宜昌植煙區(qū)土壤養(yǎng)分含量特征

劉 剛，李 浩，董賢春，饒雄飛，覃光炯，喬德平，向祖宏，秦鐵偉，袁躍斌

(1.湖北省煙草公司 宜昌市公司，湖北 宜昌 443000；2.湖北省煙草科學(xué)研究院，湖北 武漢 430030)

土壤養(yǎng)分含量是評(píng)價(jià)土壤肥力的重要指標(biāo)，影響煙葉品質(zhì)的重要生態(tài)條件之一，其豐缺狀況和供應(yīng)強(qiáng)度直接影響煙草的生長(zhǎng)發(fā)育、煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量，優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)與土壤養(yǎng)分狀況有著十分密切的關(guān)系[1-3]。宜昌市位于湖北省西南部，地處長(zhǎng)江上游與中游的結(jié)合部，鄂西山區(qū)向江漢平原的過(guò)渡地帶，位于中亞熱帶與亞熱帶的過(guò)渡地帶，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候。轄3個(gè)縣級(jí)市、5區(qū)、5縣，共有19個(gè)鄉(xiāng)、67個(gè)鎮(zhèn)、24個(gè)街道辦事處。全市煙葉產(chǎn)區(qū)集中在興山縣、秭歸縣、五峰土家族自治縣和長(zhǎng)陽(yáng)土家族自治縣，其中興山縣和秭歸縣全部種植烤煙；五峰土家族自治縣和長(zhǎng)陽(yáng)土家族自治縣以白肋煙和馬里蘭煙為主(統(tǒng)稱晾煙)，種植有少量烤煙。生態(tài)條件、土壤條件、栽培制度、生產(chǎn)水平和種煙歷史等均會(huì)影響煙區(qū)植煙土壤養(yǎng)分狀況，距離上次宜昌市煙區(qū)植煙土壤普查已有10余年，關(guān)于現(xiàn)階段宜昌煙區(qū)植煙土壤養(yǎng)分狀況的研究較少。鑒于此，對(duì)宜昌煙區(qū)主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤樣品進(jìn)行土壤養(yǎng)分分析，以期為宜昌市煙區(qū)合理施肥提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品采集

在興山、秭歸、五峰和長(zhǎng)陽(yáng)4個(gè)產(chǎn)煙縣分別選擇3～4個(gè)代表性主產(chǎn)煙鄉(xiāng)鎮(zhèn)，在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)選擇代表性種煙地塊進(jìn)行采樣，覆蓋該范圍內(nèi)各種土壤類型、肥力水平、地勢(shì)及灌溉條件等(取樣密度：山區(qū)5 hm2/樣，平原12 hm2/樣)，共采集土樣430個(gè)，其中，興山縣134個(gè)，秭歸縣174個(gè)，五峰縣70個(gè)和長(zhǎng)陽(yáng)縣52個(gè)。

土壤樣品采樣、處理及貯存參照土壤檢測(cè) 第1部分：土壤樣品的采集、處理和貯存(NYT 1121.1-2006)進(jìn)行，采集耕作層土壤，每個(gè)取樣地點(diǎn)取15～20個(gè)小樣點(diǎn)，制成1個(gè)混合樣；每個(gè)小樣點(diǎn)的采土部位、深度及數(shù)量力求一致；采樣時(shí)避開(kāi)溝渠、林帶、田埂、路邊、舊房基、糞堆底及微地形高低不平等無(wú)代表性地段。

1.2 樣品檢測(cè)

所有土壤樣品檢測(cè)委托湖北省煙草科學(xué)研究院完成，土壤pH采用pH計(jì)法，有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法，堿解氮采用堿解擴(kuò)散法，有效磷采用鉬銻抗比色法，速效鉀采用醋酸銨-火焰光度法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH

由表1可知，宜昌市煙區(qū)植煙土壤pH在3.96～8.33，平均為6.31±1.08，變異系數(shù)為17.25%，以弱酸性至中性為主，占52.56%。其中pH<5.5的酸性土壤占28.14%，5.5～6.5的弱酸性土壤占27.21%，6.5～7.5的中性土壤占25.35%，>7.5的弱堿性土壤占19.30%。

興山縣植煙土壤pH平均為7.05±0.90，主要以>7.5的弱堿性土壤為主，占41.79%，其中pH>6.5的土壤占74.63%。秭歸縣植煙土壤pH平均為6.23±0.91，以5.5～6.5的弱酸性土壤為主，占39.66%，6.5～7.5的土壤占65.52%。五峰縣植煙土壤pH平均為5.88±0.99，以<5.5的酸性土壤為主，占41.43%，pH<6.5的土壤占72.86%。長(zhǎng)陽(yáng)縣植煙土壤pH平均為5.24±0.88，以<5.5的酸性土壤為主，占76.92%。

2.2 土壤有機(jī)質(zhì)含量

宜昌市植煙土壤的有機(jī)質(zhì)含量為中等水平，為(25.87±9.41)g/kg，變異系數(shù)為36.39%。土壤有機(jī)質(zhì)含量，<20 g/kg的低含量土壤占24.65%，20～30 g/kg的中等含量土壤占47.91%，30～40 g/kg的豐富含量土壤占19.77%，>40 g/kg的很豐富含量土壤占7.67%。宜昌植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量以20～40 g/kg為主，占67.68%。

興山縣植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量為(25.89±9.23)g/kg，以20～30 g/kg中等含量為主，占45.52%；<20 g/kg的低含量土壤占23.88%。秭歸縣植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量為(22.24±8.30)g/kg，以中等含量(20～30 g/kg)為主，占47.13%；<20 g/kg的低含量土壤占38.51%。五峰縣植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量為(30.07±8.06)g/kg，以20～30 g/kg中等含量為主，占57.14%；<20 g/kg的低含量土壤僅占4.29%。長(zhǎng)陽(yáng)縣植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量為(32.30±9.46)g/kg，以20～30 g/kg中等含量為主，占44.23%，<20 g/kg的低含量土壤僅占7.69%。

2.3 土壤堿解氮含量

由表3可知，宜昌市植煙土壤的堿解氮含量為32.41～331.33 mg/kg，平均為(121.64±40.95)mg/kg。<50 mg/kg的較低含量土壤僅占2.09%，50～90 mg/kg的中等含量土壤占17.91%，90～140 mg/kg的豐富含量土壤占51.16%，>140 mg/kg的很豐富含量土壤占28.84%。以90 mg/kg以上的豐富含量土壤為主，占80.0%。

興山縣植煙土壤堿解氮含量為(111.37±34.66)mg/kg，以90～140 mg/kg的豐富含量土壤為主，占57.46%。秭歸縣植煙土壤堿解氮含量為(107.80±32.46)mg/kg，以90～140 mg/kg為主，占62.07%。五峰縣植煙土壤堿解氮含量為(148.99±29.98)mg/kg，以140 mg/kg以上的很豐富含量土壤為主，占67.14%。長(zhǎng)陽(yáng)縣植煙土壤堿解氮含量為(157.62±53.91)mg/kg，以140 mg/kg以上的很豐富含量土壤為主，占59.62%。

表1 宜昌市煙區(qū)植煙土壤的pHTable 1 Tobacco-planting soil pH in Yichang City

表2 宜昌市煙區(qū)植煙土壤的有機(jī)質(zhì)含量Table 2 OM content in tobacco-planting soil in Yichang City

表3 宜昌市煙區(qū)植煙土壤的堿解氮含量Table 3 AN content in tobacco-planting soil in Yichang City

2.4 土壤有效磷含量

由表4可知，宜昌市植煙土壤的有效磷含量在2.31～211.60 mg/kg，平均為(44.52±30.57)mg/kg。從土壤有效磷含量的分布狀況看，<5 mg/kg的低含量土壤占2.56%，5～10 mg/kg的較低含量土壤占4.42%，10～25 mg/kg的中等含量土壤占22.33%，>25 mg/kg的豐富含量土壤占70.70%。有效磷含量以高于10 mg/kg的中高-豐富含量土壤居多，占93.03%。

興山縣植煙土壤有效磷含量為(48.91±34.86)mg/kg，以高于25 mg/kg的土壤為主，占73.13%。秭歸縣植煙土壤有效磷含量為(40.52±25.80)mg/kg，以高于25 mg/kg的土壤為主，占66.67%。五峰縣植煙土壤有效磷含量為(48.20±30.36)mg/kg，以高于25 mg/kg的土壤為主，占82.86%。長(zhǎng)陽(yáng)縣植煙土壤有效磷含量為(41.62±32.46)mg/kg，以高于25 mg/kg的土壤為主，占61.54%。

表4 宜昌市煙區(qū)植煙土壤的有效磷含量Table 4 AP content in tobacco-planting soil in Yichang City

2.5 土壤速效鉀含量

由表5可知，宜昌市植煙土壤的速效鉀含量在35.34～1010.9 mg/kg，平均為(277.70±168.64)mg/kg。從土壤速效鉀含量分布看，<120 mg/kg的低含量土壤占11.16%，120～160 mg/kg的中等含量土壤占11.63%，160～190 mg/kg的豐富含量土壤占9.30%，>190 mg/kg的極豐富含量土壤占67.91%。以160 mg/kg以上含量土壤為主，占77.21%。

興山縣植煙土壤速效鉀含量為(367.59±199.79)mg/kg，以>190 mg/kg的極豐富含量土壤為主，占82.09%。秭歸植縣煙土壤速效鉀含量為(262.70±146.70)mg/kg，以>190 mg/kg的極豐富含量土壤為主，占70.69%。五峰縣植煙土壤速效鉀含量為(220.49±108.39)mg/kg，以>190 mg/kg的極豐富含量土壤為主，占57.14%。長(zhǎng)陽(yáng)縣植煙土壤速效鉀含量為(168.09±80.86)mg/kg，以<120 mg/kg的低含量土壤占與>190 mg/kg的極豐富含量土壤為主，分別占34.62%和36.54%。

表5 宜昌市煙區(qū)植煙土壤的速效鉀含量Table 5 AK content in tobacco-planting soil in Yichang City

3 結(jié)論與討論

土壤酸堿性是土壤的基本性質(zhì)之一，對(duì)土壤中微生物的活動(dòng)、有機(jī)質(zhì)的合成與分解、營(yíng)養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化與釋放、土壤保持養(yǎng)分能力等有明顯的影響。pH是評(píng)價(jià)植煙土壤適種性的重要指標(biāo)，煙草生長(zhǎng)以弱酸性至中性土壤為宜，pH過(guò)低或過(guò)高都會(huì)影響煙株正常生長(zhǎng)發(fā)育[4-5]。宜昌市長(zhǎng)江以南的秭歸縣、五峰縣和長(zhǎng)陽(yáng)縣植煙土壤呈酸性至微酸性，長(zhǎng)江以北的興山縣則以中性至弱堿性為主。與2002年[6]相比，興山縣持續(xù)施用硝酸鉀肥，同時(shí)受干旱氣候影響，植煙土壤堿化加劇，pH>7.5的堿性土壤占41.79%，甚至接近1982年全國(guó)第2次土壤普查水平(45.68%)；秭歸縣植煙土壤酸化得到遏制，但部分區(qū)域也有堿化的趨勢(shì)；五峰縣和長(zhǎng)陽(yáng)縣晾煙區(qū)大量施用氮肥同時(shí)施用未腐熟農(nóng)家肥，導(dǎo)致植煙土壤進(jìn)一步酸化，長(zhǎng)陽(yáng)縣酸化尤其嚴(yán)重。為防止土壤酸化和堿化，對(duì)于酸化比較明顯的區(qū)域，即pH小于5.5的土壤，應(yīng)適時(shí)適量使用生石灰和白石粉，調(diào)節(jié)土壤至合適的酸度范圍，遏制植煙土壤進(jìn)一步酸化；對(duì)于酸化不明顯的區(qū)域，采取改變施肥種類，減少生理酸性肥料的施用量，進(jìn)行土壤保育；對(duì)pH在7.5以上的煙區(qū)，可施用生理酸性肥料，改善土壤pH；同時(shí)，要加強(qiáng)輪作，改善土壤環(huán)境。

有機(jī)質(zhì)是土壤養(yǎng)分重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，其不僅為作物提供較全面的養(yǎng)分，同時(shí)對(duì)改善調(diào)節(jié)土壤的理化結(jié)構(gòu)和耕性有重要的作用。土壤有機(jī)質(zhì)含量高，可維持良好的土壤理化性狀，如土壤的保水保肥性、土壤肥力和土壤耕性等，但對(duì)于煙葉來(lái)說(shuō)，土壤有機(jī)質(zhì)含量高，可能影響煙葉的內(nèi)在質(zhì)量[7-8]。宜昌市煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量為五峰縣>長(zhǎng)陽(yáng)縣>興山縣>秭歸縣，有機(jī)質(zhì)含量處于<20 g/kg低水平的土壤主要位于秭歸縣和興山縣?？赡茉蛑饕c有機(jī)肥施用習(xí)慣有關(guān)，興山縣和秭歸縣烤煙產(chǎn)區(qū)農(nóng)家肥施用量少，而五峰縣產(chǎn)區(qū)仍較大范圍保留施用農(nóng)家肥的習(xí)慣。為推進(jìn)宜昌煙葉的健康持續(xù)發(fā)展，應(yīng)進(jìn)一步加大餅肥的施用量，鼓勵(lì)煙農(nóng)種植綠肥和增施腐熟農(nóng)家肥，以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。

氮是影響煙株生長(zhǎng)發(fā)育及煙葉品質(zhì)的最重要元素。土壤氮素含量中，堿解氮是土壤有效氮[9]。宜昌煙區(qū)土壤堿解氮含量為五峰縣>長(zhǎng)陽(yáng)縣>興山縣>秭歸縣。總體看，晾煙區(qū)的長(zhǎng)陽(yáng)縣和五峰縣植煙土壤的堿解氮含量較高，而烤煙區(qū)的興山縣和秭歸縣植煙土壤的堿解氮含量中等。相關(guān)研究[10-11]表明，施氮能明顯提高土壤的堿解氮含量，晾煙生長(zhǎng)發(fā)育所需氮素較多，施氮量在225 kg/hm2左右，遠(yuǎn)高于烤煙區(qū)的施氮量。一般認(rèn)為，氮素供應(yīng)過(guò)高會(huì)導(dǎo)致煙葉碳氮代謝失調(diào)，煙堿過(guò)量積累，成熟期推遲，難以正常落黃成熟。所以，煙葉生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格控制氮肥用量，增施有機(jī)氮素，以提高煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量。

磷是烤煙必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一，合理施用磷肥對(duì)煙葉生長(zhǎng)有重要意義。周寶庫(kù)等[12-13]研究表明，施用磷肥土壤有效磷明顯提高，煙葉生產(chǎn)中長(zhǎng)期施用含磷高的配方肥料是造成宜昌煙區(qū)土壤有效磷含量較高的主要原因。煙草是喜鉀作物，鉀對(duì)煙葉的品質(zhì)具有重要作用，土壤速效鉀含量受土壤酸堿度影響，酸性強(qiáng)的土壤有效鉀含量少，堿性強(qiáng)的土壤有效鉀含量就多[14-15]。所以，長(zhǎng)陽(yáng)縣酸性土壤的速效鉀含量較低，而興山縣偏堿性土壤的速效鉀含量最高。宜昌市煙區(qū)植煙土壤速效鉀和有效磷分布不平衡，其中以興山縣的土壤中有效磷和速效鉀的含量最高，長(zhǎng)陽(yáng)縣的土壤有有效磷和速效鉀的含量最低。因此，應(yīng)調(diào)整施肥比例，降低施用磷肥和鉀肥的比例，從而提高肥料的利用率，減少面源污染。

綜上所述，宜昌市煙區(qū)的興山縣和秭歸縣土壤速效鉀和有效磷含量偏高，堿解氮含量適中，有機(jī)質(zhì)適中，根據(jù)優(yōu)質(zhì)煙葉養(yǎng)分需求特點(diǎn)，在提高土壤有機(jī)質(zhì)含量的基礎(chǔ)上繼續(xù)控制施氮量。另外，興山縣煙區(qū)還需施用生理酸性肥料，調(diào)節(jié)土壤pH。五峰縣煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷及速效鉀含量水平較高，而土壤pH偏酸性，該縣“晾轉(zhuǎn)烤”區(qū)域施肥應(yīng)以調(diào)酸與控氮相結(jié)合。長(zhǎng)陽(yáng)縣煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮和有效磷含量相對(duì)較高，而速效鉀含量較低，且土壤pH呈酸性，故煙葉生產(chǎn)中施肥需遵循“調(diào)酸、增鉀”的原則。