文山烟区植烟土壤pH分布特点及其与主要养分的相关关系
2014-11-27周炼川徐天养张家征李鹏飞沈燕金陈庭慧
周炼川，徐天养，张家征，李鹏飞，沈燕金，陈庭慧
云南省烟草公司文山州公司 云南省文山市开化中路123号，663000
文山烟区植烟土壤pH分布特点及其与主要养分的相关关系
周炼川，徐天养，张家征，李鹏飞，沈燕金，陈庭慧
云南省烟草公司文山州公司 云南省文山市开化中路123号，663000
为查明文山州植烟土壤基本状况，提高烤烟施肥的科学性，对文山州2011年142套土样pH值及主要有效养分含量进行了分析，结果表明：（1）全州土壤pH平均值为6.23，总体适于烤烟种植。pH值处于最适区间5.5～6.5的土壤占样品总数的43.7%；（2）全州共有5种土壤类型，pH值平均值顺序依次为：红壤＜黄壤＜水稻土＜紫色土＜石灰土；（3）随着海拔升高，土壤pH值呈降低趋势；（4）土壤有机质、速效氮、速效磷及速效钾含量平均值均达到足量标准，适于烤烟种植，但分别有19.72%和16.68%的土壤缺磷和缺钾；（5）土壤pH值与速效氮含量呈显著负相关，与速效磷和速效钾含量则无显著相关性。有机质与速效氮和速效磷含量极显著相关，与速效钾含量显著相关。
文山；pH；主要养分；相关关系
文山州是云南省四大新烟区之一，也是全国大型烟区之一，年产优质烟叶7.5×107kg，目前全州烤烟生产正逐步从规模扩张型向质量效益型转变。土壤是烟叶生产的基础，植烟土壤养分供应状况直接影响烤烟生长和烟叶品质[1]，而土壤酸碱度是影响土壤养分有效性和转化的决定因素之一，对烤烟的产量和品质有着重要的影响[2-3]。土壤pH值过低或过高，常使土壤元素有效性发生变化，从而导致植株某些元素的失调[4]。关于土壤pH与土壤养分关系及其对烤烟化学成分的影响已有不少报道[5-8]，但文山州区域尺度内尚缺乏对土壤养分的深入研究。本试验以2011年全州土样采集为基础，分析了文山烟区植烟土壤pH值分布状况及其与主要养分关系，旨在为指导大田生产提供理论支撑。
1 材料与方法
1.1 样品采集
2011年烟地未施基肥前，在全州7个种烟县（市）54个种烟乡（镇）采集142套土样。采集地点代表性强并用GPS定位，取耕层0～20cm土壤样品，按S形均匀采8个点样，四分法缩小样品量并去掉杂质，每样保留0.50 kg，自然风干。从田间采来的土样经登记编号后进行预处理，经过风干、混匀、磨细、过筛、装瓶后备测定分析之用。
1.2 指标测定方法
土壤有机质含量采用重铬酸钾滴定法测定；pH值采用pH计法测定(m(水)：m(土)为2.5：1)；全氮含量采用半微量开氏法；全磷含量采用碳酸钠熔融法；全钾含量采用氢氧化钠熔融火焰光度法；速效氮含量采用碱解扩散法；速效磷含量采用碳酸氢钠浸提，钼锑抗比色法测定；速效钾含量采用醋酸铵浸提火焰光度法。各养分指标的具体测定方法参见文献[9]。
2 结果与分析
2.1 土壤pH区间分布状况
弱酸性及中性土壤均适于烤烟生长，最适宜pH值为5.5-6.5[10-12]。文山烟区土壤pH值处于4.68-8.01之间，平均值为6.23，变异系数为13.8%。可见，文山烟区土壤总体适宜优质烟叶生产。
土壤pH值分布状况见表1。从中可以看出，比较适于烤烟种植的土壤样品占总数的67.7%，最适于烤烟种植的土壤样品占总数的43.7%。此外，强酸性土壤及碱性土壤共占样品总数的32.3%，这主要与文山州较为多样的成土母质有关。
表1 文山烟区土壤pH区间分布状况Tab.1 Ph value range of soil in Wenshan tobacco-growing area
2.2 不同土壤类型pH值分布状况
文山州具有多种成土母质，导致土壤类型丰富多样。表2反映了不同土壤类型的pH值分布状况。可以看出，文山州植烟土壤类型共有5种，按其pH平均值顺序依次为：红壤＜黄壤＜水稻土＜紫色土＜石灰土。其中，红壤和黄壤共占样品总数的86.0%，且从平均值来看，两者均属烤烟种植最适宜类型。水稻土样品数远少于红壤和黄壤，但其变异系数却高于后两者，达到16.08%，表明其受人为活动影响（如耕作制度、水分管理等）更明显。
值得注意的是，文山州属滇东南典型喀斯特地貌，但由石灰岩发育而成的石灰土只占样品总数的7.0%，其pH平均值达7.75，这说明全州大部分植烟土壤母质为红色风化壳、各种岩石风化残积物及坡积物等。这一方面反映了成土因素的复杂性，另一方面也反映了植烟区域规划的科学性。
表2 文山烟区不同土壤类型pH值分布状况Tab.2 Ph values of different types of soil in Wenshan tobacco-growing area
2.3 土壤pH值随海拔高度的变化
文山植烟区域海拔高度范围为1150～1945 m。土壤pH值与海拔高度关系见图1。从中可以看出，在1100～1200 m内，土壤平均pH值为7.19，随着海拔升高，土壤pH值呈降低趋势。至1800～1900 m时，土壤pH平均值仅为4.75。这一方面是由于成土母质差异所导致，pH值较高的紫色土、水稻土及石灰土均分布在1500 m以下的低海拔地区，而高海拔地区土壤多为pH值较低的红壤或黄壤，另一方面可能是由于州内气候条件影响，高海拔区域土壤淋溶作用较强，且土壤中微生物活性较低，导致有机质分解不彻底，产生部分有机酸，使土壤pH值降低。
图1 文山烟区土壤pH值与海拔高度关系Fig.1 Correlation between pH value of soil and altitude
2.4 文山烟区土壤主要养分状况
文山烟区植烟土壤养分水平差异较大（见表3）。在分析的7个项目中，速效磷最大值与最小值之间相差近100倍。全钾的变异也较大，最大值达30.87 g·kg-1，最低值只有1.39 g·kg-1。总体来看，有机质和氮素变异系数较小，磷素和钾素变异系数普遍较大。
与烤烟生产直接相关的土壤养分指标是有机质、速效氮、速效磷和速效钾。根据前人研究结果[13]，结合文山州烤烟生产实际情况，制定了各元素丰缺标准（见表4）。
土壤有机质、速效氮、速效磷和速效钾平均含量 分 别 为 2.72%、116.75mg·kg-1、20.83 mg·kg-1和163.13 mg·kg-1，对照表4标准可以看出，四项指标总体均达到足量标准，适于烤烟生长。其中，有机质和速效氮分布状况较为类似，其欠缺比例均较低，分别仅为2.82%和3.52%。土壤速效磷含量变异较大，含量低于10mg·kg-1的土样比例达到19.72%，且缺磷土壤类型全为红壤或黄壤。在总体施肥水平相差不大的情况下，出现这种单点性缺磷现象的原因主要是由于成土母质及土壤理化性质所致。针对此类地块，可适当增施磷肥。同时，土壤中速效磷含量过高对烟株生长质量并不利，在含量较高地块可通过少施磷肥或优化轮作制度适当降低速效磷含量。钾素对烤烟生长及品质至关重要，全州仅19.72%土壤速效钾含量丰富或极丰富，缺钾土壤占12.68%，因此在烤烟生产中需因地制宜增施钾肥。
表3 文山烟区土壤主要养分状况Tab.3 Main nutrients of soil in Wenshan tobacco-growing area
表4 文山烟区土壤元素丰缺状况Tab.4 Soil elements in Wenshan tobacco-growing area
2.5 土壤pH值与主要养分含量相关关系
文山烟区土壤pH值及主要养分含量的相关系数见表5。从中可以看出，土壤pH值与速效氮含量呈显著负相关。这是由于在土壤酸性的作用下，有机质大量分解，转变为有效态的氮。pH值与速效磷和速效钾含量则无显著相关性。在文山植烟土壤总体偏酸性的情况下，磷素易被固定形成磷酸铁、铝，在大田生产中应注意通过施撒石灰来调节土壤酸碱度。文山地区砂质壤土较多，对钾素吸附能力较弱，易造成钾素流失，可通过喷施叶面肥或增施钾肥来满足烤烟生长钾素需要。此外还可以看出，有机质与速效氮及速效磷含量极显著相关，与速效钾含量显著相关，进一步验证了有机质是氮、磷、钾等各种养分的重要来源。因此，为达到绿色环保、控肥降本的目的，烤烟生产中需高度重视农家肥的作用。
表5 文山烟区土壤pH值与主要养分相关关系Tab.5 Correlation between soil pH values and main nutrients in Wenshan tobacco-growing area
3 结论
（1）文山烟区土壤pH值平均值为6.23，总体属弱酸性，适宜优质烟叶生产。强酸性土壤及碱性土壤共占样品总数的32.3%，这主要是由于成土母质不同导致。
（2）文山州植烟土壤类型共有5种，按其pH平均值顺序依次为：红壤＜黄壤＜水稻土＜紫色土＜石灰土。其中，红壤和黄壤均属烤烟种植最适宜土壤类型，两者共占样品总数的86.0%。
（3）文山植烟区域海拔高度范围为1150～1945m。随着海拔升高，土壤pH值呈降低趋势。
（4）土壤有机质、速效氮、速效磷和速效钾四项指标总体均达到足量标准。但磷素和钾素含量变异系数普遍较大，分别有19.72%和12.68% 土样缺磷和缺钾，在烤烟生产中需根据测土配方结果因地制宜制定施肥方案。
（5）土壤pH值与速效氮含量呈显著负相关，与速效磷和速效钾含量则无显著相关性。有机质与速效氮及速效磷含量极显著相关，与速效钾含量显著相关。
[1]刘国顺.烟草栽培学[M].北京:中国农业出版社,2003:58-64.
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[6]梁颁捷,朱其清.福建植烟土壤pH值与土壤有效养分的相关性[J].中国烟草科学,2001,22(1):25-27.
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Soil pH value distribution and its correlation with nutrients in Yunnan’s Wenshan tobacco growing area
ZHOU Lianchuan,XU Tianyang,ZHANG Jiazheng,LI Pengfei,SHEN Yanjin,CHEN Tinghui
Wenshan Municipal Tobacco Company,Wenshan 663000,Yunnan,China
Soil pH values and main nutrients in 142 samples collected from Wenshan tobacco growing areas were analyzed.Results showed that:(1) Soil pH values of Wenshan were generally suitable for tobacco cultivation,with average pH value of 6.23.About 43.7%of the soil were in the optimal zone，i.e.pH 5.5～6.5; (2) The average pH values of different soil types were in the following order:red soil＜yellow soil ＜paddy soil＜purple soil＜calcareous soil; (3) pH values decreased as altitude increased; (4) The average contents of soil organic matter (SOC),available nitrogen (N),available phosphorus (P) and available potassium (K) were suf ficient for tobacco growing.However,19.72% and 16.68% of the soil samples lacked available P and available K respectively; (5）Negative signi ficant correlation of soil pH value with available N was found.Highly signi ficant positive correlations were found between SOC and available N and P.Correlation between SOC and available P was also signi ficant.
Wenshan; pH; soil nutrients; correlation
10.3969/j.issn.1004-5708.2014.01.011
S572.061
A
1004-5708（2014）01-0061-04
中国烟草总公司云南省公司科技计划项目（2012YN15）
周炼川（1985—），男，硕士研究生，主要从事土壤肥料研究，Email：lianchuanzhou@163.com
徐天养（1981—），男，硕士研究生，主要从事烟草栽培研究，Email：wsycjsx@126.com
2013-06-03
