龍山植煙土壤有機(jī)質(zhì)分布特征及其與主要養(yǎng)分的關(guān)系

鄭福維，米楚陽(yáng)，劉文星，滕羿和

（1.湘西州氣象局，湖南 吉首 416000；2.吉首市氣象局，湖南 吉首 416000）

龍山植煙土壤有機(jī)質(zhì)分布特征及其與主要養(yǎng)分的關(guān)系

鄭福維1，米楚陽(yáng)2，劉文星1，滕羿和1

（1.湘西州氣象局，湖南 吉首 416000；2.吉首市氣象局，湖南 吉首 416000）

為了探明龍山植煙土壤有機(jī)質(zhì)分布及其對(duì)主要養(yǎng)分的影響，2014年對(duì)龍山縣300個(gè)土壤樣品有機(jī)質(zhì)含量及土壤主要有效養(yǎng)分含量進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明：龍山植煙土壤有機(jī)質(zhì)平均為27.15 g/kg，仍有39.00%的植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低；龍山不同母質(zhì)植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量由高到低依次為：洪積物（38.33 g/kg）＞殘積物（27.71 g/kg）＞坡積物（26.96 g/kg）；龍山植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量隨海拔升高有機(jī)質(zhì)呈先上升后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，海拔837 m是土壤有機(jī)質(zhì)含量的重要拐點(diǎn)；植煙土壤主要養(yǎng)分與有機(jī)質(zhì)含量均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)主要養(yǎng)分含量的影響在23.00和29.00 g/kg附近有2個(gè)極顯著的拐點(diǎn)。

植煙土壤；有機(jī)質(zhì)；關(guān)系；龍山

土壤是優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)之一，它對(duì)于煙葉品質(zhì)的影響僅次于品種和氣候[1-2]，土壤有機(jī)質(zhì)含量在植煙土壤評(píng)價(jià)體系中所占權(quán)重為0.207 5，僅次于土壤質(zhì)地和土層厚度[3]。土壤有機(jī)質(zhì)含量會(huì)影響煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量，有機(jī)質(zhì)含量高的土壤所產(chǎn)煙葉其香氣物質(zhì)總量顯著高于有機(jī)質(zhì)含量低的土壤所產(chǎn)煙葉，且表現(xiàn)為香氣物質(zhì)總量與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān)關(guān)系[4-5]。只有準(zhǔn)確掌握有機(jī)質(zhì)的分布特點(diǎn)及其與土壤養(yǎng)分的關(guān)系，才可以為植煙土壤有機(jī)物料投入和烤煙養(yǎng)分管理提供理論依據(jù)。鑒于此，選擇湖南省龍山縣為研究區(qū)，以全市高密度采樣點(diǎn)為基礎(chǔ)，研究土壤有機(jī)質(zhì)的分布特征，為龍山煙區(qū)的有機(jī)物料施用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 區(qū)域自然概況

龍山縣位于湘西州西北部，地處武陵山脈腹地，地理坐標(biāo)為東經(jīng)109°13′～109°46′、北緯28°46′～29°38′，平均海拔472 m，多年平均氣溫15.8℃，屬于亞熱帶大陸性濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，夏季溫暖濕潤(rùn)，降水豐沛，冬季較寒冷，氣溫較低，降水較少，山地立體氣候明顯。

1.2 樣品采集和分析

2014年11～12月在龍山基本煙田采樣土壤樣品，選取667 m2以上的田塊進(jìn)行取樣，用手持式GPS定位，記錄田塊中心的經(jīng)緯度和高程，根據(jù)田塊形狀采用5點(diǎn)取樣法或“W”形取樣法進(jìn)行取樣，每個(gè)田塊確保5點(diǎn)以上，取樣深度0～20 cm，用四分法取大約1 kg土樣帶回實(shí)驗(yàn)室。土樣登記編碼后經(jīng)風(fēng)干、研磨及過(guò)篩后，進(jìn)行土壤有機(jī)質(zhì)、pH值、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀等指標(biāo)的測(cè)定[6]。

植煙土壤有機(jī)質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：＜15 g/kg極低，15～25 g/kg低，25～35 g/kg適宜，35～45 g/kg高，＞45 g/kg高。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤有機(jī)質(zhì)分布狀況

2.1.1 土壤有機(jī)質(zhì)區(qū)間分布 豐富但不過(guò)多的有機(jī)質(zhì)含量不僅適于烤煙生長(zhǎng)，并且對(duì)煙葉品質(zhì)也有一定的改善作用，有機(jī)質(zhì)含量25～45 g/kg均適宜烤煙生長(zhǎng)。龍山植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量均值為27.15 g/kg，變幅為7.03～58.9 g/kg，變異系數(shù)為29.82%，可見(jiàn)龍山煙區(qū)有機(jī)質(zhì)含量總體上是適于優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的。由表1可知，有機(jī)質(zhì)適宜烤煙生長(zhǎng)的土壤樣本百分比達(dá)到58.34%，其中最適宜烤煙生長(zhǎng)的比例亦達(dá)46.67%；但仍有33.33%和5.67%的土壤樣本有機(jī)質(zhì)含量為低和極低水平。

表1 龍山植煙土壤有機(jī)質(zhì)區(qū)間分布狀況

2.1.2 不同成土母質(zhì)有機(jī)質(zhì)分布狀況 龍山植煙土壤主要成土母質(zhì)為洪積物、殘積物和坡積物，其中坡積物占此次取樣總數(shù)的76.00%，殘積物占12.67%，洪積物占11.33%。有機(jī)質(zhì)含量在洪積物與殘積物、洪積物與坡積物間存在極顯著差異（表2），由高到低依次為洪積物、殘積物和坡積物，其中洪積物為略高于最適宜范圍，坡積物和殘積物處于最適宜范圍的下限。

表2 龍山不同成土母質(zhì)土壤有機(jī)質(zhì)狀況

2.1.3 土壤有機(jī)質(zhì)隨海拔高度的變化 龍山煙區(qū)在海拔400～1 400 m均有烤煙種植，土壤有機(jī)質(zhì)與海拔的相關(guān)分析表明，土壤有機(jī)質(zhì)含量與海拔呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（r=-0.329，P=0.000）。進(jìn)一步采用決策樹(shù)模型分析海拔高度對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響（圖1），結(jié)果表明，海拔對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量影響的拐點(diǎn)為837 m，該拐點(diǎn)將海拔劃成2個(gè)分組：＞837 m和＜837 m，2組土壤有機(jī)質(zhì)分別為23.705和29.445 g/kg，土壤有機(jī)質(zhì)在海拔分組間差異達(dá)到極顯著水平。等距離分組-回歸分析（圖2）結(jié)果顯示：土壤有機(jī)質(zhì)與海拔高度呈二次曲線關(guān)系（前半段），在400～500 m范圍，植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量為21.65 g/kg；隨海拔升高植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量呈先上升后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，當(dāng)海拔升至1 000～1 100 m時(shí)，植煙土壤有機(jī)質(zhì)高達(dá)31.53 g/kg，這與高海拔區(qū)域溫度較低，有機(jī)質(zhì)腐解較慢有關(guān)。

圖1 海拔高度對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量影響的決策樹(shù)分析

圖2 土壤有機(jī)質(zhì)含量與海拔的回歸分析

2.1.4 土地利用類型對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響 龍山植煙土壤的利用類型為旱地和水田，其中旱地占88.67%，水田占11.33%。不同利用類型間土壤有機(jī)質(zhì)含量差異達(dá)顯著水平（表3），旱地有機(jī)質(zhì)平均為27.54 g/kg，水田有機(jī)質(zhì)含量為24.11 g/kg。

表3 龍山不同土地利用類型土壤有機(jī)質(zhì)狀況

2.2 土壤有機(jī)質(zhì)與主要養(yǎng)分含量相關(guān)關(guān)系

由表4可知，龍山煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量與全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。進(jìn)一步采用決策樹(shù)模型分析土壤有機(jī)質(zhì)含量對(duì)主要土壤養(yǎng)分指標(biāo)的影響，結(jié)果表明，土壤有機(jī)質(zhì)含量對(duì)全氮影響的拐點(diǎn)為26.70 g/kg，該拐點(diǎn)將有機(jī)質(zhì)劃成2個(gè)分組：＞26.70 g/kg和＜26.70 g/kg，2組土壤全氮含量分別為1.336和1.828 g/kg，土壤全氮在這2個(gè)分組間差異達(dá)到極顯著水平（圖3）；有機(jī)質(zhì)對(duì)堿解氮影響的拐點(diǎn)為23.10和28.50 g/kg，2個(gè)拐點(diǎn)將有機(jī)質(zhì)劃成3個(gè)分組，3組土壤堿解氮含量分別為110.19、147.311和188.510 mg/kg，土壤堿解氮在這3個(gè)分組間差異達(dá)到極顯著水平（圖4）；有機(jī)質(zhì)對(duì)有效磷影響的拐點(diǎn)為23.10和29.80 g/kg，2個(gè)拐點(diǎn)將有機(jī)質(zhì)劃成3個(gè)分組，3組土壤有效磷含量分別為30.646、53.402和78.810 mg/kg，土壤有效磷在這3個(gè)分組間差異達(dá)到極顯著水平（圖5）；有機(jī)質(zhì)對(duì)速效鉀影響的拐點(diǎn)為23.10和29.80 g/kg，2個(gè)拐點(diǎn)將有機(jī)質(zhì)劃成3個(gè)分組，3組土壤有效磷含量分別為173.228、244.987和295.521 mg/kg，土壤速效鉀在這3個(gè)分組間差異達(dá)到極顯著水平（圖6）。說(shuō)明有機(jī)質(zhì)是土壤養(yǎng)分元素的重要來(lái)源，也與土壤有機(jī)質(zhì)有保肥作用有關(guān)，因此在烤煙生產(chǎn)上要注重有機(jī)物料的投入，達(dá)到培肥土壤肥力的目的。

表4 有機(jī)質(zhì)與主要土壤養(yǎng)分的相關(guān)分析

圖3 有機(jī)質(zhì)對(duì)全氮含量影響的決策樹(shù)分析

圖4 有機(jī)質(zhì)對(duì)堿解氮含量影響的決策樹(shù)分析

圖5 有機(jī)質(zhì)對(duì)有效磷含量影響的決策樹(shù)分析

圖6 有機(jī)質(zhì)對(duì)速效鉀含量影響的決策樹(shù)分析

3 結(jié)論與討論

龍山植煙土壤有機(jī)質(zhì)平均 為27.15 g/kg，總體上屬于適宜范圍，適合優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)。有機(jī)質(zhì)含量低和極低的土壤樣本比例分別為33.33%和5.67%。龍山植煙土壤成土母質(zhì)主要為洪積物、殘積物和坡積物，其有機(jī)質(zhì)含量由高到低依次為：洪積物＞殘積物＞坡積物，其中坡積物和殘積物的有機(jī)質(zhì)含量屬于烤煙種植的最適宜范圍，兩者占總樣本數(shù)的88.67%。龍山海拔4 00～1 400 m均有烤煙種植，且隨海拔升高有機(jī)質(zhì)呈先上升后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)。植煙土壤有機(jī)質(zhì)在不同的土地利用類型上也存在顯著差異，表現(xiàn)為旱地顯著高于水田。植煙土壤主要養(yǎng)分與有機(jī)質(zhì)含量均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)主要養(yǎng)分含量的影響都有明顯的拐點(diǎn)，且不同養(yǎng)分指標(biāo)的拐點(diǎn)較為一致。在烤煙生產(chǎn)上，針對(duì)不同成土母質(zhì)、海拔高度、土地利用類型、對(duì)有機(jī)質(zhì)進(jìn)行分類管理，實(shí)現(xiàn)通過(guò)調(diào)控有機(jī)質(zhì)含量調(diào)控植煙土壤肥力是可行的。

[1] 唐遠(yuǎn)駒. 試論特色煙葉的形成和開(kāi)發(fā)[J]. 中國(guó)煙草科學(xué)，2004，25（1）：10-13.

[2] 李念勝. 土壤pH值與烤煙質(zhì)量[J]. 中國(guó)煙草，1999，（2）：12-15.

[3] 王彥亭，謝劍平，李志宏. 中國(guó)煙草種植區(qū)劃[M]. 北京：科學(xué)出版社，2010，55-57.

[4] 王小東，田曉莉，許自成，等. 不同土壤有機(jī)質(zhì)水平對(duì)烤煙內(nèi)在品質(zhì)的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，20（5）：99-105.

[5] 連培康，葉紅朝，趙世民，等. 洛陽(yáng)煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)狀況及與煙葉中性致香物質(zhì)的關(guān)系分析[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2015，27（3）：40-44.

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（責(zé)任編輯：夏亞男）

Distribution Characteristics of Soil Organic Matter and It’s Relationship with Major Nutrients in the Tobacco Growing Soils of Longshan

ZHENG Fu-wei1，MI Chu-yang2，LIU Wen-xing1，TENG Yi-he1

（1. Xiangxi Meteorological Bureau of Hunan Province, Jishou 416000, PRC; 2. Jishou Meteorological Bureau of Hunan Province, Jishou 416000, PRC）

In order to study the Longshan tobacco soil organic matter distribution and its influence on the main nutrient of Longshan County, the effects of soil organic matter content and soil available nutrient contents in 300 soil samples in 2014 were studied. The results showed that the soil organic matter content was 27.15 g/kg, and the organic matter content of 39% tobacco planting soil was still low; the Longshan different parent tobacco soil organic matter content from high to low: Proluvium (38.33 g/kg) ＞deluvium (27.71 g/kg) ＞eluvium (26.96 g/kg); the soil organic matter content of the Longshan tobacco planting soil increased with altitude rose, increased first and then tended to be stable. The altitude 837 m was an important turning point of soil organic matter content; there was a significant positive correlation between main soil nutrients and organic matter content in tobacco growing soils, and there were 2 significant turning points around 23.00 and 29.00 g/kg showed the effects of soil organic matter on the main nutrient content.

soil; organic matter; relationship; Longshan

S158；S572

A

1006-060X（2017）04-0064-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.004.018

2016-11-28

湖南省煙草公司項(xiàng)目（XX16-17Aa01）；湖南省煙草公司項(xiàng)目（2016-02）；湘西烤煙良好農(nóng)業(yè)操作規(guī)范及推廣應(yīng)用研究（州煙司2012-37）

鄭福維(1970-)，男，湖南龍山縣人，氣象工程師，主要研究公路交通專業(yè)氣象預(yù)測(cè)預(yù)警。

滕羿和