四川煙區(qū)植煙土壤理化性質(zhì)對煙葉物理特性的影響

羅萬麟+李永棟+楊柳

摘 要：為了了解土壤理化性質(zhì)對煙葉物理特性的影響，進(jìn)一步提高煙葉質(zhì)量，對四川煙區(qū)不同產(chǎn)區(qū)土壤理化性質(zhì)與煙葉物理特性的關(guān)系進(jìn)行分析，相關(guān)分析結(jié)果表明，耕層質(zhì)地（x2）與單葉質(zhì)量（y3）極顯著負(fù)相關(guān)（-0.656）；土壤有機質(zhì)（x4）與葉寬（y2）極顯著正相關(guān)（0.683），其他土壤屬性對煙葉物理特性各指標(biāo)均有不同程度影響；典型相關(guān)分析表明，土壤理化性質(zhì)對煙葉物理特性的影響主要表現(xiàn)在土壤速效氮 （x5）對煙葉葉質(zhì)重（y5）的影響，以及土壤耕層厚度（x1）、速效鉀（x7）對煙葉葉長（y2）與含梗率（y4）的影響。因此在煙葉生產(chǎn)過程中可以通過控制施肥等措施改善土壤屬性進(jìn)而提高煙葉的物理特性。

關(guān)鍵詞：植煙土壤；煙葉物理屬性；簡單相關(guān)分析；典型相關(guān)分析

中圖分類號：S572 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.01.019

Abstract： In order to understand the effect of soil physical and chemical properties on the physical characteristics of tobacco leaves and to further improve the quality of tobacco leaves， the soil properties and the physical characteristics of tobacco leaves in different areas of Sichuan tobacco-growing areas were evaluated and analyzed. The results showed that top soil texture （x2） had a significant negative correlation with leaf weight （y3） while soil organic matter （x4） had a significant positive correlation with leaf width （y2）， and the coefficient were -0.656 and 0.683， respectively. Other soil properties had different effects on the physical characteristics of tobacco leaves. Based on the canonical correlation analysis， the main effects of soil physical and chemical properties on the physical characteristics of tobacco leaves were the effect of soil available nitrogen content （x5） on the leaf specific weight （y5） and soil plowing thickness （x1）， available potassium （x7） on the leaf length （y2） and stem ratio （y4）. Therefore， the physical properties of tobacco leaves could be improved by controlling the fertilization and other measures in the tobacco production process.

Key words： tobacco-growing soil； tobacco leaf physical properties； simple correlation analysis； typical correlation analysis

良好的土壤環(huán)境和土壤質(zhì)量是優(yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)的前提[1-3]，土壤為煙草生長提供必需的營養(yǎng)和水分，肥力質(zhì)量良好的土壤可以保證煙草生長所需的水、肥、氣、熱協(xié)調(diào)供應(yīng)[4]，全面科學(xué)分析土壤類型對煙葉質(zhì)量的影響，有助于發(fā)揮四川煙區(qū)煙葉質(zhì)量優(yōu)勢[5]，增加經(jīng)濟(jì)效益，提高農(nóng)民積極性，保障煙葉生產(chǎn)既快又好地發(fā)展[6]，國內(nèi)外學(xué)者為提高煙葉質(zhì)量，在土壤結(jié)構(gòu)改善方面開展了大量研究[3-6]，程貴敏等[7]對植煙土壤輪作對土壤養(yǎng)分和煙葉主要化學(xué)成分的影響進(jìn)行研究，指出連作煙地較輪作煙地土壤有機質(zhì)相對下降而有效鉀相對增加，且連作條件下煙葉煙堿和總氮上升，而總糖和還原糖下降。侯小東等[8]對曲靖市植煙土壤條件對煙葉還原糖含量進(jìn)行分析，結(jié)果表明海拔、有效鉬、有效硫、有效氯是影響煙葉還原糖的主要因素。張軍等[9]研究了高碳基土壤修復(fù)肥對植煙土壤有效微量元素及煙葉品質(zhì)的影響，結(jié)果表明增施高碳基土壤修復(fù)肥可降低中部煙葉煙堿含量和氯含量，對植煙土壤中微量元素的改善具有積極作用，有利于土壤肥力的保持和煙葉品質(zhì)的提高。然而，土壤屬性對煙葉物理特性的影響鮮見報道，因此量化土壤屬性，分析不同土壤指標(biāo)對煙葉物理特性的影響，對煙葉物理特性的改善具有一定的理論參考意義。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗于2015年在四川省涼山州會理縣、鹽源縣、德昌縣、會東縣、寧南縣、普格縣、布拖縣等7縣市開展，供試煙草品種為云煙87，種植行距120 cm，株距50 cm。煙葉長勢均勻，無病蟲害發(fā)生，田間管理按優(yōu)質(zhì)烤煙栽培生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。以中部煙葉（第7～11位葉）為試驗材料，試驗采用5點取樣法對7個縣市126個地點采集土樣，檢測其耕層厚度、耕層質(zhì)地、有機質(zhì)含量、pH值、速效磷、速效氮以及速效鉀，并對各取樣點烘烤煙葉選擇5 kg C3F的物理特性進(jìn)行評價。endprint

1.2 試驗方法

1.2.1 土壤屬性的評價 土壤的評價共選擇耕層厚度、耕層質(zhì)地、有機質(zhì)含量、pH值、速效磷、速效氮以及速效鉀7個指標(biāo)，土壤評價指標(biāo)分級、評分、權(quán)重通過專家評定打分的方式確定，各指標(biāo)得分與指標(biāo)權(quán)重見表1。

1.2.2 物理特性檢測 對所取樣品的葉長、葉寬、單葉質(zhì)量、含梗率、葉質(zhì)重等進(jìn)行檢測，每個處理各取10片煙葉，用軟尺分別測煙葉葉長與葉寬；用德國賽多利斯Quintix224-1CN電子分析天平對單葉質(zhì)量進(jìn)行測量；含梗率將煙葉葉片與主脈分離分別測其質(zhì)量，并計算含梗率；葉質(zhì)重采用打孔器對煙葉進(jìn)行打孔，并用分析天平測量質(zhì)量，根據(jù)式（1）計算成葉質(zhì)重。

葉質(zhì)重=葉片質(zhì)量/葉片面積

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel2010與DPS7.05進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤評價指標(biāo)與煙葉物理特性的描述性統(tǒng)計

由表2可知植煙土壤的各指標(biāo)得分變異系數(shù)較大，尤其是土壤速效氮與pH值的變異系數(shù)分別達(dá)到了36.59%與30.45%，其他指標(biāo)得分的變異系數(shù)集中在13%～26%范圍內(nèi)；各指標(biāo)數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，其峰度與偏度均較小，表明植煙土壤數(shù)據(jù)采集的有效性較高。煙葉物理特性指標(biāo)的變異系數(shù)與土壤指標(biāo)相比略小，除單葉質(zhì)量變異系數(shù)較大外，其余均小于10%，表明所取樣品的代表性較好，烤煙物理特性數(shù)據(jù)亦服從正態(tài)分布，其峰度系數(shù)基本保持在1～2范圍內(nèi)，而偏度系數(shù)保持在0.5以內(nèi)。綜合而言，植煙土壤指標(biāo)與煙葉物理特性均服從正態(tài)分布，表明數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性較好，具有較好的統(tǒng)計學(xué)意義。

2.2 土壤評價指標(biāo)與煙葉物理特性的相關(guān)關(guān)系

由表3可知，耕層厚度與煙單葉質(zhì)量顯著負(fù)相關(guān)，說明耕層越深其單葉質(zhì)量越低；耕層質(zhì)地與葉長顯著負(fù)相關(guān)，與單葉質(zhì)量極顯著負(fù)相關(guān)，說明耕層質(zhì)地越偏向于壤土，其葉長越短且單葉質(zhì)量越??；土壤pH值與葉寬顯著負(fù)相關(guān)，而與含梗率顯著正相關(guān)，說明土壤偏酸或偏堿均會導(dǎo)致葉寬增寬但含梗率下降；土壤有機質(zhì)與葉寬極顯著正相關(guān)，說明有機質(zhì)含量過高或過低均可降低葉寬；速效氮與煙葉質(zhì)量顯著正相關(guān)，說明速效氮含量越高其單葉質(zhì)量越低；速效磷與煙葉葉質(zhì)重顯著負(fù)相關(guān)，說明速效磷含量越低其葉質(zhì)重越高；速效鉀與煙葉含梗率表現(xiàn)為顯著正相關(guān)，說明土壤速效鉀含量的降低可以降低煙葉含梗率。綜合分析，在生產(chǎn)中，可以依據(jù)植煙土壤耕層厚度，當(dāng)土層厚度較大時減少施肥量，當(dāng)土層厚度較小時增加施肥量，同時適當(dāng)增施氮肥，控制磷肥和鉀肥的施用，以達(dá)到降低單葉質(zhì)量和含梗率同時提高葉質(zhì)重的效果。

2.3 土壤評價指標(biāo)與煙葉物理特性典型相關(guān)分析

簡單相關(guān)分析只能反映變量內(nèi)各項指標(biāo)之間的簡單相關(guān)性，難以客觀反映土壤屬性對煙葉質(zhì)量的系統(tǒng)影響，而典型相關(guān)分析能夠揭示出兩組變量之間的內(nèi)在聯(lián)系，因此對土壤屬性與煙葉物理特性進(jìn)行典型相關(guān)分析，結(jié)果詳見表3。

由表3可知，有2組變量相關(guān)關(guān)系達(dá)到了顯著水平，典型相關(guān)系數(shù)為0.993與0.964，其中第1組典型變量為U1=-0.058×x1+0.369×x2-0.910×x3 +0.875×x4+1.248×x5-1.444×x6+0.541×x7，V1= -5.826×y1+2.556×y2+ +1.601× y3 +1.368×y4+0.984×y5。在典型變量（U1，V1）中，由U1、V1與原始數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)可知，U1與速效氮（x5）典型相關(guān)系數(shù)存在較高正相關(guān)（0.675），則U1可以描述為土壤速效氮（x5）綜合性狀； V1與葉質(zhì)重（y5）存在較高的正相關(guān)（0.606），則V1可以描述為煙葉葉質(zhì)重（y5）的綜合性狀。典型變量（U1，V1）進(jìn)一步表明，在一定范圍內(nèi)土壤速效氮（x5）能夠提高煙葉的葉質(zhì)重（y5）。

第2組典型相關(guān)變量為U2=-0.403×x1-0.038×x2-0.411×x3+0.417×x4+0.297×x5-0.880×x6- 0.359 ×x7，V2=-3.732×y1-1.323×y2-0.494×y3+0.552×y4+0.568×y5。在典型變量（U2，V2）中，由U2、V2與原始數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)可知，U2與土壤耕層厚度（x1）以及速效鉀（x7）典型相關(guān)系數(shù)存在較高的負(fù)相關(guān)，因此U2可以描述為土壤耕層厚度（x1）以及速效鉀 （x7）綜合性狀，即隨著土壤耕層厚度（x1）以及速效鉀 （x7）的增加呈現(xiàn)出減少的趨勢；V2與葉長（y2）、含梗率（y4）存在較高的負(fù)相關(guān)典型相關(guān)系數(shù)為-0.902與-0.892，因此V2可以描述為煙葉葉長（y2）、含梗率（y4）的綜合性狀。典型變量（U2，V2）說明土壤耕層厚度和速效鉀的增加在一定范圍內(nèi)能夠提高煙葉葉長和含梗率。

3 結(jié)論與討論

就煙葉的物理特性而言，相關(guān)分析表明其中耕層質(zhì)地與單葉質(zhì)量，有機質(zhì)含量與煙葉葉寬相關(guān)關(guān)系均達(dá)到了極顯著水平，這主要是由于隨著土壤質(zhì)地由沙土變成黏土，土壤的保水保肥能力逐漸增強[10]，供給煙葉的養(yǎng)分充足[11]，進(jìn)而使得煙葉的葉片變厚，葉面擴展；而其他土壤指標(biāo)同樣主要是控制對煙葉生長水肥的供給，對煙葉的生長發(fā)育產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而對煙葉的物理特性有不同程度的影響。

典型相關(guān)分析表明，土壤屬性對煙葉物理特性的影響主要表現(xiàn)了土壤速效氮 （x5）對煙葉的葉質(zhì)重（y5）的影響以及土壤耕層厚度（x1）、速效鉀（x7）對煙葉葉長（y2）與含梗率（y4）的影響，由于氮素作為煙葉生長等的主要養(yǎng)分來源，不僅是促進(jìn)煙株健壯生長的最直接形式[12]，而且是蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的主要氮元素來源[18]，煙葉的葉質(zhì)重是煙葉厚度、長度、寬度以及韌性的綜合表現(xiàn)[13]，因此土壤速效氮的含量對煙葉物理特性的形成有較大影響。而土壤的耕層厚度是煙株生長過程中根系發(fā)育的重要條件，耕層深度越大煙葉的根系發(fā)育空間越大[14]，越能夠獲取更多的養(yǎng)分，越能保障煙株的健康生長[15]；速效鉀與速效氮一樣是煙葉生長等的主要養(yǎng)分來源，主要促進(jìn)煙葉莖干的生長，而且是煙葉鉀含量高低的關(guān)鍵，因此耕層厚度與速效鉀煙葉葉長與含梗率有較大影響。endprint

綜合以上分析可知，土壤各指標(biāo)中耕層質(zhì)地與有機質(zhì)的含量對煙葉的葉寬與單葉質(zhì)量影響較大，相關(guān)系數(shù)為-0.656與0.683；土壤速效氮 （x5）對煙葉的葉質(zhì)重（y5）有較大影響，典型相關(guān)系數(shù)為分別為0.675與0.606，而土壤耕層厚度（x1）、速效鉀（x7）對煙葉葉長（y2）與含梗率（y4） 有較大影響，典型相關(guān)系數(shù)為分別為-0.992，-0.894和-0.892，-0.802。因此，在煙葉生產(chǎn)過程中可以通過控制施肥等措施改善煙葉的物理特性。

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