土壤pH值與養(yǎng)分變化規(guī)律和煙株吸氮、鉀的相關(guān)性研究

余垚穎，王明富*，顧會(huì)戰(zhàn)，郭應(yīng)菊，喻　曉，張啟莉

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所 ， 四川 成都 610066 ； 2.四川省煙草公司廣元市公司 ，四川 廣元 628000)

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土壤pH值與養(yǎng)分變化規(guī)律和煙株吸氮、鉀的相關(guān)性研究

余垚穎1，王明富1*，顧會(huì)戰(zhàn)2，郭應(yīng)菊1，喻曉2，張啟莉2

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所 ， 四川 成都 610066 ； 2.四川省煙草公司廣元市公司 ，四川 廣元 628000)

為了明確土壤pH值與土壤養(yǎng)分變化及煙株吸N、K的相關(guān)性。通過盆栽試驗(yàn)，對(duì)不同pH值條件下，不同時(shí)期土壤中堿解氮、速效鉀、有效磷含量和煙葉干物質(zhì)積累量及烘烤后煙葉吸N、K量進(jìn)行分析，結(jié)果表明：土壤pH值與土壤中堿解氮呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)-0.95**；土壤pH值與全鉀和鈣呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.83*和0.87*；土壤pH值過高或過低都不利于煙葉干物質(zhì)積累和煙葉對(duì)鉀素的吸收，其中以pH 6.34處理，煙苗移栽90d時(shí)，土壤中有效養(yǎng)分含量最低，烘烤后煙葉干重最大，吸鉀量最高，吸氮量適中，K/N最高，煙葉內(nèi)在質(zhì)量最好。

pH值；K/N；堿解氮；速效鉀

土壤酸堿度是土壤肥力的重要指標(biāo)，常用pH值表示。在土壤-植物系統(tǒng)中，土壤pH不僅影響土壤中各種元素的存在形態(tài)及有效性[1-3]，也影響作物生長(zhǎng)和土壤中微生物的種群和活性[4]?？緹熢趐H3.5～9.0均能正常生長(zhǎng)，但土壤pH過低或過高都不利于烤煙的產(chǎn)量增加和內(nèi)在品質(zhì)提升。大量研究表明：最適烤煙生長(zhǎng)的土壤pH為5.5～6.5[5,6]。關(guān)于土壤pH與土壤養(yǎng)分及煙葉品質(zhì)之間的關(guān)系，前人已有一些研究[7,8]，但尚未見不同土壤pH值條件下，土壤N、P、K有效養(yǎng)分變化規(guī)律的綜合報(bào)道。本研究通過檢測(cè)分析不同pH值條件下，不同時(shí)期土壤N、P、K有效養(yǎng)分的含量及煙株吸N、K量，明確土壤pH值與土壤養(yǎng)分的相關(guān)性，初步了解土壤pH值和土壤有效養(yǎng)分的變化規(guī)律，從而為土

壤改良和平衡施肥提供參考依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試土壤采集于廣元市植煙區(qū)，采集時(shí)間為煙草未施底肥前，并避開雨季。同一田塊內(nèi)采用5點(diǎn)取樣法，取耕層 0～40cm 的土壤，每點(diǎn)取25kg左右，同一田塊取樣后進(jìn)行充分混合、編號(hào)、測(cè)pH值、備用，共計(jì)采集55個(gè)田塊。土壤采集結(jié)束后，將pH<5.5、pH6.0～7.0、pH7.0～7.4、pH7.4～7.8和pH>7.8的土壤分別混成一個(gè)處理，每個(gè)處理經(jīng)充分混合后，測(cè)其pH值和土壤基本指標(biāo)(表1)。供試品種為云煙87。

1.2試驗(yàn)方法

表1　不同處理pH值

試驗(yàn)于2012年在四川省廣元市煙葉生產(chǎn)基地采用盆栽露天栽培方法進(jìn)行，并按烤煙規(guī)范化栽培方法進(jìn)行肥水管理(即煙苗移栽時(shí)，基施30g/株煙草專用復(fù)合肥+80g/株商品有機(jī)肥+5g/株微肥；培土?xí)r，追施10g/株硫酸鉀+10g/株煙草專用復(fù)合肥+和15g/株硝酸鉀，所有處理施肥和灌溉完全一致)，盆缽上口徑45cm，下口徑40cm，高度45cm，每盆裝處理土壤18kg。試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理(C1：pH4.79；C2：pH6.34；C3：pH7.09；C4：pH7.44；C5：pH7.85)，每個(gè)處理20盆，復(fù)重3次，共計(jì)300盆。在煙苗移栽前、移栽45d和移栽90d時(shí)，對(duì)每個(gè)重復(fù)進(jìn)行土壤樣品采集，每個(gè)重復(fù)每次取3盆土壤混成一個(gè)樣品(采集10～20 cm的土壤)，共取45個(gè)樣品。在煙苗移栽前、移栽45d、移栽90d和烘烤結(jié)束時(shí)，對(duì)每個(gè)重復(fù)進(jìn)行煙株樣品采集，每個(gè)重復(fù)每次取3株，共取180個(gè)樣品。

1.3指標(biāo)測(cè)定與方法

測(cè)定的土壤養(yǎng)分指標(biāo)包括： pH 值、全氮、堿解氮、全磷、有效磷、全鉀、速效鉀等，各養(yǎng)分指標(biāo)的具體測(cè)定方法參見文獻(xiàn)[9]。

測(cè)定煙株指標(biāo)包括：煙葉干重及烘烤后煙葉的全鉀和全氮含量標(biāo)測(cè)。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL和SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2　結(jié)果與分析

2.1土壤pH值與土壤養(yǎng)分的相關(guān)性分析

對(duì)煙苗移栽前的土壤pH值與土壤養(yǎng)分進(jìn)行相關(guān)性分析，從表2可知：土壤中的堿解氮與土壤pH值呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)-0.95**；全鉀和鈣與pH值呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.83*和0.87*；速效鉀、有效磷、全氮、全磷、鎂與pH值的相關(guān)性不顯著；全鉀與速效鉀、全氮與堿解氮和全磷與有效磷相關(guān)性不顯著。

表2　土壤pH值與土壤養(yǎng)分的相關(guān)性分析

注：*、**分別表示顯著水平達(dá)到P<0.05和P<0.01

2.2土壤pH值的變化規(guī)律

對(duì)不同處理不同時(shí)期的土壤pH值進(jìn)行分析，結(jié)果表明：0～90d時(shí)，C1和C3處理土壤pH值呈上升趨勢(shì)，其最高值分別為5.44和7.23；C2處理土壤pH值略有下降，其范圍6.25～6.34；C4和C5處理土壤pH值呈先降后升趨勢(shì)，其90d時(shí)值分別為7.51和7.87(圖1)。由此表明：0～90d內(nèi)，僅有C2處理土壤pH值在5.5 ～ 6.5之間，最有利于煙株生長(zhǎng)發(fā)育。

圖1　土壤pH值變化

2.3土壤pH值與土壤養(yǎng)分的變化規(guī)律

煙苗移栽0d～90d內(nèi)，不同處理土壤有效養(yǎng)分變化：堿解氮，除C2處理外，其余處理煙苗移栽90d時(shí)土壤中堿解氮含量均高于煙苗移栽前(圖2)；速效鉀，煙苗移栽90d時(shí)，除C2處理土壤中速效鉀含量接近煙苗移栽時(shí)外，其余處理均高于400mg/kg(圖3)；有效磷無明顯變化規(guī)律(圖4)。由此表明：pH 6.34處理，90d時(shí)，土壤中堿解氮和速效鉀均遠(yuǎn)低于其它處理，因此最有利于煙株對(duì)養(yǎng)分吸收，而不像其它處理，養(yǎng)分被滯留于土壤中或淋失。

圖2　 土壤堿解氮含量變化

圖3　 土壤速效鉀含量變化

2.4土壤pH值與烤煙干物質(zhì)積累

煙苗移栽后，所有處理干物質(zhì)積累的高峰期均為45～90d；90d至烘烤結(jié)束期間，除C2處理葉干物質(zhì)積累量有明顯提高外，其余處理上升幅度不明顯；煙苗移栽45d和烘烤后，C2處理葉干重顯著高于其它處理(表2)。綜上可知：pH 6.34處理，最有利于煙葉干物質(zhì)的積累。

圖4　 土壤速效磷含量變化

表2　煙葉干物質(zhì)變化

注：不同字母表示同一時(shí)期處理間差異達(dá)到5%顯著水平。

2.5土壤pH值與烤煙氮鉀吸收分析

煙葉烘烤結(jié)束后，對(duì)不同處理間烤煙的氮鉀吸收量進(jìn)行多重比較，結(jié)果表明：C3和C4處理吸氮量顯著高于其它處理，且C3與C4之間差異不顯著；C2處理吸鉀量顯著高于其它處理，其值為1.47；不同處理間K/N比：C2>C1>C3>C5>C4(表3)。綜上分析可知： pH 6.34處理吸鉀量高，吸氮量適中，其K/N比最高，最有利于烤煙內(nèi)在品質(zhì)形成，這與土壤養(yǎng)分變化規(guī)律相吻合。

表3　烤煙氮鉀吸收量多重比較

注：不同字母表示同一時(shí)期處理間差異達(dá)到5%顯著水平。

3　 討論

目前，許多學(xué)者對(duì)土壤pH值與土壤養(yǎng)分進(jìn)行了大量研究，如王暉等對(duì)攀西煙區(qū)紫色土pH值與土壤養(yǎng)分進(jìn)行相關(guān)性分析證明，土壤pH值與土壤中部分養(yǎng)分相關(guān)性顯著[10]；林毅等對(duì)三明煙區(qū)土壤pH值與土壤養(yǎng)分進(jìn)行相關(guān)性分析也表明土壤pH值與土壤中部分養(yǎng)分有極顯著相關(guān)性[2]；陳朝陽對(duì)南平市植煙土壤pH狀況與土壤有效養(yǎng)分的分析也表明土壤pH值與土壤中部分養(yǎng)分相關(guān)性顯著[11]。本文對(duì)土壤pH值與土壤N、P、K等有效養(yǎng)分的含量進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明：土壤中的堿解氮與土壤pH值呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)-0.95**，這可能因?yàn)橥寥乐械睾颗cpH值和有機(jī)質(zhì)含量密切相關(guān)，隨著pH值升高，有機(jī)質(zhì)含量降低導(dǎo)致氮素含量不高[12]；全鉀和鈣與pH值呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.83*和0.87*。

烤煙在土壤pH值3.5～9.0范圍內(nèi)均能生長(zhǎng)。世界各國(guó)研究表明，土壤 pH 值為 5.5 ～ 6.5時(shí)最適宜烤煙生長(zhǎng)[13,14]，土壤鉀素有效性最好[15,16]。本文對(duì)不同pH值處理，不同時(shí)期土壤中有效養(yǎng)分含量、煙葉干物質(zhì)積累和煙葉吸氮、鉀量進(jìn)行分析表明：pH 6.34處理，煙苗移栽90d時(shí)，土壤中有效養(yǎng)分含量最低；烘烤后，煙葉干重最大，煙葉吸鉀量最高，吸氮量適中，K/N最高，煙葉產(chǎn)質(zhì)量最好，這與前人研究土壤 pH 值為 5.5～6.5時(shí)最適宜烤煙生長(zhǎng)結(jié)果基本一致。同時(shí)也表明土壤pH值過高或過低都不利于煙株對(duì)土壤中有效養(yǎng)分吸收，使得養(yǎng)分被滯留于土壤中或淋失，造成生產(chǎn)成本增加；移栽90d后土壤中堿解氮和速效鉀含量過高，這可能與土壤pH值過高使土壤中鈣離子活性增強(qiáng)，在煙株生長(zhǎng)時(shí)與鉀離子競(jìng)爭(zhēng)通道[17]，造成煙株吸鉀量過低，K/N不高，影響煙葉品質(zhì)和產(chǎn)量。

在烤煙生產(chǎn)中，除了根據(jù)不同生態(tài)條件和烤煙需肥特點(diǎn)，合理分配氮鉀養(yǎng)分外，還應(yīng)加強(qiáng)單元栽培基地建設(shè)，通過土壤有效養(yǎng)分和pH值的測(cè)定，分類建檔，制定不同類型的植煙土壤改良措施和科學(xué)施肥體系，提高烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量，促進(jìn)烤煙栽培可持續(xù)發(fā)展。

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2016-7-11

四川省煙草專賣局攻關(guān)項(xiàng)目[川煙科(2009)2號(hào)]

余垚穎(1985-)，女，碩士，主要從事植物病害及作物專用配方肥研究，E-mail:kellyyyzsj@163.com。*通訊作者。