紅河煙區(qū)土壤養(yǎng)分豐缺狀況研究

付亞麗，黃 坤，陳澤斌，唐佐芯，夏體淵，楊亦凡，李賢峰，陸慶華，任 禛，陳艷芳，李銀花

(1.云南省煙草公司紅河州公司技術(shù)中心，云南 彌勒 652300；2.昆明學(xué)院農(nóng)學(xué)院，云南 昆明 650214；3.昆明學(xué)院科研處，云南 昆明 650214)

【研究意義】云南省彌勒市、瀘西縣、建水縣、石屏縣、個(gè)舊市、開(kāi)遠(yuǎn)市、蒙自市是紅河州主要的煙葉產(chǎn)區(qū)[1-2]。了解紅河州煙區(qū)土壤養(yǎng)分含量及分布，對(duì)紅河州煙草合理施肥，提高紅河州煙草生產(chǎn)的質(zhì)量水平，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義[3]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】梁兵等對(duì)2015年紅河煙區(qū)土壤養(yǎng)分狀況和肥力適宜性進(jìn)行了分析，表明該地大部分煙草生長(zhǎng)土壤屬于Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)土壤，分別占植煙土壤總量的29.81 %、34.39 %和23.04 %，適宜性較差的Ⅳ級(jí)土壤占12.77 %；紅河煙區(qū)不同土壤微量元素對(duì)煙葉化學(xué)成分的影響不同。其中，交換性鎂、交換性鈣與煙葉上、中、下部的鉀呈負(fù)相關(guān)，而有效錳與3個(gè)部位煙葉的全氮含量呈負(fù)相關(guān)[4-5]。付亞麗等對(duì)2004年紅河州植煙土壤中有效微量元素進(jìn)行了分析測(cè)定，表明紅河煙區(qū)土壤有效鈣、鎂、鐵、鋅、銅、錳、硫的平均含量較高，而氯離子含量較低。不同pH值條件下，有效鋅含量變化不大，但其它元素變化較大[6]。土壤有效鈣含量在不同土壤類(lèi)型和海拔高度下變化較大，而其他元素變化不大。2008年，李自明等的研究表明，全區(qū)煙草有效錳、鉬含量豐富，有效鋅含量偏低，有效硼含量偏低[7]。【本研究切入點(diǎn)】然而，紅河煙區(qū)2018年土壤養(yǎng)分豐富度和缺素狀況評(píng)價(jià)尚無(wú)相關(guān)報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】因此，本研究以紅河州不同縣(市)2018年的煙草種植土壤為研究對(duì)象，采集和檢測(cè)土壤pH、有機(jī)質(zhì)、水解氮、速效磷、速效鉀、水溶性氯共6項(xiàng)土壤養(yǎng)分指標(biāo)，探明紅河州不同縣(市)植煙土壤養(yǎng)分狀況。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品采集

2018年共在紅河7個(gè)縣(市)60個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))設(shè)立取樣點(diǎn)881個(gè)，共取土樣881份，包括彌勒市251份，瀘西縣246份，建水縣76份，石屏縣166份，個(gè)舊市21份，開(kāi)遠(yuǎn)市53份，蒙自市68份。取樣點(diǎn)數(shù)量的確定及取樣方法參照夏體淵等[8]的方法進(jìn)行。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法

土壤養(yǎng)分指標(biāo)包括pH、有機(jī)質(zhì)、水解氮、速效磷、速效鉀、水溶性氯，分析方法按參考文獻(xiàn)[9]進(jìn)行。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同樣地植煙土壤pH值

土壤pH值為5.5～7.0時(shí)適宜烤煙生長(zhǎng)，5.5～6.5時(shí)最適宜烤煙生長(zhǎng)[10]。由表1可見(jiàn)，不同縣(市)植煙土壤pH平均值，除石屏縣稍低外，其他縣(市)植煙土壤的平均pH值在5.5～7.0，但變化幅度較小。總體來(lái)看，變異系數(shù)在12.60～17.43，個(gè)舊市植煙土壤的pH變化最小，變異系數(shù)為12.60；石屏縣植煙土壤的pH變化最大，變異系數(shù)為17.43。其中建水縣、個(gè)舊市、開(kāi)遠(yuǎn)市、蒙自市植煙土壤pH平均值均最適宜烤煙生長(zhǎng)(5.5～6.5)。在適宜烤煙生長(zhǎng)的pH內(nèi)(5.5～7.0)，7個(gè)縣(市)中，以建水縣所占的比例最高，為50.00 %，其次為開(kāi)遠(yuǎn)市(47.62 %)、個(gè)舊市(47.62 %)、彌勒市(39.84 %)、瀘西市(36.58 %)、蒙自市(29.41 %)、石屏縣(21.09 %)。pH值>7.0的土壤占比在10.24 %～48.79 %，其中瀘西縣占比最高，為48.79 %，其次為彌勒市(36.66 %)、建水縣(28.94 %)、開(kāi)遠(yuǎn)市(14.29 %)、個(gè)舊市(14.29 %)、蒙自市(13.24 %)、石屏縣(10.24 %)。pH值 <5.5的土壤占比在14.63 %～68.67 %，其中石屏縣占比最高，為68.67 %，其次為蒙自市(57.35 %)、開(kāi)遠(yuǎn)市(38.09 %)、個(gè)舊市(38.09 %)、彌勒市(23.50 %)、建水縣(21.06 %)、瀘西縣(14.63 %)。

2.2 不同樣地植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量

在優(yōu)質(zhì)煙葉生長(zhǎng)后期，碳代謝是主要因素，對(duì)氮的需求量較小。有機(jī)質(zhì)含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致氮素吸收過(guò)度，降低煙葉品質(zhì)[11-12]。由表2可見(jiàn)，不同縣、市植煙土壤有機(jī)質(zhì)平均含量由高到低為蒙自市(31.25 %)>個(gè)舊市(30.80 %)>彌勒市(30.6 %)>開(kāi)遠(yuǎn)市(27.99 %)>石屏縣(25.46 %)>瀘西縣(24.93 %)>建水縣(23.66 %)。不同縣(市)植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量變異系數(shù)介于12.60 %～17.43 %。個(gè)舊市植煙土壤的有機(jī)質(zhì)含量變化最小，變異系數(shù)為12.60 %；石屏縣植煙土壤的pH變化最大，變異系數(shù)為17.43 %。適宜煙草生長(zhǎng)的有機(jī)質(zhì)含量為15～25 g/kg[13]。紅河煙區(qū)7個(gè)縣(市)植煙土壤的有機(jī)質(zhì)平均含量除建水縣(23.66 g/kg)和瀘西縣(24.93 g/kg)在適宜煙草生長(zhǎng)的含量范圍內(nèi)，其余縣(市)植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量均高于適宜有機(jī)質(zhì)含量(15～25 g/kg)。在有機(jī)質(zhì)含量適宜范圍內(nèi)(15～25 g/kg)，石屏縣所占比例最高，為39.76 %；其次為瀘西縣(39.43 %)、建水縣(27.63 %)、開(kāi)遠(yuǎn)市(26.42 %)、蒙自市(25.00 %)、彌勒市(23.11 %)、個(gè)舊市(14.29 %)。不同縣(市)植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量偏高的比例由高到低依次為個(gè)舊市(80.95 %)>彌勒市(68.13 %)>開(kāi)遠(yuǎn)市(64.15 %)>蒙自市(58.82 %)>石屏縣(46.99 %)>瀘西縣(43.90 %)>建水縣(43.42 %)。不同縣(市)植煙土壤類(lèi)型有機(jī)質(zhì)含量偏低的比例由高到低依次為建水縣(28.95 %)>瀘西縣(16.67 %)>蒙自市(16.18 %)>石屏縣(13.25 %)>開(kāi)遠(yuǎn)市(9.43 %)>彌勒市(8.76 %)>個(gè)舊市(4.76 %)。

表1 不同樣地植煙土壤pH值

2.3 不同樣地植煙土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量

紅河煙區(qū)不同縣(市)植煙土壤堿解氮平均值最高為個(gè)舊市，達(dá)136.44 mg/kg；最低為建水縣，達(dá)101.32 mg/kg?？傮w來(lái)看，不同縣(市)植煙土壤堿解氮含量平均值的變化在13.34～455.30 mg/kg。變異系數(shù)在27.34 %～53.38 %。從堿解氮的含量(表3)范圍來(lái)看，堿解氮(AN ≥ 150 mg / kg)偏高的含量比例最高的是個(gè)舊市(42.86 %)，最低是開(kāi)遠(yuǎn)市(9.43 %)，其余5個(gè)縣(市)比例在9.76 %～42.64 %；堿解氮中等含量(100 mg/kg ≤ AN <150 mg/kg)比例最高的是開(kāi)遠(yuǎn)市(54.72 %)，最低的是蒙自市(23.53 %)，其余5個(gè)縣(市)比例在31.58 %～44.31 %；堿解氮低含量(AN <100 mg/kg)比例最高的是建水縣(52.63 %)，最低的是個(gè)舊市(19.04 %)，其余5個(gè)縣(市)占比在27.49 %～45.93 %。

表3 不同樣地植煙土壤堿解氮含量

表4 不同樣地植煙土壤速效磷含量

從表4可見(jiàn)，不同縣(市)植煙土壤速效磷平均含量除個(gè)舊市(11.01 mg/kg)與蒙自市(17.15 mg/kg)外，其余5個(gè)縣(市)植煙土壤均在中等(20 mg/kg≤ AP <40 mg/kg)，速效磷含量最高的是石屏縣達(dá)(38.04 mg/kg)；最低的是個(gè)舊市，達(dá)11.01 % mg/kg。土壤速效磷偏高含量(≥ 40 mg/kg)的比例由高到低分別為石屏縣(37.95 %)>彌勒市(21.91 %)>建水縣(18.42 %)>瀘西縣(17.07 %)>開(kāi)遠(yuǎn)市(16.98 %)>蒙自市(8.82 %)>個(gè)舊市(0.01)；土壤速效磷偏低含量(<20 mg/kg)的比例由高到低分別為個(gè)舊市(90.47 %)>蒙自市(70.59 %)>開(kāi)遠(yuǎn)市(64.15 %)>瀘西縣(58.13 %)>建水縣(56.58 %)>彌勒市(41.84 %)>石屏縣(32.53 %)。

從表5可見(jiàn)，建水縣植煙土壤速效鉀含量最高，平均含量為255.38 mg/kg；其次為彌勒市(248.67 mg/kg)、瀘西縣(215.73 mg/kg)、開(kāi)遠(yuǎn)市(212.79 mg/kg)、個(gè)舊市(184.57 %)，最低為石屏縣，平均含量為161.15 mg/kg。除了彌勒市和建水縣植煙土壤中速效鉀平均含量高外，其余5個(gè)縣(市)植煙土壤速效鉀含量均處于中等水平(150 ≤ AK <220 mg/kg)，速效鉀含量由高到低依次為石屏縣(62.05 %)>個(gè)舊市(42.86 %)>蒙自市(41.18 %)>開(kāi)遠(yuǎn)市(37.74 %)>瀘西縣(34.96 %)>建水市(34.21 %)>彌勒市(27.09 %)。土壤速效鉀偏高含量(≥ 220 mg/kg)比例由高到低依次為建水縣(51.32 %)>彌勒市(48.60 %)>瀘西縣(44.72 %)>個(gè)舊市(33.33 %)>開(kāi)遠(yuǎn)市(32.08 %)>蒙自市(30.88 %)>石屏縣(22.29 %)。

從表6可見(jiàn)，7個(gè)縣(市)植煙土壤水溶性氯平均含量最高的是建水縣(13.84 mg/kg)，最低的是蒙自市(7.34 mg/kg)。7個(gè)縣(市)植煙土壤的水溶性氯含量變化均較大，變異系數(shù)介于81.81 %～183.07 %。植煙土壤中水溶性氯偏高含量(30～45 mg/kg)的土壤類(lèi)型所占比例分別為個(gè)舊市(4.76 %)>開(kāi)遠(yuǎn)市(3.77 %)>石屏縣(2.41 %)>建水縣(1.32 %)>瀘西縣(0.81 %)>彌勒市(0.8 %)>蒙自市(0 %)；土壤水溶性氯過(guò)高含量(>45 mg/kg)的土壤類(lèi)型所占比例分別為建水縣(6.57 %)>石屏縣(4.82 %)>彌勒市(1.99 %)、瀘西縣(1.63 %)、蒙自市(1.47 %)>開(kāi)遠(yuǎn)市(0 %)>個(gè)舊市(0 %)。

表5 不同樣地植煙土壤速效鉀含量

表6 不同樣地植煙土壤水溶性氯含量

3 討 論

研究表明，廣西環(huán)江紅壤有機(jī)質(zhì)礦化分解的關(guān)鍵調(diào)控因素是土壤pH[14]；廣西百色植煙土壤pH與有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān)關(guān)系[15]；武陵山植煙土壤pH與有機(jī)質(zhì)呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系[16]；羅平煙區(qū)土壤pH與土壤全氮、有效磷和速效鉀顯著正相關(guān)，與土壤有機(jī)質(zhì)和全鉀呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，但未達(dá)到顯著水平[17]，大理植煙土壤pH與土壤交換性鈣和鎂的相關(guān)性呈極顯著水平[18]，總體上說(shuō)明土壤pH與土壤中各類(lèi)元素的吸收、轉(zhuǎn)化等密切相關(guān)。紅河煙區(qū)7個(gè)縣(市)植煙土壤pH平均值中，除石屏縣稍低外，其他縣(市)植煙土壤pH平均值均適宜烤煙生長(zhǎng)(5.5～7.0)，且變異程度小。pH值<5.5的植煙土壤占比在14.63 %～68.67 %，其中石屏縣占比最高，達(dá)68.67 %，對(duì)于石屏縣植煙土壤來(lái)說(shuō)，減少酸性肥料的施用，施用堿性肥料，適當(dāng)施用生石灰，在烤煙適宜生長(zhǎng)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)土壤pH值。pH值>7.0的植煙土壤占比在10.24 %～48.79 %，其中瀘西縣所占比例最高，達(dá)48.79 %，施肥時(shí)應(yīng)盡量不施或少施堿性肥料，可施用生理性酸性肥料加以改良。

紅河煙區(qū)7個(gè)縣(市)植煙土壤的有機(jī)質(zhì)平均含量除建水縣(23.66 g/kg)和瀘西縣(24.93 g/kg)在適宜烤煙生長(zhǎng)的范圍內(nèi)，其余縣(市)均高于適宜有機(jī)質(zhì)含量(15～25 g/kg)。對(duì)于有機(jī)質(zhì)含量偏高的5個(gè)縣(市)植煙土壤，要減少有機(jī)肥的施用或控制有機(jī)肥的用量。不同縣(市)植煙土壤有機(jī)質(zhì)偏低含量的比例最高的是建水縣(28.95 %)，建議該縣(市)注重有機(jī)肥的補(bǔ)充。7個(gè)縣(市)植煙土壤中，堿解氮低含量(AN <100 mg/kg)比例最高的是建水縣(52.63 %)，建議施用腐殖酸有機(jī)肥可提高土壤有機(jī)質(zhì)和腐殖酸含量，促進(jìn)土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的形成，吸收礦質(zhì)養(yǎng)分，改善土壤養(yǎng)分[19]；在煙草種植季節(jié)，可少施或不施有機(jī)肥，控制氮肥用量適當(dāng)增加磷鉀肥用量[20]。7個(gè)縣(市)植煙土壤速效磷偏低含量(≥ 40 mg/kg)比例最高的是石屏縣(37.95 %)，應(yīng)增加磷肥的施用量。土壤速效磷偏低含量(<20 mg/kg)的比例最高的是個(gè)舊市(90.47 %)，建議該市植煙土壤應(yīng)結(jié)合實(shí)際增施鉀肥。植煙土壤中水溶性氯偏高含量(30～45 mg/kg)的所占比例最高為個(gè)舊市(4.76 %)；土壤水溶性氯過(guò)高含量(>45 mg/kg)的所占比例最高為建水縣(6.57 %)，建議不僅在烤煙生產(chǎn)季節(jié)，而且在過(guò)去的農(nóng)作物中，也應(yīng)該禁止使用氯肥。通過(guò)合理的灌溉和輪作措施，消除氯肥的使用，降低土壤氯含量[21]。

4 結(jié) 論

煙草生長(zhǎng)過(guò)程中所需的營(yíng)養(yǎng)元素主要是靠根部從土壤中吸收，所以土壤中養(yǎng)分含量必然會(huì)影響煙葉的化學(xué)品質(zhì)[22]。本研究發(fā)現(xiàn)，紅河煙區(qū)土壤養(yǎng)分肥力中等偏上，適宜烤煙種植。為改善土壤養(yǎng)分狀況和煙葉品質(zhì)，建議在土壤適宜性較差的植煙縣(市)結(jié)合煙葉品質(zhì)調(diào)整現(xiàn)有施肥方案，以達(dá)到改善土壤養(yǎng)分狀況、提高煙葉品質(zhì)的目的。