基于烤煙生產(chǎn)的湘西植煙土壤質(zhì)量綜合評價

張明發(fā)，田峰，李孝剛，田茂成，李明德，彭曙光，巢進，蔡云帆，吳海勇，李雙，張黎明，朱三榮，呂啟松

1 湖南湘西州煙草公司生產(chǎn)技術(shù)中心，湖南吉首 416000；2 中國科學(xué)院南京土壤研究所，江蘇南京 210008；3 湖南省土壤肥料研究所，湖南長沙410128；4 湖南省煙草公司，湖南長沙 410004；5 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南鄭州450002

基于烤煙生產(chǎn)的湘西植煙土壤質(zhì)量綜合評價

張明發(fā)1，田峰1，李孝剛2，田茂成1，李明德3，彭曙光4，巢進1，蔡云帆1，吳海勇3，李雙5，張黎明1，朱三榮1，呂啟松1

1 湖南湘西州煙草公司生產(chǎn)技術(shù)中心，湖南吉首 416000；2 中國科學(xué)院南京土壤研究所，江蘇南京 210008；3 湖南省土壤肥料研究所，湖南長沙410128；4 湖南省煙草公司，湖南長沙 410004；5 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南鄭州450002

以湘西植煙土壤為研究對象，通過烤煙生產(chǎn)調(diào)查和土壤性狀分析，采用相關(guān)分析和主成分分析構(gòu)建土壤質(zhì)量評價的最小數(shù)據(jù)集，進而系統(tǒng)性評價植煙土壤質(zhì)量狀況。結(jié)果表明：植煙土壤pH和砂粒等特性變異中等（18%），而一些微量元素和速效養(yǎng)分含量變異較強（63%～134%）；土壤pH值、有機質(zhì)、砂粒含量、全氮、全鉀和有效硫適宜，堿解氮、有效磷和速效鉀含量偏高，而土壤全磷和一些微量元素（鉬、硼）缺乏。篩選出用于評價植煙土壤質(zhì)量的最小數(shù)據(jù)集，包含了土壤有機質(zhì)、砂粒、速效鉀、有效磷、全鉀和有效鉬；根據(jù)綜合質(zhì)量指標大小將植煙土壤質(zhì)量分為優(yōu)、良、中、較差和差5個等級, 屬于良等級以上土壤植煙區(qū)所占比例為37.4%，中等級別土壤占比43.8%，較差等級以下土壤占比18.8%。

植煙土壤；土壤質(zhì)量；最小數(shù)據(jù)集；主成分分析；綜合評價

土壤是發(fā)展優(yōu)質(zhì)烤煙的必要條件。土壤質(zhì)量是肥力質(zhì)量、環(huán)境質(zhì)量和健康質(zhì)量的綜合量度，就作物生產(chǎn)而言其關(guān)鍵是土壤肥力質(zhì)量[1-3]。開展土壤質(zhì)量評價可為植煙土壤的合理利用、科學(xué)管理和土壤養(yǎng)分豐缺診斷提供依據(jù)[1,4]。評價方法及其指標選取方法都會影響土壤質(zhì)量評價結(jié)果[1,5-6]。與土壤定性評價[5]、土壤質(zhì)量模型[7]及土壤相對質(zhì)量法[8]等評價手段相比，土壤質(zhì)量指數(shù)評價法易于量化，是目前最為常用方法[1,9,10]。對于特定區(qū)域，鑒于土壤屬性數(shù)據(jù)獲取的成本及屬性間的共線性等因素，不可能獲取所有指標的數(shù)據(jù)，而只能從候選數(shù)據(jù)集中選出能最大限度的代表所有候選參數(shù)的指標。于是，Larson和Pierce（1991）[11]提出了最小數(shù)據(jù)集概念，已廣泛應(yīng)用于土壤質(zhì)量的評價[1,12-16]。

土壤質(zhì)量是維持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中作物生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的保證，作物生產(chǎn)狀況可作為反映和評價土壤質(zhì)量的重要指標[15-16]。研究發(fā)現(xiàn)作物產(chǎn)質(zhì)量與土壤質(zhì)量指數(shù)顯著相關(guān)，可在土壤質(zhì)量評價過程中應(yīng)用[9,16-17]。通過土壤屬性指標與作物產(chǎn)量或效益的相關(guān)性構(gòu)建最小數(shù)據(jù)集，并用于土壤質(zhì)量評價，已在水稻、小麥、玉米等農(nóng)作物以及果樹（臍橙）上成功應(yīng)用[9-10,15-16]?？緹熥鳛楫a(chǎn)量與質(zhì)量并重的經(jīng)濟類作物，對土壤的要求更為嚴格[18]。但目前針對植煙土壤質(zhì)量評價的研究，多數(shù)仍局限于基于統(tǒng)計方法（聚類分析、主成份分析和模糊數(shù)學(xué)等）直接構(gòu)建數(shù)據(jù)集[19-21]。對此，本研究以湘西為例，從烤煙生產(chǎn)應(yīng)用的角度，系統(tǒng)調(diào)查植煙土壤質(zhì)量因子和煙葉生產(chǎn)狀況，在分析土壤屬性與烤煙生產(chǎn)關(guān)系的基礎(chǔ)上,找出影響烤煙產(chǎn)質(zhì)量的土壤因素,構(gòu)建植煙土壤質(zhì)量評價體系，以期為煙區(qū)規(guī)劃以及優(yōu)化煙草栽培技術(shù)提供更好的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

湘西土家族苗族自治州（簡稱湘西州）位于湖南省西北部的武陵山區(qū)，地處東經(jīng) 109°10'—110°23'，北緯 27°44'—29°38'，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū)，氣候溫和、四季分明，降水豐沛、雨量集中，光、熱、水同季，是湖南省第三大煙葉產(chǎn)區(qū)[22]。該區(qū)常年產(chǎn)煙量達24 000 t。

1.2 土壤樣品采集與分析

于2014年12月，在湖南湘西州下轄的龍山、永順、鳳凰、花垣、保靖、古丈、瀘溪等7縣開展植煙土壤采集。根據(jù)烤煙種植情況，成片性好的地塊5～10 hm2為一取樣點，山丘地形區(qū)1～5 hm2為一取樣點。用土鉆在每個樣點中按梅花采樣法取耕層土樣(0～20 cm)，采集10～15個采樣點混成一個土壤樣品，去除植物根系和石塊后帶回實驗室分析。共采集具有代表性的土樣1242個，其中龍山煙區(qū)采集300個樣點、永順煙區(qū)360個、鳳凰煙區(qū)155個、花垣煙區(qū)160個、保靖煙區(qū)102個、古丈煙區(qū)95個、瀘溪煙區(qū)70個。

土壤樣品經(jīng)風(fēng)干，磨碎，過篩后測定土壤pH值、有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效硫、水溶性氯、有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅、有效硼、有效鉬、陽離子交換量、土壤顆粒組成等20項性狀。根據(jù)采樣點經(jīng)緯度信息，參考湖南省第2次土壤普查資料，并結(jié)合現(xiàn)場地形地貌觀察和典型區(qū)域土壤剖面，對樣區(qū)土壤母質(zhì)類型進行區(qū)分。同時，調(diào)查每個樣點近3年烤煙上等煙葉及中等煙葉的產(chǎn)量，單位收益為每公頃烤煙產(chǎn)量乘以當年收購單價而得。指標測定方法如下：土壤pH值采用玻璃電極法，土壤有機質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化法，土壤全氮采用開氏定氮法，土壤全磷和速效磷采用鉬銻抗比色法，土壤全鉀和速效鉀采用火焰光度法，土壤堿解氮采用堿解擴散法，土壤有效鈣、有效鎂、有效硫、有效鐵、有效錳、有效鋅和有效銅采用DTPA混合溶液浸提原子吸收分光光度計法，土壤有效硼采用甲亞胺比色法，土壤有效鉬采用極譜法，土壤水溶性氯采用硝酸銀電位滴定法測定，陽離子交換量用乙酸鈉—火焰光度法測定，土壤顆粒組成采用濕篩—吸管法[23]。

1.3 植煙土壤質(zhì)量評價過程

1.3.1 最小數(shù)據(jù)集的建立

土壤質(zhì)量評價必須依據(jù)一定的標準先從大量土壤性狀中選取對土壤質(zhì)量敏感的評價指標構(gòu)成最小數(shù)據(jù)集（Minimum Data Set, MDS）。用于烤煙土壤質(zhì)量評價的最初總數(shù)據(jù)集包含pH值、有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效硫、水溶性氯、有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅、有效硼、有效鉬、陽離子交換量、粘粒（＜0.002 mm）、粉砂（0.02～0.002 mm）和砂粒（2～0.02 mm）。首先，基于各樣點煙葉單位效益，依據(jù)土壤性狀與烤煙效益之間的Pearson’s 相關(guān)性分析結(jié)果，篩選出用于后續(xù)MDS構(gòu)建的基礎(chǔ)數(shù)集；然后采用主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）法開展數(shù)據(jù)集冗余分析，并篩選顯著指標以最終構(gòu)建MDS[16]。指標篩選標準：選取特征值＞1的所有主成分，進入MDS的構(gòu)建[9,24]；每個主成分（PC）中，因子荷載值最高及其荷載值10%以內(nèi)的所有因子進入MDS[24]。當主成分高因子載荷指標只有1個，則該指標進入MDS。當主成分高因子載荷指標不止1個，對其分別做相關(guān)性分析（Pearson’s相關(guān)）；若相關(guān)系數(shù)低（r＜0.6）時，各高因子載荷指標均被選入MDS；若相關(guān)性高（r≥0.6），則最大的高因子載荷指標被選入MDS[9,16]。

1.3.2 指標隸屬度值和權(quán)重的計算

土壤質(zhì)量評價指標的隸屬度值由隸屬度函數(shù)計算。隸屬度函數(shù)是指所要評價的肥力參數(shù)與作物生長效應(yīng)曲線之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式，它可以將肥力評價參數(shù)標準化，轉(zhuǎn)變成范圍為0 ～ 1的無量綱值[5,16]。據(jù)作物效應(yīng)曲線將隸屬度函數(shù)分為S型和拋物線型（圖1），用于本研究所選中的MDS因子的轉(zhuǎn)換。

拋物線型隸屬度函數(shù)：

S型隸屬度函數(shù)：

圖1 S型和拋物線型隸屬函數(shù)的折線圖Fig. 1 Curve diagram of S-type function and Parabola-type function

1.3.3 土壤質(zhì)量綜合評價

MDS指標權(quán)重值由主成分分析獲取。對各指標轉(zhuǎn)化后做主成分分析，獲得各個指標的公因子方差，各指標公因子方差占公因子方差和的比例即為數(shù)據(jù)集指標的權(quán)重值[26]。采用加權(quán)求和模型計算評價單元的土壤質(zhì)量指數(shù)（Soil Quality Index，SQI），其數(shù)學(xué)表達式為：

式中，SQI為土壤質(zhì)量指數(shù)，Wi為第i項土壤指標的權(quán)重，Si為第i項土壤指標的標準得分，p為所有參評指標總數(shù)。

根據(jù)隸屬度函數(shù)曲線中轉(zhuǎn)折點的相應(yīng)取值，結(jié)合相關(guān)文獻資料分類標準[3,19,21]，將得出的土壤質(zhì)量指數(shù)分為5個等級，并對研究區(qū)植煙土壤質(zhì)量狀況進行評價分級，即優(yōu)I（FI(0.8,1]），良II（FI(0.6,0.8]），中等III（FI（0.4,0.6]），較差I(lǐng)V（FI（0.2,0.4]）和差 V（FI（0, 0.2]）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

利用SPSS軟件的Descriptive Statistics描述統(tǒng)計、Factor Analysis因子分析和Pearson’s相關(guān)分析以及Excel軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 湘西植煙土壤性狀指標描述性統(tǒng)計分析

對湖南湘西植煙土壤1242個土壤樣點的統(tǒng)計分析表明，除有效鋅和有效硫外，其它土壤屬性服從正態(tài)分布/對數(shù)正態(tài)分布（表1）。變異系數(shù)（CV）是表示觀察值變異程度或離散程度的統(tǒng)計變量，CV≤10%時為弱變異性，10%＜CV≤100%為中等變異性，CV ＞100%時為強變異性[27]。變異系數(shù)最小為土壤pH和粉砂，為18%，屬中等變異強度；而變異系數(shù)較大的因子為一些中微量元素，如有效錳、有效鋅、有效鉬和有效硫，變異強度較高，遠高于其它肥力指標。研究區(qū)上等和中等烤煙的平均產(chǎn)量分別為1254.3 kg/hm2、809.1 kg/hm2，變異系數(shù)為16%，其中最高產(chǎn)量是最低產(chǎn)量的4倍；烤煙單位效益平均值為59077元/hm2，變異系數(shù)為17%，呈正態(tài)分布。

表1 湘西植煙土壤各屬性指標及其產(chǎn)量、效益的描述性統(tǒng)計特征Tab.1 Descriptive statistics of soil property contents, yield and income in the study area

續(xù)表1

2.2 湘西植煙土壤質(zhì)量最小數(shù)據(jù)集的確定

通過相關(guān)分析得出（表2），土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、全氮、全鉀、有機質(zhì)、有效鐵、有效錳、有效鉬、砂粒、粉砂等土壤性狀與烤煙生產(chǎn)效益呈顯著性相關(guān)（P＜0.05），用于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集的構(gòu)建。在此基礎(chǔ)上對參選指標進行主成分分析，選擇特征值大于1的主成分（表 3），根據(jù)每個主成分中評價參數(shù)的載荷值和參數(shù)的相關(guān)性，確定組成最小數(shù)據(jù)集的評價指標。由各評價因子在主成分中特征向量可知（表 3），PC1解釋了24.3%的變異，其因子荷載值最高及其荷載值10%以內(nèi)的因子分別是有機質(zhì)和堿解氮，且有機質(zhì)和堿解氮呈較高相關(guān)性（r=0.71，P＜0.01），因此有機質(zhì)選入最小數(shù)據(jù)集。PC2解釋了15.6%的變異，其因子荷載值最高的因子為砂粒，而其他因子都在其荷載值10%以外，所以只有砂粒選入最小數(shù)據(jù)集。PC3解釋11.9%的變異，其因子荷載值最高及其10%以內(nèi)的因子分別是速效鉀和有效磷，但它們的相關(guān)系數(shù)小于0.6，所以速效鉀和有效磷進入最小數(shù)據(jù)集。PC4解釋10.4%的變異，其因子荷載值最高及其10%以內(nèi)的因子分別是全鉀和有效鉬，且全鉀和有效鉬相關(guān)性較差（r=0.09），所以全鉀和有效鉬選入最小數(shù)據(jù)集。因此，植煙土壤質(zhì)量評價的最小數(shù)據(jù)集包含有機質(zhì)、砂粒、速效鉀、有效磷、全鉀和有效鉬。

表2 參選評價指標的相關(guān)性分析Tab.2 Correlations of the soil quality indicators

表3 湘西植煙土壤性狀的主成分分析結(jié)果Tab.3 Results of the principal component analysis of the soil properties

2.3 指標隸屬度值和權(quán)重的計算

根據(jù)已有研究資料以及研究區(qū)域土壤肥力特征[6,19-20]，確定了各因子在折線函數(shù)中拐點的取值（表4）。然后對各指標轉(zhuǎn)換后的隸屬度值進行主成分分析，確定最小數(shù)據(jù)集中各指標的權(quán)重系數(shù)，其中砂粒、速效鉀和有機質(zhì)的權(quán)重較高，分別為0.213、0.177和0.175（表4）。

表4 最小數(shù)據(jù)集各指標權(quán)重及其隸屬度函數(shù)轉(zhuǎn)折點取值Tab.4 Values of the turning point in membership function curves and their weights using principal component analysis in MDS

2.4 湘西植煙土壤質(zhì)量指數(shù)計算及分布

經(jīng)過統(tǒng)計得到各評價指標的權(quán)重值以及標準化的指標得分，計算出各個土壤質(zhì)量指數(shù)（圖 2）。由圖2可知，植煙區(qū)土壤綜合質(zhì)量指數(shù)介于0.1～1, 其中有5.6%的土壤質(zhì)量指數(shù)達到0.80以上，屬于優(yōu)等土壤；達到良和中等的植煙土壤占比高，分別為31.8%和43.8%；而差等土壤占比低，為2.0%（圖 2）。進一步通過相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)植煙土壤質(zhì)量狀況與烤煙生產(chǎn)效益呈極顯著相關(guān)性（圖 3）。從不同縣區(qū)的植煙土壤質(zhì)量分布看，花垣和龍山的良等以上土壤占比高，分別為51.3%和52.0%，鳳凰和永順的中等土壤比例較高，而差等以下土壤主要分布在古丈和瀘溪（圖 4）。

圖2 湘西植煙土壤質(zhì)量指數(shù)分級分布情況Fig. 2 Soil quality grades for the whole tobacco planting soils of Xiangxi region

圖3 植煙土壤質(zhì)量綜合指數(shù)與烤煙單位效益的相關(guān)性分析Fig. 3 Correlation between the tobacco income and the soil quality index

圖4 湘西不同縣區(qū)植煙土壤質(zhì)量指數(shù)分級分布情況Fig. 4 Distribution of soil quality grades in different counties of the whole tobacco planting soils of Xiangxi region

3 討論

本研究取樣點根據(jù)基本煙田的分布情況布置，考慮到區(qū)域內(nèi)基本煙田的空間分布和烤煙生產(chǎn)布局。與已有關(guān)于土壤質(zhì)量評價研究相比[3,21,28]，本研究取樣密度較大，基本覆蓋了研究區(qū)植煙土壤分布，為后續(xù)全面評價煙區(qū)土壤質(zhì)量狀況奠定基礎(chǔ)。研究區(qū)植煙土壤pH和粉砂變異強度中等，而其它肥力因子（如微量元素和土壤速效養(yǎng)分）變異強度較強，與這些肥力指標易受栽培、施肥等影響相關(guān)[29-31]。土壤質(zhì)量評價的指標選取應(yīng)全面、綜合地反映土壤質(zhì)量的各個方面，即土壤的養(yǎng)分貯存、養(yǎng)分釋放和理化性狀等[11,32,34]。本研究同時將微量元素納入土壤質(zhì)量評價指標體系，使反映土壤質(zhì)量的指標更為全面[20]。先后通過土壤屬性與烤煙生產(chǎn)效益的相關(guān)性分析和主成分分析，得出用于評價植煙土壤質(zhì)量的最小數(shù)據(jù)集，包括有機質(zhì)、砂粒、速效鉀、有效磷、全鉀和有效鉬，因此這些指標是基于烤煙生產(chǎn)的植煙土壤質(zhì)量評價的關(guān)鍵因子。

在第一主成分中，與其它土壤性狀相比有機質(zhì)權(quán)重最高，說明土壤有機質(zhì)是決定研究區(qū)植煙土壤質(zhì)量狀況的第一要素。研究區(qū)植煙土壤有機質(zhì)平均含量（28.8 g/kg）適宜烤煙種植，但其變幅較大，有一定比例（22.5%）的植煙土壤有機質(zhì)含量高于35 g/kg，此情況下可能會出現(xiàn)土壤氮素供應(yīng)過量，造成煙葉生長后期貪青晚熟，影響煙葉品質(zhì)[35-36]。進一步分析發(fā)現(xiàn)土壤堿解氮含量與有機質(zhì)呈極顯著正相關(guān)（r=0.74），這與Tong等 研究結(jié)果一致[37]。第二主成分中土壤砂粒的權(quán)重遠高于其它土壤性狀，說明土壤物理性質(zhì)好壞也是決定烤煙生長的重要要素[38]。研究區(qū)土壤砂粒含量處于適宜范圍（30%～45%）樣品占比中等（26.7%），但有一定比例（9.8%）植煙土壤砂粒含量低于15%，此情況下會出現(xiàn)土壤通透性不良，不利于煙株前期生長發(fā)育。研究區(qū)土壤有效鉬平均含量（0.19 mg/kg）低于植煙土壤有效鉬臨界值（0.2 mg/kg），其中有效鉬缺乏的土壤樣點占比達67.7%，這與近年來報道一些煙區(qū)烤煙都表現(xiàn)出不同程度的缺鉬癥狀的結(jié)果一致[37]。研究區(qū)植煙土壤偏酸性，由于土壤中的鐵鋁氧化物和高嶺石等對鉬有固定和吸附作用，導(dǎo)致酸性土壤鉬的有效性很低，再加上生產(chǎn)上沒有施鉬肥的習(xí)慣[39-40]。因此，加強鉬肥施用是提升煙區(qū)烤煙生產(chǎn)的重要措施之一。

烤煙生產(chǎn)對土壤鉀素水平要求較高，土壤對煙株持續(xù)有效且充足的鉀供應(yīng)是提高煙葉品質(zhì)的關(guān)鍵[41-42]。施用鉀肥可明顯提高土壤速效鉀和全鉀含量，同時能較好地調(diào)節(jié)煙葉生理代謝，改善烤煙品質(zhì)[43]。分析得出速效鉀和全鉀均進入了最小數(shù)據(jù)集，說明土壤鉀素是影響研究區(qū)烤煙生產(chǎn)的重要要素。然而，研究區(qū)土壤速效鉀含量較高（均值為223.99 mg/kg），說明目前烤煙生產(chǎn)中盲目增施鉀肥的現(xiàn)象較普遍，造成土壤中鉀的積累[44]。研究區(qū)植煙土壤全磷含量偏低（均值為0.77 g/kg），其中83.0%土壤樣點全磷含量屬缺乏狀態(tài)（＜1 g/kg），而速效磷含量適宜（39 mg/kg），這與烤煙生產(chǎn)中重視磷肥施用有一定關(guān)系[45-47]。因此，烤煙生產(chǎn)中應(yīng)進一步深入研究磷、鉀肥施用量及施用方式，維持土壤磷、鉀素營養(yǎng)平衡，提高其生理效率和農(nóng)學(xué)效率[48]。

目前，多數(shù)針對植煙土壤肥力、質(zhì)量評價的研究結(jié)果表明植煙土壤肥力水平較高，肥力較低土壤占比很低（＜10%）[19,49]。然而，這些研究得出的土壤肥力質(zhì)量狀況一般僅是一種潛在肥力, 缺少結(jié)合烤煙生產(chǎn)的實際狀況對土壤質(zhì)量的響應(yīng)。作物產(chǎn)量及效益是土壤實際生產(chǎn)力的外在表現(xiàn)，一定程度上能夠確切反映土壤質(zhì)量水平。本研究中，烤煙產(chǎn)值兼顧了烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量，檢驗發(fā)現(xiàn)植煙土壤質(zhì)量指數(shù)與烤煙產(chǎn)值呈極顯著正相關(guān)性（P＜0.01），說明本研究對植煙土壤質(zhì)量狀況的評價結(jié)果代表了當?shù)乜緹煹膶嶋H生產(chǎn)狀況。研究發(fā)現(xiàn)72.8%的植煙土壤處于中等以上水平，差等土壤占比較低（2.0%），表明研究區(qū)植煙土壤質(zhì)量狀況總體可滿足生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的需要。這與近年來煙區(qū)重視煙草生產(chǎn)，加大肥料投入以提升煙草生產(chǎn)效率不無關(guān)系。

4 結(jié)論

研究區(qū)植煙土壤pH和砂粒等特性變異中等，而一些微量元素和速效養(yǎng)分含量變異較強。土壤pH值、有機質(zhì)、砂粒含量、全氮、全鉀和有效硫適宜，堿解氮、有效磷和速效鉀含量偏高，而土壤全磷和一些微量元素（鉬、硼）缺乏。研究建立了參評土壤質(zhì)量的最小數(shù)據(jù)集指標體系，有機質(zhì)、砂粒、速效鉀、有效磷、全鉀和有效鉬等指標是基于烤煙生產(chǎn)實際的植煙土壤質(zhì)量評價的關(guān)鍵因子。對此，加強煙區(qū)鉬肥施用和適宜調(diào)控磷、鉀肥用量及施用方式是提升煙草生產(chǎn)的重要措施。土壤質(zhì)量評價表明研究區(qū)植煙土壤質(zhì)量狀況總體較好，可滿足生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的需要。研究結(jié)果為科學(xué)、有效地評價湘西植煙土壤質(zhì)量狀況提供了參考依據(jù)，并通過系統(tǒng)評價植煙土壤質(zhì)量狀況，對當?shù)責煵萆a(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。

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：ZHANG Mingfa, TIAN Feng, LI Xiaogang, et al.Comprehensive assessment of soil quality in Xiangxi tobacco growing areas based on tobacco production [J]. Acta Tabacaria Sinica, 2017, 23(3)

*Corresponding author.Email：xgli@issas.ac.cn

Comprehensive assessment of soil quality in Xiangxi tobacco growing areas based on tobacco production

ZHANG Mingfa1, TIAN Feng1, LI Xiaogang2*, TIAN Maocheng1, LI Mingde3, PENG Shuguang4, CHAO Jin1, CAI Yunfan1,WU Haiyong3, LI Shuang5, ZHANG Liming1, ZHU Sanrong1, LV Qisong1
1 Technology Center, Xiangxi Prefectural Tobacco Company, Jishou 416000, Hunan China;2 Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China;3 Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410128, China;4 Hunan Provincial Tobacco Company, Changsha 410004, China;5 Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China

Soil physicochemical properties in tobacco growing region of Xiangxi were investigated. Minimum data set (MDS) of soil quality assessment was built based on correlation analysis and principal component analysis respectively, and distribution characteristics of soil quality were comprehensively evaluated. Results showed that soil pH and sand had weaker variation (18%), and certain microelements and available nutrient had strong variation (63%～134%). The investigated tobacco-planting soils had proper situation of pH, total N, total P, soil organic matter, sand and available S, but some available nutrients were higher and total P and certain microelements (available B,available Mo) were de fi cient. Soil indicators retained in MDS contained soil organic matter, sand, available K, available P and total K and available Mo. Overall, the quality of the tobacco-planting soils was good, in which 37.4% of soil samples was over grade II, and 43.8% for grade III and 18.8% for grade IV and V.

tobacco-planting soil; soil quality; minimum data set; principal component analysis; comprehensive assessment

張明發(fā)，田峰，李孝剛，等. 基于烤煙生產(chǎn)的湘西植煙土壤質(zhì)量綜合評價[J]. 中國煙草學(xué)報，2017, 23（3）

湖南省煙草公司湘西州公司科技項目 (XX14-16Aa-02)、湖南省煙草公司科技項目“湖南煙區(qū)植煙土壤有機質(zhì)分布特征及有機肥影響烤煙品質(zhì)機理研究與應(yīng)用”（15-18Aa01）

張明發(fā)（1968—），高級農(nóng)藝師，主要從事土壤肥料及煙草栽培等研究工作，Tel：0743-8568503，Email: zhangmingfa98@163.com

李孝剛（1984—），博士，副研究員，碩士生導(dǎo)師, 主要從事土壤生態(tài)及土壤質(zhì)量評價研究，Tel：025-86881524，Email: xgli@issas.ac.cn

2016-08-30；< class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版日期：

日期：2017-03-09