涼山州會(huì)東植煙土壤養(yǎng)分形態(tài)變化特征研究

馬 鵬，王宇森，李 冰，王昌全，陳玉藍(lán)，王 勇，陳韻松，王 棋

（1. 四川省煙草公司涼山州公司，四川 西昌 615000；2. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)資源學(xué)院， 四川 成都 611130）

煙草在中國(guó)的種植歷史悠久，且種植地域廣[1-2]。曾經(jīng)有段時(shí)間為了滿足國(guó)內(nèi)原煙需求，煙農(nóng)們提高了土地利用率和復(fù)種指數(shù)，從而導(dǎo)致土地過(guò)度利用和土壤肥力下降，進(jìn)而影響了烤煙的產(chǎn)質(zhì)量[3-4]。因此研究涼山州會(huì)東縣植煙土壤養(yǎng)分供應(yīng)特征，提出養(yǎng)分供應(yīng)管理建議指導(dǎo)生產(chǎn)，對(duì)提高涼山州烤煙產(chǎn)質(zhì)量具有重要意義。土壤、作物特性、栽培技術(shù)、氣候等因素均會(huì)直接或間接影響烤煙質(zhì)量，而土壤養(yǎng)分是優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)的基礎(chǔ)，是影響煙葉質(zhì)量的環(huán)境因素的首要一環(huán)[5-6]。土壤有機(jī)質(zhì)可以改善土壤通氣狀況和物理性狀，提高土壤的保肥性能，其含量高低直接影響土壤肥力大小[7-8]。各礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素和不同形態(tài)的含量及其有效性，對(duì)烤煙質(zhì)量也有著重要影響。土壤氮庫(kù)的主體是有機(jī)氮，主要存在于未分解或部分分解的有機(jī)物殘?bào)w和腐殖質(zhì)中[9-10]。一般認(rèn)為，除少量可溶性有機(jī)態(tài)氮能被植物直接吸收利用外，有機(jī)態(tài)氮必須轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)態(tài)氮才能被植株吸收和利用[11-12]。土壤中的無(wú)機(jī)氮（包括NH4-N，NO3-N）一般僅占全氮的1%左右，是植物可以直接利用的主要氮素形態(tài)[13]。磷不僅是植物體內(nèi)多種重要有機(jī)化合物的組分，而且以各種方式參與植物體的代謝，例如提升作物產(chǎn)量、保持作物優(yōu)良品種的特性。磷在土壤中以有機(jī)態(tài)磷和無(wú)機(jī)態(tài)磷的形態(tài)存在[14]。目前，我國(guó)大部分植煙土壤處于非常缺磷的狀態(tài)[15]，有研究認(rèn)為，土壤磷酸鹽位（磷位）能夠幫助判斷土壤是否缺磷[16]，且不同的土壤類型中土壤磷素含量差異很大[17]。土壤中鉀主要以無(wú)機(jī)形態(tài)存在。按其對(duì)作物有效程度劃分為速效鉀（水溶性鉀、交換性鉀）、緩效性鉀和相對(duì)無(wú)效鉀。鉀能夠提升作物品質(zhì)和抗逆性，對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量有重要影響，它使煙葉更加柔軟，具有彈性，同時(shí)能夠改善煙葉的可燃性等[18]。鑒于土壤養(yǎng)分在烤煙生產(chǎn)中的重要性，筆者采集了涼山州會(huì)東煙區(qū)優(yōu)勢(shì)植煙土壤紫色土和紅壤的樣品，通過(guò)分析土壤氮磷鉀養(yǎng)分形態(tài)變化特征充分地了解當(dāng)?shù)刂矡熗寥赖酿B(yǎng)分狀況與肥力水平，從而調(diào)整該地區(qū)烤煙生產(chǎn)的施肥方案，為提高涼山州烤煙的產(chǎn)質(zhì)量打下基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

會(huì)東縣位于四川省涼山彝族自治州南端（102°13'～103°3'E，26°12'～26°55'N），屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，日照充足，氣候溫和，無(wú)霜期長(zhǎng)，雨熱同季，多年平均氣溫16.2℃。植煙土壤類型主要包含紫色土、水稻土、紅壤、黃棕壤、黃壤和沖積土6 大類，其中紫色土和紅壤為其優(yōu)勢(shì)土壤，分布面積廣。

1.2 樣品采集與分析

1.2.1 樣品采集 在涼山州會(huì)東縣典型的紅壤和紫色土區(qū)域，選取地形條件、種植條件基本一致的代表性植煙土壤區(qū)域，分別采集40 個(gè)0～20 cm 耕層土壤樣本，土壤除雜后混勻，風(fēng)干過(guò)篩備用。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法 全氮采用NaOH 熔融-火焰光度法測(cè)定，堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定，銨態(tài)氮采用靛酚藍(lán)比色法測(cè)定，硝態(tài)氮采用酚二磺酸比色法測(cè)定，全磷采用NaOH 熔融-鉬銻抗比色法測(cè)定，速效磷采用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定，磷位采用CaCl2浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定，全鉀采用NaOH 熔融-火焰光度法測(cè)定，速效鉀采用NH4OAc 浸提-火焰光度計(jì)法測(cè)定，有效性鉀采用冷HNO3浸提-火焰光度計(jì)法測(cè)定，緩效鉀采用1 mol/L 熱HNO3浸提-火焰光度法測(cè)定，礦物鉀（結(jié)構(gòu)鉀）以全鉀量與1 mol/L HNO3消煮10 min 鉀量的差值表示。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和制圖，以SPSS 22.0 進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 會(huì)東煙區(qū)優(yōu)勢(shì)植煙土壤氮素形態(tài)變化特征

2.1.1 總體變化特征 由表1 可知，會(huì)東煙區(qū)優(yōu)勢(shì)植煙土壤全氮含量介于0.57～1.84 g/kg，平均值為1.09 g/kg；其中，全氮含量處于中等及以上水平的占57.5%，介于最適宜生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)烤煙的土壤全氮含量（0.76～1.68 g/kg）區(qū)間的土壤樣品占77.5%。堿解氮含量介于21.70～192.92 mg/kg，平均值為80.55 mg/kg；其中，堿解氮含量介于最適宜生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)烤煙的土壤全氮含量（45～135 mg/kg）區(qū)間的土壤樣品占87.5%，處于中等及以上水平的占35%。無(wú)機(jī)氮含量介于6.04～75.58 mg/kg，平均值為19.58 mg/kg。銨態(tài)氮含量介于2.38～16.55 mg/kg，平均值為7.65 mg/kg。硝態(tài)氮含量介于1.39～71.43 mg/kg，平均值為11.93 mg/kg，變異系數(shù)106.12%，變異程度大，硝態(tài)氮含量分布不均?？傮w來(lái)看，會(huì)東植煙土壤全氮、堿解氮含量較豐富，但煙草生長(zhǎng)直接利用的銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量較缺，對(duì)烤煙生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，適宜性中等。

2.1.2 不同土壤類型氮素形態(tài)分布特征 從表2 可以看出，不同土壤類型之間氮素形態(tài)分布特征差異不大。全氮、堿解氮、銨態(tài)氮形態(tài)分布較為相似，紫色土無(wú)機(jī)氮含量平均值為22.36 mg/kg，較于紅壤無(wú)機(jī)氮含量更為豐富，而主要形態(tài)差異表現(xiàn)在硝態(tài)氮上，紅壤硝態(tài)氮含量?jī)H有紫色土硝態(tài)氮含量的47.26%?？傮w來(lái)看，不同土壤類型氮素形態(tài)分布呈現(xiàn)相同趨勢(shì)，紅壤硝態(tài)氮含量低于紫色土，供氮能力相對(duì)偏低。

表1 會(huì)東煙區(qū)優(yōu)勢(shì)植煙土壤氮素形態(tài)總體分布特征

表2 會(huì)東煙區(qū)不同類型間植煙土壤氮素形態(tài)分布特征

2.1.3 不同土壤氮素形態(tài)占比分析 由表3 可知，不同土壤類型銨態(tài)氮占全氮比例相差不大，紅壤硝態(tài)氮占全氮比例僅有（0.64±0.21）%，紫色土的硝態(tài)氮占全氮比例是紅壤的2.3 倍，同時(shí)紫色土無(wú)機(jī)氮占?jí)A解氮比例比紅壤高近12個(gè)百分點(diǎn)。從氮素形態(tài)占比來(lái)看，會(huì)東煙區(qū)紫色土氮素供應(yīng)能力較紅壤強(qiáng)。

表3 會(huì)東煙區(qū)不同類型植煙土壤氮素形態(tài)占比 （%）

2.2 會(huì)東煙區(qū)優(yōu)勢(shì)植煙土壤磷素形態(tài)變化特征

2.2.1 總體變化特征 由見(jiàn)表4 可知，會(huì)東煙區(qū)優(yōu)勢(shì)植煙土壤全磷含量總體偏低，介于0.30～1.39 g/kg，平均值為0.65 g/kg；其中，全磷含量介于最適宜生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)烤煙土壤全磷含量（0.61～1.83 g/kg）區(qū)間的土壤樣品占47.5%；從均值來(lái)看，會(huì)東植煙土壤全磷含量處于中等偏下水平，且分布較為均勻。有效磷含量介于1.96～21.28 mg/kg，平均值為8.65 mg/kg；其中，有效磷含量介于最適宜生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)烤煙土壤有效磷含量（10～35 mg/kg）區(qū)間的土壤樣品占35%。磷位含量介于6.59～8.41 mg/kg，平均值為7.58 mg/kg?？傮w來(lái)看，會(huì)東植煙土壤全磷含量偏低，有效磷含量處于缺乏水平，且有效磷分布不均，對(duì)烤煙生長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，適宜性較差。

表4 會(huì)東煙區(qū)優(yōu)勢(shì)植煙土壤磷素總體分布特征

2.2.2 不同土壤類型磷素形態(tài)分布特征 由表5 可看出，不同土壤類型之間磷素形態(tài)分布特征差異不大。但無(wú)論是紫色土或者是紅壤，全磷、有效磷含量普遍偏低，全磷平均值僅有0.60 g/kg 左右；有效磷含量平均值均低于10 mg/kg，處于缺乏水平。紫色土和紅壤磷位值分別為7.50±0.52 和7.74±0.46。對(duì)烤煙生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，應(yīng)注意磷肥的補(bǔ)充。

表5 會(huì)東煙區(qū)不同類型植煙土壤磷素形態(tài)分布特征

2.3 會(huì)東煙區(qū)優(yōu)勢(shì)植煙土壤鉀素形態(tài)變化特征

2.3.1 總體變化特征 從表6 可以看出，會(huì)東煙區(qū)優(yōu)勢(shì)植煙土壤全鉀含量介于15.81～44.56 g/kg，平均值為25.05 g/kg；其中，全鉀含量絕大部分（92.5%）處于豐富及以上水平，含量中等及以下的僅占7.5%。速效鉀含量介于82.53～474.33 mg/kg，平均值為206.37 mg/kg；介于最適宜生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)烤煙土壤速效鉀含量（120～200 mg/kg）區(qū)間的土壤樣品占45%，速效鉀含量處于中等及以上水平的占90%。有效性鉀含量介于201.03～843.76 mg/kg，平均值為408.08 mg/kg。緩效鉀含量介于208.74～836.49 mg/kg，平均值為532.00 mg/kg。礦物鉀含量介于14.89～43.61 g/kg，平均值為24.31 g/kg?？傮w來(lái)看，會(huì)東植煙土壤鉀素各形態(tài)含量總體均處于極豐富水平，且分布相對(duì)均勻。對(duì)烤煙生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，土壤鉀素各形態(tài)含量超過(guò)最適宜的含量范圍。

2.3.2 不同土壤類型鉀素形態(tài)分布特征 由表7 可以看出，紅壤速效鉀含量最高，平均值達(dá)到217.39 mg/kg，而紫色土速效鉀僅有185.90 mg/kg，全鉀、有效性鉀和礦物鉀差異則不大，處于豐富水平，且紅壤含量均高于紫色土含量。不同土壤類型中緩效鉀含量差異最大，相差近100 mg/kg，表明紅壤緩效鉀儲(chǔ)備更豐富，對(duì)補(bǔ)充鉀素有巨大影響?？傮w來(lái)看，紫色土速效鉀和有效性鉀總量稍低于紅壤，在烤煙生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)注意保證鉀素與其他養(yǎng)分的平衡。

2.3.3 不同土壤類型鉀素形態(tài)占比分析 由表8可知，不同土壤類型鉀素形態(tài)占比相差不大，但紫色土鉀素形態(tài)占比均稍低于紅壤；其中速效鉀占有效性鉀的比例在50%左右，鉀素供應(yīng)能力強(qiáng)。從鉀素形態(tài)占比來(lái)看，紅壤供鉀能力相比于紫色土更強(qiáng)。

3 結(jié) 論

會(huì)東植煙土壤全氮、堿解氮含量較豐富，均有75%以上土壤達(dá)到適宜優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)的含量范圍。硝態(tài)氮、銨態(tài)氮處于中等含量水平。全氮、堿解氮、銨態(tài)氮在不同土壤類型中分布特征無(wú)較大差異，主要區(qū)別在于無(wú)機(jī)氮中硝態(tài)氮的含量，紅壤硝態(tài)氮含量不足紫色土硝態(tài)氮含量的一半，紫色土氮素供應(yīng)能力明顯強(qiáng)于紅壤。這說(shuō)明該區(qū)氮素含量整體較豐富，且氮素供應(yīng)處于中等水平，烤煙種植時(shí)，尤其紅壤，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充硝態(tài)氮以促進(jìn)有機(jī)酸的積累，增強(qiáng)煙葉的燃 燒性[19]。

表6 會(huì)東煙區(qū)優(yōu)勢(shì)植煙土壤鉀素形態(tài)總體分布特征

表7 會(huì)東煙區(qū)不同類型植煙土壤鉀素形態(tài)分布特征

表8 會(huì)東煙區(qū)不同類型植煙土壤鉀素形態(tài)占比分析 （%）

土壤全磷含量處于中等偏低水平，有效磷含量?jī)H8.65 mg/kg，未達(dá)到適宜優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)的含量范圍。不同土壤類型之間各磷素養(yǎng)分形態(tài)普遍缺乏，磷位平均值均大于7 mg/kg。這說(shuō)明該區(qū)土壤有效磷十分缺乏，且分布不均，針對(duì)土壤有效磷供應(yīng)不足的問(wèn)題，烤煙種植時(shí)，應(yīng)在基肥中增施磷肥，保證煙草生長(zhǎng)所需磷肥養(yǎng)分，并配施氮肥，兼顧營(yíng)養(yǎng)均衡的同時(shí)，充分發(fā)揮氮和磷的交互作用[20]。

土壤鉀素各養(yǎng)分形態(tài)均值均超過(guò)適宜優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)的含量范圍。其中，全鉀、有效性鉀、緩效性鉀處于極豐富水平。不同土壤類型之間，紅壤鉀素各養(yǎng)分形態(tài)含量均高于紫色土。這說(shuō)明該區(qū)鉀素豐富，且紅壤鉀素供應(yīng)能力強(qiáng)于紫色土，極易導(dǎo)致鉀素過(guò)量而打破養(yǎng)分平衡，造成烤煙品質(zhì)下降。在烤煙種植時(shí)，根據(jù)土壤養(yǎng)分豐缺情況，盡量在氮、磷基礎(chǔ)上平衡鉀肥的施用[21]。

總體來(lái)看，會(huì)東植煙土壤養(yǎng)分中磷素較缺乏，氮素豐富，鉀素養(yǎng)分十分豐富，紫色土和紅壤各養(yǎng)分形態(tài)變化分布特征總體差異不大，但紫色土氮素及磷素供應(yīng)水平略高于紅壤，而鉀素的供應(yīng)水平則相反?？緹熒a(chǎn)過(guò)程，應(yīng)根據(jù)土壤各養(yǎng)分形態(tài)變化特征配方施肥，以提高煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量。