?馬龍植煙區(qū)土壤pH值和中微量元素的分布特征

郭山虎 張錦濤 何志明 唐應(yīng)勇 田山 賈麗華 易克 李強(qiáng)

摘 要：為了解馬龍植煙區(qū)土壤pH值和中微量元素的分布特征以及二者之間的相關(guān)關(guān)系，在馬龍植煙區(qū)采集214個(gè)土壤樣品，分別測(cè)定土壤樣品的pH值和土壤養(yǎng)分含量，采用傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)樣本進(jìn)行分析。結(jié)果表明：馬龍植煙土壤有效鈣、有效鎂、有效鋅、有效硫和有效鉬含量的平均值均偏高，只有有效硼含量的平均值處于適宜烤煙生長(zhǎng)的范圍;土壤pH平均值偏低，為5.43，pH值處于適宜烤煙生長(zhǎng)范圍（5.51～7.00）的樣本數(shù)占35.98%;不同鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）間植煙土壤的中微量元素差異顯著，而土壤pH值差異不顯著;馬龍植煙區(qū)土壤pH值與有效鈣、有效鎂呈極顯著正相關(guān)，與有效硼、有效硫呈極顯著負(fù)相關(guān)，與有效鋅呈顯著正相關(guān)，而與有效鉬無(wú)明顯相關(guān)關(guān)系;植煙土壤有效鈣、有效鎂、有效鋅含量隨土壤pH值的增大呈上升趨勢(shì)，有效硼、有效硫隨土壤pH值升高而呈降低的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：植煙土壤;pH值;中微量元素;相關(guān)分析;馬龍植煙區(qū)

中圖分類號(hào)：S153; S572文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-060X（2020）10-0058-04

Abstract： In order to understand the distribution characteristics of medium-trace elements and pH value in Malong tobacco growing area and their correlation， 214 soil samples were collected in Malong tobacco growing area， and the pH value and nutrient contents of soil samples were measured， and analyzed by traditional statistical methods. The results showed that the average contents of available calcium， available magnesium， available zinc， available sulfur and available molybdenum in Malong tobacco growing soil tended to be high， only the average content of available boron was in the suitable range for the growth of flue-cured tobacco; the average pH value of soil was 5.43， and 35.98% of the samples were in the suitable range （5.51-7.00）; there were significant differences in the contents of soil medium and trace elements among different townships， but there was no significant difference in soil pH; in Malong tobacco area， soil pH was extremely significantly positively correlated with available calcium and magnesium， extremely negatively correlated with available boron and sulfur， significantly positively correlated with available zinc， but had no significant correlation with available molybdenum; the contents of available calcium， magnesium and zinc in tobacco soil increased with the increase of soil pH， while the contents of available boron and sulfur decreased with the increase of soil pH.

Key words： tobacco soil; pH value; medium-trace elements; correlation analysis; Malong tobacco growing area

土壤條件是影響煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的首要因素。土壤pH值與烤煙的生長(zhǎng)以及煙葉的外觀質(zhì)量、內(nèi)在化學(xué)成分和評(píng)吸質(zhì)量有關(guān)[1-3]。土壤中微量元素是土壤肥力的基礎(chǔ)，其與優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)有密切關(guān)系[4-7]。土壤pH值不僅影響土壤微生物群落，而且通過(guò)影響土壤養(yǎng)分、形態(tài)和有效性來(lái)影響烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量[8]，因此土壤pH值與土壤養(yǎng)分的關(guān)系是研究的熱點(diǎn)。鄧小華等[8]和段淑輝等[9]研究了湖南煙區(qū)土壤pH值與土壤養(yǎng)分的關(guān)系，夏磊等[10]研究了山東煙區(qū)土壤pH值與土壤養(yǎng)分的關(guān)系，賀丹鋒等[11]研究了羅平煙區(qū)植煙土壤 pH值分布特征及其與土壤養(yǎng)分的相關(guān)性，解燕[12]研究了馬龍煙區(qū)植煙土壤營(yíng)養(yǎng)環(huán)境與煙葉質(zhì)量的關(guān)系，但對(duì)于馬龍煙區(qū)土壤pH值與中微量元素的相關(guān)性研究還未見(jiàn)報(bào)道。因此，筆者采集了214個(gè)馬龍煙區(qū)土壤樣本進(jìn)行研究，分析了土壤pH值和中微量元素的分布特征以及二者的相關(guān)關(guān)系，以期為馬龍煙區(qū)土壤養(yǎng)分管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 馬龍植煙區(qū)概況

馬龍植煙區(qū)位于云南省東部，東經(jīng)103°16′～103°45′、北緯25°08′～25°37′，面積1 751 km2，海拔1 772.20～2 493.80 m，地處金沙江水系與南盤(pán)江水系的分水嶺地帶，四面環(huán)山。氣候?qū)俚途暩咴撅L(fēng)型氣候，冬春干旱，夏秋濕潤(rùn)，季節(jié)干濕分明，年平均日照1 985 h以上，年平均降雨量1 032 mm，無(wú)霜期241 d。

1.2 樣品采集與測(cè)定

采用GPS定位技術(shù)，對(duì)馬龍植煙區(qū)8個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）的基本煙田進(jìn)行定位取樣。取樣點(diǎn)根據(jù)基本煙田分布情況進(jìn)行布置，遵循均勻性、代表性的原則。共取樣214個(gè)，取樣深度為0～20 cm，每個(gè)取樣點(diǎn)隨機(jī)選取5個(gè)以上點(diǎn)取樣，然后混合均勻采用四分法取1 kg樣品帶回實(shí)驗(yàn)室。樣品登記編碼后經(jīng)風(fēng)干、研磨及過(guò)篩，進(jìn)行土壤pH值和土壤養(yǎng)分含量測(cè)定。測(cè)定方法參考王瑞新[13]和鮑士旦[14]的方法。

1.3 土壤pH值及中微量元素的分級(jí)

分級(jí)指標(biāo)參考賀丹鋒等[11]的方法，將植煙土壤pH值、有效鈣、有效鎂、有效鋅、有效硼、有效硫、有效鉬分為極低、低、適宜、高、極高5個(gè)等級(jí)（見(jiàn)表1），根據(jù)各級(jí)樣本數(shù)等級(jí)分布頻率進(jìn)行比較。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

植煙土壤pH值與中微量元素的相關(guān)分析采用Excel?2010剔除數(shù)據(jù)異常值，用SPSS 16.0進(jìn)行相關(guān)分析。

植煙土壤pH值與中微量元素的回歸分析采用Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，按pH值升序排列并分為20個(gè)組，每組10個(gè)數(shù)據(jù)，運(yùn)用Excel 2010進(jìn)行回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 馬龍植煙土壤pH值和中微量元素分布特征

2.1.1 土壤樣品pH值和中微量元素的基本特征 由表2可知，土壤pH值的變幅為4.27～7.54，平均值為5.43，屬偏低，其中土壤pH值適宜（5.51～7.00）、低（5.00～5.50）和極低（<5.00）的樣品所占比例分別為35.98%、39.25%和22.90%，有62.15%土壤樣品偏酸，需要采取相應(yīng)措施調(diào)控。土壤有效鈣含量平均值偏高，為1 260.73 mg/kg，其中有效鈣含量適宜（250.01～1 000.00 mg/kg）的樣品所占比例為37.85%，有效鈣含量高（1 000.00～2 000.00 mg/kg）的樣品最多，占54.67%，有效鈣含量極高的樣本所占比例為7.01%?？梢?jiàn)，馬龍植煙土壤的有效鈣含量偏高，這可能與當(dāng)?shù)厥┓柿?xí)慣有關(guān)。土壤有效鎂含量平均值也偏高，為174.29 mg/kg，其中有效鎂含量適宜（50.00～100.00 mg/kg）的樣本所占比例為12.62%，有效鎂含量極高（>200.00 mg/kg）的樣品占34.11%，有效鎂含量高（100.01～200.00 mg/kg）的樣品占51.87%。可見(jiàn)，大部分土壤樣品有效鎂含量偏高。有效鋅含量平均值也偏高，為2.84 mg/kg，其中有效鋅含量適宜（1.01～2.00 mg/kg）、高（2.01～4.00 mg/kg）和極高（>4.00 mg/kg）的樣品所占比例分別為26.17%、53.74%和14.95%，可見(jiàn)大部分樣品的有效鋅含量都偏高。有效硼含量平均值處于適宜范圍，為0.35 mg/kg，其中有效硼含量適宜（0.31～0.60 mg/kg）、低（0.16～0.30 mg/kg）和極低（<0.15 mg/kg）的樣品所占比例分別為51.40%，31.78%和11.21%，有半數(shù)樣品的有效硼含量處于適宜范圍內(nèi)，超過(guò)40%樣品的有效硼含量偏低。土壤有效硫含量平均值處于偏高范圍，為44.98 mg/kg，其中有效硫含量適宜（16.01～30.00 mg/kg）的樣品所占比例為29.91%，有效硫含量高（30.01～50.00 mg/kg）的樣品占30.37%，有效硫含量極高（>50.00 mg/kg）的樣品占35.05%，有近30%樣品的有效硫含量處于適宜范圍內(nèi)，有近65%樣品的有效硫含量過(guò)高。有效鉬含量平均值屬于極高，為0.27 mg/kg，其中有效鉬含量適宜（0.11～0.15 mg/kg）、低（0.05～0.10 mg/kg）、高（0.16～0.20 mg/kg）和極高（>0.20 mg/kg）的樣品所占比例分別為21.96%、17.29%、16.36%和39.72%，有56.08%樣品的鉬含量過(guò)高。

2.1.2 馬龍植煙區(qū)各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）土壤pH值和中微量元素的分布特征 由表3可知，不同鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）間土壤pH值存在顯著差異（P=0.021），pH值最高的是王家莊鎮(zhèn)，最低的是馬過(guò)河鎮(zhèn)。不同鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）間土壤有效鈣含量差異極顯著（P=0.002），以王家莊鎮(zhèn)的土壤有效鈣含量最高，納章鎮(zhèn)的土壤有效鈣含量最低。土壤有效鎂含量在各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）間也有極顯著差異（P=0.003），以納章鎮(zhèn)的有效鎂含量最高，馬過(guò)河鎮(zhèn)的有效鎂含量最低。土壤有效鋅含量在各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）間的差異也達(dá)顯著水平（P=0.015），以通泉鎮(zhèn)的土壤有效鋅含量最高，大莊鄉(xiāng)的土壤有效鋅含量最低。各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）間的土壤有效硼含量差異達(dá)極顯著（P=0.001），以馬鳴鄉(xiāng)的有效硼含量最高，王家莊鎮(zhèn)的有效硼含量最低。各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）間的土壤有效硫含量差異極顯著（P=0.000），月望鄉(xiāng)的有效硫含量最高，馬鳴鄉(xiāng)的有效硫含量最低。各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）間的土壤有效鉬含量差異也是極顯著（P=0.000），月望鄉(xiāng)的有效鉬含量最高，王家莊鎮(zhèn)的有效鉬含量最低。

2.2 馬龍植煙區(qū)土壤中pH值與中微量元素的相關(guān)關(guān)系

由表4可知，馬龍植煙區(qū)土壤中pH值與有效鈣、有效鎂呈極顯著正相關(guān)，與有效硼、有效硫呈極顯著負(fù)相關(guān)，與有效鋅呈顯著正相關(guān)，而與有效鉬無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系。

將馬龍植煙區(qū)土壤pH值從小到大排列，分為20組，每組10個(gè)數(shù)據(jù)。用Excel進(jìn)行分組回歸分析，得到土壤中中微量元素與pH值的回歸關(guān)系（圖1）。從圖1可以看出，土壤有效鈣含量（y）隨pH值（x）增大呈直線上升（y=565.25x-1 890.2，R2=0.883 8）;土壤有效鎂含量（y）也隨土壤pH值（x）的增大呈直線上升（y=79.267x-258.22，R2=0.780 7）;土壤有效硫含量（y）與pH值（x）為曲線關(guān)系（y=12.495x2-153.28x+504.18，R2=0.762 2），有效硫含量，在pH值<6時(shí)隨著pH值的升高而降低，當(dāng)pH值>6時(shí)則隨著pH值的升高而升高;土壤有效鋅含量（y）隨pH值（x）的升高先降低再緩慢升高（y=0.291 6x2-2.896 8x+9.797 1，R2=0.452 4），土壤有效鋅含量，pH值為4～5時(shí)隨著pH值的升高而降低，當(dāng)pH值>5時(shí)則隨著pH值的升高而緩慢升高;土壤有效硼含量（y）隨著pH值（x）的升高而呈下降的趨勢(shì)（y=0.061 4x2-0.749x+2.573 6，R2=0.526 9）。

3 結(jié)論與討論

馬龍植煙區(qū)土壤pH值平均為5.43，低于植煙土壤適宜種煙pH值，只有35.98%的樣品處于適宜種烤煙的pH值范圍內(nèi)，土壤pH值低和極低的樣品分別占39.25%和22.90%。由此可見(jiàn)，馬龍植煙區(qū)的土壤pH值偏低，可施用適量石灰進(jìn)行土壤改良。不同鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）間土壤pH值存在顯著差異（P=0.021），pH值以王家莊鎮(zhèn)的最高，馬過(guò)河鎮(zhèn)的最低。

馬龍植煙區(qū)土壤有效鈣含量十分豐富，平均含量為1 260.73 mg/kg，大于植煙土壤適宜有效鈣含量，有效鈣含量高和極高的樣本分別占54.67%和7.01%。馬龍植煙區(qū)土壤有效鎂含量平均值為174.29 mg/kg，高于適宜范圍，有效鎂含量高和極高的樣本分別占51.87%和34.11%。馬龍植煙區(qū)土壤有效鋅、有效硫、有效鉬含量都偏高，且含量高和極高的樣品占大多數(shù)，應(yīng)在種植烤煙時(shí)合理控施鋅肥、硫肥和鉬肥。馬龍植煙區(qū)土壤有效硼含量處于適宜植煙范圍內(nèi)，為0.35 mg/kg，但有效硼含量低和極低的樣品分別占31.78%和11.21%，土壤存在著潛在缺硼的問(wèn)題，為避免煙草在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中出現(xiàn)缺硼現(xiàn)象，應(yīng)適當(dāng)增施硼肥。不同鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）間土壤中微量元素含量差異顯著，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刂矡熗寥鲤B(yǎng)分含量，調(diào)整施肥方案，合理調(diào)控水肥。

馬龍植煙區(qū)土壤有效鈣、有效鎂、有效鋅含量隨土壤pH值的增大呈上升趨勢(shì)，有效硼、有效硫隨土壤pH值升高而呈降低的趨勢(shì)。土壤pH值與有效鈣、有效鎂呈極顯著正相關(guān)，這與李強(qiáng)等[15]的研究結(jié)果一致;土壤pH值與有效硼、有效硫呈極顯著負(fù)相關(guān)，這與鄧小華等[16]的研究結(jié)果基本一致。

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（責(zé)任編輯：肖光輝）