安康市植煙地土壤主要養(yǎng)分含量分布特征研究

郭全忠，黨軍政，趙 鵬，耿 偉，龔曉松

(1.安康學(xué)院 旅游與資源環(huán)境學(xué)院,陜西 安康 725000；2.陜西省煙草公司安康市公司,陜西 安康 725000)

在煙草生產(chǎn)過(guò)程中,土壤是影響煙葉質(zhì)量的重要因素之一，良好的植煙土壤環(huán)境是保證煙草良好生產(chǎn)的前提[1]，土壤養(yǎng)分含量對(duì)煙草的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要的影響,適宜的土壤養(yǎng)分條件是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的重要基礎(chǔ)[2～4]。植煙區(qū)土壤養(yǎng)分含量狀況會(huì)隨施肥水平的變化而發(fā)生改變[5], 大量使用化肥等不良耕作措施，造成土壤有機(jī)質(zhì)含量下降、土壤板結(jié)、土壤微生物活性降低、土壤酸化、土壤養(yǎng)分供應(yīng)失衡，嚴(yán)重影響了煙葉的可持續(xù)生產(chǎn)。煙草是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，傳統(tǒng)施肥方式已不能滿足現(xiàn)代優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)需要，因此在精確測(cè)量土壤養(yǎng)分狀況基礎(chǔ)上，推廣配方平衡施肥技術(shù)可保證土壤養(yǎng)分有效供給，改善煙葉品質(zhì)，提高煙葉生產(chǎn)整體水平的根本途徑之一[6]。

安康市位于陜西省東南部，在全國(guó)煙草種植區(qū)劃中屬于長(zhǎng)江中上游煙區(qū)，境內(nèi)氣候溫和、雨量充沛，光熱水土條件適宜烤煙生長(zhǎng)，是煙草種植的適宜區(qū)，也是陜西省第一大煙葉產(chǎn)區(qū)[7],烤煙產(chǎn)業(yè)在安康經(jīng)過(guò)愈30 a的發(fā)展，經(jīng)歷了“引種試種、規(guī)模擴(kuò)張、質(zhì)量攻堅(jiān)、穩(wěn)定發(fā)展”等階段，已成為當(dāng)?shù)卣霓r(nóng)業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民脫貧致富的重要來(lái)源之一。但由于植煙區(qū)多以坡地為主，植煙地土壤肥力分布不均，施肥管理規(guī)范化水平低，導(dǎo)致種植烤煙成本高，效益偏低，煙農(nóng)種植烤煙的積極性受到影響。雖然安康市煙草公司制定了配方施肥方案，指導(dǎo)煙農(nóng)實(shí)施了配方施肥，但煙農(nóng)在施肥過(guò)程中由于對(duì)不同區(qū)域土壤肥力狀況了解不夠，存在過(guò)量施肥或施肥方法不當(dāng)?shù)葐?wèn)題，出現(xiàn)養(yǎng)分過(guò)度累積或貧乏等問(wèn)題，影響烤煙生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量。在安康山區(qū)這一特定自然環(huán)境下，以解決當(dāng)前烤煙生產(chǎn)中的合理施肥問(wèn)題，從摸清植煙區(qū)土壤肥力狀況著手，通過(guò)研究不同植煙區(qū)土壤中氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分含量及pH值分布情況，為制定科學(xué)合理的施肥方案，提高煙農(nóng)勞動(dòng)生產(chǎn)效率，增加煙農(nóng)收益，促進(jìn)煙區(qū)持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品采集

結(jié)合安康市各縣(區(qū))植煙地面積、分布特點(diǎn)、地形條件和烤煙生長(zhǎng)狀況等劃分采樣單位，以采集土壤樣品具有“代表性”為原則，采用GPS定位技術(shù)，在安康市植煙區(qū)采集耕層土壤樣品360個(gè)，采樣深度0～20cm。各縣(區(qū))土壤樣本采集數(shù)量與分布情況見(jiàn)表1。

1.2 測(cè)定方法

堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定[8]。有效磷含量采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定；速效鉀的含量采用乙酸銨溶液浸提, 火焰原子吸收分光光度法測(cè)定[9]。有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定；土壤pH采用電位法，水土比為2∶5∶1[10]。

1.3 土壤養(yǎng)分含量豐缺評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)確定方法

參照中國(guó)植煙土壤養(yǎng)分豐缺評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[11]和全國(guó)第二次土壤普查暫行技術(shù)規(guī)程[12],制定植煙地土壤養(yǎng)分豐缺評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表2),按該指標(biāo)體系分析安康市9縣區(qū)土壤養(yǎng)分含量特征。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤堿解氮含量及豐缺狀況

安康市9縣(區(qū))360個(gè)土壤樣品中，堿解氮含量最低6.0 mg·kg-1，最高達(dá)536.0 mg·kg-1，平均105.8 mg·kg-1，安康市植煙地不同田塊土壤堿解氮含量表現(xiàn)出較大差異。從表3可以看出，安康市9縣(區(qū))植煙地土壤樣品堿解氮含量比例偏低比例較高，紫陽(yáng)縣、漢陰縣、白河縣土壤堿解氮含量偏低比例分別達(dá)75.0%、85.0%和90.0%，作為安康市主要烤煙種植區(qū)的漢濱區(qū)和旬陽(yáng)縣采集土壤樣品數(shù)占總樣品數(shù)54.2%，土壤堿解氮含量偏低比例分別為65.7%和66.4%，處于適宜范圍僅為31.4%和26.4%，土壤堿解氮含量偏高比例主要出現(xiàn)在平利縣和鎮(zhèn)縣，分別為22.8%和15.0%，其他7縣(區(qū))偏高比例均小于10%，漢陰到和紫陽(yáng)縣無(wú)偏高樣品。處于適宜比例范圍土壤樣品數(shù)最高的2個(gè)縣分別是嵐皋縣和鎮(zhèn)坪縣，分別為54.3%和50.0%，其他7縣(區(qū))適宜比例均小于50.0%，白河縣僅為5%。從以上分析說(shuō)明，安康市植煙地土壤堿解氮含量相對(duì)偏低，在今后的施肥管理中需適當(dāng)增加氮肥施用量。

氮素是細(xì)胞內(nèi)各種氨基酸、酰胺、蛋白質(zhì)、生物堿等含氮化合物的組成部分,是影響烤煙產(chǎn)量品質(zhì)最重要的營(yíng)養(yǎng)元素[13,14]。合理施用氮素是保障烤煙正常生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量和品質(zhì)形成的基礎(chǔ)，不同氮肥施用量會(huì)影響種植煙草土壤的理化性質(zhì)和酶活性[15]。施用氮肥有利于提高烤煙的單葉重，煙葉煙堿含量與施氮量、總氮、總糖、還原糖、氮堿比、糖堿比、糖氮比等的相關(guān)性較高[16]。安康市近10余年來(lái)提出的控氮增鉀烤煙施肥管理技術(shù)可能是導(dǎo)致土壤堿解氮含量偏低的主要原因。

表1 安康市各縣區(qū)植煙地土壤樣品采集數(shù)量與分布

表2 植煙地土壤養(yǎng)分豐缺評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表3 安康市植煙地土壤堿解氮含量及適宜比例

2.2 土壤有效磷含量及豐缺狀況

安康市植煙區(qū)360個(gè)土壤樣品中，有效磷含量最大值為743.1 mg·kg-1，最小值為2.1 mg·kg-1，平均46.5 mg·kg-1。從表4可以看出，安康市植煙地土壤有效磷含量處于適宜范圍比例為14.3%～33.3%，處于偏低范圍比例為0%～30%，適宜和偏低范圍比例均較低。處于偏高范圍比例為53.7%～86.4%，說(shuō)明安康市植煙地土壤有效磷含量大部分區(qū)域偏高。

磷是細(xì)胞內(nèi)磷酸腺苷、糖酯、磷脂、核酸、含磷輔酶及貯存態(tài)無(wú)機(jī)磷酸鹽的組成部分,可參與煙體能量代謝、碳水化合物及氮化物等物質(zhì)的合成。詹柳琪等[17]研究認(rèn)為，磷素營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足或過(guò)剩都會(huì)影響烤煙正常生長(zhǎng)，烤煙的干物質(zhì)積累隨著施磷量的增加有明顯的增加，但施用過(guò)多磷肥對(duì)烤煙生長(zhǎng)會(huì)有抑制作用。但是過(guò)高的土壤速效磷含量影響煙葉質(zhì)量，又對(duì)其他土壤陰離子產(chǎn)生拮抗作用[18]。因此，安康市植煙區(qū)土壤有效磷含量偏高的現(xiàn)象應(yīng)引起高度重視。

2.3 土壤速效鉀含量及豐缺狀況

所測(cè)定的土壤樣品中，速效鉀平均含量為155.8 mg·kg-1，變幅為2.0～576.0 mg·kg-1，說(shuō)明安康市不同區(qū)域植煙地土壤速效鉀含量差異較大。從表5可以看出，各縣(區(qū))土壤速效鉀含量處于適宜范圍土壤樣品僅79個(gè)，占總樣品數(shù)的21.9%，有61.4%的土樣處于偏低范圍，紫陽(yáng)縣缺鉀最為明顯?？緹熤饕N植區(qū)漢濱區(qū)和旬陽(yáng)縣土壤速效鉀含量偏低比例分別達(dá)70.0%和58.4%，說(shuō)明安康植煙區(qū)土壤缺鉀現(xiàn)象較為普遍。

表4 安康市植煙地土壤有效磷含量及適宜比例

表5 安康市植煙地土壤速效鉀含量及適宜比例

煙草是喜鉀植物, 烤煙的鉀素養(yǎng)分供應(yīng)，不僅影響煙株正常生長(zhǎng)發(fā)育，而且也影響烤煙的煙葉品質(zhì)[19]。鉀素參與煙草碳素代謝,對(duì)植株蛋白質(zhì)、淀粉、脂防的合成和各種生理代謝產(chǎn)物的運(yùn)輸起著十分重要的作用[20]。雖然近年來(lái)，當(dāng)?shù)責(zé)煵莨痉浅Ｖ匾曗浄实氖┯?，不斷調(diào)高單位面積鉀肥施用比例，金明清等[21]研究認(rèn)為土壤速效鉀的主控因素為海拔和坡度，由于安康市不同植煙區(qū)海拔和坡度的差異均較大，所以在施用鉀時(shí)肥需要綜合考慮不同的影響因素。

2.4 土壤有機(jī)質(zhì)含量及豐缺狀況

所測(cè)定的土壤樣品中，土壤有機(jī)質(zhì)含量最低為1.5 g·kg-1，最高為66.2 g·kg-1，平均17.17 g·kg-1。安康市植煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量及適宜比例見(jiàn)表6,表中石泉縣、鎮(zhèn)坪縣和紫陽(yáng)縣3個(gè)縣土壤樣品有機(jī)質(zhì)含量適宜比例較高，分別為80.0%、60.0%和55.0%。其余6個(gè)縣超過(guò)50%土壤樣品有機(jī)質(zhì)含量偏低，旬陽(yáng)縣和嵐皋縣90%以上土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低，分別達(dá)96.8%和91.4%。

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中各種營(yíng)養(yǎng)元素的重要來(lái)源，其含量高低是土壤肥力高低的一個(gè)重要指標(biāo)。植煙地土壤有機(jī)質(zhì)含量的高低直接影響著煙草的生長(zhǎng)發(fā)育以及產(chǎn)量和品質(zhì)[22],與土壤類(lèi)型和pH有極顯著相關(guān)性[23],有隨海拔高度的升高而增高的趨勢(shì)[24],因此應(yīng)針對(duì)不同的烤煙基地分區(qū)域制定差異化土壤改良方案，特別關(guān)注有機(jī)質(zhì)含量偏低區(qū)域的有機(jī)肥施用。

2.5 土壤pH值及適宜性

從表7可以看出，安康市植煙地所測(cè)定樣品中，pH變幅在5.2～7.7之間，其中低于5.5的土壤樣品共20個(gè)，占總數(shù)的5.6%，主要集中在白河縣、紫陽(yáng)縣和鎮(zhèn)坪縣。293個(gè)土壤樣品pH值處于5.5～7.0之間，即適宜范圍，占總樣品數(shù)的81.4%，高于7.5的土壤樣品1個(gè)，僅占總數(shù)的0.3%，說(shuō)明安康市大部分區(qū)域土壤酸堿性適合煙草種植。

表6 安康市植煙地土壤有機(jī)質(zhì)含量及適宜比例

表7安康市植煙地土壤pH現(xiàn)狀及適宜比例

土壤酸堿性是土壤肥力的重要指標(biāo)之一，土壤pH對(duì)烤煙生長(zhǎng)、烤煙品質(zhì)都起著至關(guān)重要的作用[25，26],植煙地土壤pH變化受海拔、前茬作物、施肥水平等多種因素影響，反之，土壤pH狀況會(huì)影響土壤養(yǎng)分有效性等[27]。植煙土壤最適pH范圍為5.5～6.5,過(guò)高或過(guò)低的pH都會(huì)導(dǎo)致烤煙品質(zhì)下降，不利于優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)[28]。本研究360個(gè)土壤樣品中，有20個(gè)土壤樣品pH值偏低，56個(gè)土壤樣品pH值偏高，分別占總量的5.6%和13.0%，但無(wú)pH低于5.0的強(qiáng)酸性土壤，高于7.5的樣品數(shù)僅1個(gè)，即安康市植煙區(qū)土壤酸堿性主要以中性偏弱酸性為主，整體適宜性較好，對(duì)pH適宜性差的土壤經(jīng)過(guò)合理耕作管理等措施提高其適宜性。

3 結(jié)論與討論

安康市9縣(區(qū))植煙地土壤堿解氮、有效磷和速效鉀平均含量分別為105.8 mg·kg-1、46.5 mg·kg-1和155.8 mg·kg-1，對(duì)照表2指標(biāo)體系，安康市植煙地土壤總體呈缺氮、鉀，磷豐富的現(xiàn)狀，分別有61.3%的堿解氮和69.3%的速效鉀處于偏低水平，63.2%的土壤有效磷含量偏高。各縣(區(qū))土壤氮磷鉀含量表現(xiàn)不同特征，堿解氮含量方面，嵐皋縣和鎮(zhèn)坪縣適宜比例超過(guò)50%，平利縣適宜比例為42.9%，22.8%偏高，其他縣(區(qū))適宜比例均低于40%且以偏低為主，白河、漢陰二縣缺氮最為明顯，堿解氮含量偏低比例分別達(dá)90%和85%。有效磷含量方面，僅20%左右土壤處于適宜范圍，適宜比例最高的是石泉縣，僅為33.3%。旬陽(yáng)和鎮(zhèn)坪縣偏高比例分別達(dá)86.4%和75%，其他各縣(區(qū))50%以上土壤有效磷含量偏高。速效鉀含量方面，處于適宜比例的土壤不到20%，紫陽(yáng)、石泉、鎮(zhèn)坪3縣缺鉀最為明顯，速效鉀含量偏低比例分別為90.0%、80.0%和75.0%，陽(yáng)縣僅有5.0%土壤速效鉀含量處于適宜范圍，漢陰縣土壤偏高比例20.0%為最高，其他各縣(區(qū))均低于20%，鎮(zhèn)坪縣偏高比例為0。從以上分析表明，安康市植煙區(qū)土壤速效氮、磷、鉀養(yǎng)分含量適宜性不高，各縣(區(qū))間差異性較大，作為煙草施肥管理中最為關(guān)注的營(yíng)養(yǎng)元素，建議今后在施肥管理中充分考慮區(qū)域土壤各養(yǎng)分含量的差異性，分區(qū)分塊制定配方施肥方案。

安康市植煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)平含量17.17g·kg-1，處于偏低水平，各縣(區(qū))間表現(xiàn)出較大差異特征。旬陽(yáng)縣、嵐皋縣、漢濱區(qū)和漢陰到4個(gè)縣(區(qū))超80.0%的土壤有機(jī)含量偏低，旬陽(yáng)縣和嵐皋縣最為突出。石泉縣80.0%的土壤有機(jī)質(zhì)含量適宜，鎮(zhèn)坪縣和紫陽(yáng)縣適宜比例也較高，分別為60.0%和55.0%，其他各縣(區(qū))適宜比例均小于30%。平利縣和鎮(zhèn)坪縣分別有25.7%的20.0%土壤有機(jī)質(zhì)含量偏高，旬陽(yáng)、石泉、白河3縣無(wú)有機(jī)質(zhì)含量偏高土壤。

安康市植煙區(qū)有近80%土壤pH值處于5.5～6.5最適宜優(yōu)質(zhì)煙草生長(zhǎng)的土壤酸堿度范圍，少部分區(qū)域土壤pH適宜性較差，但從測(cè)定結(jié)果看，無(wú)強(qiáng)酸和強(qiáng)堿性土壤，針對(duì)適宜性較差的這部分土壤所在區(qū)域，建議在今后耕作和施肥管理過(guò)程中注意采取適當(dāng)措施調(diào)節(jié)至適宜范圍，以利于優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)。

總之，各縣(區(qū))間植煙地土壤養(yǎng)分狀況有較大的差異，氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分指標(biāo)中，存在一種或多種養(yǎng)分供應(yīng)不足或過(guò)多的現(xiàn)象同時(shí)存在，因此，在烤煙生產(chǎn)中應(yīng)充分研究不同區(qū)域養(yǎng)分供應(yīng)特征，因地制宜確定施肥方案，以平衡施肥技術(shù)改善植煙土壤的養(yǎng)分均衡供應(yīng)能力，促進(jìn)煙葉質(zhì)量的改善和當(dāng)?shù)乜緹熒a(chǎn)的穩(wěn)定高效發(fā)展。