曲靖植煙土壤酸堿度及其與微量元素的關系研究

張錦韜 唐應勇 郭山虎 田山 何志明 解燕 易克 李強

摘 要：采集曲靖市3586個土壤樣本，利用傳統(tǒng)統(tǒng)計學的分析方法，分析了曲靖植煙土壤pH值變化和有效鐵、有效錳、有效硼、有效鋅等有效態(tài)微量元素分布特征及其關系。結果表明，曲靖地區(qū)9個縣市的pH均值在5.00～7.00，馬龍縣土壤pH均值為5.43，且有61.22%的土壤樣本位于偏低水平，其土壤偏酸性。曲靖植煙土壤的有效硼含量均值為0.42mg/kg，處于低水平范圍，其中宣威市有50.53%的土壤樣本有效硼含量位于極低水平范圍。土壤有效鋅含量均值為4.05mg/kg為高水平，其中宣威市植煙土壤的有效鋅含量均值為7.47mg/kg，說明宣威市的土壤有效鋅含量極高。植煙土壤有效鐵、有效錳的含量均值分別為57.02mg/kg、58.38mg/kg，均超過了極高水平范圍臨界值，含量極為豐富。pH值與其他養(yǎng)分均呈現(xiàn)顯著或極顯著相關關系，從大到小的順序依次為：有效鐵>有效錳>有效硼>有效銅>有效鋅。

關鍵詞：曲靖;植煙土壤;酸堿度;有效態(tài)元素

中圖分類號 S572文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）18-0122-04

Study on The Relationship between pH And Available Elements in Tobacco Growing Soils in Qujing

ZHANG Jintao1 et al.

（（1China Hunan Tobacco Industrial Corporation，Changsha 411000，China））

Abstract：3586 soil samples were collected from Qujing City. The changes of pH and the distribution characteristics of available Fe，Mn，B and Zn in Qujing tobacco-growing soil were analyzed based on statistical methods. The results showed that mean value of pH of 9 counties and area in Qujing arein the range of 5.00～7.00，and the pH of Malong County soil were 5.43 and 61.22% of the soil samples areof poor level. The average content of available B in Qujing tobacco-growing soil is 0.42mg/kg，which isof poor level. The average content of soil available Zn was 4.05mg/kg，the average content of soil available Zn is 7.47mg/kg，and 71.09% of soil samples arein very high range Which means the soil in Xuanwei has an extremely high level of available zinc. The contents of available Fe and available Mn in tobacco-growing soil are 57.02 ，58.38mg/kg，which were all over the critical value of very high level range. pH and other nutrients have a significant correlation，the order is：available Fe>available Mn>available B> available Zn.

Key words：Qujing;Tobacco growing soils;pH;Available elements

適宜的土壤條件是作物實現(xiàn)優(yōu)質適產的基礎[1]。土壤酸堿度是影響煙草生長發(fā)育、煙葉產量和品質的重要因素，與土壤養(yǎng)分的形成、轉化及其有效性密切相關[2，3]。此外，pH對微量元素的氧化還原、沉淀溶解和吸附解吸等物理化學過程起著重要作用，并影響著微量元素的存在形態(tài)，進而影響微量元素在土壤中的富集狀況。土壤中的鐵、錳、硼、鋅和銅等是植物正常生長發(fā)育必需的微量元素，土壤微量元素過高或過低均不利于烤煙生長，降低烤煙產量和品質。另外，微量元素超標還會造成土壤重金屬污染，導致嚴重的生態(tài)環(huán)境問題[4，5]。

土壤中微量元素的含量對煙葉品質有著重要影響，明確其影響因素，對于制定科學合理的施肥措施、提高烤煙產量和品質以及保護生態(tài)環(huán)境均具有重要意義。近年來，有關植煙土壤養(yǎng)分的空間變異特征及土壤養(yǎng)分適宜性評價的研究已經(jīng)有了大量報道[6-9]。曲靖地區(qū)是我國重要的煙葉生產基地，本研究開展了曲靖地區(qū)各縣市植煙土壤的酸堿度和土壤微量元素的分布特征及其相互間的關系研究，以期為煙田土壤的改良和烤煙養(yǎng)分管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況 曲靖煙區(qū)地處云南省東部，屬低緯高原亞熱帶季風氣候區(qū)，有南亞熱帶到北溫帶6種氣候類型，主要為亞熱帶季風氣候。年日照時數(shù)在1584～2195h，年平均氣溫14.5℃，年均降雨總量在800～1700mm，無霜期達204～282d。多由丘陵、山地和壩子組成，烤煙大多種植在海拔1300～2300m的紅壤和紫色土地帶，以旱地為主，研究區(qū)域內植煙土壤在酸性到堿性范圍內均有分布。宜煙面積563333.3hm2，年均煙葉產量達1.67×105t，是全國最大的烤煙產區(qū)。

1.2 土壤采集與分析 采樣過程遵循均勻性、代表性的原則，對曲靖市9個植煙縣市煙田進行定位取樣，共布置3586個取樣點。采集工作使用GPS定位技術，取耕地土壤20cm深度的土樣，剔除雜物，混合后，在避光條件下風干，按照4分法取1kg，采用土樣登記編號后經(jīng)風干、研磨及過篩后，進行土壤養(yǎng)分含量測定。采用玻璃電極法測定土壤pH。采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法測定土壤有效鐵、有效錳和有效銅;采用0.1mol/L HCl 浸提-原子吸收分光光度法測定土壤有效鋅;采用沸水浸提-甲亞胺比色法測定土壤有效硼[10]。

1.3 分析方法 采用SPSS V17.0 和WPS 2019進行數(shù)據(jù)分析。采用以下植煙土壤微量元素評價指標[11]（見表1）：

2 結果與分析

2.1 植煙土壤pH值和有效態(tài)微量元素總體分布 由表2可知，曲靖地區(qū)土壤pH均值為6.42，總體處于適宜水平，54.41%的土壤pH值處于適宜范圍，表明曲靖地區(qū)土壤pH值總體上適宜烤煙生產。土壤有效硼平均為0.42mg/kg，土壤樣本中有70.38%的有效硼含量處于極低或低水平;土壤有效鋅均值為4.05mg/kg，屬于高水平范圍;有效鐵、有效錳分別為57.02、58.38mg/kg，屬于極高水平范圍，且有效鐵和有效錳分別有98.64%、93.32%的土壤樣本位于極高水平范圍。說明有效鋅、有效銅、有效鐵、有效錳的含量都偏高。

2.2 不同縣域植煙土壤pH值和微量元素 由表3可知，土壤pH值在不同縣之間差異極顯著（F=57.813，p=0.000），羅平縣土壤pH均值最高為6.53，馬龍縣最低為5.43，除馬龍以外的其他縣市土壤pH均值都位于適宜范圍內。有效鐵含量在不同縣市之間差異極顯著（F=34.321，p=0.000），各植煙縣土壤有效鐵含量均值均超過了極高水平。有效錳含量在各縣區(qū)之間差異極顯著（F=85.997，p=0.000），所有縣市的土壤有效錳含量均值均超過了極高水平。有效硼含量在不同縣市之間差異極顯著（F=85.004，p=0.000），從均值來看，陸良縣、羅平縣、師宗縣植煙土壤有效硼含量均值分別為0.55、0.52、0.58mg/kg，處于適宜水平范圍，其他縣區(qū)有效硼缺乏。

2.3 pH值和有效態(tài)微量元素的回歸分析 將3586個土壤樣本按照pH值高低順序分成30組，取每一個組內對應有效銅、有效鐵、有效鋅、有效硼、有效錳的平均值，分別形成30組數(shù)據(jù)，再進行線性回歸分析，其結果見圖1。土壤pH值與有效鐵含量的擬合結果顯示，其最優(yōu)回歸方程為y=-24.463x+210.38（R2=0.9371），表明有效鐵含量隨著pH值增加而一直快速降低。土壤pH值與有效鋅含量的擬合結果顯示，其最優(yōu)回歸方程為y=0.2332x4-5.5135x3+47.849x2-180.17x+251.6（R2=0.5688），土壤有效鋅含量隨pH值增加先增加后下降，而后又增加。將分組后的土壤pH值有效錳含量進行趨勢線擬合，其最優(yōu)回歸方程為y=4.4965x3-94.439x2+635.77x-1316.4（R2=0.915），土壤有效錳含量隨pH值增加先增加后下降。土壤pH值與有效硼含量進行趨勢線擬合，其最優(yōu)回歸方程為y=-0.0428x3 +0.8084x2 -5.0402x+10.801（R2=0.7293），土壤有效硼含量隨pH值升高先降低，后維持穩(wěn)定，而后又繼續(xù)下降。

3 討論

一般認為，適宜烤煙種植的土壤pH值在5.5～7.0[12]，曲靖市整體植煙土壤pH值位于適宜范圍。馬龍區(qū)植煙土壤pH均值為5.43，且有61.22%土壤樣本位于低或極低水平，說明馬龍縣植煙土壤偏酸，與黃婷等[13]的研究結果一致。水平適宜的土壤pH是生產優(yōu)質煙葉的一個重要的前提基礎，其對煙株的生長發(fā)育以及煙葉的品質都有重要的影響?？墒┯檬?、白云石、鈣鎂磷等堿性肥料提高土壤pH值。曲靖地區(qū)植煙土壤有效鐵、有效錳的含量均值分別為57.02、58.38mg/kg，大大高出了適宜范圍，證明曲靖地區(qū)植煙土壤有效鐵、有效錳含量極高。曲靖地區(qū)植煙土壤有效鋅的含量均值為4.05mg/kg，處于中等偏上范圍，但變異系數(shù)為108.89%，說明曲靖不同縣市之間的差異變化大，其中宣威市植煙土壤有效鋅的含量均值為7.47mg/kg，說明宣威市的土壤有效鋅含量極高。曲靖地區(qū)植煙土壤有效硼含量普遍偏低，今后應加強對煙區(qū)土壤硼肥的補充，以平衡土壤養(yǎng)分，促進烤煙優(yōu)質高產。土壤pH除直接影響微量元素在土壤中的活性以及微量元素在土壤剖面的縱向移動能力外，還影響著微量元素的存在形態(tài)，從而間接改變其遷移活性，影響有效態(tài)元素在土壤中的含量。

4 結論

曲靖地區(qū)土壤pH值大都處于適宜范圍內，土壤有效鋅、有效鐵、有效錳的含量十分豐富，有效硼含量偏低。其中，馬龍縣pH均值為5.43，土壤總體水平偏酸;宣威市有效硼含量均值為0.26mg/kg，土壤有效硼含量極低。土壤有效態(tài)微量元素和pH值之間均存在明顯線性相關關系。

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（責編：張宏民）