起壟方向和保護(hù)性耕作對(duì)山地?zé)熖锿寥婪柿盁熑~品質(zhì)的影響

鄭 好，王文亮，管賽賽，宗勝杰，劉 忠，王 智，陳益安，王 勇，程昌新，周漢紅，李 艷，葉協(xié)鋒*

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)資環(huán)學(xué)院，河南鄭州450002；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院/國(guó)家煙草栽培生理生化研究基地/煙草行業(yè)煙草栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州450002；3.重慶市煙草公司石柱分公司，重慶石柱409100；4.重慶市煙草公司，重慶404100；5.紅云紅河煙草有限責(zé)任公司，云南昆明650202；6.湖北中煙武漢卷煙廠，湖北武漢430051）

起壟方向和保護(hù)性耕作對(duì)山地?zé)熖锿寥婪柿盁熑~品質(zhì)的影響

鄭 好1，王文亮1，管賽賽2，宗勝杰2，劉 忠3，王 智3，陳益安3，王 勇4，程昌新5，周漢紅6，李 艷6，葉協(xié)鋒2*

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)資環(huán)學(xué)院，河南鄭州450002；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院/國(guó)家煙草栽培生理生化研究基地/煙草行業(yè)煙草栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州450002；3.重慶市煙草公司石柱分公司，重慶石柱409100；4.重慶市煙草公司，重慶404100；5.紅云紅河煙草有限責(zé)任公司，云南昆明650202；6.湖北中煙武漢卷煙廠，湖北武漢430051）

為探究起壟方向和保護(hù)性耕作措施對(duì)山地烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響，于2014年在重慶市石柱縣開(kāi)展大田試驗(yàn)，研究處理T1（沿著坡度起壟，壟間無(wú)覆蓋，作對(duì)照）、T2（沿著坡度起壟，壟間覆蓋玉米秸稈）、T3（沿著坡度起壟，壟間覆蓋黑麥草）、T4（等高線起壟，壟間無(wú)覆蓋，作對(duì)照）、T5（等高線起壟，壟間覆蓋玉米秸稈）、T6（等高線起壟，壟間覆蓋黑麥草）6個(gè)處理間土壤肥力和烤煙產(chǎn)質(zhì)量的差異。結(jié)果表明：保護(hù)性耕作能夠提高土壤肥力，等高線起壟優(yōu)于順坡起壟，其中等高線起壟且壟間覆蓋物為玉米秸稈效果最佳。各處理除總糖、還原糖含量和糖堿比外，其他常規(guī)化學(xué)成分大體均在優(yōu)質(zhì)煙葉范圍內(nèi)。處理T5中部葉石油醚提取物、中性致香物質(zhì)含量以及產(chǎn)量、產(chǎn)值均達(dá)到最高，分別為9.93%、997.43μg/g、2 246.34 kg/hm2、40 055.55元/hm2?？傮w上，等高線起壟且壟間覆蓋物為玉米秸稈對(duì)改善山地?zé)熖锿寥婪柿蜔熑~質(zhì)量的效果最佳。

烤煙；坡耕地；起壟方向；保護(hù)性耕作；土壤肥力；煙葉品質(zhì)

煙葉產(chǎn)質(zhì)量不僅受烤煙品種、土壤和氣候條件的影響，而且與栽培措施密切相關(guān)［1］。保護(hù)性耕作是通過(guò)對(duì)農(nóng)田實(shí)行秸稈覆蓋還田和免耕少耕，控制沙塵污染和土壤風(fēng)蝕、水蝕，節(jié)能降耗和節(jié)本增效，提高土壤肥力和抗旱節(jié)水能力的一項(xiàng)先進(jìn)的農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)［2］。向達(dá)兵等［3］、賈樹(shù)龍等［4］指出，秸稈覆蓋可增加土壤有機(jī)質(zhì)以及速效N、P、K等養(yǎng)分含量，具有良好的生態(tài)效應(yīng)。尚志強(qiáng)等［5］指出，秸稈覆蓋能夠明顯提高烤煙上等煙比例和均價(jià)。

重慶是我國(guó)主要產(chǎn)煙區(qū)之一，煙葉種植面積常年保持在4萬(wàn)hm2左右［6］，由于多山等獨(dú)特的地形，當(dāng)?shù)馗囟酁槠赂?。不同起壟方向造成降雨時(shí)坡耕地水土流失量的差異［7-8］，影響壟體微環(huán)境中的水分、溫度及養(yǎng)分等因素［9］，進(jìn)而影響烤煙品質(zhì)［10-11］。有關(guān)起壟方向和地表秸稈覆蓋的研究已有較多報(bào)道［12-15］，但有關(guān)起壟方向和壟間覆蓋物互作對(duì)坡地?zé)熖锿寥览砘誀罴翱緹熎焚|(zhì)的影響研究尚少。本試驗(yàn)將起壟方向與保護(hù)性耕作措施結(jié)合起來(lái)，研究其對(duì)土壤肥力和煙葉品質(zhì)的影響，旨在為提高山地?zé)煯a(chǎn)質(zhì)量提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地基本概況

試驗(yàn)于2014年在重慶市石柱縣進(jìn)行，試驗(yàn)用煙田坡度為15°，土壤類型為黃棕壤土，供試土壤pH值為5.40，有機(jī)質(zhì)含量22.59 g/kg、堿解氮含量139. 11 mg/kg、速效磷含量18.60 mg/kg、速效鉀含量153.61 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)品種與設(shè)計(jì)

本次試驗(yàn)所用烤煙品種均為云煙87，采用小區(qū)試驗(yàn)，每個(gè)小區(qū)面積100 m2。共設(shè)置6個(gè)處理，處理T1：沿著坡度起壟，壟間無(wú)覆蓋，作對(duì)照；處理T2：沿著坡度起壟，壟間覆蓋玉米秸稈；處理T3：沿著坡度起壟，壟間覆蓋黑麥草；處理T4：等高線起壟，壟間無(wú)覆蓋，作對(duì)照；處理T5：等高線起壟，壟間覆蓋玉米秸稈；處理T6：等高線起壟，壟間覆蓋黑麥草。3次重復(fù)，隨機(jī)排列。

烤煙于5月9日移栽，覆蓋所用玉米秸稈長(zhǎng)度約10 cm，用量4 500 kg/hm2；煙田壟間黑麥草的播種量為45 kg/hm2，4月初起壟后撒播，8月初黑麥草高溫死亡。

施肥采用基肥+追肥的方式，基肥采用條施的方法，追肥通過(guò)打孔穴施?；适┯脧?fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=8∶12∶15）675 kg/hm2、餅肥300 kg/hm2和農(nóng)家肥3 750 kg/hm2；追肥施用提苗肥（N∶P2O5∶K2O=20∶15∶10）37.5 kg/hm2和氮鉀復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=12∶0∶33）225 kg/hm2。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

1.3.1 土壤理化性狀 煙葉收獲后，采集0～20 cm土層土樣，風(fēng)干過(guò)篩，用pH計(jì)測(cè)定土壤pH值，用重鉻酸鉀氧化—外加熱法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量，用堿解擴(kuò)散法測(cè)定土壤堿解氮含量，用碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗顯色分光光度法測(cè)定土壤速效磷含量，用醋酸銨浸提—火焰光度法測(cè)定土壤速效鉀含量，具體操作參照文獻(xiàn)［16］。

1.3.2 煙葉測(cè)定指標(biāo) 煙葉成熟后，各處理均取B2F和C3F兩個(gè)等級(jí)煙葉測(cè)定常規(guī)化學(xué)成分和石油醚提取物含量，取B2F測(cè)定中性致香物質(zhì)含量，測(cè)定方法分別參照王瑞新［17］以及邵金良等［18］、何永秋等［19］的方法。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 起壟方向和保護(hù)性耕作措施對(duì)煙田土壤肥力的影響

由表1可知，處理T2、T3土壤pH值較處理T1顯著增加，處理T5、T6土壤pH值較處理T4顯著增加，但T2與T3、T5與T6差異均不顯著；處理T2、T3土壤pH值顯著高于處理T5、T6，且這4個(gè)處理的土壤pH值均在我國(guó)優(yōu)質(zhì)烤煙生長(zhǎng)最適土壤pH值范圍（5.5～6.5）內(nèi)［20］，而處理T1、T4則不在適宜范圍內(nèi)。表明保護(hù)性耕作能夠增加植煙土壤的pH值，且順坡起壟效果更佳。

處理T2、T3土壤有機(jī)質(zhì)含量較處理T1顯著增加，處理T5、T6土壤有機(jī)質(zhì)含量較處理T4顯著增加。處理T5土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著高于處理T2、T3，達(dá)到22.42 g/kg。表明保護(hù)性耕作能夠增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，其中等高線起壟且壟間覆蓋玉米秸稈效果更佳。

處理T1堿解氮含量最低，僅有100.32 mg/kg，處理T2、T3堿解氮含量顯著高于處理T1；處理T4、T5和T6土壤堿解氮含量分別為105.21 mg/kg、129. 90 mg/kg和123.00 mg/kg；處理T5顯著高于處理T2、T3，表明保護(hù)性耕作能夠增加土壤中堿解氮含量，等高線起壟且壟間覆蓋玉米秸稈效果最佳。

處理T2、T3速效磷含量顯著高于處理T1，且處理T2顯著高于處理T3；處理T5、T6速效磷含量顯著高于處理T4，但二者差異不顯著；處理T5速效磷含量最高，達(dá)到了18.25 mg/kg，與處理T2差異不顯著。表明保護(hù)性耕作能夠增加土壤中速效磷含量，壟間覆蓋物為玉米秸稈效果更佳。

順坡起壟中，處理T1速效鉀含量顯著低于處理T2、T3；等高線起壟中，處理T4速效鉀含量顯著低于T5、T6；處理T2、T5、T6的速效鉀含量差異不顯著，均顯著高于處理T3，表明保護(hù)性耕作能夠顯著增加土壤中速效鉀含量，但順坡起壟且壟間覆蓋物為黑麥草效果略差。

綜上所述，保護(hù)性耕作能夠提高土壤肥力，等高線起壟效果優(yōu)于順坡起壟，且壟間覆蓋物為玉米秸稈效果最佳。

2.2 起壟方向和保護(hù)性耕作措施對(duì)煙葉常規(guī)化學(xué)成分的影響

一般認(rèn)為，優(yōu)質(zhì)煙的總糖含量18%～22%、還原糖16%～18%、煙堿1.5%～3.5%、氯1%以下、鉀2%以上、糖堿比8～12，鉀氯比以大于4為宜［21］。從表2可知，各處理總糖和還原糖含量均不在優(yōu)質(zhì)烤煙范圍內(nèi)。這可能是因?yàn)楫?dāng)?shù)胤N植的為高海拔的山地?zé)煟瑫円箿夭畲?，煙株糖類物質(zhì)積累多。除總糖、還原糖含量和糖堿比外，其余指標(biāo)大體都在優(yōu)質(zhì)煙葉范圍內(nèi)，表明重慶煙區(qū)煙葉常規(guī)化學(xué)成分整體滿足優(yōu)質(zhì)煙生長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。

處理T1、T2、T3 C3F鉀氯比分別為5.81、6.32、5.36，處理T4、T5、T6 C3F鉀氯比分別為6.85、7.24、4.74。表明中部葉鉀氯比滿足優(yōu)質(zhì)煙葉的需要，壟間覆蓋物為玉米秸稈能夠提高中部葉的鉀氯比，壟間覆蓋物為黑麥草會(huì)在一定程度上降低中部葉的鉀氯比。處理T1、T2、T3 B2F鉀氯比分別為5.05、4.64、2.38，T4、T5、T6 B2F鉀氯比分別9.19、7.96、5.94，可見(jiàn)，保護(hù)性耕作在一定程度上降低上部葉鉀氯比，壟間覆蓋物為黑麥草的降低更多。

處理T1、T2、T3、T4、T5、T6 C3F糖堿比分別為15.98、13.89、9.66、14.36、14.98、14.92，表明順坡起壟+保護(hù)性耕作可稍微改善中部煙葉糖堿比；等高線起壟+保護(hù)性耕作可提高中部煙葉糖堿比。各處理B2F糖堿比分別為9.92、12.58、11.47、15.21、12.74、14.00，順坡起壟中3個(gè)處理B2F糖堿比大體較適宜，橫坡起壟3個(gè)處理B2F糖堿比均超出優(yōu)質(zhì)烤煙范圍。表明順坡起壟可以改善煙葉糖堿比。

2.3 起壟方向和保護(hù)性耕作措施對(duì)煙葉石油醚提取物的影響

烤煙的石油醚提取物和致香物質(zhì)含量是影響烤煙品質(zhì)的重要因素［22-23］。如圖1所示，相較于處理T1，處理T2、T3中部葉石油醚提取物含量略有增加，處理T2最高，達(dá)到了8.71%；相較于處理T4，處理T5、T6中部葉石油醚提取物含量也有所增加，處理T5最高，為9.93%；處理T2中部葉石油醚提取物含量低于處理T5，處理T3中部葉石油醚提取物含量高于處理T6?？梢?jiàn)，2種起壟方式下，保護(hù)性耕作均能增加中部葉石油醚提取物含量，等高線起壟且壟間覆蓋物為玉米秸稈效果最佳。

相較于處理T1，處理T2、T3上部葉石油醚提取物含量均有所下降，其中處理T2最低，僅有4.78%；相較于處理T4，處理T5、T6上部葉石油醚提取物含量也有所降低，處理T5最低，為7.06%；處理T2上部葉石油醚提取物含量低于處理T5，處理T3上部葉石油醚提取物含量低于處理T6。表明，2種保護(hù)性耕作方式均會(huì)降低上部葉石油醚提取物含量，等高線起壟較順坡起壟能夠提高上部葉石油醚提取物含量。

綜上所述，起壟方式和壟間覆蓋物對(duì)煙葉石油醚提取物含量有很大影響。保護(hù)性耕作能夠明顯降低上部葉石油醚提取物含量，增加中部葉石油醚提取物含量，順坡起壟且壟間覆蓋物為玉米秸稈的處理上部葉石油醚提取物含量降低最多，等高線起壟且壟間覆蓋物為玉米秸稈的處理中部葉石油醚提取物含量增加最多。

2.4 起壟方向和保護(hù)性耕作措施對(duì)煙葉致香物質(zhì)含量的影響

由表3可知，處理T2中部葉類胡蘿卜素、棕色化產(chǎn)物和其他致香物質(zhì)含量均低于處理T1，苯丙氨酸裂解產(chǎn)物類、類西柏烷類、新植二烯含量均高于處理T1，而處理T3中部葉僅有類西柏烷類含量低于處理T1；3個(gè)處理中，處理T2中部葉中性致香物質(zhì)總量最高，達(dá)到了804.30μg/g。處理T5、T6中部葉均僅類西柏烷類含量低于處理T4，其他致香物質(zhì)含量均高于處理T4，處理T5中性致香物質(zhì)總量最高，達(dá)到了997.43μg/g。處理T5僅苯丙氨酸裂解產(chǎn)物類含量低于處理T2，其他香氣物質(zhì)含量均高于處理T2；而處理T6僅類西柏烷類含量高于處理T3。表明了保護(hù)性耕作能夠增加煙葉中性致香物質(zhì)的含量，壟間覆蓋物為玉米秸稈的處理增加更多，等高線起壟且壟間覆蓋物為玉米秸稈時(shí)效果最佳。

2.5 起壟方向和保護(hù)性耕作措施對(duì)烤后經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表4可知，處理T1、T2、T3的產(chǎn)量、產(chǎn)值和上等煙比例均表現(xiàn)為T2＞T3＞T1；處理T4、T5、T6產(chǎn)量、產(chǎn)值和上等煙比例均表現(xiàn)為T5＞T6＞T4；同時(shí)還可看出，處理T5產(chǎn)量、產(chǎn)值和上等煙比例均顯著高于其他處理，其中產(chǎn)量達(dá)2 246.34 kg/hm2、產(chǎn)值達(dá)40 055.55元/hm2，處理T3與T6的產(chǎn)量、產(chǎn)值、

上等煙比例和均價(jià)差異均不顯著。表明，與壟間無(wú)覆蓋的對(duì)照相比，保護(hù)性耕作能夠提高烤煙的經(jīng)濟(jì)性狀，壟間覆蓋物為玉米秸稈效果優(yōu)于黑麥草，其中等高線起壟且壟間覆蓋物為玉米秸稈效果最佳。

3 結(jié)論與討論

優(yōu)良的土壤理化性狀是作物健康生長(zhǎng)的基礎(chǔ)。鄭憲濱等［24］研究表明，覆蓋秸稈可使土壤有機(jī)質(zhì)含量增加0.3～1.0 g/kg，煙葉鉀含量增加0.10%～0. 29%。張潔等［25］研究也指出，秸稈殘茬覆蓋可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，增強(qiáng)微生物數(shù)量和活性，提高土壤酶活性。本研究結(jié)果表明，保護(hù)性耕作能夠改善土壤pH值，增加堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量，且等高線起壟優(yōu)于順坡起壟，其中等高線起壟且壟間覆蓋物為玉米秸稈的效果最佳。

張翔等［26］研究指出，保護(hù)性耕作能夠提高煙葉中水溶性總糖、還原糖、鉀和氯含量，降低煙堿含量。劉紅日［27］認(rèn)為，稻草覆蓋和翻埋還田提高了烤后煙葉中可溶性總糖、還原糖、鉀、氯的含量。本研究中僅煙葉中氯含量增加與上述結(jié)果相似，可溶性總糖、還原糖、鉀、氯量不相似的原因還有待進(jìn)一步分析。楊永輝等［28］研究表明，秸稈覆蓋可以增加作物產(chǎn)量。史宏志等［29］研究表明，秸稈覆蓋可顯著提高煙葉產(chǎn)量和上等煙比例。本研究結(jié)果也表明，保護(hù)性耕作可顯著提高煙葉產(chǎn)量和上等煙比例，等高線起壟且壟間覆蓋玉米秸稈效果最佳；當(dāng)壟間覆蓋物為玉米秸稈時(shí)，起壟方式對(duì)經(jīng)濟(jì)性狀影響很大；當(dāng)壟間覆蓋物為黑麥草時(shí)，起壟方式對(duì)經(jīng)濟(jì)性狀影響相對(duì)較小。

綜上所述，起壟方向和壟間覆蓋物對(duì)植煙土壤肥力和煙葉品質(zhì)影響很大，等高線起壟且壟間覆蓋物為玉米秸稈在改善土壤肥力和提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量方面效果最佳。

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Effect of Ridging Direction and Conservation Tillage on Mountain Area Soil Fertility and Quality of Tobacco Leaves

ZHENG Hao1，WANGWenliang1，GUAN Saisai2，ZONG Shengjie2，LIU Zhong3，WANG Zhi3，CHEN Yian3，WANG Yong4，CHENG Changxin5，ZHOU Hanhong6，LIYan6，YE Xiefeng2*
（1.College of Resource and Environment，Henan Agriculture University，Zhengzhou 450002，China；2.College of Tobacco Science，Henan Agriculture University/National Tobacco Cultivation and Physiology and Biochemistry/ Key Laboratory for Tobacco Cultivation of Tobacco Industry，Zhengzhou 450002，China；3.Shizhu Branch of Chongqing Tobacco Company，Shizhu 409100，China；4.Chongqing Tobacco Com pany，Chongqing 404100，China；5.Hongyun and Honghe Tobacco Limited Company，Kunming 650202，China；6.Wuhan Cigarette Factory of Hubei Tobacco Com pany，W uhan 430051，China）

Field experimentwas conducted to explore the effects of ridging direction and conservation tillage on yield and quality of flue-tobacco in Shizhu，Chongqing mountains area in 2014.The differences of soil fertility and yield and quality of flue-cured tobacco among the six treatments were studied.The treatments were：T1（longitudinal ridge，no cover），T2（longitudinal ridge，corn straw was covered in interrow），T3（longitudinal ridge，Lolium multiflorum Lam was covered in inter-row），T4（contour ridge，nocover），T5（contour ridge，corn straw was covered in inter-row），T6（contour ridge，Lolium multiflorum Lam was covered in inter-row）.The results showed that conservation tillage could improve soil fertility，and contour ridge was superior to the longitudinal ridge，in which T5 was the best.In addition to the contents of total sugar，reducing sugar and sugar alkali ratio，the rest of the conventional chemical components of tobacco leaves all conformed to the standard of high quality tobacco leaves.The contents of petroleum ether extracts，neutral aroma constituents，yield and output value of T5 treatment reached the highest with 9.93%，997.43μg/g，2 246.40 kg/ha and 40 055.55 RMB/ha respectively.On the whole，T5 treatment was the best on improving soil fertility and the quality ofmountain flue-cured tobacco.

flue-cured tobacco；sloping cultivated land；ridging direction；conservation tillage；soil fertility；quality of tobacco leaf

S572

A

1004-3268（2017）01-0053-05

2016-07-26

重慶市煙草公司項(xiàng)目（NY20140401070010）

鄭 好（1993-），男，湖北武漢人，在讀碩士研究生，研究方向：煙草栽培生理。E-mail：zhenghaokz@163.com

*通訊作者：葉協(xié)鋒（1979-），男，河南郟縣人，副教授，博士，主要從事煙草栽培生理生化研究。E-mail：yexiefeng@163.com