凉山主要植烟土壤类型氮、磷、钾分布特征差异分析
2012-09-15李志伟屈健康赵晓超于建军
王 剑 ,周 琳 ,李志伟 ,张 腾 ,屈健康 ,赵 宇 ,赵晓超 ,于建军
(1.河南农业大学,国家烟草栽培生理生化基地,河南郑州450002;2.凉山州会理县烟草公司,四川会理615000;3.川渝中烟工业有限责任公司,四川成都610017;4.四川省烟草公司技术中心,四川西昌615000;5.湖北中烟工业有限责任公司,湖北武汉430040)
凉山烟区处于四川省西南部,是中国优质烤烟生产区之一,主要植烟土壤类型有紫色土、水稻土、红壤、黄棕壤、黄壤、冲积土6大类,因成土母质和立地因素差异明显,以及耕作方式及栽培条件影响,土壤类型间土壤肥力差异较大。土壤氮、磷、钾含量对烤烟产量和质量有很大影响,土壤中适宜的氮、磷、钾含量有利于形成较好的烟叶品质[1-4]。
本研究通过对凉山烟区不同植烟土壤类型碱解氮、速效磷、速效钾含量的差异性进行分析,进一步明确凉山烟区土壤碱解氮、速效磷、速效钾在不同植烟土壤类型中的特征差异及其分布规律,旨在为凉山烟区不同植烟土壤类型优质烟叶生产提供理论依据和技术支持。
1 材料和方法
1.1 土样采集
2011年于凉山州使用GPS定位采集有代表性的紫色土、水稻土、红壤、黄棕壤、黄壤和冲积土6种土壤类型,每种土壤类型分别从8个地块中取样,每个地块分别取3个重复。土壤采集时间为烟苗移栽之前尚未施用底肥时,且避开阴雨天气。样品采集方法为:挖取1.5 m(观察面宽)×1.5 m(观察面长)×(1~2)m(深)的土坑,每个采样点取 0~20,20~40,40~80,>80 cm土层的土样分别混和,运用四分法每层取土壤分析样品1.5 kg。
1.2 测定项目及方法
土样登记编号,经自然风干后,制备过0.84,0.149 mm筛的样品,用于碱解氮、速效磷、速效钾含量的分析。土壤样品的分析均参照参考文献[5-6]进行。
1.3 数据分析
数据应用DPSv7.05和SPSS17.0软件进行分析。
2 结果与分析
2.1 不同土层土壤养分变异度分析
由表1可知,由于受到成土因素、耕作方式及栽培条件等因素的影响,不同植烟土壤类型的不同层次间养分含量存在明显差异。0~20,20~40,40~80 cm这3个土层养分含量呈逐渐降低趋势。由于>80 cm土层较深,其主要受到成土母质的影响,各养分含量变异度较40~80 cm土层有小幅增加。
表1 不同土层土壤养分描述性统计分析
2.2 凉山不同植烟土壤类型氮、磷、钾在土壤中的分布特征
2.2.1 凉山不同植烟土壤类型碱解氮在不同土层中的分布特征 从图1可以看出,6种植烟土壤类型中碱解氮的含量随着土层深度的增加均呈现下降趋势。
0~20 cm土层红壤、紫色土、水稻土和黄棕壤的碱解氮含量明显高于黄壤和冲积土。黄棕壤在20~80 cm土层中积累,表现出亚表层的碱解氮含量较表层小幅降低;其余5种土壤类型亚表层的碱解氮含量较表层大幅降低。不同土壤类型相比,黄棕壤20~40,40~80 cm土层碱解氮含量均为同层中最高。>80 cm土层,各植烟土壤类型碱解氮含量基本持平。
按照植烟土壤各土层深度碱解氮含量可以将不同土壤类型分为2大类(图2),即第Ⅰ类为紫色土、水稻土、红壤、黄棕壤,第Ⅱ类为黄壤、冲积土。第Ⅰ类土壤表层至底层各层次碱解氮含量依次为:183.82,75.12,56.34,34.46 mg/kg;第Ⅱ类土壤表层至底层各层次碱解氮含量依次为:79.54,26.51,21.21,17.17 mg/kg。
2.2.2 凉山不同植烟土壤类型速效磷在不同土层中的分布特征 由图3可知,不同植烟土壤类型各土层深度的速效磷分布差异明显,0~20 cm土层水稻土速效磷含量最高,冲积土次之,其他土壤类型含量均较少;20~40 cm土层水稻土与冲积土速效磷含量则显著降低,且与同层其他土壤类型速效磷含量相当;40~80,>80 cm土层除紫色土速效磷含量呈明显增大趋势外,其余5种土壤类型速效磷含量无明显变化。
按照植烟土壤各土层深度速效磷含量可以将不同土壤类型分为3大类(图4),即第Ⅰ类为紫色土,第Ⅱ类为红壤、黄壤、黄棕壤、冲积土,第Ⅲ类为水稻土。第Ⅰ类、第Ⅱ类、第Ⅲ类速效磷土壤表层至底层各层次的含量依次为:3.00,4.00,13.90,10.00 mg/kg;5.50,3.00,2.25,1.50 mg/kg;21.00,3.00,2.00,3.00 mg/kg。
2.2.3 凉山不同植烟土壤类型下速效钾在不同土层中的分布特征 由图5可知,除红壤、黄壤、冲积土的速效钾含量在各土层中呈“S型”变化趋势(先下降再上升后下降)外,其余土壤类型速效钾含量均随着土层深度的增加呈现先大幅降低后小幅升高的趋势。
按照植烟土壤各土层深度速效钾含量可以将不同土壤类型分为3大类(图6),即第Ⅰ类为紫色土、黄壤、黄棕壤、冲积土,第Ⅱ类为水稻土,第Ⅲ类为红壤。第Ⅰ类、第Ⅱ类、第Ⅲ类速效钾土壤表层至底层各层次含量依次为:131.50,64.25,54.00,63.75mg/kg;60.00,28.00,28.00,40.00mg/kg;205.00,90.00,104.00,60.00 mg/kg。
3 结论与讨论
由于受到自然因素和人为因素的双重影响,凉山烟区不同植烟土壤类型间土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量在土壤中的分布特征均存在明显差异。具体表现为:(1)表层土壤受到成土因素及人类农业活动的影响,土壤养分变异度较大;随着土层深度的增加,外界条件影响减弱,土层养分含量变异度逐渐减小;>80 cm土层养分含量变异度较40~80 cm土层稍有增大趋势,这可能是由于受到成土母质的影响。(2)碱解氮含量随着土层深度的增加均呈下降趋势;速效磷在土壤不同层次间无明显规律,紫色土速效磷在40~80 cm有明显升高趋势,且明显高于其他土壤类型,与吕家珑等[7]研究结果不一致,这可能与其研究的土壤类型不同有关;红壤、黄壤、冲积土的速效钾含量在各土层中呈“S型”变化趋势(先下降再上升后下降),这与解迎革等[8]的研究结论相近。(3)凉山烟区主要植烟土壤类型20~40 cm土层养分含量普遍偏低。
不同土壤类型间的聚类分析表明,碱解氮低的土壤有利于烟叶生产过程中的氮素调控,碱解氮为65 mg/kg左右对于烟叶生产相对适宜[9]。紫色土、水稻土、红壤和黄棕壤0~40 cm土层的碱解氮含量均高于75 mg/kg,黄壤和冲积土0~20 cm土层碱解氮含量为79.54 mg/kg,而20~40 cm土层的碱解氮含量低至26.51 mg/kg,因此,烟叶生产中应合理调控氮肥的施用。速效磷在0~20 cm土层中,水稻土含量偏高,冲积土含量适中,其余土壤类型含量均偏低;20~40 cm土层中,6种土壤类型含量均小于10 mg/kg,属缺磷类型[10]。总之,凉山州6种土壤类型速效磷含量均较低,生产中应适量增施磷肥,以满足烟株对磷素的正常需求。紫色土、黄壤、黄棕壤、冲积土各层次速效钾含量均小于100 mg/kg,属于缺钾土壤类型;水稻土各层次速效钾含量均小于80 mg/kg,属于极度缺钾类型[10];红壤表层土速效钾含量大于150 mg/kg,为植烟适宜速效钾范围。因此,除红壤外,其余土壤类型在生产中均应增施钾肥。
总体来看,凉山烟区20~40 cm土层土壤养分含量偏低。烟叶生产中应高起垄,深移栽,同时注意培植绿肥,深耕翻掩,合理施肥,以提高土壤熟化程度及肥力水平,为烟叶生长发育提供良好的肥力基础。
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