主讲人:张晓海
日期:2007-12-10
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（云南烟叶信息网）
专家介绍：张晓海，男，云南楚雄人，副研究员，主要从事烤烟营养与品质研究。现已获得省部级科技进步奖多项，发表论文数十篇；参与编写了《云南烟草栽培学》等著作。联系方式:0877-2075065、E-Mail:
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生产优质烟叶的土壤适生环境要求是那些？目前植烟土壤适生环境有那些限制因子，如何加以改善克服，是刻不容缓需要明了和开始着手解决的大课题。
对于优质烟叶适生环境的认识，是一个渐进的过程，通过多年的与美国、巴西、津巴布韦等先进产烟国的比对研究，首先认识到我国我省烟叶质量的不足或差距，其次也是更重要的一点，是认识到植烟生态环境包括土壤环境与他们的差别，然而，仅是承认差别或差距，却不加以克服，是一个较大的缺憾。生产优质中式烟叶的适生环境的选择和改善，就显得尤为重要。由于长期以来我国农业生产活动中秸秆不还田，缺乏种植绿肥的用地养地措施，加之农用机械逐步代替了耕牛等大家畜，农家肥用量减少，土壤贫瘠化程度较重，尽管各地在调节土壤营养方面做了大量工作，诸如优化硝态氮与铵态氮比例，分次施用钾肥，适当施用油枯类肥料等措施，烟叶整体香气量与进口烟叶仍有一定距离。这是需要我们通过土壤改良继续努力解决的问题。优质烤烟的生产需要良好的土壤环境，一般来说，土壤通透性好，土壤疏松，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，这就是为什么美国的主要植烟土壤85％都是沙性的土壤，95％的植烟土壤有机质含量都小于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％植烟土壤有机质含量都大于3%，但都能产生优质烟的原因之一。云南植烟土壤多为红壤，烤烟大田生长季节土壤封闭性强，通透性差。又因长期大量施用化肥，少施或不施有机肥，土壤碳氮比失调，腐殖质含量低，通透性差，导致土壤板结紧实。在复种指数较高地区，往往采用免耕移栽，致使烟草根系发育不良，尤其是细根少。如果长期不向土壤添加有机质，是难以维系植烟土壤肥力和生产力的。保护土地资源甚至保护人类生存环境必须利用有机物参与农业生态系统的物质循环、再利用和培肥土壤，以维持土壤生态的自然循环和平衡，这是农业可持续发展的关键。国外采用种植绿肥、掩青牧草的方法改良土壤，或在燕麦抽穗时用除草剂杀青，免耕接种烟草，所产烟叶品质优良。我国人均耕地少，难以采取烟田与绿肥轮作的方式确立烟草的种植制度。但可以利用烟草与前作的换季空间，实施秸秆还田或种植绿肥。近年来，烟草界逐步认识到这个问题；福建省进行稻草回田，山东省采用秸秆还田和种植毛叶苕子的方法，云南省也在大规模开展秸秆还田工作。都取得了显著成效。
一、云南植烟土壤现状
云南省虽然以优质烤烟烟叶而著称，但在植烟土壤环境方面，也存在一些不容回避的问题。通过研究和生产实践，已弄清的限制因素，应有下列几个方面：种植区划不尽合理，对植烟土壤环境优化选择重视程度不够；植烟土壤长期得不到修养生息，理化性状恶化，土地可持续生产力下降。
1.种植区划不尽合理，由于行政烟、扶贫烟的持续存在，生态环境土壤环境不适合优质烟生产的区县有较大面积的烤烟种植。亦即植烟土壤环境的选择不尽合理。
2．植烟土壤遭受掠夺式经营，土壤理化性状变劣。如云南省植烟土壤局部酸化、普遍碱化；土壤板结、结构不良，土壤通透性差；土壤有机质含量低，土壤供水和供肥能力降低；土壤反硝化强烈。云南省的植烟土壤种类主要是三大类：红壤、紫色土、水稻土。其中又以红壤所占面积最大。下面以植烟红壤作为对象进行阐述。红壤一般认为“粘、酸、瘦”是其主要特点，随着人为的主要是耕作生产措施的影响，云南烟区红壤的特点已多数变为“粘、碱、肥”。
红壤盐基不饱和，植物可利用的矿质元素一般比较贫乏，不仅氮、磷、钾的供应强度不是很高，硼、锌、钼、锰等微量元素也感缺乏。磷的有效性低。
但云南红壤却由于具有特殊的“假沙结构”，在某种程度上显示了“胶而不板，较易耕作”的特点。这是因为红壤的粘粒基本上有次生无机铁、铝矿物组成，容易胶结成水稳性相当好的类似团粒的假粉砂状结构，具有较好的透水透气性，疏松且富孔隙。对开发年限较短的云南红壤表土进行水稳性团粒分析，>0.25毫米的大团聚体可达45-60%，这是其他土壤类型很难达到的。但是它的1-5毫米的大团聚体数量并不多，说明其有机胶体或者有机—无机复合胶体数量并不多。由于特殊的“假砂结构”，故红壤的容重轻，总空隙率接近60%，而且固、液、气三相比值趋于接近，物理性状还是比较好的。
随着生产水平的提高，植烟土壤长期大量施用化肥，多数植烟红壤的理化性状发生了根本性改变。主要为：土壤酸化、碱化，土壤板结、结构不良。
（1）土壤酸化、碱化
植烟土壤pH过高是我国烟区烤烟烟碱和钾含量偏低及影响烟叶化学成分协调性的一个重要因素。植烟土壤pH过低，往往烟碱含量偏高，糖/碱比偏低，烟叶化学成分也不协调。植烟土壤pH偏高或过低已成为优质烤烟栽培的土壤限制因素。椐大面积植烟土壤的调查结果，云南烟区大部分植烟土壤碱化、局部酸化。
（2）土壤板结、结构不良
长期不向植烟土壤添加有机质，导致红壤中小于0.002毫米的粘粒复合体有增加趋势，0.01毫米~0.25毫米的微团聚体有降低趋势；红壤中土壤有机碳在各粒级有机无机复合体中的分配与复合体颗粒大小的分布特征有关。有机碳主要结合在粉粒级复合体中，而不是主要分布在粘粒中。0.01毫米~0.25毫米的粉粒复合体中有机碳含量下降。化肥无机盐的盐析作用，使>0.25毫米的大团聚体解离。物理结构较为合理的红壤变为质地粘重的红壤。质地粘重，容重高，孔隙率低，通透性不良的烟田、烟地，烤烟根区Eh低，土壤通气不良，氧对根的有效性差，水分状况变劣，烤烟生长前期，根系生长不良，营养效率低，而在生长后期易发生氮过剩而钾不足。这类土壤上种植的烤烟，上部烟叶开片差，易感病，品质不良。
（3）土壤微生物种群数量不合理，土壤反硝化作用强烈
据定位实验对云南烟区代表性红壤微生物的测定，碱性土壤细菌总数高，酸性土壤放线菌和霉菌总数高；反硝化细菌是硝化细菌的100～1000倍。土壤pH随反硝化细菌、解P，解K细菌和细菌总数增加而升高。这不仅造成氮素损失，不利于氮素的保蓄，使土壤养分实际有效性降低，使土壤有毒有害物质积累，降低烤烟品质，而且也是土壤酸碱化，土壤氧化还原电位降低等的原因之一。
（4）土壤养分有效供应不足，肥料利用率低
土壤中营养元素相对富积，局部烟区多数植烟土壤氮磷已较为丰富。但是养分供应的有效性很差。烤烟氮、钾营养是影响烤烟产量、品质的最主要因素。植烟红壤田间试验结果表明：土壤OM，CEC，pH和Ca高，Eh低的土壤，尽管化肥施用量大，烤烟营养仍显不足，这类土壤烟叶钾含量很难提高，并未因施钾水平大幅度增加而提高，钾肥利用率仅38.2～25.2%。反之，土壤OM，CEC，pH和Ca低，Eh高的土壤，施肥量不大，烤烟营养尤其是N却表现过剩。生产实践中竟然总结出一条重要经验“肥田多施肥（化肥），瘦地少施肥”。因此，要提高烟叶品质，单靠施肥不行，还必须改善土壤物理状况，增强土壤通透性，才能提高土壤的有效养分供应量和烤烟营养吸收效率。
二、植烟土壤适生环境的优化选择和土壤性状改良措施
根据云南省植烟土壤环境的改变，应该作好下列两项工作：植烟土壤适生环境的优化选择和土壤性状改良。
（一）搞好烤烟种植区划，优化选择植烟土壤
以历史发展的观点来客观看待我省二十世纪八十年代的烟叶种植区划，在指导生产布局方面发挥了重要作用。但随着社会、科技的进步，卷烟企业对烟叶质量的高标准高要求，必须有更详细的指标体系来适应新的种植或品质区划。区划工作的结果不能束之高阁，而应直接应用于种植布局。对一些土壤适生环境难于满足优质烟生产需要的烟区，逐步缩小种植面积乃至禁种。
（二）改良植烟土壤性状，促进植烟土壤可持续发展
1.秸秆还田
植烟当季向土壤中直接施用秸秆等有机物。当前普遍认为，有机肥肥效缓慢的缺点。烤烟施用有机肥或有机物易造成土壤氮素供应前轻后重，使烤烟前期生长缓慢而后期贪青晚熟，影响产量和品质。这是有依据的。经研究表明，只要有机物料选择及施用量，施用方法得当，辅以适量化肥，施用有机物，烤烟生长前期有机物分解缓慢，尤其在土壤水分低的情况下很少分解，不与烤烟争氮，烤烟进入旺长期后，土壤水分充足，有机物分解加快，控制了过多的氮素供应和减少了烤烟的氮素吸收，有利于烤烟脱氮成熟。因此，直接施用有机物既保护和改良了土壤结构，又可以实现烤烟优质适产。在云南烟区，烤烟生产当季一般不要求施用有机肥，长期大量单一施用化肥的现象相当普遍。提倡有机物与化肥配合施用，无疑对土壤可持续利用和烟草产业可持续发展具有重大科学意义。这一结果，已取得农学界的重视和烟草界的广泛认同。并很快为广大烟农接受。
直接施用秸秆等有机物，直接使用的有机物当季并不能为作物提供多少养分。主要作用保持土壤含有足够的有机质和改良土壤结构，为植物提供碳源和为土壤微生物提供养料。
施用秸秆改良土壤结构效果显著，施用禾本科秸秆改善了土壤通透性，施用秸秆调控烤烟氮素营养，使烤烟硝态氮前高后低；施用秸秆改善了烟叶质量。稻草还田：水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%。其他秸秆还田的方法简述如下：①小麦收割后，用本田（地）块小麦秆量的50%~100%还田，将小麦秆切成1～2cm的小段或用30目~50目饲料粉碎机打成杆糠后均匀撒在田（地）间，而后翻耕整地起垅。施用数量控制在地烟400~600kg/0.067公顷；田烟600~800kg/0.067公顷。②每0.067公顷烟田施用机榨甘蔗蔗渣400~600kg蕹塘复土。③用本田（地）块玉米秆量的50%~100%还田，将小麦秆切成1～2cm的小段或用30~50目饲料粉碎机打成杆糠后均匀撒在田（地）间，而后翻耕整地起垅。施用数量控制在地300~500kg/0.067公顷；田烟500~700kg/0.067公顷。
2.改良土壤酸碱度，提高肥料利用率
近年来对植烟土壤酸度调节试验表明：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；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；采用石灰改良土壤后，烟株肥料利用率提高。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，气候斑点病、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。
施用石灰、白云石粉改良土壤ph值：石灰施用量根据烟田土壤酸度而定，一般0.067公顷施用量
60～150kg，白云石粉0.067公顷施用量为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/0.067公顷，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。也可采用白云石粉（主要成分是碳酸钙镁[CaMg(CO3)2]）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。
调节酸碱度的办法：①ph4.0以下，0.067公顷施用量150kg熟石灰。②ph
4.0-5.0，0.067公顷施用量133kg熟石灰。③ph
5.0-6.0，0.067公顷施用量60kg熟石灰。④ph
6.0以上，不施。
3.深耕晒垡，提高土体厚度，提高土壤养分利用率
对土壤耕层厚度较薄的植烟土壤，采用机耕深翻，旋耕碎垡的耕作方式，逐年深耕4-5cm，逐渐加厚土壤耕层，对于提高烟叶产量品质具有明显作用。红壤的耕层浅薄，土质粘重，通气透水性能不良。采用深耕技术，不但可以加厚耕层，而且可以改善土壤的理化性状。3-5年没有进行深耕的烤烟烟田应起垄前进行深耕（30～40cm）。客土：粘土掺沙对烤烟产量品质具有良好作用。
4.实行养分统筹
提倡烤烟当季或前作施用有机肥
在建立以烤烟为中心的合理轮作复种制度的前提下，对烟田土壤整个轮作周期内养分投入与携出进行系统控制，通过前后作养分系统配置使土壤理化性状趋于优化。有机肥可当季施用，也可前作施用。日本烟草生产很重视使用有机肥，分堆肥和复合肥二种，堆肥是用树皮、玉米、小麦、稭杆、稻草、落叶等打碎后加入2%谷糠，0.1%的发酵材料和适当的水在60－70℃的条件下，堆捂发酵100天，期间翻堆4次，腐熟后提供烟农使用（雷丽萍，2003）。根据云南烟区复种指数高的特点，大量的有机肥可在烤烟前作施用。有机肥的施用量可控制在9000～15000kg/hm2（张晓海，2004）。用芝麻、菜籽、大豆、花生等油枯类和腐植酸类肥料改良土壤环境，可促进根系发育，增进烟叶的油润和弹性。油枯类肥料中的残油和蛋白质含量高约50%，腐熟后转化为氨基酸或有机酸，可促进大田初期和后期烟株对矿质营养的吸收。研究证明，芝麻饼肥促进烟株中上部叶片钾素吸收，与对照相比可增加近1倍。需要强调的是，不管施用厩肥或油枯类肥料，都要经过60天左右的堆沤腐熟，把难溶的有机态氮素腐解为氨基酸、有机酸和铵态氮，以保证打顶前烟株对氮素的吸收。腐植酸肥料补充了土壤腐殖质中的有机酸类，对促进烟株对矿质营养的平衡吸收有良好作用（刘国顺，2004）。
5.烤烟前作栽种绿肥
为提高植烟土壤的持续生产力，也为了提高烟叶品质，可以在前作种植一季绿肥改良土壤。绿肥以豆科和禾本科作物居多，特点一般是速生快长，生物量大，根系穿透能力强，使土壤疏松和加深土层厚度。光叶苕、毛叶苕、紫云英、
印度麻、黎豆、薇菜、芜箐、大瓜草、苜蓿、野燕麦、掩青大麦、掩青黑麦等都是较好的绿肥品种，其中尤以禾本科的绿肥为最好。美国、巴西等国前作以栽种高碳氮比的掩青黑麦等禾本科绿肥居多。一般不做特别处理，直接翻耕还田或粉碎后直接翻耕还田。
6.烟草的地表保护性栽培
把烟草的保护性栽培也归结到植烟土壤改良的范畴，是因为各种保护性栽培措施主要是为了保护和改良土壤。巴西、津巴布韦对烟地地面进行秸秆覆盖，在烟沟中间植矮杆绿肥如大瓜草等。这些保护性栽培措施一方面具有增温保湿作用，另一方面避免了雨水对地表直接冲击，造成土壤板结。对维持田间温湿度，促进烟株早生快发，提高产量品质具有明显作用。地表覆盖的秸秆经历一个烤烟生长季节的日晒、风吹、雨淋和微生物的分解作用后，处于半腐解状态，烟叶采收完毕后，翻耕到土壤里后，很快就完全腐解。烟沟中间植矮杆绿肥也在烟叶收完后翻耕到土壤中。