臨滄煙區(qū)土壤肥力綜合評價

何元勝，楊美仙，亞 平，廖小琳，趙磊峰，年夫照，王繼明

（1.云南省煙草公司臨滄市公司，云南 臨滄 677000；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，昆明 650201）

土壤肥力是衡量土壤生產(chǎn)力的綜合指標(biāo)，土壤養(yǎng)分是土壤肥力的基礎(chǔ)，優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)與土壤的養(yǎng)分狀況關(guān)系密切[1-2]。植煙土壤的養(yǎng)分豐缺，直接影響煙草的生長發(fā)育，進(jìn)而影響到煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)[3-5]。對植煙土壤養(yǎng)分進(jìn)行綜合評價已經(jīng)成為確定各煙區(qū)烤煙生產(chǎn)潛力的一個重要手段。目前用于土壤肥力綜合評價的方法主要有評分法、分?jǐn)?shù)定級法、指數(shù)和法、模糊綜合評價等[1]。模糊綜合評價是應(yīng)用較廣泛的綜合評價方法。臨滄市是云南省重要的新煙區(qū)，其合理有效開發(fā)對云南煙草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。本研究根據(jù)模糊數(shù)學(xué)原理，利用模糊綜合評價對臨滄各縣（區(qū)）的土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行綜合評價，以期為臨滄新煙區(qū)土壤管理和煙草營養(yǎng)診斷提供參考。

1 材料與方法

1.1 土樣采集

按照土壤類型、地形地貌、生產(chǎn)水平、氣候、種植規(guī)模選擇有代表性的取樣點共計 41個，在施底肥移栽前，取耕層0～20 cm土樣，采用“之”字形法取10個小樣點土壤，制成1個混合樣，然后裝袋、編號、記錄，供土壤養(yǎng)分測定用。

1.2 土樣測定

土壤pH采用pH計（水土比為1∶2.5）測定；有機(jī)質(zhì)含量用重鉻酸鉀滴定法測定；水解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測定；有效磷含量采用碳酸氫鈉浸提－鉬銻抗比色法測定；速效鉀含量采用醋酸銨浸提－火焰光度法測定；氯離子采用1∶5土水比提?。跛徙y滴定法測定。具體測定方法見文獻(xiàn)[6]。

1.3 土壤肥力指標(biāo)模糊綜合評價

模糊數(shù)學(xué)方法建立各評價指標(biāo)的相應(yīng)隸屬函數(shù)，計算其隸屬度值，其值大小反映了土壤肥力的狀態(tài)[7-11]。隸屬度值的取值范圍為0.1～1.0，最大值1.0表示土壤中的該項肥力指標(biāo)處于最好的狀態(tài)。為更符合生產(chǎn)實際，隸屬度最小值取0.1[8]。常用的隸屬度函數(shù)主要有拋物線型(1)、S型(2)、反型隸屬度函數(shù)等。

確定權(quán)重的方法較多，諸如主成分分析法，層次分析法，灰色關(guān)聯(lián)分析法等[11-13]，本研究采用灰色關(guān)聯(lián)分析法確定各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。土壤肥力指標(biāo)采用指數(shù)和法進(jìn)行計算，公式為：CCI=∑Wi× Ni，其中CCI為土壤肥力指標(biāo)；Wi為第i個指標(biāo)的隸屬度；Ni為第i各指標(biāo)的權(quán)重。根據(jù)云南當(dāng)?shù)乜緹熒a(chǎn)實踐和相關(guān)文獻(xiàn)[10,14]，確定土壤各項肥力指標(biāo)的隸屬度函數(shù)類型及其參數(shù)值（表1）。

2 結(jié) 果

2.1 土壤隸屬度

由表2可知，土壤有機(jī)質(zhì)隸屬度云縣、永德縣、臨翔區(qū)最高，為 1.0，表明這 3個縣的土壤有機(jī)質(zhì)含量最適宜，最適合烤煙生長，其他為雙江縣＞鎮(zhèn)康縣＞鳳慶縣＞耿馬縣＞滄源縣；土壤有效磷隸屬度云縣、鳳慶縣、永德縣、臨翔區(qū)、耿馬縣、雙江縣皆為 1.0，為最高，表明這 6個植煙縣（區(qū)）的土壤有效磷含量最適宜烤煙生長，其他為鎮(zhèn)康縣＞滄源縣；土壤速效鉀隸屬度云縣、永德縣最高，為1.0，表明這2個縣的土壤速效鉀含量最適宜烤煙生長，其次為鎮(zhèn)康縣=臨翔區(qū)=耿馬縣=雙江縣＞鳳慶縣＞滄源縣；土壤水解氮隸屬度均未達(dá)到 1.0，各植煙縣（區(qū)）土壤水解氮隸屬度順序為滄源縣＞耿馬縣＞永德縣＞云縣＞鎮(zhèn)康縣＞臨翔區(qū)＞鳳慶縣＞雙江縣；土壤pH、氯離子隸屬度均小于 0.6，表明臨滄煙區(qū)土壤pH、氯離子所處狀態(tài)較差，不利于烤煙生長和品質(zhì)形成，各植煙縣（區(qū)）土壤pH隸屬度順序為鳳慶縣＞永德縣＞耿馬縣＞滄源縣＞臨翔區(qū)＞雙江縣＞云縣＞鎮(zhèn)康縣，土壤氯離子隸屬度順序為滄源縣＞耿馬縣＞臨翔區(qū)＞永德縣＞雙江縣＞云縣＞鳳慶縣＞鎮(zhèn)康縣。

2.2 植煙土壤肥力指標(biāo)

用灰色關(guān)聯(lián)法計算出土壤肥力指標(biāo)的權(quán)重及關(guān)聯(lián)度，結(jié)果見表3。

表1 土壤肥力指標(biāo)所屬的隸屬函數(shù)類型及其閾值Table1 Type of membership function and threshold value of each soil fertility index

表2 臨滄煙區(qū)土壤肥力指標(biāo)隸屬度Table2 Degree of membership of soil fertility index in Lincang tobacco-growing areas

表3 土壤肥力指標(biāo)權(quán)重及關(guān)聯(lián)度Table3 Weight and relevance degree of soil fertility index

由隸屬度（表 2）和權(quán)重（表 3）計算土壤肥力指標(biāo)，結(jié)果見圖 1。臨滄市土壤肥力指標(biāo)的均值0.6312，變幅為 0.4576～0.7866，變異系數(shù)較低，為17.42%。雙江縣的土壤肥力指標(biāo)最高，為0.7866，其余的依次為臨翔區(qū)＞滄源縣＞耿馬縣＞鎮(zhèn)康縣＞鳳慶縣＞永德縣＞云縣。

圖1 臨滄煙區(qū)土壤肥力指標(biāo)Fig.1 Soil fertility index in Lincang tobacco-growing areas

2.3 植煙土壤聚類分析

以臨滄各植煙縣（區(qū)）土壤肥力指標(biāo)為基礎(chǔ)，用歐氏距離最長距離法進(jìn)行聚類分析，將臨滄植煙縣（區(qū)）分為3類（圖2），第I類包括雙江縣、臨翔區(qū)、滄源縣；第Ⅱ類包括耿馬縣、鎮(zhèn)康縣、鳳慶縣；第Ⅲ類包括永德縣和云縣。

圖2 臨滄煙區(qū)土壤肥力指標(biāo)聚類分析Fig.2 Cluster analysis of soil fertility index in Lincang tobacco-growing areas

2.4 土壤肥力指標(biāo)等級

土壤肥力指標(biāo)按得分高低劃分為低（＜0.2）、較低（0.2～0.4）、中（0.4～0.6）、較高（0.6～0.8）、高（＞0.8）共5個等級。土壤肥力指標(biāo)越高，說明土壤養(yǎng)分含量越高，植物生長所需的養(yǎng)分條件越好。臨滄各縣（區(qū)）土壤肥力指標(biāo)分布于中級和較高2個等級，表明臨滄各縣（區(qū)）土壤肥力較好，中級包括鎮(zhèn)康縣、鳳慶縣、永德縣、云縣；較高級包括雙江縣、臨翔區(qū)、滄源縣、耿馬縣。

表4 臨滄煙區(qū)土壤肥力指標(biāo)等級Table4 Rank of soil fertility index in Lincang tobacco-growing areas

3 討 論

土壤pH對烤煙葉片光合特性和煙堿含量有一定的影響，且顯著影響煙堿含量。栽培管理中，偏酸性土壤種植煙草時應(yīng)注意后期管理，防止煙株提早落黃；偏堿性土壤應(yīng)防止煙株貪青晚熟，保證煙葉正常落黃成熟。偏酸性土壤利于煙堿合成，偏堿性土壤不利于煙堿的合成積累[15]。烤煙是忌氯作物，土壤中氯超過45 mg/kg時會對烤煙正常生長產(chǎn)生不良影響，但同時氯是烤煙必需的營養(yǎng)元素[16]。氯含量偏低影響煙葉產(chǎn)量、物理特性變差；氯含量過高，煙葉糖代謝受阻，淀粉積累，填充力和持火力下降[17]。臨滄各縣（區(qū)）土壤肥力較好，適宜烤煙生長，但土壤養(yǎng)分地區(qū)差異較大，其中各縣（區(qū)）pH、氯離子含量偏低。

鑒于上述情況，臨滄煙區(qū)應(yīng)推廣測土配方施肥，制定切實可行的施肥措施。注意施用農(nóng)家肥或微生物有機(jī)肥，推廣綠肥掩青和秸稈覆蓋等栽培措施，改良煙田土壤理化性狀，提高生物活性，提高土壤pH值使其在烤煙適宜生長范圍內(nèi)或防止其繼續(xù)降低；適當(dāng)增施氯肥，對嚴(yán)重缺氯的土壤也可在移栽時穴施，以平衡煙株生長發(fā)育的營養(yǎng)需求。

本研究土壤樣品采集量少，土壤肥力綜合評價得出的結(jié)果僅代表一種潛在的生產(chǎn)能力，還應(yīng)將氣候、水、熱狀況、施肥等因素綜合加以考慮，才能表現(xiàn)土地的現(xiàn)實生產(chǎn)能力。下一步研究應(yīng)增加樣品采集量，采用其他科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯糠椒?，深入研究土壤養(yǎng)分與氣候因子、熱狀況等因素的交互作用，從而全面了解臨滄煙區(qū)土壤肥力狀況。

4 結(jié) 論

臨滄各縣（區(qū)）土壤肥力指標(biāo)分布在中、較高2個等級，平均為0.6312，表明臨滄各縣（區(qū)）土壤肥力較好，適宜烤煙生長。根據(jù)土壤肥力指標(biāo)將臨滄煙區(qū)分為3類，第I類包括雙江縣、臨翔區(qū)、滄源縣；第Ⅱ類包括耿馬縣、鎮(zhèn)康縣、鳳慶縣；第Ⅲ類包括永德縣、云縣。從各土壤養(yǎng)分隸屬度的分布來看，臨滄煙區(qū)土壤養(yǎng)分地區(qū)差異較大，其中各縣（區(qū)）pH偏低、氯離子隸屬度均小于0.6，故烤煙種植過程中應(yīng)合理施肥，做到因地制宜，尤其是要適量增施氯肥和有機(jī)肥。

[1]鄭立臣，宇萬太，馬強(qiáng)，等.農(nóng)田土壤肥力綜合評價研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)雜志，2004，23（5）：156-161.

[2]洛東奇，白潔，謝德體.論土壤肥力評價指標(biāo)和方法[J].土壤與環(huán)境，2002，11（2）：202-205.

[3]肖漢乾，羅建新，王國寶，等.湖南優(yōu)質(zhì)煙區(qū)不同產(chǎn)量水平土壤肥力狀況分析[J].作物研究，2003，17（1）：28-30.

[4]許自成，王林，肖漢乾，等.湖南煙區(qū)烤煙硫含量與土壤有效硫含量的分布特點[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2007，18（11）：2507-2511.

[5]韋崢字，沈方科，尹永強(qiáng)，等.有機(jī)酸-鉀、有機(jī)酸-鉀鎂對烤煙煙葉鉀含量及產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（5）：78-80.89.

[6]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[7]王卓理，耿鵬旭，王海榮.基于模糊數(shù)學(xué)的復(fù)墾土壤綜合肥力評價和趨勢[J].中國礦業(yè)，20（4）：51-54.

[8]安云娜，黃義雄，官紫玲.福建東山島土壤養(yǎng)分綜合評價[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（13）：3926-3927，3962.

[9]黎妍妍，許自成，肖漢乾，等.湖南桂陽煙區(qū)土壤養(yǎng)分狀況的綜合評價[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2007，20（1）：71-75.

[10]李娟，劉國順，宋曉華.重慶煙區(qū)土壤養(yǎng)分狀況分析及綜合評價[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2009，21（7）：94-96.

[11]郭篤發(fā)，王秋兵.主成分分析法對土壤養(yǎng)分與小麥產(chǎn)量關(guān)系的研究[J].土壤學(xué)報，2005，42（3）：523-527.

[12]胡月明，萬洪富，吳志峰，等.基于GIS的土壤質(zhì)量模糊變權(quán)評價[J].土壤學(xué)報，2001，38（3）：266-274.

[13]胡建軍，馬明，李耀光，等.煙葉主要化學(xué)指標(biāo)與其感官質(zhì)量的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].煙草科技，2001（1）：3-7.

[14]張加云，李向陽，余凌翔，等.云南省新煙區(qū)土壤肥力狀況綜合評價[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，24（4）：1386-1389.

[15]崔喜艷，史巖玲，趙艷，等.土壤pH值對烤煙葉片光合特性和煙堿含量的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報2005，27（6）：591-593，602.

[16]李明德，肖漢乾，湯海濤，等.氯素營養(yǎng)對烤煙生長發(fā)育和產(chǎn)量、品質(zhì)的影響[J].中國煙草學(xué)報，2004，10（6）：21-24.

[17]林中麟，陳文俊，嚴(yán)永旺，等.氯施用量對烤煙品質(zhì)的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（8）：50-52，55.