豫中煙區(qū)土壤物理性狀與養(yǎng)分特性及其關(guān)系

李曉婷， 詹 軍， 王維超， 朱金峰， 張耀旭， 楊 俊， 賈冬冬， 陳 初

(1.云南瑞升煙草技術(shù)(集團(tuán))有限公司，云南 昆明 650106； 2. 紅云紅河煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司，云南 昆明 650202； 3. 河南省煙草公司許昌市公司，河南 許昌 461099； 4. 河南省煙草公司漯河市公司，河南 漯河 462000； 5.河南省煙草公司平頂山分公司，河南 平頂山 410400)

豫中煙區(qū)土壤物理性狀與養(yǎng)分特性及其關(guān)系

李曉婷1， 詹 軍1， 王維超3， 朱金峰4， 張耀旭5， 楊 俊1， 賈冬冬1， 陳 初2

(1.云南瑞升煙草技術(shù)(集團(tuán))有限公司，云南 昆明 650106； 2. 紅云紅河煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司，云南 昆明 650202； 3. 河南省煙草公司許昌市公司，河南 許昌 461099； 4. 河南省煙草公司漯河市公司，河南 漯河 462000； 5.河南省煙草公司平頂山分公司，河南 平頂山 410400)

分析了豫中煙區(qū)8個(gè)主要植煙縣的土壤物理性狀和養(yǎng)分特性，并對(duì)其相關(guān)性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，豫中植煙土壤的物理性狀較穩(wěn)定，粒級(jí)以粉粒為主，沙粒次之，黏粒含量最低，其中粉粒以粗粉粒>細(xì)粉粒>中粉粒；物理性黏粒含量分布為30%～60%，屬于中壤土和重壤土；容重分布范圍為1.05～1.17 g·cm-3，均適宜煙株根系生長；總孔隙度分布范圍39.40%～70.15%，2.28%的偏低，40.57%偏高，其中禹州、郟縣和葉縣均值偏高。養(yǎng)分特性以pH值中性偏堿，有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮和氯離子含量適宜，速效磷和速效鉀含量最適宜，但是除pH值為弱變異外，有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀和堿解氮為中等變異，速效磷、速效鉀和氯離子含量為強(qiáng)變異。相關(guān)性分析表明，土壤pH值與粗沙粒、黏粒、容重呈極顯著正相關(guān)，與細(xì)沙粒和粉粒呈極顯著負(fù)相關(guān)；有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效鉀與黏粒呈極顯著正相關(guān)，而與沙粒、粉粒呈極顯著負(fù)相關(guān)；全鉀、堿解氮與孔隙度呈極顯著正相關(guān)，與粗沙粒、容重呈極顯著負(fù)相關(guān)；速效磷與粉粒呈顯著正相關(guān)，與粗沙粒呈極顯著負(fù)相關(guān)；氯離子僅與粒級(jí)0.5～0.1 mm呈顯著正相關(guān)。

豫中煙區(qū)；植煙土壤；物理性狀；養(yǎng)分特性；相關(guān)性

土壤是影響特色優(yōu)質(zhì)煙葉形成的重要生態(tài)因素。一般情況下，土壤的機(jī)械組成決定著土壤理化特性及生物學(xué)特性，是造成土壤養(yǎng)分差異的主要因素。研究表明，土壤中養(yǎng)分豐缺與土壤顆粒吸附能力大小即土壤顆粒存在形態(tài)及組成比例有關(guān)，黏粒越多，土壤膠體越豐富，吸附性能越強(qiáng)，所吸附的土壤養(yǎng)分越豐富[1-2]。適宜的土壤物理環(huán)境能夠提供良好的水、氣、熱條件，適宜的化學(xué)環(huán)境能創(chuàng)造合適生長的肥力條件，對(duì)煙葉生長發(fā)育、風(fēng)格特色彰顯和品質(zhì)形成起著至關(guān)重要的作用。豫中煙區(qū)是河南省最典型濃香型煙葉產(chǎn)區(qū)，所產(chǎn)煙葉色澤鮮亮、香味濃郁、配伍性強(qiáng)。近幾年，關(guān)于豫中煙區(qū)的研究報(bào)道較多，主要集中在植煙土壤的養(yǎng)分狀況評(píng)價(jià)[3-4]，土壤質(zhì)地或養(yǎng)分對(duì)烤煙質(zhì)量影響[5-6]，以及煙葉品質(zhì)研究等方面[7]。而土壤物理性質(zhì)不僅影響土壤中養(yǎng)分供應(yīng)狀況，土壤中生物種類和活性，進(jìn)而影響煙葉的生長發(fā)育[8]，但鮮見豫中煙區(qū)植煙土壤物理性狀及其相關(guān)性的報(bào)道。因此，本研究對(duì)豫中煙區(qū)土壤質(zhì)地、容重和通氣性3個(gè)主要的物理性狀和養(yǎng)分狀況進(jìn)行綜合分析，探討物理性狀與主要土壤養(yǎng)分的相關(guān)性，以期了解豫中煙區(qū)植煙土壤理化性狀，從而對(duì)不同植煙區(qū)土壤管理和提升煙葉品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1樣品采集

根據(jù)植煙區(qū)域的生態(tài)條件，因地制宜，選取具有代表性的煙田進(jìn)行布點(diǎn)。2014年10月在河南省豫中煙區(qū)許昌、漯河和平頂山3市，采用GPS定位技術(shù)，共采集代表性的0～20 cm的耕層土壤樣品175個(gè)，其中許昌20個(gè)，襄城30個(gè)，禹州20個(gè)，臨潁25個(gè)，寶豐15個(gè)，郟縣30個(gè)，汝州20個(gè)，葉縣15個(gè)。采樣方法為五點(diǎn)法取樣，混合提取，用四分法去除多余部分和剔除大的礫石和根系等雜物，經(jīng)過登記編號(hào)后，對(duì)土樣進(jìn)行預(yù)處理，經(jīng)過風(fēng)干、磨細(xì)、過篩、混勻和裝瓶后以備測定分析。

1.2樣品檢測

土壤物理性狀包括機(jī)械組成、容重和孔隙度，其中機(jī)械組成采用比重計(jì)法測定，應(yīng)用卡慶斯基土壤質(zhì)地分類；容重采用環(huán)刀法測定；土壤總孔隙度用容重與相對(duì)密度的比值計(jì)算。土壤養(yǎng)分包括pH值、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀和水溶性氯，測定方法參照《土壤農(nóng)化分析》[9]，分別采用電位測定法(m(水) :m(土)=2.5∶1)、重鉻酸鉀外加熱法、凱氏定氮法、氫氧化鈉熔融-鉬銻抗比色法、氫氧化鈉堿法-火焰光度計(jì)法、堿解擴(kuò)散法、碳酸氫鈉浸提鉬藍(lán)比色法、醋酸銨浸提-火焰光度法、硝酸銀滴定法。

2 結(jié)果與分析

2.1豫中煙區(qū)土壤物理性狀分析

研究報(bào)道,優(yōu)質(zhì)煙區(qū)的土壤質(zhì)地為沙壤土至中壤土，耕層土壤容重范圍值1.1～1.4 g·cm-3，達(dá)到1.40 g·cm-3已經(jīng)成為根系生長的限制值，超過1.60 g·cm-3時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響植物根系生長；土壤總孔隙度范圍值為47.3%～56.9%[10]。根據(jù)卡慶斯基制土壤顆粒分級(jí)，由表1可知，豫中煙區(qū)植煙土壤以粉粒為主，沙粒次之，黏粒最低，其中粉粒順序?yàn)榇址哿?細(xì)粉粒>中粉粒。根據(jù)卡慶斯基制土壤質(zhì)地分類，機(jī)械組成部分物理性黏粒含量在10%～20%為沙壤土、20%～30%為輕壤土、30%～45%中壤土、45%～60%為重壤土。豫中煙區(qū)的植煙土壤物理性黏粒含量平均值為45.76%，分布在30%～60%，屬于中壤土和重壤土。其中許昌縣、郟縣和寶豐縣屬于中壤土，最適宜優(yōu)質(zhì)烤煙生長；臨潁、襄城、禹州、汝州和葉縣屬于重壤土。土壤容重平均值為1.12 g·cm-3，分布范圍在1.05～1.17 g·cm-3，小于1.40 g·cm-3，煙區(qū)土壤容重范圍均適宜煙株根系生長。土壤總孔隙度均值為56.22%，分布范圍為39.40%～70.15%，僅有2.28%比例的土壤樣品孔隙度偏低，小于適宜孔隙度范圍；而40.57%的土壤孔隙度偏高。8個(gè)主要植煙縣(市)中以臨穎、許昌、襄城、寶豐、汝州適宜；禹州、郟縣和葉縣的偏高。

土壤物理和養(yǎng)分含量的變異強(qiáng)度參照薛正平等[11]的三級(jí)評(píng)價(jià)法進(jìn)行評(píng)價(jià)，即當(dāng)CV<10%為弱變異，10%≤CV≤30%為中等變異，CV>30%為強(qiáng)變異。從土壤物理性狀的變異系數(shù)看，豫中煙區(qū)植煙土壤的機(jī)械組成中粒級(jí)1～0.5 mm和<0.001 mm屬于強(qiáng)變異，0.5～0.1 mm屬于中等變異，細(xì)沙粒和粉粒粒級(jí)均為弱變異；物理性黏粒、容重和孔隙度的變異系數(shù)較小，大部分屬于弱變異。說明煙區(qū)植煙土壤的物理性狀較穩(wěn)定，差異性較小。

表1 豫中煙區(qū)植煙土壤物理指標(biāo)含量Table 1 Physical characteristics of tobacco-growing soils in central of Henan Province

2.2豫中煙區(qū)土壤養(yǎng)分分析

根據(jù)全國第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，由表2的植煙土壤養(yǎng)分含量與變異系數(shù)分析可知，豫中煙區(qū)總體上植煙土壤養(yǎng)分中性偏堿(pH值為7.07)，有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮和氯離子含量適宜，速效磷和速效鉀含量最適宜。變異系數(shù)以pH值為弱變異；有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀和堿解氮為中等變異；速效磷、速效鉀和氯離子含量為強(qiáng)變異。同時(shí)，由表2豫中煙區(qū)3市8縣的植煙土壤養(yǎng)分分析可知，pH值以臨潁、許昌、禹州和葉縣中性偏酸，為6.18～6.76；而襄城、郟縣、寶豐和汝州中性偏堿，分布為7.24～7.78。有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀含量以臨潁最高，平均含量分別為32.40，1.19，28.93和194.29 mg·kg-1，含量均達(dá)到豐富級(jí)別；而許昌市3縣和平頂山市的養(yǎng)分含量適宜。堿解氮含量以平頂山的葉縣最高，達(dá)到97.40 mg·kg-1，含量最適宜；而襄城最低，僅62.76 mg·kg-1；其他6縣(市)含量居中，處于適宜狀態(tài)。氯離子含量以許昌最高，為29.94 mg·kg-1，但未超出植煙土壤氯離子含量的適宜范圍要求。

表2 豫中煙區(qū)植煙土壤養(yǎng)分含量Table 2 Nutrient contents of tobacco-growing soils in central Henan Province

2.3豫中煙區(qū)土壤物理性狀與肥力因子相關(guān)分析

由表3可知，pH值與土壤物理性狀各指標(biāo)的相關(guān)性均達(dá)到顯著，其中pH值與粗沙粒、黏粒、容重極顯著正相關(guān)，與物理性黏粒呈顯著正相關(guān)；而

表3 豫中煙區(qū)植煙土壤物理性狀與養(yǎng)分因子的相關(guān)性Table 3 Correlation between physical and nutrient characteristics of tobacco-growingsoil in central Henan province

注：*為差異顯著(P<0.05),**為差異極顯著(P<0.01)。

Note: * indicates significant difference at 5% level, ** indicates very significant difference at 1% level.

與細(xì)沙粒和粉粒呈極顯著負(fù)相關(guān)。有機(jī)質(zhì)、全氮與沙粒、粉粒呈極顯著負(fù)相關(guān)，而與黏粒呈極顯著正相關(guān)。全磷與沙粒呈極顯著負(fù)相關(guān)，與黏粒呈極顯著正相關(guān)。全鉀與粗沙粒、容重呈極顯著負(fù)相關(guān)，與粉粒呈顯著正相關(guān)，與孔隙度呈極顯著正相關(guān)。堿解氮與粗沙粒、容重呈極顯著負(fù)相關(guān)，孔隙度呈極顯著正相關(guān)。速效磷與粗沙粒呈極顯著負(fù)相關(guān)，與粉粒呈顯著正相關(guān)。速效鉀與細(xì)沙粒、粉粒呈極顯著負(fù)相關(guān)，與黏粒呈極顯著正相關(guān)。氯離子含量僅與粒級(jí)0.5～0.1 mm呈顯著正相關(guān)。

3 結(jié)論與討論

前人對(duì)豫中煙區(qū)土壤顆粒組成研究認(rèn)為，粒級(jí)0.001～0.0 1mm主要分布在豫中的北部和西南部，0.05～0.1 mm分布東部，>0.1 mm分布在西部一帶[12]。本研究認(rèn)為，豫中煙區(qū)植煙土壤以粉粒為主，煙區(qū)均以粒級(jí)0.05～0.01 mm的粗粉粒和0.000 5～0.001 mm的細(xì)粉粒含量較高；物理性黏粒含量均值為45.76%，屬于中壤土和重壤土。中壤土和重壤土有利于植物出苗和幼苗生長[13]，同時(shí)中壤土的全磷含量較高，而重壤土的全氮、全鉀和速效鉀含量較高，煙葉感官評(píng)吸總分為中壤土>重壤土>輕黏土>輕壤土[14]。土壤容重平均值以1.12 g·cm-3適宜，土壤總孔隙度均值56.22%，土壤孔隙是土壤中氣相和液相物質(zhì)轉(zhuǎn)移通道，影響土壤肥力、貯水和微生物活力的性能。禹州、郟縣和葉縣的土壤孔隙度偏高，生產(chǎn)中要注重土壤的保水性能。

1996年胡國松等[3]曾對(duì)豫中煙區(qū)的土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，郟縣和襄城的速效磷含量稍偏低，煙區(qū)的速效鉀含量均偏低；2007年煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量中等偏高，55.1%速效磷含量偏低，速效鉀含量中等[4]。本研究發(fā)現(xiàn)，豫中煙區(qū)植煙土壤中性偏堿，有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮和氯離子含量適宜，速效磷和速效鉀含量最適宜；其中郟縣和襄城的速效磷含量適宜，表明隨著煙區(qū)烤煙生產(chǎn)施肥措施的不斷完善和改進(jìn)，植煙土壤養(yǎng)分含量提高。同時(shí)，豫中煙區(qū)8縣(市)中有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀含量以臨潁最高，含量豐富；許昌和平頂山含量適宜。堿解氮含量以葉縣最高，最適宜；襄城最低，適宜；其他6縣(市)含量適宜。一般認(rèn)為，土壤養(yǎng)分含量與土壤背景值、當(dāng)?shù)貧夂驐l件和施肥習(xí)慣有關(guān)，溫度高的地方，土壤有機(jī)質(zhì)礦化速度快，有效養(yǎng)分含量高。因此，不同縣(市)的土壤養(yǎng)分含量差異可能與當(dāng)?shù)氐耐寥?、氣候和生產(chǎn)相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，豫中植煙土壤除pH值為弱變異外，有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀和堿解氮中等變異，速效磷、速效鉀和氯離子含量強(qiáng)變異，說明煙區(qū)養(yǎng)分含量變化幅度較大，生產(chǎn)上一定要因地制宜，控制氮肥施用量，增施磷肥或鉀肥。

土壤粒級(jí)與土壤養(yǎng)分含量密切相關(guān)，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀含量隨黏粒含量增加而增加。[15]其中，土壤中氮含量和分布隨土壤顆粒粒徑的加粗而逐漸下降，小于0.05 mm粒級(jí)決定著土壤氮素供應(yīng)能力的強(qiáng)弱。磷在土壤不同粒級(jí)中的分布與土壤性質(zhì)有關(guān)，酸性土壤在較細(xì)粒級(jí)，石灰性土壤在較粗粒級(jí)。鉀在土壤中分布與土壤風(fēng)化程度有關(guān)，在0.05 mm粒級(jí)中主要分布。[16]李井軍等[17]對(duì)湖南嘉禾植煙土壤肥力與物理指標(biāo)相關(guān)分析表明，pH 值與細(xì)沙粒和物理性黏粒含量呈顯著相關(guān)，與粗沙粒和粗粉粒分別呈負(fù)相關(guān)；有效磷與粗黏粒呈顯著負(fù)相關(guān)；速效鉀與細(xì)沙粒和黏粒呈顯著和極顯著正相關(guān)，與粗沙粒、粗粉粒、細(xì)粉粒和粗黏粒呈顯著負(fù)相關(guān)。本研究中，土壤pH值與各物理性狀指標(biāo)的相關(guān)性均達(dá)到顯著，與粗沙粒、黏粒、容重呈極顯著正相關(guān)，與細(xì)沙粒和粉粒呈極顯著負(fù)相關(guān)；有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效鉀與沙粒、粉粒呈極顯著負(fù)相關(guān)，而與黏粒呈極顯著正相關(guān)；全鉀、堿解氮與粗沙粒、容重呈極顯著負(fù)相關(guān)，與孔隙度呈極顯著正相關(guān)；速效磷與粗沙粒呈極顯著負(fù)相關(guān)，與粉粒呈顯著正相關(guān)；氯離子含量僅與粒級(jí)0.5～0.1 mm呈顯著正相關(guān)。

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(責(zé)任編輯：常思敏)

Physicalcharacterandnutrientcharacteristicsofmaintobacco-plantingsoilsincentralHenanProvinceandtheirrelationships

LI Xiaoting1, ZHAN Jun1, WANG Weichao3, ZHU Jinfeng4, ZHANG Yaoxu5, YANG Jun1, JIA Dongdong1, CHEN Chu2

(1.Yunnan Reascend Tobacco Technology (Group) Limited Company， Kunming 650106, China; 2.Hongyun Honghe Tobacco (Group) Co., Ltd, Kunming 650202, China; 3.Xuchang Branch, Henan Province Tobacco Company, Xuchang 461099, China; 4.Luohe Branch, Henan Province Tobacco Company, Luohe 462000, China; 5.Pingdingshan Branch, Henan Province Tobacco Company, Pingdingshan 410400, China)

Physical characteristics and nutrient situation of 8 main tobacco-growing county soil samples in central Henan Province, as well as their correlation were researched. The results showed that the variations of the physical characteristics were relatively stable. The soil particles fraction was enriched in the silt and the sequence of silt was coarse silt, fine silt, and medium silt. The soil physical clay content was from 30% to 60% and the texture was medium loam and heavy loam. The soil bulk density was from 1.05 g·cm-3to 1.17 g·cm-3and was beneficial to the root growth. The soil porosity was from 39.40% to 70.15%, the 2.28% of all samples was relatively low and 40.57% was high, and the average means of soil porosity were relatively high in Yuzhou, Jiaxian and Yexian. The soil pH was maintained neutrality skew alkaline character. The organic matter, total nitrogen, available nitrogen and chloride iron contents were optimum and the available phosphorus and available potassium contents were the most suitable. However, except for the pH value, the variation coefficient of organic matter, total nitrogen, total phosphorus, total potassium and available nitrogen belong to intermediate and the available phosphorus, available potassium and chloride content were strong. The correlation analysis indicated that there was extremely significant positive correlation between the pH value and coarse sand, clay, and bulk density, while negative correlation with fine sand and silt. There was very significant positive correlation between the organic matter, total nitrogen, total phosphorus, available phosphorus and clay, while negative with sand and silt. There was highly significant positive correlation between total potassium, available nitrogen and porosity, and negative with coarse sand and bulk density. The available phosphorus had a significant positive correlation with silt and a very significant negative correlation with coarse sand. The chloride only took a significant positive correlation with the fraction 0.5～0.1 mm.

central Henan Province; tobacco-growing soils; physical characteristics; nutrient characteristics; correlation

2015-05-04

云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司科技計(jì)劃項(xiàng)目(2014YL02)

李曉婷(1983-)，女，山西運(yùn)城人，碩士，主要從事煙草栽培研究。

1000-2340(2016)06-0715-06

S 572

：A