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烤烟地膜覆盖及揭膜技术的研究进展杨宇虹(云南省烟草科学研究所)摘 要云南省中、高海拔地区烤烟生产中较为突出的气象问题是大田生育期两头温度较低; 以春旱为主的间歇性干旱较为频繁,这些因素对烟株的生长及烟叶品质都会产生不利的影响。烤烟大田生长前期(移栽后至团棵前后)覆盖地膜的保温增温效果较为明显,促进烟株的前期生长。在大田生产的中后期, 随着烟株的生长,田间叶面积系数增大,烟田阴蔽度增大,覆膜的保温增温效果已不明显。从目前已有的报道来看:在云南的中高海拔烟区,覆盖地膜的烟田在土表下510土壤的最高温度基本在40以下。覆盖地膜后膜下土壤出现高温对烟株生长的不利影响,在云南的中高海拔烟区是地膜烟生产中并不存在。地膜覆盖在干旱的情况下有明显的保湿抗旱的作用,可促进烟株的早生快发。地膜在雨量过大时,阻挡雨水大量进入垄体,可保持烟株根际土壤含水量的相对稳定,为烟株的正常生长创造较好的环境。在烤烟生产上采用地膜覆盖后,降雨不能直接进入垄体。造成在生育期内(尤其是中期)自然降雨的有效性降低,许多雨水不能为烟株生长所利用。在少雨地区、少雨年份和部分地烟上,由于地膜降低了雨水的有效利用率,盖膜的土壤水份低于不盖膜,有的到烟叶采收后膜内土壤的水份仍很低。这不仅降低了肥料的利用率,而且较严重地影响了烤烟的品质。由于地膜覆盖隔断了大部分土壤与外界的直接气体交换,因此膜下的土壤通透性(特别是土壤中的氧气浓度)往往会比露地栽培的差,尤其是在强降雨之后、土壤粘重及地下水位高的地区容易出现地膜覆盖的土壤中缺氧使烟株根系活力降低的现象。覆盖地膜后土壤的肥力变化是复杂的。地膜覆盖提高了土温,使土壤中大部分的物质分解转化加快,肥料的利用率提高,有机肥的矿化度增加,土壤与肥料养分流失减少,以及烟株根系活力在露地栽培与覆盖地膜之间的差异等,覆盖地膜后优质烟的需肥量与常规的施肥量有较大的差异。由于覆盖地膜后肥效发挥提前,使部分烟株前期生长过旺,地上部分生长量过大而与根系发育不协调。烟草的主根粗壮而短,侧根和不定根较发达,成为根系的主要部分,不定根占总根量的30%左右。进入旺长期后,地膜覆盖后以膜代管,将大量减少了烟株不定根的发生,对烟叶品质产生不利影响。烟株生长后期,则常常会出现明显的脱肥现象,中上部烟叶的充分发育和成熟难以保障,降低了整体的烟叶质量。 覆盖地膜后土壤富水层上移,根系密集层随之升高,尤其是起垄移栽条件下的根系密集层升高,烟株的根系70%80%密集地表下515cm土层内。严重限制着根系吸收土壤养分,不利于烟株中后期的生长发育,有碍于上部烟叶产质的提高,容易发生早衰现象。在强降雨之后、土壤粘重及地下水位高的地块,地膜覆盖影响土壤气体交换,易造成了土壤环境恶化,不但影响根系的发育,也加速烟株根系的衰老。适时揭膜,揭膜后立即中耕除草、培土,可促进烟株的根系生长和对养分的吸收,防止土壤板结,改善土壤的通透性,增加垄体土量,促进不定根的发生和根系的生长;改善烟株中后期营养状况。揭膜可以缓解地膜覆盖的弊端,不但能改善土壤的通透性,提高土壤中氧气浓度,调节地温,而且还能及时散发大雨后土壤中过多的水分,使根系活力得到恢复。经过培土后,加厚了活土层,为不定根的发育创造了条件,有利于烟叶品质的提高。 综上所述,烤烟地膜覆盖技术应加强分类指导: 1以防春寒促早发为主要目的地膜烟可在移栽后1525天在提沟培土时揭膜,加强中耕管理。2以保水防春旱为主要目的地膜烟应在雨下透后揭膜,同时进行提沟培土,加强中耕管理。3地膜覆盖+揭膜技术可有效地提高肥料利用率,因此在确定施肥量时应根据土壤肥力适当降低肥料施用量。4地膜烟揭膜时间应根据当地情况,在移栽后15-35天揭膜,不宜揭膜过晚;以避免揭膜而出现的第二次吸氮高峰,使烟叶不能正常成熟落黄,使烟叶的烟碱含量过高,化学成分的比例失衡,而降低烟叶品质。 前 言世界上研究和应用地膜覆盖栽培技术最早的国家是日本。1948年,日本就开始进行地膜覆盖栽培研究。1955年首先在草莓栽培上获得成功,并在生产上推广应用,随后才普及到其他作物。我国于1978年从国外引进推广此项技术。它不仅能抵御不良的外界环境,保证农作物优质、稳产、高产,而且还拓宽了农作物的种植区域。烤烟地膜覆盖栽培具有增温调湿、抗旱防涝、改善烟株生长环境、提高肥料利用率,改善中、下部烟叶的光照条件,减轻杂草和病虫危害等作用,可缩短烟株的生育期,减轻烟株生长后期的低温对烟叶品质影响。因此,地膜烟发展很快,自20世纪80年代研究、示范、推广以来,面积逐年扩大。目前已在云南省海拔较高、无霜期较短及春旱严重的烟区得到广泛应用,成为云南大部分烟区优质烟生产中一项关键技术。1989年全省地膜烟仅64万多亩,占当年烤烟种植面积的19%,到2004年全省地膜烟达400.1万亩,占当年烤烟种植面积的79.5%,明显提高了烟叶的产质量,提高了优质烟生产的整体水平。一、云南烟区的地形及气候特点云南地势地貌总特征是高原呈波涛状,大面积的土地高低参差,纵横起伏;全省地势自西北向东南分三大阶梯递降,平均每公里递降6米。土地面积中山地占84,高原、丘陵约占10,坝子(盆地、河谷)仅占6。由于盆地、河谷、丘陵、低山、中山、高山、山原、高原相间分布,所以各类地貌之间条件差异很大。云南烟草种植多分布在海拔1200-2000m的区域,气候生态条件错综复杂。云南省中、高海拔地区烤烟生产中的较为突出的气象问题是在烟叶生产的大田生育期内的气温呈现出两头温度较低(见图3),中间高温不足的现象;部分烟区以春旱为主的间歇性干旱较为频繁等等,这些因素对烟株的生长及烟叶的品质都会产生不利的影响。图1 云南省海拔高度图 图2云南省坡度图图3 2001年烤烟生育期的月均温 图4 地膜覆盖在烟田中的增温效果(玉溪 2001)二、地膜覆盖栽培的主要特点烤烟地膜覆盖是一项看似简单,但对烟株生长有较为复杂影响的栽培技术措施。由于各地区的气候、土壤等条件的差异,以及卷烟工业对原烟质量要求的变化,当前许多烟区在地膜覆盖栽培中存在的问题已制约着烟叶质量的进一步提高。1、 土壤温度 烟草根系生长的最低土温是7,最高温度为4322。在725之间,根生长速率较低。土温在25以上时,烟株根系生长较快。最适温度为2530。低温往往使根系变粗,侧根数量减少21。T.Muroku 和T.Sozo(1954)所做的烟草苗床温度试验, 分别进行气温和土温的高温(2030)和低温(720)的处理。结果表明:高气温处理烟苗生长快,苗床土高温时烟苗的地上和地下干物量均较高,而烟苗叶片数无大的差别;烟苗根部的吸收能力则是气温低,土温高为最高,气温和土温均高次之,而气温高,土温低或气温和土温均低最低。试验表明烟苗根部温度对促进烟苗的养分吸收有更为重要的作用。地温偏低,会增加水的黏滞性,降低根系细胞膜的透性,影响根系对水分的吸收从而影响叶片表面的气孔活动,限制了光合作用21。地温低,还会减少烟株对N、P、K、Ca等多种养分的吸收;地温低影响微生物对养分的利用和土壤养分的转化,也间接地影响烟株对养分的吸收利用。覆盖地膜后,由于地膜可大量地透过太阳辐射的短波为土体吸收增加土温,阻挡垄体内土壤和作物向外的长波幅射和热对流,保持了土壤中水分蒸发与地膜下水珠凝结放热的平衡,减少了热损失,因此有明显的保温、增温作用。云南省烟草研究所(1988年)在云南曲靖市越州镇试验,5月中旬平均气温在20的情况下,耕层分别是5、10、20处的地温,盖膜的为29.3、26.3和22.5,比不盖膜的依次提高3.0、2.3和0.8,平均提高2左右。地膜覆盖使土温增高,有利于烟株根系生长发育和土壤养分的分解和释放,促进根系对养分的吸收利用,有利于烟株地上部分的生长。云南玉溪(2001年)的试验测定结果见图4,在移栽后25天内垄体内土温(10cm处)较露地栽培的高39(受天气的阴晴影响较大),这对于冷凉地区及提早移栽的烟株生长非常有利。在移栽30天后,覆膜与对照温差逐渐减小;地膜覆盖增加地温的作用已不大了。辽宁的魏文斗(1995年)的试验结果也显示3:覆盖地膜对烟株生长发育的促进作用,主要表现在旺长期之前,进入旺长期后,覆盖地膜的增温作用不大。福建的黄一兰(2003年)对地膜覆盖栽培的研究有相似的结果5。云南楚雄的贺升华(1999年)对烤烟不同生育期地膜覆盖的温湿度变化作了较为仔细的观察和分析7,他认为: 烤烟不同生育期地膜覆盖增温幅度有较大的差异,主要受光照强度、烟田阴蔽度、土壤湿润度和地膜种类的差异所致。烤烟还苗伸根期晴天多,光照足,烟株小,烟田阴蔽度小,土壤水分含量低,地膜增温幅度最大,一般达5-6。旺长期阴雨天多,光照减少,烟株长大后,烟田阴蔽度大,土壤潮湿,地膜增温幅度比伸根期明显减少,一般为2-3,有的小于2.0。成熟期阴雨天仍然较多,烟田阴蔽度虽随烟叶的采摘逐步减小,但由于地膜本身老化和破损,增温幅度一般在1.5-2.5之间,如雨量偏少,日照偏多也可达3.0左右。烤烟大田期平均增温以3.0计算,5cm地温盖膜比不盖膜增加积温约240-270,提早成熟期约8-15天,这对海拔较高的烟区创造成熟期最佳温度环境,避过后期低温影响起着重要的作用。据报道:在烟株生长中后期,若气温较高,继续覆盖地膜可能会使膜下温度过高(超过40),对烟株的根系生长产生不良的影响。这方面推测性结论报道较多。地膜覆盖对土壤温度的影响小结:A 在云南,特别是烟株的大田生长前期(移栽后至团棵前后)保温增温效果较为明显。在大田生产的中后期, 随着烟株的生长,田间叶面积系数增大,烟田阴蔽度增大,覆膜与对照温差逐渐减小,特别是进入雨季以后,温差更小,保温增温效果已不明显,但仍有一定的作用。B 从目前已有数据来看:在云南的中高海拔烟区,覆盖地膜的烟田在土表下510土壤的最高温度基本在40以下;覆盖地膜后膜下土壤出现高温对烟株生长的不利影响,不是地膜烟生产存在的主要问题。2、土壤水分土壤水分对烟株根系的生长发育及其分布有直接的影响。根系是烟株吸收养分的主要器官,因此土壤水分对根系的生长和养分吸收等机能的正常发挥有很大的影响。土壤水分不仅影响烟株根系的生长分布状况,还通过影响土壤溶液浓度和土壤的通气状况来影响烟株对养分的吸收。 烟株在较为缺水的情况下,原生质的增殖、细胞分裂及体积的增长都受影响,生长发育和养分的吸收利用受到抑制;在缺水情况下,烟株为满足上部幼嫩叶片对水分的需要,水分在植株体内重新分配,下部叶由于水分向烟株上部的输出呈现暂时萎蔫,导致生长缓慢;缺水严重时,叶片永久萎蔫,失去利用价值。然而,如果水分过多,土壤团粒结构被破坏,空气流通交换受阻,根系呼吸减弱,代谢失调,对养分的吸收等机能降低,造成渍害。渍害的烟株生长不良,叶肉组织疏松,叶片薄,不易烘烤,烤后叶色暗,品质低劣。烟草根系生长的较为适宜的土壤水分含量为土壤相对持水量的6080%,土壤水分适宜时养分的有效性提高,土壤的机械阻力减小,有利于根系的生长。但土壤水分过多又会造成通气不良而影响烟草根系的生长和根系活力。土壤水分过少,土壤中养分的有效性降低,土壤的机械阻抗增大,也不利于根系的生长。烟田的土壤水分,除灌溉外,主要来源于降雨。雨水过多易造成烟株根际水分过多或雨水过少造成的干旱,都会影响烟株根系的发育、养分吸收和烟株的正常生长,影响烟叶的质量。烟地盖膜后,一方面因地膜的阻隔使土壤水分蒸发减少,散失缓慢;并在膜内形成水珠后再落入土表,减少了土壤水分的损失,起到保蓄土壤水分的作用。另一方面,地膜还可在雨量过大时,阻挡雨水大量进入垄体,保持烟株根际土壤含水量的相对稳定,为烟株的正常生长创造较好的环境。 云南烤烟多数产区在移栽的时候都需要进行抗旱保苗。抗旱保苗的方法除浇水外,部分烟区还把地膜覆盖作为抗旱保苗的主要措施在烟草生产上应用,保持土壤水分,促进烟株前期的生长发育。云南省烟草研究所在曲靖市越州镇测定的移栽10天根际土壤含水量的平均值,盖膜处理为18.5%,比不盖膜的11.6%高6.9%。除移栽时浇定根水外,10天内不浇水的成活率,盖膜的为100%,比不盖膜的高49.1%,所以不盖膜的烟苗必须隔24天浇一次水,否则因干旱缺水造成烟苗死亡或生长缓慢。 据安徽唐经祥等(2000年)测定1,在降雨量较小时,雨后烟垄内的土壤含水量明显低于未盖膜的土壤。这对于干旱、半干旱及灌溉条件差的地区常会造成不利的影响。辽宁的魏文斗(1995年)的试验结果显示3: 进入旺长期后,地膜逐渐失去了增温保墒的效果,而且由于地膜的隔离,中小雨量时还影响了雨水向烟垄内的渗透。云南楚雄贺升华(1999年)的试验结果表明7:1997-1998两年盖膜与不盖膜的土壤湿度的比较研究结果表明:1998年雨季开始晚,初夏干旱时间长,但盖膜的土壤水分仍保持在烟株正常生长的适宜范围,而不盖膜的已经出现严重供水不足,个别烟株干死,部分烟株木质化。由此可见,地膜覆盖在干旱的情况下有明显的保湿抗旱的作用。山东姜茱(2002年)报道4:盖膜可最大限度地减少土面蒸发,提高土壤水分利用率,有利于抗旱。同时,它减少了降水利用率,不利于抗旱。凡干旱时,土面蒸发量都远远地大于降水量。因此,盖膜是当前难以取代的抗旱栽培技术。进入雨季,土面蒸发量又远远地小于降水量,及时揭膜也是必要的。盖膜栽培还使土壤水分积聚于土壤表层,这是和露地栽培截然相反的。实践证明,这种水分分布对还苗、前期生长发育及下部烟叶产量都具明显促进作用。这是盖膜抗旱的直接效应。在春旱严重,灌水条件较差时,该效应是非常重要的。,雨季中、后期盖膜与不盖膜土壤湿度差减小这一特点,在多雨地区、多雨年份和田烟上反映较明显。但在少雨地区、少雨年份和地烟上,由于地膜阻隔了膜外水分和膜内的直接交换,如不适时揭膜,盖膜的土壤湿度会比不盖膜的一直偏小,有的到烟叶采收后土壤还是干的,这不仅降低了肥料的利用率,而且较严重地影响了烤烟的后期生长,这是在地膜烟中值得注意的问题。地膜覆盖对土壤水份的影响小结:A、 地膜覆盖在干旱的情况下有明显的保湿抗旱的作用,可促进烟株的早生快发。地膜在雨量过大时,阻挡雨水大量进入垄体,可保持烟株根际土壤含水量的相对稳定,为烟株的正常生长创造较好的环境。B、 在烤烟生产上采用地膜覆盖后,降雨不能直接进入垄体,造成在生育期内(尤其是中期)自然降雨的有效性降低,许多雨水不能为烟株生长所利用。在少雨地区、少雨年份和部分地烟上,由于地膜降低了雨水的有效利用率,盖膜的土壤水份低于不盖膜,有的到烟叶采收后膜内土壤的水份还是很低。这不仅降低了肥料的利用率,而且较严重地影响了烤烟的品质。3、土壤通透性土壤的通气性主要是指土壤中的空气量和土壤空气中氧气与二氧化碳的比例。D.G.赫里斯(1957)年研究指出:当土壤空气中氧的含量等于或大于二氧化碳含量时,对烟根的生长无不良影响。当土壤气相中氧气的比例下降到10%以下,根系的生长就要受到影响。 土壤的通气状况和气体组成是影响根系生长发育的重要因素之一。田间调查发现土壤通透性是影响养分吸收和根数量的关键因素。土壤通透性好,根系的吸收能力强,根系发达。通过对烟草水培营养液中通入空气和氮气的试验(高桥,1961)表明:通入空气后烟草对N、P、K、Ca、Mg等主要营养元素的吸收量明显高于通氮气的处理。可见土壤保持良好的通气条件,对烟草吸收各种营养元素的重要性。烟株的养分吸收利用与土壤的通气性相关,而土壤空气和土壤水分共同占有土壤孔隙,水多则气少,气多则水少,只有维持适宜的比例,烟株根系才能健壮成长,也才能保证烟株生长发育所需养分的正常吸收,实现优质烟叶的生产。由于地膜覆盖隔断了大部分土壤与外界的直接气体交换,因此膜下土壤通透性(特别是土壤中的氧气浓度)往往会比露地栽培的差,尤其是在强降雨之后、土壤粘重及地下水位高的地块容易出现土壤中缺氧;土壤中缺氧会使烟株根系活力降低,同时更容易使渍害加重。 4、对土壤肥力与施肥的影响 山东姜茱(2002年)对地膜覆盖对土壤肥力的影响作了较为深入的研究4后认为: 土壤温度升高,必然使土壤有机质分解速度增大,提高其当季利用率。这是初盖膜时少施肥还增收的重要原因。此试验结果各地极为一致,是地膜覆盖栽培技术被迅即广泛实施的重要原因。怎样权衡这种增收效应?与世界优质烟主产区相比,山东,乃至全国绝大部分烟区土壤有机质含量是很低的,靠消耗土壤有机质增收是危险的。从开始盖膜的第二年开始,就必须施用比以往更多的有机肥料,补充(超过更好)土壤有机质含量。只有如此,才能使盖膜增收效应得以持续,才是正效应。否则,盖膜就是掠夺土壤肥力的手段,是负效应。如有机肥用量长期不足,势必造成土壤肥力递减,就会发生盖膜第一年大增收,第二年小增收,第三年不增收,以后,靠增施化肥维持现状。依靠增施化肥维持烟叶产量和商品等级不是困难的事,而靠它维持烟叶内在质量是相当艰难的。一旦失去原有的烟叶风格,其影响是深远的。故而,虽然增施有机肥是盖膜栽培的核心问题,但是,该类研究报道极少,盖膜栽培土温升高的间接效应尚待研究。地膜覆盖对土壤肥力及施肥量调控的影响小结:覆盖地膜后土壤的肥力变化是复杂的,地膜覆盖增加了土温,使土壤中大部分的物质分解转化加快,肥料的利用率提高,有机肥的矿化度增加,土壤与肥料养分流失减少,以及烟株根系活力在露地栽培与覆盖地膜之间的差异等,覆盖地膜后优质烟的需肥量与常规的施肥量有较大的差异。在覆盖地膜的烟田揭膜培土后,烟株生长的根际环境又发生了很大的变化,雨水能顺利地进入土壤,保证烟株旺长期对水份的较高的需求,改善土壤的通透性,提高土壤中氧气浓度,调节的地温,而且还能及时散发大雨后土壤中过多的水分,促进烟株根系的生长和对养分的吸收,大大提高了肥料的有效性。若在确定烟株施肥量时不加以调控,就常常出现揭膜后烟株氮素吸收过多,迟迟不能落黄成熟的现象发生,常造成烟碱过高,蛋白质过高,烟叶的可用性降低。5、对根系生长发育的影响烟根根系的发育与土壤水分密切相关,烟草生长的适宜土壤湿度为田间最大持水量的60%80%,当水分不足时,侧根增多而粗长,有的侧根为吸收水分可伸长1.52米,这些侧根上须根很少。如果土壤含水量过大,特别是土质粘重,结构不良的土壤上覆盖地膜,造成土壤的气体交换受阻,根系多横向发展并伸向表层以摄取空气。土壤水分对根生长发育及养分吸收利用的影响还与土壤通气性相关,土壤空气和土壤水分共同占有土壤孔隙,两者的消长,直接影响烟株的根系生长状况及养分的吸收利用。在适宜的条件下,烟草的茎基部可发生大量不定根。露地栽培时,提沟培土后,烟草的茎基部就萌发一轮不定根,这些不定根比烟株原有根系,具有更强的根系活力,对保证烟株中后期的养分供应、抗倒伏及中上部叶发育成熟十分有利。而地膜覆盖栽培,多为一次性起垄,不再进行中耕培土,不定根的生成较少,而且地膜烟的根系在近地层生长较多,深层则生长较少。因此,地膜栽培的烟株在揭膜培土后,其整体根系好于地膜覆盖的烟株根系。福建黄一兰(2003年)报道5,揭膜处理的烟株根系中大于2mm的粗根量较少,细的须根数量较多;裸栽处理的烟株根系中粗根量最多,须根量最少;根干重方面揭膜处理大于不揭膜处理,而裸栽处理的烟株最小,其中团棵期揭膜烟株的根干重为裸栽处理的1.72倍。其原因可能在于:裸栽处理的土壤经常受雨水的冲淋,未及时松土,土壤的透气性差,同时养分的淋失严重,不利于根系的生长,因此,用于呼吸作用的粗根量增多;虽然不揭膜处理土壤保持了较好的通透性,但由于薄膜的阻隔,与外界的气体交换不及时,在后期土壤水分的补充方面也没有揭膜处理迅速,可能是造成不揭膜处理烟株根系生长欠佳的另一原因。根据以往的试验结果3,地膜覆盖栽培增温效果主要表现在地表5cm深度范围的土壤中,后期高温可能损伤这部分根系,这与本试验结果基本吻合。表1成熟后期根系生长状况处理根辐直径2mm的一级侧根数量(条/株)直径2mm的须根数量(条/株)根干重(g/株)(cm)A9297少44.57B9250多115.30C10264中等101.15D9073中等62.39E9690中等87.64F9576中等67.09辽宁的魏文斗(1995年)的试验结果显示3:覆盖地膜对烟株生长发育的促进作用,主要表现在旺长期之前,进入旺长期后,由于不能进行培土作业,还影响了烟株次生根的发生。 山东姜茱(2002年)报道4:土壤富水层上移,根系密集层随之升高,尤其是起垄移栽条件下的根系密集层升高,烟株的根系70%80%密集地表下515cm土层内。严重限制着根系吸收土壤养分,有不盖地膜地膜覆盖不盖地膜图5 覆盖地膜与对照的根系密集区比较碍于根系自身及地上部中后期的生长发育,有碍于上部烟叶产质的提高,容易发生早衰现象,甚至于产生“灰色叶” 。不盖地膜山东侯加民(2003)揭膜培土措施与烟株根重的关系试验11根系发育以揭膜培土的最好,特别是须根更为发达,单株根重132.2g,其次是揭膜不培土的单株根重101.3g,不揭膜的较差单株根重98.3g。试验认为根系的发育与土壤环境有关,不揭膜没有再生不定根的环境,无法再生不定根,同时膜下土壤由于受风雨的侵袭,及在管理工作中人为的作用促使了土壤的板结,降低了土壤的通透性; 遇到连阴大雨膜下土壤水分过分饱和无法及时散发过多的水分,影响土壤气体交换,造成了土壤环境恶化,不但阻碍了根系的发育,而且还会加速根系的老化。河南徐亚中(1993)揭膜培土试验的结果16认为:盖地膜能促进烟草前期根系生长,当根系达到一定数量之后,应及时揭膜培土,否则根系由于地膜覆盖透气性差,供氧量降低,根系生长会受到抑制。地膜覆盖对土壤根系生长的影响小结:烟草的主根粗壮而短,侧根和不定根较发达,成为根系的主要部分,不定根占总根量的30%左右。进入旺长期后,地膜覆盖后不进行提沟培土,将大量减少了烟株不定根的发生,将对烟叶品质产生不利影响。土壤富水层上移,根系密集层随之升高,尤其是起垄移栽条件下的根系密集层升高,烟株的根系70%80%密集地表下515cm土层内。严重限制着根系吸收土壤养分,不利于烟株中后期的生长发育,有碍于上部烟叶产质的提高,容易发生早衰现象。在强降雨之后、土壤粘重及地下水位高的地区,地膜覆盖影响土壤气体交换,易造成了土壤环境恶化,不但影响根系的发育,也加速烟株根系的早衰。揭膜可以缓解地膜覆盖的弊端,不但能提高土壤中氧气浓度,调节地温,而且还能及时散发大雨后土壤中过多的水分,使根的活力得到恢复。经过培土后,加厚了活土层,为不定根的发育创造了条件。因此揭膜培土有利于根系的发育,有利于烟叶品质的提高。6、对生育期的影响 温度对烟株的生育长发育进程即生育期长短有较大影响。其中,土壤温度在某种程度上比气温更为重要。烤烟应用地膜覆盖,土壤的温度和湿度增高,有利于烟株的早生快发,促进了植株的生长发育。张崇范(1981)的试验结果表明:覆膜比不覆膜的各生育期提前。表2 地膜覆盖对烟株生育期的影响(张崇范1981)处理播种期移栽期还苗期团棵期现蕾期叶片成熟期大田生育期脚叶腰叶顶叶盖膜12/32/6无23/618/714/77/827/887对照12/32/610/628/616/716/719/82/993重庆郭兴章(1999年)8揭膜烤烟比无膜烤烟始采期提早1419d,采毕期提早1822d。比不揭膜的推迟14d。2002年在楚雄进行的烤烟覆膜处理及施氮量的试验结果显示: 在本试验条件下,不同施氮量对烟株的田间长势有较大的影响,但对烟株的生育期无明显影响;覆膜处理对烟株生育期则有较大的影响。露地栽培的烟株移栽后39天才进入旺长期,比地膜覆盖的其它处理晚5天,这是由于覆盖地膜后,提高土壤温度、保持了土壤水分,改善烟株生长的土壤环境,从而促进了烟株的早生快发;由于试验点当年雨量较多年平均值多1/3,肥料流失较大,露地栽培的处理的烟株生长后期出现了早衰,封顶时间比地膜覆盖其它的处理提前5天;烟株的旺长期由覆膜处理的24天缩短至露地栽培对照处理的14天;使烟叶的产量、产值和品质受到较大的影响;在同时开始采烤的条件下,露地栽培的采烤结束期比地膜覆盖处理提前9天。在覆膜处理的各个处理中,移栽后30天揭膜和60天揭膜处理比全生育期盖膜处理的采烤结束期均推迟10天。 表3 覆膜处理及施肥量对烟株生育期的影响 (移栽后天数)A 施N量旺长封顶末次采烤B 覆膜处理旺长封顶末次采烤A1 (75kg/ha)3557103B1 (全生育期盖膜)3458100A2 (105kg/ha)3557103B2 (移栽后60天揭膜)3458110A3 (135kg/ha)3557103B3 (移栽后30天揭膜)3458110B4 (对照,露地栽培)395391 2002年在玉溪红塔区进行的提高上部烟可用性调控措施比较试验设计了对照(当地常规栽培技术)、磷肥塘施促根、地膜覆盖、深耕、综合措施(深耕地覆+磷肥塘施)共计五个处理;各处理生育期有一定的差异(见表4)。采用地膜覆盖处理及综合措施的处理,移栽至团棵期生长时间缩短7d ;移栽至脚叶、腰叶、顶叶烟叶成熟的时间分别比其它三个处理提早9d、8d、7d;大田生育期及全生育期处理均比其它三个处理缩短8d、7d。从以上结果来看:地膜覆盖提高了烟株根系环境的温湿度,主要是促进了烟叶的早生快发,使烟株的前期生长快于其它处理。 表4 试验各处理生育期 (单位:日月、天)处理成熟期移栽至团棵期移栽至现蕾移栽至脚叶成熟采烤期大田期全生育期脚叶腰叶顶叶对照11/74/816/934466065125218磷肥塘施11/74/816/934466065125218地膜覆盖2/727/79/927395167117211深耕11/74/816/934466065125218综合措施2/727/79/927395167117211邹加明(2003年)提出2:云南大部分烟区多数年份在烤烟大田生育前期面临的主要问题是干旱和土温低,因此,通过覆盖地膜能有效地保持土壤水分,增加土壤温度,促进烟苗成活和根系的生长,促进烟株早生快发。地膜覆盖对烤烟大田生育期的影响小结:地膜覆盖提高了烟株根系环境的温湿度,增加了烟株生育期的土壤积温,特别是促进了烟叶的早生快发,使烟株的生长快于露地栽培。多数报道可提前615天采烤完。这对海拔较高的烟区避开后期低温影响起着重要的作用。揭膜后,烟株的成熟期延长,比不揭膜处理的采烤结束期推迟。这与揭膜后改变了烟株生长的土壤环境,促进烟株根系发育及其对养分的吸收,有的出现了二次吸氮高峰有关。 7、对烟叶质量的影响福建黄一兰(2003年)的报道5:揭膜处理的烟株中、上部烟叶(尤其是上部烟叶)烟碱含量均高于不揭膜处理,裸栽处理较低。主要原因:生育中期揭膜处理,烟株根系生长状况好于后期揭膜、不揭膜及裸栽的处理,根系在成熟期仍然保持了较高的氮素吸收能力;后期揭膜处理烟畦表层富集的养分在揭膜后随降雨下移到烟畦土壤中,重新被烟株吸收,这部分养分中含有一定量的氮素,所以揭膜处理烟株成熟期的氮素吸收量明显高于不揭膜和裸栽处理 ,导致烟株烟碱含量的增加。鉴于揭膜处理后,烟株由于根系吸收能力提高或土壤中可吸收养分含量增加所导致的烟叶化学成分的变化,因此在采用揭膜措施时,必须对施肥量进行调整。湖北李进平等(2001年)分别在2个海拔高度进行不同揭膜时间、施肥等对白肋烟烟碱积累影响研究。试验结果表明: 覆膜时间的长短与烟碱含量呈正相关,即覆膜时间越长,烟碱含量越高。尽管两处都表现出相同的趋势,但两项因素对烟碱含量的影响程度在两处却不相同。在海拔1250m的沙地,覆膜时间的回归系数为0.59,达到显著水平,崔坝(海拔850m)仅为0.054,沙地是崔坝的十几倍,这说明在较高海拔区温度偏低,覆膜的增温效果较明显,因而也明显地促进了烟株的生长和烟碱的合成;而在较低海拔区温度已基本满足烟株正常生长发育的需要,通过覆膜增温促进根系发育和烟株生长的作用相应减弱,因而对烟碱合成的促进作用也就较小。表5 不同揭膜时间对白肋烟烟碱积累影响试验代号处理烟碱含量 %打顶时打顶后10d打顶后20d打顶后30d崔坝镇全生育期覆膜0.833.564.626.69崔坝镇旺长期揭膜0.872.485.056.97崔坝镇 团棵期揭膜0.843.364.666.74崔坝镇不覆膜1.073.835.326.02沙地乡全生育期覆膜1.013.094.635.55沙地乡旺长期揭膜0.912.875.065.47沙地乡 团棵期揭膜1.112.694.675.23沙地乡不覆膜0.992.323.384.69楚雄(2002年)进行的烤烟揭膜试验的烟叶评吸结果表明:由于不同覆盖地膜处理对烟株生长的土壤环境有较大的影响,烟叶的评吸品质也有一定的影响。 上部叶的香气量和烟气浓度以移栽后30天揭膜处理,得分高于其它处理; 从评吸鉴定的综合得分来说:上部叶的评吸得分依次为移栽后30天揭膜处理全生育期不揭膜移栽后60天揭膜;移栽后60天揭膜的处理因揭膜过晚,揭膜后改变了烟株生长的土壤环境易造成烟株后期的氮素吸收过多,上部烟叶评吸品质下降。 贵州商洁(2003)报道15:地膜覆盖栽培可提高烟叶平均烟碱%含量。这表明地膜覆盖栽培可提高地温、保持土壤水份、减少肥料流失, 从而促进根系发育, 增加根部烟碱合成(表6)。表 62000、2001 年揭膜试验不同处理的平均烟碱含量比较(% )(商洁2003)揭膜时间(移栽后天数)020304050全生育期(d)2000年2.883.083.123.102.462.962001年2.653.313.693.913.783.86云南烟草科学研究院张燕(2004年)12在保山进行的揭膜中耕等栽培措施对香料烟生长和产、质量影响的结果表明,揭膜中耕降低了中、下部叶片总糖含量,但上部叶片总糖含量明显增加;与对照比较,上、中、下3个部位叶片烟碱含量分别比对照增加83.0%、112.0%和155.0%,中、下部叶片中钾含量较对照提高10.6%和18.7%。地膜覆盖对烟叶品质的影响小结:地膜覆盖栽培对烟叶品质的影响在不同的地点、不同的试验结果不一致; 较为相似的结果是:揭膜后中、上部烟叶(尤其是上部烟叶)烟碱含量常高于不揭膜处理及露地栽培。揭膜时间的早晚对烟叶中的烟碱含量有一定的正相关关系。揭膜后改变了烟株生长的土壤环境,促进根系发育,提高肥料的利用率, 增加根部烟碱合成。施肥量控制不当及揭膜过晚,易造成烟株后期的氮素吸收过多,烟叶评吸品质下降。 三、揭膜技术研究地膜覆盖种植烟草既有正效应又有负效应,例如:地膜覆盖有保水的作用,但是却阻碍了外界降水的进入垄体,部分地区不采取相应的垄型或其它措施可能导致旺长期水分亏缺,影响烟叶正常生长;遇到连续降雨时易造成土壤严重的水渍,使土壤通透性变坏,水分蒸发受阻,同样影响烟株的生长。在地膜覆盖栽培中采用在适当的时期揭去覆盖的地膜,同时提沟培土,以减轻或消除地膜覆盖的负效应,保证当地优质烟叶的生产的正常进行。 云南曲靖张国瑞 (2001年)报道9:适时揭膜是一项经济有效的措施。因为揭膜可改变膜内墒体缺水干旱和积水缺氧状况,增加根系活力,好气性细菌活跃,有利于土壤有机质分解,增加土壤肥力。江锡瑜等报道6:通过对海拔1100m生态下地膜覆盖栽培及不同揭膜时期烤烟生长发育及产质关系的研究,结果表明,地膜烟栽后1月内膜下10cm深处日均土温比露地高3.3,月积温增高102.5以上,可提早移栽715d;现蕾期揭膜单产最高(168.35kg667m2)、亩产值最大(2074.38元667m2);以露地烟和现蕾期揭膜处理的化学成分较为协调;以现蕾期揭膜处理的烟气质量最佳。重庆郭兴章(1999年)8 报道:地膜烤烟从5月上旬移栽,由于覆膜的增温效应,对该地处于梅雨期的烤烟,能有效防御低温和连阴雨天气对烤烟的危害。进入6月中旬地膜烟已由团棵进入旺长期,至6月下旬,山区的气温已稳定通过18,日平均气温达2022,土层020cm日平均地温为2026,中午前后达30,是烤烟地下、地上部分生长发育的适宜温度,若此时推迟揭膜或不揭膜(7月11日以后伏旱来临再揭膜),土壤难于接纳自然降水,根系密集层土壤水分因大量消耗而减少,造成伏旱期土壤缺水,致使肥料集中层530cm的养分难于为植株充分吸收利用。进入7月11日后伏旱期,过高的温度则加速了根系的衰老和死亡。6月下旬本区正处于降水量多的时期,又是烤烟旺长需水多的时期,此时揭膜培土既有利于新生根系生长及养分的充分吸收利用,又利于地上部分的生长,就能克服中、后期的早衰。6月下旬虽多大雨、暴雨,但据观测旺长始期揭膜时叶面积系数已接近1,叶片数1618片/株,大雨只能直接落到叶片上,再顺着茎叶进入土中,能够缓冲大雨、暴雨对土壤的直接冲刷,不会造成对土壤的机械淋溶及养分的流失。云南楚雄贺升华(1999年)的认为7:在我省错综复杂的气候条件下,地膜烟的揭膜问题不能一概而论,要区分情况,分别处理。在海拔较高,温度较低,雨量又多的烟区,伸根期的高温,特别是成熟期的平均温度是提高烟叶质量的关键,中、后期水分不是主要问题。因此,地膜烟不一定要过早揭膜,多盖一段时间,中、后期继续增温对提高烟叶质量有益无害。在海拔稍低,雨水较少的地区,如终生盖膜,中、后期膜内土壤水分不足,土壤内微生物活动受其影响,肥料难以分解,不仅影响烟株正常生长,而且降低肥料的利用率,最终达不到提高烟叶质量的目的。因此,要适时揭膜。根据有关试验,地膜烟的产量、质量以现蕾期揭膜为最佳,团棵期揭膜次之。邹加明(2003年)报道2:在大理州进行了不同揭膜时间的比较试验,烤烟移栽后30天揭膜,烟株长势、烟叶产量、产值和外观质量都最佳;烟叶化学成份亦为30天揭膜的表现较为协调;烟叶评级结果,评分居前三位的分别为20天揭、50天揭和40天揭的处理。移栽后不揭膜的处理无论长相、产量、产值还是化学成份和评吸分数都处于最差或次差水平。揭膜的时期强调“适时”,原则上必须在烤烟生育中期盖膜达20-50天内揭膜,但方法上应灵活,关键要保证揭膜后土壤有水分补给,即能遇降雨或灌溉,雨水早来可适时早揭,反之则推迟揭膜;揭膜后必须进行中耕培土,这样才能充分发挥地膜栽培的优势。湖南刘正日(2001年)报道10:采用三因子二次回归正交旋转组合设计,研究了永州地区烤烟地膜覆盖对烟叶产量及质量的影响。参试因子对烟叶产量的影响(Y1),不同因子一次项效应的大小顺序为移栽时间(X1)、揭膜时间(X3)、施N量(X2),其中,移栽时间、揭膜时间对产量的影响为负效应,即移栽时间越早和揭膜时间提前产量有上升的趋势,而随施氮量增加,产量增加效果不明显。综合分析后认为,永州(湘南大部分地区)烤烟生产地膜覆盖的揭膜时间在团棵后15d左右较好。认为根据试验结果和湘南气候特点以及烟株长势情况,在烟株团棵后15d左右揭膜较好,太迟不利于培土操作和烟株生长发育。若此时烟株长势弱,应尽早去膜,对烟株进行培土补肥。在烟叶成熟期间,雨水过多的年份,不揭膜可减轻成熟期雨后垄体过湿引起烟株吸氮过多、返青回生现象,有利于烟叶质量和均价的提高。 福建黄一兰(2003年)对地膜覆盖栽培的揭膜时期进行了研究5。结果表明, 以防春寒促早发或以保水防春旱为主要目的地膜可在移栽后2535天揭膜;揭膜过晚,易出现第二次吸氮高峰,使烟叶不能正常成熟,使烟叶的烟碱含量过高,化学成分的比例失衡,降低烟叶品质。贵州商洁等(2003)报道15: 2000 2001 年开展了不同品种地膜覆盖栽培试验。结果表明, 烤烟地膜覆盖栽培对提高产量、增加收入效果显著。尤其以盖膜40 天或全生育期盖膜(50 天后撕破地膜) 获得了理想的产量及收入。盖膜还可促进根系发育, 促进根系对氮肥吸收, 增加烟碱合成, 提高烟叶烟碱含量。揭膜技术小结: 覆盖地膜能促进烟草前期根系生长;在烟株生长中后期揭膜后立即中耕除草、培土,可防止土壤板结,改善土壤通透性,增加垄体土量,促进不定根发生、根系

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