渝東南煙區(qū)土壤pH分布特點(diǎn)及其與土壤養(yǎng)分的關(guān)系

張 東， 扈 強(qiáng)， 侯小東*， 關(guān)羅浩， 葉為民， 劉新民， 周 林， 閆 寧

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 煙草研究所， 山東 青島 266101； 2.廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司， 廣東 廣州 510610； 3.重慶市煙草公司彭水分公司， 重慶 彭水 409600)

?

渝東南煙區(qū)土壤pH分布特點(diǎn)及其與土壤養(yǎng)分的關(guān)系

張 東1， 扈 強(qiáng)2， 侯小東1*， 關(guān)羅浩2， 葉為民2， 劉新民1， 周 林3， 閆 寧1

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 煙草研究所， 山東 青島 266101； 2.廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司， 廣東 廣州 510610； 3.重慶市煙草公司彭水分公司， 重慶 彭水 409600)

為渝東南煙區(qū)實(shí)施平衡施肥、改善土壤環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)，采用GPS定位取樣的方法對渝東南煙區(qū)典型性產(chǎn)煙縣彭水縣和武隆縣的土壤pH分布特點(diǎn)及其與土壤養(yǎng)分的關(guān)系進(jìn)行研究。結(jié)果表明：渝東南植煙土壤酸化嚴(yán)重，最適宜煙草生長的土壤pH 5.5～6.5僅占36.36%；渝東南植煙土壤有效態(tài)元素含量差異明顯，有效硼、有效鉬含量極低，水溶性氯含量適宜，堿解氮、交換性鎂含量適宜或豐富，有效磷、交換性鈣含量差異較大，各級所占比例均衡；土壤pH與土壤有效磷、堿解氮、有效銅、有效鋅和有效鐵含量之間呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01)，與交換性鈣、交換性鎂含量之間呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)；相對于5.5

渝東南植煙區(qū)； 土壤養(yǎng)分； pH； 元素豐缺； 相關(guān)關(guān)系

土壤酸堿度(pH)是土壤溶液中游離的H+和OH-濃度比例不同而表現(xiàn)出的酸堿性質(zhì)[1]，其不僅是土壤理化性質(zhì)的重要特征，也是土壤肥力的重要指標(biāo)[2]。近年來，國內(nèi)外研究表明：土壤pH可以影響土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化及其有效性[3-6]，進(jìn)而影響作物產(chǎn)量和質(zhì)量的形成。因此，研究土壤pH有助于對土壤肥力及土壤宜種性作出準(zhǔn)確的判斷[7]。

烤煙對土壤pH的適應(yīng)性強(qiáng)，但優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)對土壤pH要求較為嚴(yán)格。一般認(rèn)為，烤煙最適生長pH為5.5～6.5[8-9]。植煙土壤中有效態(tài)元素含量水平在一定程度上反映了土壤對煙草營養(yǎng)元素的供應(yīng)能力，直接影響煙草的生長發(fā)育，進(jìn)而對煙草產(chǎn)質(zhì)量形成產(chǎn)生影響。關(guān)于植煙土壤pH與土壤養(yǎng)分相關(guān)性的研究國內(nèi)已有報(bào)道[7,10-14]。土壤pH對土壤有效態(tài)養(yǎng)分含量影響明顯，土壤pH與土壤有效磷、堿解氮、有效鋅和有效鐵含量之間呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與植煙土壤交換性鈣、交換性鎂含量之間呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，且土壤pH值較低時，植煙土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、有效鐵和有效鋅的含量顯著提高。但目前尚未見有關(guān)系統(tǒng)分析渝東南植煙區(qū)土壤pH與土壤有效態(tài)養(yǎng)分的相關(guān)性的研究報(bào)道。鑒于此，筆者于2012年以渝東南煙區(qū)典型性產(chǎn)煙縣彭水縣和武隆縣植煙土壤為研究對象，分析了土壤pH分布特點(diǎn)及其對應(yīng)的土壤養(yǎng)分豐缺狀況，同時對二者之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行分析，以期為當(dāng)?shù)仄胶馐┓?、改善土壤環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 土壤 渝東南煙區(qū)典型性產(chǎn)煙縣彭水縣和武隆縣的植煙土壤，共131份樣本。

1.1.2 試劑 NH4F-HCL、NH4OAc、重鉻酸鉀和堿解氮EDTA等試劑。

1.2 土壤采集

供試土壤采自彭水縣的潤溪、大埡、龍?zhí)?、郎溪、靛水和武隆縣的雙河、土坎、巷口、仙女山等9個常年植煙鄉(xiāng)鎮(zhèn)，試驗(yàn)地海拔在600～1 500 m，土壤類型為黃壤，地形為山地，烤煙品種為云煙97。共采集土壤樣品131份，用GPS進(jìn)行定位，記錄經(jīng)緯度。在定位的田塊采用梅花形或蛇形方式布點(diǎn)取樣，每個分樣點(diǎn)去掉表層土2～4 cm后垂直挖耕層土約20 cm深，取該剖面的土壤2 kg，然后將5個分樣土壤混合(約10 kg)放在塑料盆或布上，用手捏碎攤平，用四分法對角取2份。如果樣品仍大于2 kg，按上述步驟繼續(xù)四分，直至樣品重量為2 kg，放入布袋備用。

1.3 土壤pH與養(yǎng)分測定

測定指標(biāo)包括pH、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、交換性鎂、交換性鈣、水溶性氯、有效鐵、有效銅、有效鋅、有效錳、有效鉬和有效硼等14項(xiàng)，各項(xiàng)指標(biāo)具體參照文獻(xiàn)[15-16]的方法測定；對所取土樣以0.5個pH單位為跨度，共劃分為7組，并分別求各組內(nèi)土壤有效態(tài)元素含量。結(jié)合我國植煙土壤元素豐缺評價標(biāo)準(zhǔn)(表1)[14,17]，對渝東南植煙區(qū)土壤有效態(tài)元素含量進(jìn)行區(qū)組劃分。

表1 渝東南植煙區(qū)土壤有效態(tài)元素含量豐缺的評價標(biāo)準(zhǔn)

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)的簡單處理采用Excel，土壤pH與土壤各元素含量相關(guān)性分析、關(guān)聯(lián)性分析以及方差分析則運(yùn)用SPSS 19.0。其中，關(guān)聯(lián)度分析具體方法：以土壤pH為母序列，土壤各有效養(yǎng)分指標(biāo)為子序列，對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，分辨系數(shù)取0.5水平，采用關(guān)聯(lián)分析方法對植煙土壤pH與植煙土壤有效養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)行關(guān)系密切程度化分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 渝東南植煙區(qū)土壤的pH分布

從表2可知：渝東南植煙區(qū)土壤pH為4.24～7.13，平均為5.48，變異幅度較大，分布不均勻。其中，僅有36.36%的植煙土壤處于煙草最適生長pH(5.5

表2 渝東南植煙區(qū)土壤pH的分布

Table 2 The distribution of pH in tobacco-planting soil of the southeast of Chongqing

pH級別Groups樣品數(shù)/個Numberofsamples樣品所占比例/%ProportionofdifferentpH4.24

2.2 渝東南植煙區(qū)土壤的有效養(yǎng)分含

從表3和圖示可知：渝東南植煙區(qū)土壤有效態(tài)元素含量變異系數(shù)為24.59%～85.99%。說明，該區(qū)土壤肥力不均勻，有效態(tài)元素含量分布極不平衡。其主要是由渝東南地形、土壤母質(zhì)多樣和施肥措施差異所致。該區(qū)土壤有效態(tài)元素含量差異顯著，其中：有機(jī)質(zhì)、速效鉀、有效銅、有效鋅、有效鐵和有效錳的含量豐富或極豐富；有效硼和有效鉬的含量極度缺乏；水溶性氯的含量適宜；堿解氮、交換性鎂含量量適宜或豐富；有效磷、交換性鈣的含量差異較大，各級所占比例均衡。由此可見，平衡施肥技術(shù)的推廣已迫在眉睫。

表3 渝東南植煙區(qū)土壤有效態(tài)元素含量的分布及其變異

Table 3 Variation and distribution of every levels of available elements in tobacco-planting soil of the southeast of Chongqing

元素種類Element極低Verylow低Low中(適宜)Middle高(豐)High極高(很豐)Veryhigh變異系數(shù)/%Coefficientofvariation有機(jī)質(zhì)/(g/kg)OM——3.8239.6956.4928.30堿解氮/(mg/kg)AN0.766.8761.0726.724.5824.59有效磷/(mg/kg)AP12.2121.3737.4028.240.7658.98速效鉀/(mg/kg)AK4.5811.4523.6636.6423.6643.10水溶性氯/(mg/kg)Water-solubleCl——99.240.760.0061.30交換性鈣/(cmol/kg)ExchangeableCa16.0321.3721.3727.4813.7474.17交換性鎂/(cmol/kg)ExchangeableMg8.4016.0342.7529.013.8263.65有效銅/(mg/kg)AvailableCu0.000.0011.4537.4051.1544.71有效鋅/(mg/kg)AvailableZn0.000.0012.2168.7019.0852.99有效鐵/(mg/kg)AvailableFe0.000.760.763.0595.4260.99有效錳/(mg/kg)AvailableMn0.000.760.765.3493.1361.75有效硼/(mg/kg)AvailableB64.8935.110.000.000.0046.53有效鉬/(mg/kg)AvailableMo46.5627.486.8712.986.1185.99

圖示 渝東南植煙區(qū)土壤各元素豐缺比例

Fig.The percentage of every levels of available elements in tobacco-planting soil of the southeast of Chongqing

2.3 土壤pH與有效態(tài)元素含量的相關(guān)關(guān)系

2.3.1 簡單相關(guān)關(guān)系 從表4可知：土壤pH與土壤有效磷、堿解氮、有效銅、有效鋅和有效鐵含量之間呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與交換性鈣、交換性鎂含量之間呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系。說明，通過改善渝東南植煙土壤pH可以有效地調(diào)整當(dāng)?shù)赝寥烙行B(tài)元素的含量。由關(guān)聯(lián)系數(shù)看出，植煙土壤pH與有效養(yǎng)分指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)均>0.900，密切程度依次為堿解氮>有機(jī)質(zhì)>有效硼>速效鉀>氯離子/有效銅>交換鎂>有效鋅>交換鈣>有效磷>有效錳>有效鐵/有效鉬>有效硫。說明，改善植煙土壤pH對植煙土壤各有效養(yǎng)分含量變化的影響較大。

表4 渝東南植煙區(qū)土壤pH與有效態(tài)元素含量的相關(guān)性及關(guān)聯(lián)度

Table 4 The correlation and association between the contents of every levels of available elements with pH-value in tobacco-planting soil of the southeast of Chongqing

元素種類Elements相關(guān)系數(shù)Coefficientofassociation關(guān)聯(lián)系數(shù)Coefficientofcorrelation元素種類Elements相關(guān)系數(shù)Coefficientofassociation關(guān)聯(lián)系數(shù)Coefficientofcorrelation有效磷AP-0.229**0.937有效銅-0.227**0.950速效鉀AK-0.1480.951有效鋅-0.320**0.944堿解氮AN-0.237**0.971有效鐵-0.611**0.929水溶性氯Water-solubleCl0.1440.950有效錳-0.1570.936交換性鈣ExchangeableCa0.799**0.943有效硼-0.0310.952交換性鎂ExchangeableMg0.428**0.949有效鉬-0.0380.929有機(jī)質(zhì)OM-0.1100.970

注：**表示相關(guān)性達(dá)極顯著。

Note:** shows high significant correlation.

2.3.2 多重比較 對不同pH組之間土壤有效態(tài)元素含量進(jìn)行簡單的方差分析發(fā)現(xiàn)，不同pH組土壤有效態(tài)元素含量之間存在顯著差異性。Duncan多重比較結(jié)果(表5)表明：當(dāng)土壤pH≤4.5時，土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀的含量均最高，其中，有效磷含量極顯著高于5.5

表5 不同pH組土壤有效態(tài)元素的含量

Table 5 The contents of every levels of available elements in different pH groups according to the range of pH-value

元素種類Elements≤4.54.5^5.05.0^5.55.5^6.06.0^6.56.5^7.0>7.0有機(jī)質(zhì)/(g/kg)OM32.13aA27.74aA25.24aA26.77aA25.45aA27.06aA23.42aA堿解氮/(mg/kg)AN162.91aA144.94aA137.98aA137.60aA126.54aAB125.87aAB87.28bB有效磷/(mg/kg)AP55.84aA32.72bB29.62bcB27.62bcB24.88bcB25.56bcB12.96cB速效鉀/(mg/kg)AK275.00aA270.37aA247.30aA269.13aA229.71abA256.50aA124.67bA水溶性氯/(mg/kg)Water-solubleCl5.62aA8.50aA7.86aA10.94aA9.44aA10.06aA7.08aA交換性鈣/(cmol/kg)ExchangeableCa0.81eE2.89deDE4.13dDE7.91cCD8.74cBC12.37bB16.95aA交換性鎂/(cmol/kg)ExchangeableMg0.63dC1.03cdC1.28cdBC1.6bcABC1.42cdBC2.68aA2.32abAB有效銅/(mg/kg)AvailableCu2.01aA2.16aA2.12aA1.84aA1.79aA1.53aA1.41aA有效鋅/(mg/kg)AvailableZn2.72aA2.73aA2.09aA1.90aA1.94aA1.47aA1.69aA有效鐵/(mg/kg)AvailableFe97.76abAB119.10aA92.41abAB49.34cBC48.60cBC35.29cC65.70bcABC有效錳/(mg/kg)AvailableMn55.73abA65.26abA73.02aA62.11abA61.45abA45.72abA24.16bA有效硼/(mg/kg)AvailableB0.20aA0.19aA0.15aA0.19aA0.19aA0.17aA0.15aA有效鉬/(mg/kg)AvailableMo0.13aA0.14aA0.12aA0.11aA0.15aA0.15aA0.07aA

注：同行中不同大、小寫字母分別表示0.01和0.05水平差異顯著。

Note：In the same row, different small letters indicate significant difference among treatment at 0.05 level，different big letters indicate significant difference among treatment at 0.01 level.

3 結(jié)論與討論

渝東南植煙區(qū)土壤酸化現(xiàn)象嚴(yán)重，最適宜優(yōu)質(zhì)煙葉形成的土壤所占比例較低，僅占該區(qū)植煙土壤的36.36%，嚴(yán)重影響該區(qū)優(yōu)質(zhì)工業(yè)原料輸出能力。遏制土壤進(jìn)一步酸化、提高植煙土壤pH已成為該區(qū)面臨的重要工作。已有研究表明[18-22]，煙田施用一定量的生石灰、白云石粉和草木灰、聚丙烯酰胺、有機(jī)肥、綠肥等可以有效地改良酸化土壤。建議生產(chǎn)中根據(jù)不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤pH于施肥前1～2個月撒施一定量的生石灰、白云石或條施草木灰等土壤改良劑，在此基礎(chǔ)上，合理調(diào)整施肥結(jié)構(gòu)，增施有機(jī)肥、綠肥等措施，以此改善當(dāng)?shù)赝寥浪峄F(xiàn)狀。

渝東南植煙區(qū)土壤有效態(tài)元素含量差異顯著，大量元素中有機(jī)質(zhì)和速效鉀含量過高，堿解氮含量適宜，有效磷各級含量均衡。主要是施肥方式差異造成。建議生產(chǎn)中適當(dāng)減少氮肥施用量，因地制宜調(diào)整磷肥施用量。中量元素中水溶性氯含量適宜，交換性鈣和交換性鎂含量較低的土壤所占比例較大，分別為37.4%和24.43%。可以通過煙田撒施生石灰和增施鈣鎂磷肥等措施解決。微量元素中有效銅、有效鋅、有效鐵和有效錳的含量過高，有效硼和有效鉬的含量極度缺乏。根據(jù)土壤pH與微量元素含量的相關(guān)關(guān)系，可以用提高土壤pH的方式降低有效銅、有效鋅、有效鐵和有效錳的含量，通過增施或葉面噴施硼、鉬類肥料提高土壤有效硼和有效鉬的含量。

綜上所述，針對渝東南植煙區(qū)土壤酸化現(xiàn)狀，結(jié)合土壤pH與土壤元素含量的相關(guān)關(guān)系，可以通過改良酸化土壤、平衡施肥等方式將渝東南植煙區(qū)土壤調(diào)整到煙草生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量形成的適宜狀態(tài)。

[1] 宋文峰,劉國順,羅定棋,等.瀘州煙區(qū)土壤pH分布特點(diǎn)及其與土壤養(yǎng)分的關(guān)系[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào).2010,22(3):47-51.

[2] 陳朝陽.南平市植煙土壤pH狀況及其與土壤有效養(yǎng)分的關(guān)系[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2011,27(5):149-153.

[3] MORGENSTERN P,BRUGGEMANM L, MEISSNER R. Capability of a XRF method for monitoring the content of the macronutrients Mg,P,S,K and Ca in agricultural crops[J].Water,Air and Soil Pollution,2010,209:315-322.

[4] 普 匡.新平縣旱地植煙土壤養(yǎng)分狀況分析及施肥水平建議[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,23(4):1160-1165.

[5] 蒲玉琳,龍高飛,劉世全,等.西藏土壤有效鋅含量及其影響因子分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(30):14781-14783.

[6] 蒲玉琳,龍高飛,茍文平,等.西藏土壤有效錳含量及其影響因子分析[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010,35(6):163-168.

[7] 師剛強(qiáng),趙 藝,施澤明,等.土壤pH值與土壤有效養(yǎng)分關(guān)系探討[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(5):93-94,88.

[8] 胡國松,鄭 偉,王震東,等.烤煙營養(yǎng)原理[M].北京:科學(xué)出版社,2000.

[9] 黎妍妍,許自成,肖漢乾,等.湖南主要植煙土壤肥力狀況綜合評價[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2006,34(11):179-183.

[10] 許自成,王 林,肖漢乾.湖南煙區(qū)土壤pH分布特點(diǎn)及其與土壤養(yǎng)分的關(guān)系[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2008,16(4):830-834.

[11] 林 毅,梁頒捷,朱其清.三明煙區(qū)土壤pH值與土壤有效養(yǎng)分的相關(guān)性[J].煙草科技，2003(6):35-37.

[12] 邵 麗,周冀衡,陶文芳,等.植煙土壤pH值與土壤養(yǎng)分的相關(guān)性研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2012(3):52-54.

[13] 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(bào),2009,21(7):94-96.

[14] 李曉寧,高 明,慈 恩.重慶市植煙土壤有效態(tài)微量元素含量評價[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2007,15(3):25-28.

[15] 王瑞新.煙草化學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003.

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

[17] 陳江華.中國植煙土壤及煙草養(yǎng)分綜合管理[M].北京:科學(xué)出版社,2008.

[18] 雷 波,趙會納,陳 懿,等.不同土壤改良劑對烤煙生長及產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(4):110-113.

[19] 張喜林,周寶庫,孫 磊,等.黑龍江省耕地黑土酸化的治理措施研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,39(5):48-52.

[20] 詹立峰,何躍興,葉想青,等.白云石粉不同施用量對烤煙產(chǎn)量與質(zhì)量的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009(11):145-147.

[21] 祁 娜,孫向陽,張婷婷,等.沸石在土壤改良劑污染治理中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(11):133-135.

[22] 葉國斌.貴州中低產(chǎn)田的類型及改良技術(shù)措施[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004,32(3):31-33.

(責(zé)任編輯： 王 海)

Distribution of Soil pH and Correlation to Soil Nutrient in Tobacco-planting Arcas of the Southeast of Chongqing

ZHANG Dong1, HU Qiang2, HOU Xiaodong1*, GUAN Luohao2,YE Weimin2, LIU Xinmin1, ZHOU Lin3, YAN Ning1

(1.TobaccoResearchInstitute,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Qingdao,Shandong266101; 2.ChinaTobaccoGuangdongIndustrialCo.,Ltd.,Guangzhou,Guangdong510610; 3.PengshuiTobaccoCompanyofChongqingCity,Pengshui,Chongqing409600，China)

To provide a scientific basis for balanced fertilization and improving soil setting, the authors used the method of GPS location system to take soil samples. The distribution of soil pH and the correlation to soil nutrient were analyzed from 131 soil samples which were collected from the typical tobacco-planting county Pengshui and Wulong in southeast of Chongqing. Results: Tobacco-planting soil acidification in southeastern of Chongqing is serious, and the most suitable tobacco grown soil pH5.5～6.5 accounted for only 36.36%; There are significant differences in content of soil available elements in the southeast of Chongqing. The content of available boron, molybdenum is extremely low; It is suitable of water-soluble chlorine content; And the content of nitrogen, exchangeable magnesium is suitable or rich; However, the content of phosphorus, exchangeable calcium are different, and the distribution of proportion in all levels is well-balanced; Soil pH-value was highly significantly negatively correlated with the content of soil available phosphorus, nitrogen, Cu, Zn, iron pH-value, and highly significantly positively correlated with the content of exchangeable Ca, magnesium; Compared pH≤4.5 with 5.5

tobacco-planting arcas of the southeast of Chongqing; soil nutrient; pH; richness or deficiency; correlation

2014-10-31； 2015-05-06修回

廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司科技項(xiàng)目“提高重慶煙區(qū)優(yōu)質(zhì)煙葉原料保障能力研究”(QJ/GY G03.009/01)

張 東(1989-)，男，在讀碩士，研究方向：酸化土壤改良及煙葉品質(zhì)分析。E-mail：405265991@qq.com

*通訊作者：侯小東(1981-)，男，副研究員，碩士，從事煙草新功能成分研究。E-mail：283944961@qq.com。

1001-3601(2015)05-0253-0125-04

S158.3

A