4 翻压时期 在翻压过程中，应结合当地生产节令，适时的翻压方式及方法，才能进一步发挥绿肥的肥效。若翻压过早，绿肥作物本身生育期短，植株幼嫩，干物质积累不足，压青后植物体内主要以大量水分、碳水化合物等物质快速分解，有机养分释放时期较短;若翻压时期过迟，绿肥作物植株体内大部分以木质化或衰老，大部分养分已转移到生殖生长中心，茎叶养分含量相对较少，碳氮比值较大，在土壤中不易分解，养分释放及肥效较差。陈震等[34]对长江中下游8种绿肥作物生育进程、形态及产量比较发现，绿肥作物的生育期在180～241d，最长的是紫花苜蓿，最短的是紫云英，大部分绿肥作物盛花期在3月20日至5月10日，紫云英开花最早，紫花苜蓿开花最晚。常帅等[35]研究表明，冬牧70和大麦2种绿肥在翻压30d内养分腐解率和氮素释放率可达到80%以上，且大麦的腐解速率高于冬牧70的，而矿质营养元素的释放率低于冬牧70，以4月上旬翻压较为适宜。黄凯等[36]研究表明，在烤烟移栽前30d进行翻压，效果最好的是箭舌豌豆。翻压时期上，豆科绿肥如紫云英、苕子、紫花苜蓿、豌豆、绿豆、田菁等植物其盛花至谢花期干物质积累最大，最适宜翻压，禾本科绿肥如苏丹草、黑麦草、燕麦草等根系发达，碳氮比值大，适宜在抽穗期翻压，十字花科绿肥如油菜在上花下荚期根系达到最大生长空间，最适宜进行压青。对于间、套种绿肥作物的翻压时期，还需考虑好后茬作物的营养规律。
　　3 绿肥压青对烤烟产量和品质的影响
　　通常认为，烤烟根界微生态失调是引起连作障碍的主要因素，通过绿肥压青还田，不仅可以改善田间微生态，有利于缓解连作障碍[37]，而且进一步改善了烤烟生理生化活性，进而提高了产质量。孟玉山、罗华元等[38-39]研究认为，翻压绿肥可有效提高烟苗的叶绿素含量，气孔导度和蒸腾速率，净光合速率也略有提高。李河霖[40]研究认为，绿肥翻压能有效增加烟株的叶面积，毛叶苕子翻压烟叶颜色为深桔黄，整体外观质量表现最好，烟叶致香物质、香气质和香气量明显提高。邰守哲等[4]研究表明，绿肥压青还田可以显著改善烟草品种红花大金元和K326的农艺性状，增加总糖、含氮化合物等的含量，提高单位面积内产量和产值。齐耀程等[41]研究表明，冬牧70和紫云英2个品种绿肥压青后，烤烟产量分别较对照提高9.67%和3.53%，产值分别提高17.59%和10.75%。郭云周[42]对翻压等量绿肥（光叶紫花苕）和不同化肥减量进行比较后发现，与单施全量化肥处理比较，翻压绿肥15000kg/hm2，氮磷钾化肥减量15%的处理烤烟产量和产值最高，烤烟增产11.89%，增值14.35%。
　　4 小结与展望
　　现代烟草农业的可持续发展离不开高标准的烟田规划建设。植烟土壤保育及改良技术作为现代烟草农业转型升级的突破口，关系着烟草农业生产的兴衰成败。绿肥压青技术作为植烟土壤保育及改良技术体系之一，今后需要从以下方面进行更加深入广泛的研究：（1）我国绿肥种质资源丰富，有20个属26种500多个品种应用于生产，但针对植烟土壤改良及保育而选育或栽培推广应用的品种资源较少、推广应用盲目、播种管理较为粗放等情况，应根据不同烟区生态生产条件，选择优质的品种及适宜的栽培技术要点对进一步提升植烟土壤改良效果现实意义重大。（2）推广应用绿肥压青技术对植烟土壤改良的效果明显，但当前大部分烟区植烟土壤重茬较多，土壤用养意识缺乏，绿肥推广种植积极性不高等问题，需要烟草及相关部门合理制定基本烟田规划建设及土壤保育技术措施，加大植烟土壤休闲轮作及绿肥种植力度，不断提升植烟土壤肥力水平。（3）加大绿肥压青农用机械设备的研发力度。当前，我国大部分烟区主要以小型农机为主，翻犁很难铧破犁低层或达不到翻压厚度，影响绿肥肥效的充分发挥，因此，今后应针对绿肥压青技术各环节技术要点，研发关键生产机械化装备，提高绿肥压青技术推广模式。（4）创新绿肥压青技术推广体系推广应用，建立绿肥肥效推广应用模型，着重解决绿肥压青与减氮施肥技术、绿肥压青与绿色防控技术、绿肥压青与土地整理改良、绿肥压青与现代烟农信息技术等方向的相互融合，促进烟叶生产的高质量发展。
　　参考文献
　　[1]孙计平，吴照辉，李雪君，等.21世纪中国烤烟种植区域及主栽品种变化分析[J].中国烟草科学，2016，37（03）：86-92.
　　[2]李晓婷，张静，吕凯，等.云南省植烟土壤理化性状及其相關性研究[J].西南大学学报（自然科学版），2018，40（10）：1-11.
　　[3]蒋利明.植烟土壤保育及改良技术的研究进展[J].农村经济与科技，2017，28（12）：31，33.
　　[4]邰守哲，李觅，朱山，等.绿肥不同施用量对烤烟产质量的影响[J].现代农业科技，2012（21）：9-10.
　　[5]秦钟立，秦松，刘洪斌.贵州省植烟区土壤pH值和养分空间变异特征的研究[J].土壤通报，2007（06）：1046-1051.
　　[6]曹卫东，包兴国，徐昌旭，等.中国绿肥科研60年回顾与未来展望[J].植物营养与肥料学报，2017，23（06）：1450-1461.
　　[7]曹茸.农业农村部部署全国高标准农田建设规划编制工作[J].山西农经，2019（05）：7.
　　[8]郭亚利，刘锦华，王仕海.植烟土壤保育及改良技术的研究进展[J].贵州农业科学，2016，44（04）：79-85.
　　[9]林叶春，李雨，陈伟，等.绿肥压青对喀斯特地区植烟土壤细菌群落特征的影响[J].中国土壤与肥料，2018（03）：161-167.
　　[10]农世英，林北森，韦学平.绿肥压青对植烟土壤理化性状及养分的影响研究初报[A]//广西烟草学会：广西烟草学会2007年度学术年会论文集[C].广西烟草学会，2008：5.
　　[11]王中美.绿肥对植烟土壤培肥效应及烤烟产质量的影响[D].长沙：湖南农业大学，2007. 　　[12]程会丹，聂军，鲁艳红，等.绿肥对土壤有机碳含量、质量及稳定性影响的研究进展[J].湖南农业科学，2018（08）：119-122.
　　[13]曹卫东.绿肥在现代农业发展中的探索与实践[M].北京：中国农业出版社，2011.
　　[14]焦彬.论我国绿肥的历史演变及其应用[J].中国农史，1984（01）：54-57.
　　[15]曾莎，张炼，张玉平.绿肥生产应用现状及绿肥还田研究进展[J].湖南农业科学，2017（09）：132-134.
　　[16]李子双，廉晓娟，王薇，等.我国绿肥的研究进展[J].草业科学，2013，30（07）：1135-1140.
　　[17]王晓军，于凤芝，宿庆瑞，等.不同绿肥品种综合利用价值的比较[J].黑龙江农业科学，2010（06）：55-57.
　　[18]赵炯平.不同种类绿肥翻压对植烟土壤理化性状的影响[A]//中国烟草学会2016年度优秀论文汇编——烟草农业主题[C].中国烟草学会，2016：5.
　　[19]扈强，石锦辉，王寒，等.不同绿肥翻压对陕南烤烟土壤和烟叶钾营养、农艺性状及经济性状的影响[J].安徽农学通报，2015，21（10）：58-61.
　　[20]牛桂言，邵惠芳，朱金峰，等.我国植烟土壤修复的研究进展[J].中国农业科技导报，2017，19（03）：115-122.
　　[21]赵炯平，邓小华，江智敏，等.不同绿肥翻压还土后植烟土壤主要养分动态变化[J].作物研究，2015，29（02）：161-165.
　　[22]邓小华，石楠，周米良，等.不同种类绿肥翻压对植烟土壤理化性状的影响[J].烟草科技，2015，48（02）：7-10，20.
　　[23]杜威，王紫泉，和文祥，等.豆科绿肥对渭北旱塬土壤养分及生态化学计量学特征影响[J].土壤学报，2017，54（04）：999-1008.
　　[24]李正，刘国顺，叶协锋，等.绿肥翻压年限对植烟土壤微生物量C、N和土壤C、N的影响[J].江西农业学报，2010，22（04）：62-65，68.
　　[25]刘佳，张杰，秦文婧，等.红壤旱地毛叶苕子不同翻压量下腐解及养分释放特征[J].草业学报，2016，25（10）：66-76.
　　[26]佀国涵，赵书军，王瑞，等.连年翻压绿肥对植烟土壤物理及生物性状的影响[J].植物营养与肥料学报，2014，20（04）：905-912.
　　[27]刘宏，张英华，臧传江，等.冬牧70绿肥翻压模式对烤烟产量与质量的影响[J].农技服务，2016，33（02）：65-67.
　　[28]覃勇，杨丽丽，邓小华，等.绿肥还田量对烤烟生长发育和产质量的影响[J].天津农业科学，2015，21（02）：119-122.
　　[29]牛玉德，王国良，李金峰，等.绿肥类型和翻压还田量对汉中烟叶产量·产值的影响[J].安徽农业科学，2016，44（18）：103-106.
　　[30]敖文，温三明，尹显高.绿肥翻压还田对土壤理化性状的影响[J].基层农技推广，2018，6（05）：33-35.
　　[31]杨蒙岭，蒋豪，顾勇，等.绿肥不同栽培模式对冬闲期植烟土壤的影响[J].西南农业学报，2018，31（08）：1751-1757.
　　[32]郭云周，尹小怀，雷素芬，等.等氮条件下烟草化肥绿肥合理配施初探[J].西南农业学报，2010，23（06）：1930-1934.
　　[33]吴惠昌，游兆延，高学梅，等.我国绿肥生产机械发展探讨及对策建议[J].中国农机化学报，2017，38（11）：24-29.
　　[34]陈震，还静，管永祥，等.长江下游农区不同豆科绿肥作物生育进程.形态及产量性状比较[J].安徽农业科学，2018，46（30）：149-151，154.
　　[35]常帅，闫慧峰，杨举田，等.兩种禾本科冬绿肥生长规律及腐解特征比较[J].中国土壤与肥料，2015（01）：101-105.
　　[36]黄凯.箭舌碗豆不同翻压期对金神农烤烟产量和品质的影响[A]//中国烟草学会学术年会优秀论文集[C].中国烟草学会：中国烟草学会，2017：10.
　　[37]向鹏华，单雪华，黄银章，等.烟-稻复种连作年限对土壤理化性状及烟叶产量与品质的影响[J].中国土壤与肥料，2016（05）：105-109.
　　[38]孟玉山，潘文杰，陈伟，等.绿肥压青对烤烟光合特性的影响研究[J].西南农业学报，2011，24（06）：2156-2159.
　　[39]罗华元，程昌新，王绍坤，等.绿肥翻压量对烤烟大田期烟叶酶活性及烤后烟叶品质的影响[J].山地农业生物学报，2010，29（06）：495-501.
　　[40]李河霖，李玉娥，金江华，等.绿肥翻压对烤烟质量的影响[J].延边大学农学学报，2016，38（02）：156-160，165.
　　[41]齐耀程，崔权仁，周本国，等.不同冬种绿肥对皖南烟区烤烟产质量的影响[J].中国烟草科学，2016，37（06）：32-36.
　　[42]郭云周，尹小怀，王劲松，等.翻压等量绿肥和化肥减量对红壤旱地烤烟产量产值的影响[J].云南农业大学学报（自然科学版），2010，25（06）：811-816. （责编：张宏民）
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