土壤对烟株生长发育的影响

土壤对烟株生长发育的影响摘要:烟草的生长发育受到多种环境因子的影响。土壤作为烟草生长的物质基础，对烟草的生长发育有很大的影响。本文主要阐述了土壤质地、耕层厚度、有机质、矿质元素、酸碱度、含水量对烟株生长发育的影响。关键词：土壤、烟草、生长发育引言：烟草是世界上种植广泛的经济作物之一，质量问题历来是烟草生产上最为重视的问题，烟叶质量受土壤、气候、品种、栽培技术、烘烤技术等诸多因素的影响，土壤条件是优质烟叶系统工程的基础，是影响烟叶质量的首要环境因素。土壤养分的供给直接影响着烟株的生长发育，决定了烟叶的产质表现。土壤因素与烟草的产量、质量密切相关，适宜的土壤条件是烟草优质、适产的重要基础。要想培育出优良烟草品种必须对土壤对烟草生长发育影响有深刻的了解。一、土壤质地土壤质地是土壤中各粒级土粒含量百分率的组合，反映土壤颗粒和机械组成情况。土壤质地是土壤重要物理性质之一，它常常是决定土壤蓄水、导水、保肥、供肥、保温、导温和耕性等的重要因子。因而土壤质地也会对烟株生长和烟叶品质产生一定的影响。根据土壤中粘粒和砂粒和粉粒含量的比例可以把土壤分为砂土、粘土、壤土三大类。优质烟的生产一般以表土疏松的轻壤而心土略为紧实的土壤较为适宜。这样的土壤既有利于保水保肥又有一定的排水通气性，能够保证烟株前、中期生长，后期能够适时落黄。郝葳[1]等人提出了适宜烟草生长的土壤物理性状为：土壤为沙壤土至中壤土；土壤容重为1.1~1.4g/cm3；土壤总孔隙度为47.3~56.9%；通气孔隙度为15.9~19.6%。土壤质地决定和影响土壤的蓄水性、导水性、保肥性、保温性、导温性和通透性等，对烟株的生长发育有重要的影响，从而影响烟叶的产量和质量。段玉琪[2][3]等研究表明砂土由于粒间孔隙较大，毛管作用弱，通气透水性强，土体结构多为粒状结构。这类土壤主要矿物成分是石英，养分含量少，一般含有机质量较低，保水保肥能力差。由于砂土通气条件好，土壤中有机质分解快，养分转化快，又因其保肥能力差，所以肥效猛而不稳定，前劲大而后劲不足。在烟田水分供应充足的情况下，烟株能够早生快发，前期生长较快，但在生长中后期烟株容易脱肥早衰，产生所谓“发小苗不发老苗”的现象。由于烟株生长中后期土壤供肥力弱，尤其是供氮力弱，生产的烟叶一般叶片薄、颜色淡、身份轻、油分差、吸味平淡。粘土含粘粒多，粒间孔隙很小，多为极细毛管孔隙和无效孔隙，因此常表现为通气不良，透水性差，土体结构也多为块状结构。粘质土壤一般土壤肥力较高，保水保肥力强，肥料在土壤中的分解速度慢，肥效缓慢。因此烟田表现为前期烟株一般生长较慢，而在烟株生长中后期如打顶后土壤后期供氮能力较强，使烟草不易落黄成熟，造成贪青晚熟，中上部烟叶总氮和烟碱、蛋白质含量过高，形成所谓“发老苗不发小苗”的现象。由于烟株生长中后期土壤供肥力强，尤其是供氮力强，生产的烟叶一般身份重，产量高，烟叶抽吸劲头大、吸味辛辣。壤土由于砂粘适中，兼有砂土类、粘土类的优点，同时消除了两者的缺点，是农业生产和烟叶生产上比较理想的土壤质地。它既有一定数量的大孔隙，又有相当多的毛管孔隙，因此通气透水性良好，有一定的保水保肥能力，能满足烟株在生长前期快速生长，达到正常的个体长相和群体结构，在烟株进入成熟期能够快速进入碳氮转换期，烟叶落黄成熟集中。因此所产烟叶身份适中，叶片组织疏松，烟叶抽吸劲头适中，各部位烟叶品质差异小，烟叶香气量足，香气质好，烟气吸味较为协调。近年来的研究试验表明[4]：土壤质地对烟叶钾含量的影响最大，土壤质地越粘重则烟叶钾含量越低。烟叶钾含量与土壤粒径1—0.2mm的含量达极显著正相关；云南有些地方烟叶钾含量难以提高的主要原因是土壤质地过于粘重，烟株根系不发达，从而限制了烟株对钾素的吸收与积累。由此可见，土壤质地对烟株的生长发育和烟叶的产质量有很大的关系。因此，在烤烟移栽以前应进行植烟土壤的选择，选择砂壤土或壤土种植烤烟，促进烟株正常生长，达到优质适产。二、耕层厚度王树会[5]研究表明土壤耕层厚度对烟叶的产量和品质也有显著影响。土壤耕层过薄，烟株根系欠发达，严重影响烟叶产量品质的形成。一般来说，在一定范围内，耕层厚度大有利于烟株的正常生长发育和产量品质的形成。耕层厚度与根系生长关系非常密切，在一定程度上甚至超过了土壤质地的影响，用32P示踪技术研究烤烟根系在粘土和砂壤土中的分布，在粘土中生长到第40天，在砂壤土中生长到第60天，烟株90%的根系都在一个直径40cm、深度30cm的圆柱土体内，生长到第90天，两种类型土壤中的烤烟根系分布范围并无显著差别，此时约85%的根系在直径40cm深度30cm的圆柱土体内。但是，耕层太厚的土壤要求较大的施肥量。砂质土壤随着耕层土壤厚度的增加，施肥量必须增加才能保证产量。三、有机质土壤有机质是土壤肥力的重要物质基础，它不仅含有各种营养元素，而且还是土壤微生物生命活动的能源，能够对土壤水、热、气等因素进行调节，对土壤理化形状的有着明显的改善作用。在烟株生长过程中能够均衡全面地供给营养，促进烟株生长发育。在一定范围内，土壤有机质含量高，对促进烟株生长发育、协调烟叶化学成分具有较好的效果，可有效提高烟叶香气质、香气量，减少杂气和刺激性。烟草生长适宜的土壤有机质含量因气候条件和土壤类型的不同而有差异。北方烟区为10~20g/kg，南方烟区为15~30g/kg[6]。我国对主要植烟土壤养分普查结果表明，黄淮烟区、中南和西南烟区、两湖和东北烟区土壤有机质平均含量分别为13.4、27.0和33.0g/kg。在土壤有机质含量偏低的地方，应通过增施有机肥提高土壤有机质的含量；在一些土壤有机质偏高的烟区，烟株生长后期土壤温度和湿度较高，利于土壤有机质的矿化，后期氮素供应难以控制，容易发生土壤氮素供应过量，烟叶贪青晚熟，不容易正常落黄，甚至黑暴的现象。因此在这些烟区当季少施或最好不施有机肥，或将有机肥施用在烟草的前茬作物上，既能够培肥土壤，改善土壤结构，同时，还能保证在烤烟生长过程中能很好地控制土壤氮素的矿化。四、矿质元素（一）土壤氮（N）氮是决定烟草产量及品质最重要的营养元素，烟株生长快慢、植株大小、产量高低、品质优劣、烟碱多少等均取决于氮的供应。土壤氮素营养是作物产量的重要氮素来源，它是确定氮肥适宜用量的依据之一。土壤中的氮素有两种形态，即有机态和无机态，土壤全氮中90%以上为有机态氮，主要存在于蛋白质（含氮约16%）、氨基酸和一些含杂环氮的复合物中。土壤有效态氮主要包括土壤溶液中NO3-与NH4＋、代换性铵及部分简单的有机态氮，有效态氮的含量高低直接与土壤供氮有关。氮素营养对烟草的产量和品质都有显著的影响。在氮素缺乏的条件下，烟株生长缓慢，植株瘦弱，茎短而细，老叶黄化，叶片变小，烟叶产量低，叶片小而薄，颜色浅，油分不足；烟叶中总氮和烟碱含量低、还原糖含量高，香气不足，劲头小，吃味平淡。氮素过量时烟株疯长，植株高大，叶色深绿，腋芽生长量增加，成熟延迟且落黄不好，不易调制，烟叶产量高，叶片大而厚，油分少，弹性差；烟叶总氮和烟碱含量高，还原糖含量低，杂气重，劲头和刺激性大，吃味辛辣，香气品质也变差。在氮素供应适宜的情况下，烟叶产量适中，调制后烟叶厚薄均一，颜色橘黄，油分足，弹性强；烟叶总氮、烟碱、还原糖等化学成分含量适宜，比例协调，香气质好，香气量足，劲头适中，杂气和刺激性小，烟叶外观品质和内在品质优良。我国主产烟区速效氮含量一般在40～150mg/kg范围。在土壤含氮量较高的植烟区常常因为土壤供氮能力过强，导致烟株生长旺盛，叶片较厚，主脉变粗，含氮化合物增多，品质变劣，因此，在这类土壤上种植烤烟要注意控制氮素的施用量。（二）土壤磷（P）磷素有“能量元素”之美誉，是植物正常生长发育不可或缺的营养元素之一，在植物整个生命历程中起着极其重要的作用。烟株生长缺磷，体内RNA合成降低并影响到蛋白质的形成，使细胞分裂迟慢，新细胞难以形成，同时也影响细胞伸长，这势必影响烟叶产量和品质。但磷素供应过多将对烟叶厚度产生不利影响，细胞壁及叶片骨架结构的增大造成叶片厚度，加之磷素对氮素的促进作用，内含物中氮化合物的增多，在叶片外观的表现就是厚而粗糙，油分少，弹性少，粗筋暴梗。适宜种植烤烟的土壤全磷含量为0.6l~1.83g/kg，速效磷含量为10~35mg/kg。我国植烟土壤速效磷的平均含量为19.9mg/kg，从总体上属于中等水平。研究认为，[7]磷可以改善烟叶的颜色，增加香气。磷可以提高烟叶中糖的含量。磷在光合作用和碳水化合物的代谢中有重要作用，因此缺乏时必然会引起光合作用和碳水化合物的代谢过程受阻，糖在烤烟体内的运输也会遇到阻碍，都会导致烤烟糖含量下降。烟草磷的含量对成熟烟叶品质有一定影响，烟叶磷含量过高，叶片变厚变粗，组织粗糙，缺乏弹性和油分，易破碎，烟叶中磷的含量过低，则调制后的叶片呈深棕色或青色，缺乏光泽，品质低劣。由于磷能促进N的吸收而易导致叶片有带灰的杂色。磷对烤烟香、吃味直接贡献不大，但磷能够参与烤烟体内的各种化学过程和生物化学过程，其中也包括对吃味贡献很大的有机酸、纤维素、单宁、树脂类，和对香味贡献很大的醇类、酮类、醛类、脂类等的合成与含量，因此磷的多少及磷与其他养分之间的相互作用必然会影响到烤烟的内在化学组成，从而间接影响烤烟的香、吃味。（三）土壤钾（K）钾素能够促进蛋白质（酶）的生物合成，影响核酸的代谢过程；提高叶绿素含量，保持叶绿体的片层结构，促进烟草对光能的吸收利用以及光合磷酸化作用和光合作用中CO2的固定过程；对线粒体内的氧化磷酸化和能量代谢有促进作用，提高呼吸效率，减少同化物的消耗；提高烤烟的根系活力，促进烟草对营养元素的主动吸收和利用；调节气孔开放，调节体内的水分，能提高烟草的抗旱抗寒能力；调节体内物质运输，改善烟草的抗病性结构和抗虫的次生代谢，增强烟草的抗病抗虫能力；增加糖类和各种色素类物质，促进一些芳香物质的合成积累。含钾量高的烟叶成熟好，田间耐养性强，烟叶的适调性强，黄烟率高；另外，钾素能有效地提高烟叶的香气质和香气量以及可燃率和阴燃持火力，降低烟叶燃烧时的温度，减少烟气中的有害物质和焦油含量，提高烟叶制品吸食的安全性。烟叶含钾量和土壤速效钾关系密切，缓效钾也是烤烟钾素营养重要来源。研究表明[2][3]不仅土壤速效钾含量影响着烟叶含钾量，而且土壤全钾量，包括缓效钾含量，也影响着烟叶含钾量。当土壤全钾量在低水平时，即使土壤速效钾含量在极高水平上，烟叶含钾量仍然会随着土壤全钾量的增加而升高。因此，为了提高烟叶含钾量，不仅要施肥以提高土壤速效钾含量，而且可通过增施有机肥，增加土壤钾素的净积累量来提高土壤全钾含量，增加土壤供钾潜力。优质烟生产一般土壤速效钾含量在120~200mg/kg，我国植烟土壤速效钾平均含量为143.4mg/kg，有63.1%的植烟土壤速效钾含量低于150mg/kg。其中有19.6%的土壤属于极度缺钾土壤，土壤速效钾含量低于80mg/kg，平均含量仅为57.5mg/kg。另有43.5%的土壤属于缺钾土壤。土壤缺钾仍然是制约烤烟生产的主要因素，这种状况在我国北方黄淮烟区表现尤为突出。我国北方烟区土壤速效钾、缓效钾含量明显高于南方烟区土壤，造成烟叶含钾量过低的主要原因并不是由于土壤速效钾含量的问题，而是土壤pH偏碱、含水量偏小以及钾钙镁吸收的颉抗作用导致钾素向根表迁移速度低于烤烟对钾素的吸收速度，因而实际能被烤烟利用的有效钾较低。（四）土壤氯（Cl）氯是烟草生长必需的营养元素，在烟草体内担负着一定的生理功能，它参与光合作用、调节细胞渗透压、维持体内离子平衡等。烟草对氯反应比较敏感，土壤中氯的含量是能否适于种烟的限制因子,土壤氯过低对烟草生长不利，但土壤中含氯量过高会提高烟叶含氯量，当烟叶含氯量过高，则会使叶色青绿发脆，叶表面光滑，背面灰暗，调制时脱水慢，淀粉含量高，燃烧不良，抽吸时有海藻样怪腥味，同时增大烟叶吸湿性，降低烟叶燃烧性，产生不同程度的熄火现象，同时影响烟叶的燃烧性和香吃味；当烟叶含氯量不足时，烟叶身份偏薄，内含物不足，弹性差、易破碎、切丝率低。我国要求烟叶中含氯量应小于1%，以0.3～0.8%