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不適用鮮煙葉還田對(duì)水稻產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益影響的論文
通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)方法研究不適用煙葉還田對(duì)水稻產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效應(yīng)研究。結(jié)果表明：不適用鮮煙葉還田能有效提高土壤有機(jī)質(zhì)、速效氮含量，改善土壤環(huán)境條件，提高水稻產(chǎn)量。基于本地區(qū)優(yōu)化施肥基礎(chǔ)上，鮮煙葉還田的最佳用量為13252 kg/hm2。通過(guò)不適用鮮煙葉還田措施不僅能有效解決不適用鮮煙葉處理處置問(wèn)題，而且有效改善土壤環(huán)境條件，實(shí)現(xiàn)土壤的可持續(xù)利用。
0 引言
土壤有機(jī)質(zhì)自古以來(lái)受到農(nóng)業(yè)研究者的重視和關(guān)注，人們通過(guò)動(dòng)物糞便，人工積肥、造肥、種植豆科植物等途徑進(jìn)行有機(jī)肥還田，提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量，補(bǔ)充土壤養(yǎng)分。有機(jī)肥的施用在中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著極其重要的作用，直至20世紀(jì)50年代，有機(jī)肥還是植物養(yǎng)分的主要來(lái)源。自20世紀(jì)50年代以來(lái)，隨著化肥工業(yè)的發(fā)展，化肥用量施用，農(nóng)作物產(chǎn)量得到了快速的提高，同時(shí)化肥具有養(yǎng)分濃度高、體積小、肥效快、搬運(yùn)施用等方便的特點(diǎn)，化肥用量越來(lái)越大，有機(jī)肥的投入量越來(lái)越少，甚至有些地區(qū)不施有機(jī)肥，有機(jī)肥也不再是作物的主要養(yǎng)分來(lái)源，主要作為土壤改良劑在使用，土壤有機(jī)質(zhì)含量呈下降趨勢(shì)。由于大量化肥的投入，造成土壤酸化、板結(jié)、鹽漬化及碳氮比下降等一系列土壤障礙問(wèn)題[1-2]。近年來(lái)，優(yōu)化煙葉供應(yīng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)“煙葉上水平”是中國(guó)煙草行業(yè)隨著重點(diǎn)品牌加快發(fā)展，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)得到快速提升的重要舉措之一。優(yōu)化煙葉供應(yīng)結(jié)構(gòu)，增加優(yōu)質(zhì)原料供給，已經(jīng)成為關(guān)系行業(yè)發(fā)展的全局性問(wèn)題。如果不及時(shí)優(yōu)化煙葉供應(yīng)結(jié)構(gòu)，增加優(yōu)質(zhì)煙葉供應(yīng)，會(huì)影響到重點(diǎn)品牌生產(chǎn)，進(jìn)而影響到品牌的市場(chǎng)培育，對(duì)于正在做大做強(qiáng)的品牌來(lái)說(shuō)，是個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。優(yōu)化煙葉供應(yīng)結(jié)構(gòu)調(diào)整過(guò)程中，將產(chǎn)生大量的不適用廢棄煙葉，這些廢棄煙葉作為農(nóng)業(yè)廢棄物，不能作為動(dòng)物飼料施用，集中處理相對(duì)困難，如何有效處理這些不適用煙葉就是煙葉生產(chǎn)中的重要問(wèn)題。為響應(yīng)國(guó)家煙草專(zhuān)賣(mài)局“優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)、田間處理不適用鮮煙葉”的號(hào)召，筆者探索通過(guò)鮮煙葉直接還田對(duì)作物的生長(zhǎng)影響，實(shí)現(xiàn)在有效處理煙葉生產(chǎn)中的不適應(yīng)煙葉變廢為寶，為土壤有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分補(bǔ)充[1]、改善土壤生態(tài)環(huán)境，達(dá)到節(jié)本增效的理想效果，也是提高資源利用率的重要措施之一[3]。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)在云南省馬龍縣通泉鎮(zhèn)大龍井村進(jìn)行，試驗(yàn)地位于東經(jīng)103°35'、北緯25°15'，海拔2100 m，多年平均氣溫10℃，無(wú)霜期228天，多年平均降水量1000 mm。試驗(yàn)地塊地勢(shì)平坦，土壤類(lèi)型為水稻土，土壤質(zhì)地為沙壤，通常地下水位為1.0 m，土壤耕層深度20 cm，土壤有機(jī)質(zhì)含量29.5 0 g/kg、全氮2.99 g/kg、速效氮93.50 mg/kg、速效磷10.80 mg/kg、速效鉀116.0 0 mg/kg、pH 5.48;前茬作物為大麥。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及田間管理
試驗(yàn)共設(shè)置7個(gè)處理，3次重復(fù)，共計(jì)21個(gè)小區(qū)，小區(qū)隨機(jī)排列各試驗(yàn)，小區(qū)之間用工程塑料板隔開(kāi)，試驗(yàn)小區(qū)面積為13.5 m2。即：處理1(CK)：施水稻配方肥750 kg/hm2;處理2：施水稻配方肥750 kg/hm2+鮮煙葉1500 kg/hm2;處理3：水稻配方肥750 kg/hm2+鮮煙葉4500 kg/hm2;處理4：施水稻配方肥750 kg/hm2+鮮煙葉7500 kg/hm2;處理5：水稻配方肥750 kg/hm2 +不適用鮮煙葉10500 kg/hm2;處理6：水稻配方肥750 kg/hm2+鮮煙葉13500 kg/hm2;處理7：施水稻配方肥750 kg/hm2+鮮煙葉16500 kg/hm2。鮮煙葉于水稻移栽前翻壓在2行水稻中間，試驗(yàn)水稻品種為‘靖粳8號(hào)’。
水稻于2011年5月16日移栽，其種植規(guī)格為株距12 cm，行距24 cm，每叢3苗。所有水稻專(zhuān)用肥料作底肥一次施入，2011年6月2日水稻處于分蘗期時(shí)將鮮煙葉翻壓于試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)，田間管理按當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶常規(guī)的水稻栽培技術(shù)措施進(jìn)行。
1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法
采用實(shí)際測(cè)產(chǎn)法測(cè)定各小區(qū)生物產(chǎn)量及籽粒產(chǎn)量，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和DPS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行多重比較分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同用量對(duì)生育期的影響
不適用煙葉是化木質(zhì)化的有機(jī)物料，含有蛋白質(zhì)、纖維素及木質(zhì)素等不用類(lèi)型碳，同時(shí)還含有少量的氮、磷、鉀及微量元素。雖然這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的量相對(duì)化學(xué)肥料較少，但是所投入的碳激發(fā)了土壤中氮素的礦化能力、活化了磷等營(yíng)養(yǎng)元素[4-6]，從而提高了土壤的供肥能力。從表1可以看出，隨著煙葉量翻壓量的增加，水稻生育期向后延長(zhǎng)。
2.2 不同用量對(duì)水稻產(chǎn)量及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)性狀的影響
施用不適用煙葉翻壓措施可以有效提高水稻穗數(shù)、單穗籽粒數(shù)量及有效籽粒的重量。水稻作物對(duì)氮素比較敏感：施用氮素量不夠會(huì)造成減產(chǎn)，氮素施用量過(guò)多則造成水稻秸稈過(guò)旺、空秕率增加造成肥害而減產(chǎn)，由表2可以看出，隨著不適用煙葉翻壓量的增加，水稻空秕率呈上升趨勢(shì)。從不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量來(lái)看，以不施用煙葉翻壓處理為對(duì)照，施用不適用煙葉措施都能明顯增加水稻產(chǎn)量，處理5和處理6(煙葉翻壓量為10500 kg/hm2)的產(chǎn)量最高，但處理5與處理6之間的差異沒(méi)有顯著性，而處理5與其他處理1、處理2、處理3、處理4和處理7之間的差異達(dá)到顯著性。利用煙葉翻壓量與產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析，他們之間的關(guān)系符合一元二次方程，其方程式為y=-0.000007x2+0.213x+4052，R2=0.870**(df=14，P=0.01，R=0.623**)，通過(guò)計(jì)算Ymax=5672 kg/hm2，其對(duì)應(yīng)的煙葉翻壓量為13252 kg/hm2。說(shuō)明煙葉翻壓量在0～13252 kg/hm2間，產(chǎn)量與翻壓量呈正關(guān)系;當(dāng)翻壓量超過(guò)113252 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量與翻壓量呈負(fù)關(guān)系，這時(shí)出現(xiàn)肥害肥，肥料產(chǎn)量效應(yīng)規(guī)律符合肥料報(bào)酬遞減規(guī)律[7]和水稻生物學(xué)規(guī)律[8]。同時(shí)過(guò)多的鮮煙葉使用也會(huì)產(chǎn)生一些負(fù)面影響[9]。
2.3 不同用量對(duì)水稻產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)效益分析
從表3可以看出，投入產(chǎn)出隨著煙葉翻壓量的增加，其投入產(chǎn)出比呈增加態(tài)勢(shì)。由于750 kg/hm2的施肥量為馬龍地區(qū)的平均適宜施肥量(優(yōu)化施肥量)，其產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了當(dāng)?shù)仄骄�，其產(chǎn)量提升空間不大，單純從經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出來(lái)看，增加煙葉翻壓措施是不可行的，但是在馬龍縣區(qū)域絕大多數(shù)農(nóng)戶具是烤煙種植戶，也是水稻種植戶，不適用煙葉不需出錢(qián)購(gòu)買(mǎi)，同時(shí)不適應(yīng)煙葉是烤煙生產(chǎn)過(guò)程中的廢棄物，從這方面來(lái)說(shuō)是可行的，在處理了烤煙生產(chǎn)廢棄物的同時(shí)水稻達(dá)到了增收的效果。
2.4 土壤有效養(yǎng)分變化
在水稻收割后，采集不同小區(qū)0～30 cm土樣進(jìn)行分析，其分析結(jié)果見(jiàn)表4。從表4可以看出，采用不適用煙葉翻壓措施主要影響了土壤有機(jī)質(zhì)、有效氮及有效鉀，對(duì)其他中微量元素沒(méi)有明顯影響。從總體變化趨勢(shì)來(lái)看，有機(jī)質(zhì)與不適用煙葉翻壓量呈顯著正關(guān)系，相關(guān)方程為y=0.000000001x2+0.00002x+29.40，R2=0.867**;土壤與不適用煙葉翻壓量呈顯著正關(guān)系，相關(guān)方程為y=-0.0000002x2+0.003x+104.6，R2=0.690**;土壤中施入新鮮有機(jī)物料能顯著增加土壤然中生物態(tài)碳氮量，提高氮素的礦化能力的原因[10-13]，與處理1相比，采用不適用煙葉翻壓措施能顯著提高土壤速效鉀含量，但有效鉀與鮮煙葉翻壓量沒(méi)有相關(guān)性。
從表4可看出，施用不同用量的鮮煙葉，土壤pH和有機(jī)質(zhì)及其全氮基本都沒(méi)有變化，水解氮各處理不同程度略有增高，但沒(méi)有規(guī)律，其他養(yǎng)分變化有增有減，變化不明顯，這可能與作物帶走養(yǎng)分有關(guān)。
3 結(jié)論
鮮煙葉還田能有效提高土壤有機(jī)質(zhì)、速效氮含量，改善土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的緩沖能力，提高水稻產(chǎn)量。在馬龍地區(qū)，基于優(yōu)化施肥基礎(chǔ)上，鮮煙葉還田的最佳用量為13252 kg/hm2。增加鮮煙葉還田措施的投入產(chǎn)出比成上升趨勢(shì)，這主要是由于本試驗(yàn)屬于探索性的試驗(yàn)，基于當(dāng)?shù)貎?yōu)化施肥量的技術(shù)上進(jìn)行的。不適用鮮煙葉處理數(shù)量大、難度高，促進(jìn)不適用鮮煙葉的綜合利用是一個(gè)系統(tǒng)工程，也是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程，應(yīng)堅(jiān)持近期和遠(yuǎn)期相結(jié)合的原則，近期主要用作農(nóng)家肥、有機(jī)肥，遠(yuǎn)期可開(kāi)發(fā)動(dòng)物飼料、農(nóng)藥、醫(yī)藥和食品等用途，其循環(huán)利用不但可以解決鮮煙葉的環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)也可促進(jìn)農(nóng)村養(yǎng)分資源的循環(huán)利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[14]。
4 討論
綜合利用好不適用鮮煙葉是煙草產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要組成部分，是關(guān)系到煙草產(chǎn)業(yè)能否持續(xù)健康發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，是煙草產(chǎn)業(yè)為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展再立新功、再作貢獻(xiàn)的重要舉措，是當(dāng)前煙草產(chǎn)業(yè)發(fā)展迫在眉睫、急需研究解決的重要問(wèn)題。不適用鮮煙葉的處理必須要堅(jiān)持綜合利用、生態(tài)有機(jī)、不造成環(huán)境污染和二次污染、科學(xué)高效的原則，統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟(jì)利益、社會(huì)利益、生態(tài)利益，科學(xué)處理不適用鮮煙葉，變“廢”為“寶”，增加煙農(nóng)收入，將其發(fā)展為一項(xiàng)安全、生態(tài)、循環(huán)利用農(nóng)業(yè)資源的環(huán)保技術(shù)[15]。近年來(lái)環(huán)境問(wèn)題日益突出，尤其是地表水環(huán)境，糧食安全與環(huán)境問(wèn)題逐步將成為國(guó)內(nèi)局部區(qū)域的主要關(guān)注，如果大量的不適用鮮煙葉處理不當(dāng)，將會(huì)造成極大浪費(fèi)和環(huán)境污染，起不到煙葉結(jié)構(gòu)調(diào)整的目的，本次試驗(yàn)只安排了用于水稻施肥方面，建議以后增設(shè)不適用鮮煙葉用作其他旱地作物、水果、蔬菜及林地等方面的綜合利用試驗(yàn)研究。
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