烟草施肥技术

第六部分烟草施肥技术2002年“平衡施肥技术试验与推广”工作总结报告刘卫群“平衡施肥技术试验与推广”项目开展3年来，按照项目的总体方案，从四个方面：（１）土壤养分丰缺状况普查与推荐施肥专家系统的制作。（２）平衡施肥技术体系的研究与优化。（３）烟草专用肥配方的筛选和肥效验证。（４）应用基础理论的研究。进行了全面、深入的探讨研究。在研究和推广过程中，采取理论研究引导项目深入进行的模式，不断加深领导的认识，提高技术人员对项目总体思路的理解，获得了一定的社会效益和经济效益，取得了良好的阶段性成果。从2000～2001年，我们注重把提高我国烟叶质量水平的工作重点由以前对钾素的研究转移到氮素水平、形态和用量及有机肥使用种类数量和方法的研究上，用科学研究的结果对各烟区技术人员进行培训，显示不合理氮素形态、用量和配比对优质烟草生产的限制，同时对有机肥的使用种类和用量进行了研究并加以限定，分别确定了不同生态条件下主要植烟土壤合理的氮素用量和形态及氮磷钾配比。通过同位素示踪技术研究了烟碱、蛋白质和醚提物中氮素来源，引导我们深刻认识到烟草生长后期氮素供应主要来源于土壤有机物矿化。不同的肥料施用模式对土壤有机质矿化的营养释放是不同的，尤其是饼肥的用量和施用时期的问题。因此，2002年我们项目组分别又在云南、贵州、福建和湖北布置了大田生产模式下的同位素示踪研究，其研究结果将会为优质烟生产提出具体的措施和方法。烟草专用肥的研制也取得了可喜的成绩。各地纷纷开展植烟土壤养分普查，并且根据土壤养分丰缺状况筛选出专用肥配方。有些省市按照2002年总体方案的要求，在不同土壤类型和生态条件下验证配方的可用性，进行调整、优化了配方的组合，为优质烟生产奠定了良好的基础，并且已见到了显著的经济效益。随着项目的开展，各省植烟区领导对平衡施肥技术问题有了深刻的认识，认识到这是提高烟叶质量的一个关键技术，离开了肥料营养、土壤营养和生态条件三者的协调一致，单纯地从任何一个方面去谈提高烟叶质量问题都是空谈。因此，各地配备了一定的人力、物力投入了项目的实施，在实施过程中，不断发现问题，解决问题，完善方案，理清思路，抓着问题的关键。从平衡施肥的内涵考虑到轮作中前茬作物对烟草生产的影响，制定有利于烟草生产的轮作方案；从测土结果考虑到不适宜种植区的调整问题；通过平衡施肥中营养元素的协调和碳氮代谢的适时转化，考虑到外观等级与内在质量的统一性，项目研究不断深化；项目不但产生了一定的经济效益，它所带来的社会效益也是有目共睹的。随着项目的深入开展，培养了大批的烟草科技队伍和烟农在这一研究方面的知识更新、观念的改变和科学素质的提高。可以说平衡施肥技术试验与推广的开展所带来的社会效益也是重大的，即让大家以科学的态度，理性地思考，理解平衡施肥的内涵和应做的工作，认清问题的所在，如何趋利避害，如何统一协调，如何具体操作，积极组织力量去解决问题。下面根据2002年《平衡施肥技术试验与推广》总体方案的研究进行情况简要汇报如下。１我国不同烤烟产区土壤肥力状况目前，我国植烟土壤养分普查工作已进入尾声，全国主要产区已基本完成主要植烟地区的土壤采样和测定工作。根据已经到位的土壤养分普查数据，对我国主要产烟区土壤pH、有机质、速效氮、速效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁及有效锌和有效硼等土壤养分状况进行了评价。涉及的土壤养分数据来自云南、贵州、湖南、湖北、河南、安徽、福建、广东和黑龙江9个主产区。这些采样点能覆盖全国30％的植烟面积。以下分析结果主要针对这些地区。根据我国烤烟种植区划和地理位置，将云南、贵州、重庆、湖南、湖北、河南、安徽、福建、广东和黑龙江共10个产区划分为5个不同类型。西南烟区包括云南、贵州和重庆，中南烟区包括广东和福建两省，安徽和河南为黄淮烟区，将湖南和湖北合称两湖烟区，黑龙江代表东北烟区。对上述5个烟区的土壤主要养分状况进行了分析。五个类型区中，东北和黄淮烟区土壤pH值较高，平均在7.5左右。两湖和西南烟区土壤pH平均比较适宜，平均为6.5，中南烟区土壤偏酸，pH平均为5.2。其中以两湖和西南烟区土壤pH值总体最为适宜。但是从土壤本身的变异性来分析，西南烟区尚有22％的土壤pH值低于5.5。土壤有机质则以黄淮烟区最为适宜，平均为13.4g／kg，中南烟区和西南烟区土壤有机质居中，平均为27.0g／kg；东北烟区和两湖烟区土壤有机质含量较高，均高于33.0g／kg。因此，在制定土壤培肥方案时，需要根据各地具体情况，采取不同的措施。例如，在黄淮烟区，可以适当允许施用部分腐熟的有机肥，或者鼓励采用秸杠还田等措施来增加土壤有机碳的含量，但不增加土壤有机氮的量。而在一些土壤有机质偏高的烟区，则应该大力提倡少施或最好不施有机肥。采取措施逐步引导烟农改变习惯施肥方式。如果，在短时间内难以改变，也应该提倡将有机肥施用在烟草的前茬作物上。这样，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。土壤速效氮含量以西南烟区和黄淮烟区较为适宜，平均值分别为54.4和60.2mg／kg。东北烟区和中南烟区土壤速效氮居中，平均含量在135.0mg／kg左右。两湖烟区土壤速效氮平均含量最高，达到170.0mg／kg。土壤速效氮的变异程度也比较大，如西南烟区土壤有效氮平均含量最低，但也有32％的土壤高于平均值。对于土壤速效氮含量较高的产区，在制定施肥方案时，需要适当地降低基肥中氮肥比例，让作物尽可能地利用土壤中速效氮。但也需要根据实际情况，如果土壤中速效氮以铵态氮为主时，则需要适当在肥料中增加硝态氮比例，保证作物移栽后能很快缓苗。土壤速效磷黄淮烟区最低，平均值仅有14.1mg／kg，西南烟区、中南烟区和两湖烟区逐渐增加，分别为18.2、21.4和26.9mg／kg。东北烟区土壤速效磷最高，达到37.0mg／kg。在所有分析的土壤养分中，土壤速效磷的变异是最大的，平均变异系数达到74％。因此，土壤速效磷平均含量对生产的指导意义不大。土壤速效钾的状况均不是很高，各烟区中以东北烟区最高，为185.6mg／kg。西南烟区和黄淮烟区次之，土壤速效钾含量为150mg／kg。两湖烟区含量为132mg／kg，中南烟区土壤速效钾平均含量最低，仅有88.2mg／kg。根据上述结果，根据土壤主要养分现状和通过认为措施改变土壤肥力状况的难易程度，我国主要烟区中以西南烟区综合养分状况最适宜、中南和黄淮烟区次之，两湖和东北烟区土壤有机质和速效氮含量均较高，土壤肥力状况调节相对要困难一些。２关于有机肥的使用问题有机肥的施用是我国烟叶生产的特色之一。有机肥的概念包括范围很广，通过三年的研究我们基本确定了在种植烟草的当季不提倡使用人粪尿和厩肥，腐熟饼肥（一般以占总氮量的20％）应在移栽前尽早施用。应施用C／N比值大的秸秆或绿肥进行土壤改良。其原因是大家共知的。随着我国土地复种指数提高，使用无机化肥数量逐年增大，使得土壤理化性质趋于恶化。而改良土壤的有效方法之一是加大有机肥的施用量。但从烟草种植来看，有机肥虽能改善土壤的理化性质，但又能提高土壤中氮素的固定。我国大多数植烟土壤粘重尤其是田烟，又由于连作，施用大量化肥，土壤中N素含量是丰富的（这从土壤养分普查结果可以看出）。问题是C素含量明显降低，即土壤本身C／N比值的减小造成两方面的后果：1.土壤微生物的活动，必须在施入有机肥提供一定的C源后才增大。2.由于大量微生物的活动使土壤有机N矿化量增大。这两个后果恰恰与烟株需N规律是错位的。即施入有机肥中的碳水化合物为微生物活动提供了能量，而微生物的增殖活动又消耗了土壤中的有效N。而此时正是烟株移栽后需要有效N进行早生快发之时。当烟株生长后期不需N时，大量微生物的活动促进了土壤有机N的矿化，造成后期土壤N素不断供应烟株（有同位素标记试验证明）。因为有机肥种类很多，其成份、性质和肥效各不相同，这种状况对烟草生产来说并非好事。因此，我们既强调有机肥对土壤结构的改善，又要控制土壤有机氮的增加。从河南农大做的同位素标记盆栽试验也已证明施用饼肥，会提高醚提物含量，但也会提高后期土壤的供氮能力。因此，从某一个方面来讲，对有机肥的使用是要谨慎的。这里有一个误区，大家普遍认为土壤有机质含量会有利于生产优质烟叶。这要从两个方面来看：一是，有机质高，土壤的疏松性好，容重小，有利于空气的交换、养分的迁移、根系的发育及对营养物质的吸收利用，而施用的有机肥C／N比值小，就不利于土壤的透气性，也不能为土壤微生物提供足够的能源。这就是为什么美国的主要植烟土壤85％都是沙性的土壤，有机质含量95％都小于1，巴西的植烟土壤80％都是丛林或牧场开垦的土地即肥沃又疏松，95％都大于3，但都能产生优质烟的原因之一。山东省在该项目实施过程中，率先采用秸秆还田和种植毛叶苕子的方法，缓解土壤恶化的状况，采取可持续发展的战略对土壤逐年进行改良，已取得了较好的成绩。云南玉溪、贵州金沙、四川的凉山、河南的宝丰都分别对不同用量的腐熟饼肥进行了大田研究，最后确定为占总氮量的20％处理的烟叶无论从农艺性状、产量、产质及均价都优于其它饼肥用量。３关于氮素用量、NO3-和NH4+的比例问题，各省通过三年的研究指标已经确定铵态氮和硝态氮各有自己的营养特点。铵态氮是还原态，在铵营养条件下，植物细胞的还原能力较强，形成还原性有机酸较多。如促进烟叶内芳香族挥发油的形成。硝态氮是氧化态的，在硝酸盐营养条件下，细胞汁液的氧化势占优势，有利于形成氧化性有机物，促进烟叶内有机酸含量增加。但由于与K+之间的竞争性，过量施用NH4-N会导致钾素吸收率的下降。而氮钾在植物生理代谢过程中有互补作用，氮钾比失调酒会影响烟株的正常生长和发育，对其抗逆能力、产量和品质产生不良影响。另外，NH4-N易被土壤粘粒吸附固定，不利于迁移，造成供氮的缓慢性。如果大量施用NH4-N（河南农业大学水培试验结果证明）会使根系和烟叶组织产生NH4+毒，影响光合速率和蒸腾速率，进而影响到糖分的积累和利用，造成烟叶内碳氢化合物代谢的不协调，导致烟叶的内在质量降低。而硝态氮的吸收是一个被动过程，受代谢作用的控制，如果土壤板结严重，根系不能很好地生长发育，不能为硝态氮的吸收利用提供足够的能量，也不利于土壤中硝态氮的吸收。并且硝态氮还原过程需要钼、锰、铁等元素。当植物体内缺乏这些元素时，硝酸盐积累而不被还原，容易引起烟叶内硝酸盐的大量积累。所以在缺钼、锰、铁的植烟土壤上要合理施用硝态氮。河南农业大学在宝丰的试验证明纯施铵态氮的处理碳水化合物含量明显低于其它处理，而含氮化合物如蛋白质、烟碱含量明显高于其它处理，并且不利于烘烤过程中物质的转化或者说不易于烘烤。从河南农业大学农场作的试验结果表明：从打顶前和打顶后伤流液中谷氨酸的含量来看，纯施铵态氮中的谷氨酸含量并不高，而NO3-：NH4+＝1：1中的谷氨酸含量最高。这说明在潮土中这种配比是氮素利用效率最高的形式。因为谷氨酸是植物体内的领头氨基酸。这样无论从地下部向地上的运输还是地上部向地下部的运输，纯铵态氮或纯硝态氮都不是有利的。如果从总的氨基酸量还可以看出配施有机肥NO3-和NH4+比例为20：40：40处理中的总氨基酸含量最高，而纯硝态氮和纯铵态氮处理氨基酸含量都低，纯施化肥处理中也是NO3-和NH4+为1：1时伤流液中氨基酸含量最高。所以有关NO3-和NH4+的合理配比是保证优质烟生产的关键因素之一。因此，在一些产区，施用NH4+的处理从大田长势上看较好，并不能证明内在质量。内在质量问题应引起各产区充分重视，只有内在质量的合格才能满足工业卷烟的标准。因为吸食的过程是品味内在质量的过程，只有烟叶内含氮化合物和含碳化合物协调，才能带来烟气的酸碱适中，给吸食者柔和舒适的感觉。外观品质与内在质量的不一致性是普遍存在的，它们之间的关系和差异也将是我们下一步要从理论上探讨的一个指标和任务。４关于追肥问题各省就本地的追肥模式也有了较详尽的研究，追肥时间和次数及占追肥总氮量的比例已有确定，通过三年的研究已形成一定的模式，追肥时间基本都定于移栽后25～40天分两次或三次追施，以灌水追施为佳。但就追肥的种类