境外蔗區(qū)(緬甸佤邦勐波縣)土壤理化狀況分析與評價

陸永武，曹 敏，余 靜，尚文洪，王開友，巖 白，李紹偉

(1云南英茂農(nóng)化科技有限公司，云南昆明 650228；2孟連昌裕糖業(yè)有限責(zé)任公司，云南孟連 665000；3云南英茂糖業(yè)(集團)有限公司，云南昆明 650228)

0 引言

緬甸佤邦勐波縣地處北佤地區(qū)東南部，東連中國云南省普洱市孟連縣、西雙版納州勐海縣等地，面積約19萬hm2，人口約4.4萬人，共有賀島區(qū)、勐波區(qū)、勐嘎區(qū)、勐寧區(qū)、南排區(qū)等5個轄區(qū)，共24個鄉(xiāng)、275個行政村、679個自然村[1]。農(nóng)業(yè)是佤邦經(jīng)濟的基礎(chǔ)，占國民生產(chǎn)總值的76%[2]，勐波縣甘蔗種植面積穩(wěn)定在4000 hm2，甘蔗成為勐波縣具有規(guī)模效應(yīng)和穩(wěn)定收益的重要農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。土壤的酸堿度、有機質(zhì)和大量元素養(yǎng)分狀況是土壤肥力表征的重要指標(biāo)，其有機質(zhì)和大量元素養(yǎng)分含量豐缺狀況直接影響甘蔗生長。勐波縣蔗區(qū)甘蔗種植施肥主要依靠傳統(tǒng)生產(chǎn)經(jīng)驗，施肥比例不合理，普遍存在重視氮肥，較少施用磷肥和鉀肥，形成“廣種薄收”現(xiàn)象，不利于穩(wěn)定和擴大甘蔗種植面積和產(chǎn)量。目前，針對國內(nèi)蔗區(qū)土壤養(yǎng)分相關(guān)研究[3-4]報道較多，而境外蔗區(qū)的土壤分析及配方施肥建議的研究鮮少有公開報道。隨著國內(nèi)糖廠派遣農(nóng)務(wù)人員在境外蔗區(qū)進行甘蔗種植技術(shù)推廣和指導(dǎo)，需要及時了解和掌握蔗區(qū)土壤養(yǎng)分狀況基礎(chǔ)信息，提出因地制宜的科學(xué)測土配方施肥解決方案，改善蔗區(qū)土壤肥力狀況，提高甘蔗單產(chǎn)和糖分。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品的采集

2020年12月在勐波縣4000 hm2蔗區(qū)中選擇采集有代表性的土壤混合樣品66份，充分考慮了境外蔗區(qū)地形地貌、海拔高度、種植品種、植期性和輪作 等實際情況，采集樣點分布在99°22′40.15′′～99°61′92.02′′E，22°01′57.62′′～22°59′27′′N，海拔910～1350 m的山區(qū)，位于勐波縣的東發(fā)鄉(xiāng)、賀島鄉(xiāng)、勐波鄉(xiāng)、南讀鄉(xiāng)、糯島鄉(xiāng)、景坎鄉(xiāng)、班沙炸鄉(xiāng)、東弄鄉(xiāng)、賀信鄉(xiāng)、課松鄉(xiāng)、街道鄉(xiāng)和老勐平鄉(xiāng)等12個鄉(xiāng)級蔗區(qū)。采用“S”形隨機取樣，采集5個土壤點組成1個土壤混合樣，由于勐波縣蔗區(qū)甘蔗種植近2個榨季以來普遍采用機械開溝，植蔗溝深不低于0.3～0.4 m，植蔗溝底寬保持在0.2 m左右，確定蔗區(qū)土壤取樣深度為30 cm，充分混勻后采用四分法留土壤樣品1～2 kg，填寫編號裝袋作為分析樣品。土樣經(jīng)過風(fēng)干、磨細(xì)、過篩（有機質(zhì)分析采用200目篩子，堿解氮、有效磷和速效鉀的分析采用100目篩子），混勻后用于相關(guān)測定分析。

1.2 測定分析標(biāo)準(zhǔn)

有機質(zhì)采用NY/T 1121.6-2006[5]中的方法測定（適用于有機質(zhì)含量在15%以下的土壤），pH采用電位法測定：NY/T 1377-2007[6]，堿解氮采用堿解擴散法測定：LY/T 1228-2015[7]，有效磷采用紫外/可見分光光度計測定：NY/T 1121.7-2014[8]，速效鉀采用火焰光度計法測定：NY/T 889-2004[9]。

1.3 評價標(biāo)準(zhǔn)

采用全國第2次土壤普查標(biāo)準(zhǔn)進行土壤養(yǎng)分分級方法，見表1、表2。

1.4 蔗區(qū)土壤理化數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件

數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用Excel 2016和SPSS 24.0軟件；聚類分析采用SPSS 24.0軟件。

表1 蔗區(qū)土壤pH分級標(biāo)準(zhǔn)

表2 土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 勐波縣蔗區(qū)土壤海拔范圍

蔗區(qū)以山地為主，采樣點海拔分布于910～1350 m，主要集中于910～1300 m，所占比例為97%，整體處于適宜甘蔗種植的海拔高度。蔗區(qū)最低海拔910 m，位于街道鄉(xiāng)龍保村；蔗區(qū)最高海拔1350 m，位于勐波鄉(xiāng)芒信甲村。蔗區(qū)土壤海拔910～1000 m樣本數(shù)為13個，占19.7%；海拔1000～1100 m樣本數(shù)為22個，占33.3%；海拔1100～1200 m樣本數(shù)為17個，占25.8%；海拔1200～1300 m樣本數(shù)為12個，占18.2%；海拔1300～1350 m樣本數(shù)為2個，占3.0%。

2.2 勐波縣蔗區(qū)土壤的pH分析

2.2.1 勐波縣蔗區(qū)土壤pH狀況

土壤酸堿性是指土壤溶液的反應(yīng)，土壤pH是土壤溶液中H+濃度的負(fù)對數(shù)。蔗區(qū)主要以酸性土壤為主，pH變化范圍在4.1～7.4之間，平均為5.42，其中賀信鄉(xiāng)南巴卡寨pH 4.1，街道鄉(xiāng)514村pH 7.4。蔗區(qū)pH＜4.5的強酸性土壤樣本數(shù)為2個，占總樣本數(shù)3.03%；pH 4.5～5.5的酸性土壤樣本數(shù)為34個，占總樣本數(shù)51.52%；pH 5.5～6.5的微酸性土壤樣本數(shù)為25個，占37.88%；pH 6.5～7.5的中性土壤樣本數(shù)為5個，占總樣本數(shù)7.58%。

2.2.2 勐波縣蔗區(qū)土壤pH與海拔

蔗區(qū)910～1350 m海拔范圍內(nèi)，土壤pH在5.3～5.9之間波動，見圖1。其中海拔在910～1000 m的土壤pH呈弱酸性；海拔在1000～1350 m范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，土壤pH為5.3。表明蔗區(qū)主要種植海拔范圍土壤酸堿度處于穩(wěn)定狀態(tài)；同時蔗區(qū)海拔相對低的范圍(910～1000 m)由于距邊境口岸較遠(yuǎn)，蔗區(qū)耕種年限較短，使土壤酸堿度處于一個良好范圍。

2.3 勐波縣蔗區(qū)土壤的有機質(zhì)分析

2.3.1 勐波縣蔗區(qū)土壤有機質(zhì)狀況

蔗區(qū)土壤有機質(zhì)水平介于0.62%～6.88%之間，其中賀島鄉(xiāng)南波村0.62%，老勐平鄉(xiāng)雙結(jié)村6.88%，平均值為3.31%。土壤有機質(zhì)處于低肥力水平(0.6%～1%)的樣本數(shù)為2個，占總樣本數(shù)的3.0%；處于稍低肥力水平(1%～2%)的樣本數(shù)為8個，占總樣本數(shù)的12.1%；處于一般肥力水平(2%～3%)的樣本數(shù)為15個，占總樣本數(shù)的22.7%；處于較高肥力水平(3%～4%)的樣本數(shù)為26個，占總樣本數(shù)的39.4%；處于高肥力水平(＞4%)的樣本數(shù)為15個，占總樣本數(shù)的22.7%。

2.3.2 勐波縣蔗區(qū)土壤有機質(zhì)與海拔

蔗區(qū)在910～1100 m海拔范圍內(nèi)，土壤有機質(zhì)隨海拔上升逐漸下降，其含量變化趨勢從3.72%的較高水平到2.75%的一般水平；1100～1300 m海拔由2.75%的一般水平恢復(fù)到4.30%的較高水平；1300～1350 m海拔處于2.68%的一般水平，見圖2。

圖1 蔗區(qū)土壤pH與海拔線圖

圖2 蔗區(qū)土壤有機質(zhì)與海拔線圖

2.4 勐波蔗區(qū)土壤的堿解氮分析

2.4.1 勐波蔗區(qū)土壤的堿解氮狀況

蔗區(qū)土壤堿解氮含量變化幅度在14.5～225 mg/kg之間，平均值為118.5 mg/kg，處于一般水平，其中賀島鄉(xiāng)新村14.5 mg/kg，賀信鄉(xiāng)南特村225 mg/kg。土壤堿解氮處于極低水平(＜30 m/kg)的樣本數(shù)為1個，比例占1.5%；處于低水平(30～60 mg/kg)的樣本數(shù)為4個，占總樣本數(shù)的6.1%；處于稍低水平(60～90 mg/kg)的樣本數(shù)為12個，占總樣本數(shù)的18.2%；處于一般水平(90～120 mg/kg)的樣本數(shù)為18個，占總樣本數(shù)的27.3%；處于較高水平(120～150 mg/kg)的樣本數(shù)為17個，占總樣本數(shù)的25.8%；處于高水平(＞150 mg/kg)的樣本數(shù)為14個，占總樣本數(shù)的21.2%。

2.4.2 勐波蔗區(qū)土壤堿解氮與海拔

蔗區(qū)土壤在910～1100 m海拔范圍內(nèi)，土壤堿解氮含量隨海拔升高，由處于較高水平的133.7 mg/kg下降到99.8 mg/kg的一般水平；在1100～1300 m海拔圍內(nèi)，土壤堿解氮含量隨海拔升高，由一般水平上升到140.2 mg/kg的較高水平，含量呈上升趨勢；在1300～1350 m海拔范圍內(nèi)，土壤堿解氮含量隨海拔升高，由較高水平下降到稍低水平的70.6 mg/kg，呈較快下降趨勢，見圖3。

圖3 蔗區(qū)土壤堿解氮與海拔線圖

2.5 勐波蔗區(qū)土壤的有效磷分析

2.5.1 勐波蔗區(qū)土壤的有效磷狀況

蔗區(qū)土壤有效磷總體處于稍低及一般水平，其含量分布不均衡，最大值與最小值之間相差較大。土壤有效磷含量變化幅度為2.6～58.9 mg/kg，平均值為7.77 mg/kg，其中勐波鄉(xiāng)芒信甲村2.6 mg/kg，賀信鄉(xiāng)糯各村58.9 mg/kg。處于極低水平(＜3 mg/kg)的樣本數(shù)為6個，占總樣本數(shù)的9.1%；處于低水平(3～5 mg/kg)的樣本數(shù)為30個，占樣本數(shù)的45.5%；處于稍低水平(5～10 mg/kg)的樣本數(shù)為20個，占總樣本數(shù)的30.3%；處于一般水平(10～20 mg/kg)的樣本數(shù)為7個，占總樣本數(shù)的10.6%；處于較高水平(20～40 mg/kg)的樣本數(shù)為2個，占總樣本數(shù)的3.0%；處于高水平(＞40 mg/kg)的樣本數(shù)為1個，占總樣本數(shù)的1.5%。

2.5.2 勐波蔗區(qū)土壤有效磷與海拔

蔗區(qū)土壤有效磷含量在910～1400 m海拔范圍內(nèi)隨海拔升高，由一般水平的11 mg/kg下降到低水平的3.7 mg/kg，見圖4。

圖4 蔗區(qū)土壤有效磷與海拔線圖

2.6 勐波蔗區(qū)土壤的速效鉀分析

2.6.1 勐波蔗區(qū)土壤的速效鉀狀況

蔗區(qū)土壤速效鉀含量變化幅度為27～459 mg/kg，平均值為145.26 mg/kg，其中賀島鄉(xiāng)新村27 mg/kg，班沙炸鄉(xiāng)班沙炸老寨459 mg/kg。處于極低水平(＜30 mg/kg)的樣本數(shù)為2個，占總樣本數(shù)的3.0%；處于低水平(30～50 mg/kg)的樣本數(shù)為7個，占總樣本數(shù)的10.6%；處于稍低水平(50～100 mg/kg)的樣本數(shù)為19個，占總樣本數(shù)的28.8%；處于一般水平(100～150 mg/kg)的樣本數(shù)為14個，占總樣本數(shù)的21.2%；處于較高水平(150～200 mg/kg)的樣本數(shù)為8個，占總樣本數(shù)的12.1%；處于高水平(＞200 mg/kg)的樣本數(shù)為16個，占總樣本數(shù)的24.2%。

2.6.2 勐波蔗區(qū)土壤速效鉀與海拔

蔗區(qū)土壤速效鉀含量在910～1100 m海拔范圍內(nèi)，含量隨海拔下降，由處于較高水平170 mg/kg下降到120 mg/kg的一般水平；在1100～1300 m海拔圍內(nèi)，含量隨海拔升高，由一般水平上升到180 mg/kg的較高水平，含量呈上升趨勢；在1300～1350 m海拔圍內(nèi)，隨海拔升高，由較高水平下降到稍低水平的75 mg/kg，呈快速下降趨勢，見圖5。

2.7 勐波蔗區(qū)土壤養(yǎng)分的聚類分析

對勐波蔗區(qū)各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)以有機質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀等4種因素為變量，進行聚類分析，見圖6。東弄鄉(xiāng)、賀信鄉(xiāng)、課松鄉(xiāng)、東發(fā)鄉(xiāng)、南讀鄉(xiāng)的土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀等性質(zhì)具有相似性；賀島鄉(xiāng)和勐波鄉(xiāng)土壤性質(zhì)具有相似性；糯島鄉(xiāng)、景坎鄉(xiāng)、班沙炸鄉(xiāng)、街道鄉(xiāng)和老勐平鄉(xiāng)土壤性質(zhì)具有相似性。

3 討論

3.1 勐波縣蔗區(qū)土壤的酸堿性

土壤酸堿度是土壤的一個重要特性，影響甘蔗對土壤養(yǎng)分的有效吸收。酸性土壤往往由于嚴(yán)重的活性鋁、錳毒害，較強的固磷能力，加上其他有效養(yǎng)分失衡，限制了作物產(chǎn)量與品質(zhì)的提高[10]。勐波蔗區(qū)多為高山峽谷，屬于瀾滄江橫斷山系南方邊緣部分，山脈呈北向南，屬熱帶、亞熱帶西南季風(fēng)氣 候，土壤主要類型為紅壤，蔗區(qū)土壤pH平均為5.42，土壤呈現(xiàn)酸性。敖俊華[11]等研究認(rèn)為通過合理施用石灰，可以顯著提高土壤pH和改善土壤各有效養(yǎng)分狀況，從而提高酸性土壤生產(chǎn)力，提高甘蔗產(chǎn)量和糖分。由于勐波縣有豐富的石灰資源，建議在新植甘蔗采用機械開溝、深溝板土種植時，通過施用石灰并配施糖廠有機肥料改良蔗區(qū)酸性土壤。

圖5 蔗區(qū)土壤速效鉀與海拔線圖

圖6 境外蔗區(qū)土壤養(yǎng)分聚類分析譜系圖

3.2 勐波縣蔗區(qū)的土壤有機質(zhì)

土壤有機質(zhì)是土壤的重要組成成分，含有大量的植物生長所必需的大量元素和微量元素[12]，是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)。李志杰[13]等研究表明，有機質(zhì)含量的提高促使作物葉片間CO2濃度增加，獲得的光量子數(shù)目增多，光合作用增強，產(chǎn)量增高，同時葉片氣孔阻力加大，可降低作物蒸騰強度，將對作物高產(chǎn)高效產(chǎn)生積極的影響。李奇?zhèn)14]等研究認(rèn)為甘蔗施用生物有機肥可以改善甘蔗的農(nóng)藝性狀，促進甘蔗生長以達(dá)到增產(chǎn)的效果，同時可以使土壤中的養(yǎng)分含量增加，從而提高土壤的肥料水平。勐波蔗區(qū)土壤有機質(zhì)平均值為3.31%，屬于較高水平，蔗區(qū)土壤有機質(zhì)水平較好，主要是甘蔗種植發(fā)展年限短，同時土地資源豐富，蔗農(nóng)有輪作玉米、水稻習(xí)慣。因此，勐波蔗區(qū)在新植和宿根甘蔗的種植管理可以優(yōu)化施肥種類，配施糖廠有機肥，保持土壤有機質(zhì)的較高水平，對提高蔗區(qū)土壤肥力有重要意義。

3.3 勐波縣蔗區(qū)的土壤堿解氮

堿解氮包括無機態(tài)氮和結(jié)構(gòu)簡單能為作物直接吸收利用的有機態(tài)氮，它可供作物近期吸收利用，易受土壤水熱條件和生物活動的影響而發(fā)生變化，但它能反映近期土壤的氮素供應(yīng)能力。氮素在甘蔗出苗、拔節(jié)、糖分積累時期有著重要作用，氮供應(yīng)不足導(dǎo)致植株生長緩慢、有效株高不足，造成甘蔗減產(chǎn)，宿根性差；氮素供應(yīng)過多，會抑制甘蔗正常的生長發(fā)育，甘蔗錘度下降，進而影響甘蔗的品質(zhì)[15]。勐波蔗區(qū)土壤堿解氮平均值為118.5 mg/kg，處于一般水平狀況，可能與蔗農(nóng)施用尿素不覆土，導(dǎo)致部分氮源隨高溫天氣揮發(fā)，同時蔗區(qū)雨季降雨量大，雨水淋溶流失，造成氮素水平不高，因此還需進一步提高氮元素的供應(yīng)，配合境外蔗區(qū)甘蔗全膜覆蓋種植技術(shù)。為滿足甘蔗生長對氮素的需求，在甘蔗專用配方肥料的設(shè)計時可以提高氮素含量，建議甘蔗專用肥的氮含量在25%～30%之間。

3.4 勐波縣蔗區(qū)的土壤有效磷

甘蔗種植合理施用磷肥可提高甘蔗分蘗和有效莖數(shù)[16-17]，促進甘蔗增產(chǎn)增糖，何國亞[18]等研究認(rèn)為當(dāng)甘蔗植株體內(nèi)磷水平在正常值時，44%的光合產(chǎn)物可以從功能葉片運送到生長點和嫩葉，而當(dāng)蔗株體內(nèi)磷元素虧缺時，只有17%的光合產(chǎn)物從功能葉運送出去，從而導(dǎo)致甘蔗的含糖率下降。林妙英[19]等研究結(jié)果表明，在甘蔗發(fā)芽到分蘗前期對磷養(yǎng)分元素的吸收量達(dá)到植株吸收磷素總量的15.52%～27.96%，而甘蔗從開始分蘗到伸長前期對磷的吸收量則降到8.50%～14.70%，到了甘蔗伸長旺盛期就只剩下4.03%～5.79%。勐波縣蔗區(qū)土壤有效磷平均值為7.77 mg/kg，總體處于稍低水平，需要在新植甘蔗種植和宿根甘蔗鏟蔸管理時施足磷肥。由于磷肥進入土壤后易被土壤吸附、固持，形成難以被植物吸收利用的磷酸鹽累積在土壤中，造成磷肥利用率低[20]，因此建議甘蔗專用肥料配方選擇水溶性磷占有效磷≥70%的磷酸二銨，施入土壤的水溶性磷除供植物當(dāng)季利用外，其同時也由速效態(tài)向緩效態(tài)磷轉(zhuǎn)化[21]。許景偉[22]等研究土壤細(xì)菌數(shù)量與有效磷呈極顯著關(guān)系，因此在施用磷肥時配施糖廠有機肥，改善土壤微生物環(huán)境，有助于提高甘蔗對磷的利用率。

3.5 勐波蔗區(qū)的土壤速效鉀

速效鉀是指土壤中易被作物吸收利用的鉀素，表征土壤鉀素供應(yīng)狀況的重要指標(biāo)之一。甘蔗作為喜鉀作物，對鉀元素有重要的依賴作用，鉀元素促進甘蔗糖分運輸，增加對水分的吸收，提高甘蔗生長酶活性，提高甘蔗錘度[23]。鄭超[24]等研究表明施鉀能促進甘蔗根部、莖（葉）部生長，降低根冠比，提高光合速率，有利于甘蔗生物量的積累。勐波蔗區(qū)的速效鉀平均值為145 mg/kg，處于一般水平，為有利于促進境外勐波縣蔗區(qū)甘蔗糖分積累，增強甘蔗抗性[25]，建議在現(xiàn)有甘蔗專用配方肥料適度增加鉀肥1%～3%的含量。

4 結(jié)論

基于對境外勐波縣蔗區(qū)的66個土壤樣本進行分析，蔗區(qū)土壤呈酸性，有機質(zhì)屬于較高水平，堿解氮為一般水平，有效磷為稍低水平，速效鉀為一般水平。結(jié)合蔗區(qū)土壤養(yǎng)分基本情況、甘蔗需肥、氣候和境外耕作特點，提出境外蔗區(qū)測土配方施肥方案：施用1200 kg/hm2甘蔗專用肥料，配比：25∶10∶12，配施3750 kg/hm2糖廠有機肥。通過在境外蔗區(qū)推廣測土配方施肥技術(shù)，改善土壤酸堿度，合理使用肥料，培育土壤肥力，提高甘蔗單產(chǎn)和糖分，促進境外蔗區(qū)甘蔗原料種植用肥的科學(xué)合理和經(jīng)濟性。