江永县植烟土壤有效锌含量分布及其影响因素

杨 苏,戴林建,周 田,邓 杰

(湖南农业大学 农学院,湖南 长沙 410128)



江永县植烟土壤有效锌含量分布及其影响因素

杨 苏,戴林建*,周 田,邓 杰

(湖南农业大学 农学院,湖南 长沙 410128)

采集江永县5个乡镇植烟土壤样品104个,统计分析了江永植烟土壤有效锌含量的分布规律，及其在各种地形间、不同土壤pH间、不同土壤有机质含量间的差异。结果表明:江永植烟土壤有效锌含量均值为1.78mg/kg，变幅为0.27～9.41mg/kg,变异系数为74.72%,其中土壤样本有效锌含量低于适宜范围的比例达到17.86%；不同地形土壤有效锌含量表现出平原>盆地>丘陵的趋势；土壤有效锌含量随土壤pH值的升高呈先降低后升高的趋势；植烟土壤有机质含量对有效锌含量有正向促进作用。

江永县；植烟土壤;有效锌;地形;pH值;有机质

江永县地处湖南省南部,区内地形以山地丘陵为主,属喀斯特地貌。位于东经110°32′～110°56′、北纬24°55′～25°28′之间,属亚热带季风性湿润气候区,区域内气候、地理环境优势十分显著。这一地带与世界顶级烟叶生产地的海拔、纬度、气候环境十分相似,目前是全国少有的几个优质烟叶生产基地之一[1]。烟株的正常生长离不开锌元素,锌对烟株的生长发育有着重要的作用,同时锌元素也是烟叶产量、质量形成的一个重要影响因素。锌主要以二价阳离子Zn2+的形式被植株吸收,参与生长素、蛋白质的合成,同时还是烟株体内多种酶的组成成分[2]。当植烟土壤有效锌含量缺乏时,烟株会因吸收不到有效的锌元素而生育迟缓,植株小,节间短,叶片小,顶叶簇生,下部叶产生大量坏死斑而脱落[3-4]；而土壤有效锌含量过高会导致烟株的根系生长受阻,妨碍烟株吸收营养元素[5]。近年来,关于土壤锌元素的迁移、积累以及大烟区植烟土壤中微量元素含量的研究[6-10]较多,有关微量营养元素对烟株生长发育的影响也有不少报道[11-12]。但针对特色县级优质烟区植烟土壤锌元素含量及其影响因素的相关研究报道较少。鉴于此,本文在研究江永县植烟土壤锌元素含量分布状况的基础上,分析了土壤地形、pH值、有机质含量对土壤锌元素含量的影响，以期明确江永县植烟土壤有效锌含量的分布规律及其影响因素,为优化当地烟草专用肥料配方、改良植烟土壤、提高烟叶的可用性提供一定的理论依据。

1　材料和方法

1.1样品采集

于2013年在江永县5个乡(镇)51个村共采集有代表性的植烟耕作层土样104个(城关21个、松柏17个、桃川22个、夏层铺24个、允山20个)。在土样采集时用GPS确定采集点的地理坐标和海拔高度,每10hm2左右烟草种植面积采集1个土样,采用5点法取样,混合制成1个0.5kg左右的土样,对各点所采集土壤样本分别登记编号并带回实验室。

1.2土壤锌含量的测定

测定方法参照参考文献[13],采用玻璃电极法测定植烟土壤的pH值,采用重铬酸钾氧化法测定土壤的有机质含量,采用盐酸浸提-原子吸收分光光度法测定土壤的有效锌含量。

1.3土壤锌含量的分级与统计分析

在综合分析湖南烟区植烟土壤养分含量相关研究结果的基础上,以提高烟叶可用性为目标,以植烟土壤有效锌含量分布为核心,参照罗建新等[14]建立的湖南省植烟土壤养分丰缺状况分级体系,将植烟土壤有效锌含量分为缺乏(<0.50mg/kg)、偏低(0.50～1.00mg/kg)、适宜(1.00～2.00mg/kg)、偏高(2.00～4.00mg/kg)、丰富(>4.00mg/kg)5 级。对原始试验数据采用EXCEL2007、SPSS17.0进行统计分析。

2　结果与分析

2.1江永植烟土壤有效锌含量的总体分布特征

由表1可以看出：江永植烟土壤有效锌含量适中,均值为1.78mg/kg，变幅为0.27～9.41mg/kg,变异系数达到74.72%,为中等强度变异;江永植烟土壤有效锌含量“缺乏”、“偏低”的样本分别占总样本的4.76%、13.10%;有59.52%的土壤样本处于适宜范围内;“偏高”、“丰富”的土壤样本分别占16.67%、5.95%。

在5个产烟乡(镇)中，植烟土壤有效锌含量以桃川最高(2.97mg/kg),允山最低(仅有1.20mg/kg);桃川、松柏植烟土壤的有效锌含量稍微偏高;其余乡镇的含量均处于适宜水平。方差分析结果表明,江永植烟土壤有效锌含量在不同乡镇之间的差异达到了显著水平(F=4.137,sig=0.04)。使用Duncan’smultiplerangetest法比较分析结果表明：桃川植烟土壤有效锌含量显著高于其它乡镇的；城关、松柏、夏层铺、允山4个乡镇之间植烟土壤有效锌含量没有显著性差异。

江永县各产烟乡镇土壤有效锌含量的变异系数表现为城关<允山<松柏<桃川<夏层铺,最高的为夏层铺(112.18%),最低的为城关(30.18%)。各乡镇植烟土壤有效锌含量处在适宜值范围内的样本比例差异比较大,最高的为城关(81.82%),最低的为桃川(25.00%)。

表1　江永植烟土壤有效锌含量及其分布

注:表中同列数据后不同字母表示处理间差异达到0.05显著水平。下同。

2.2不同植烟地形土壤有效锌含量的变化

分别统计分析了江永县主要植烟地形(丘陵、盆地、平原)土壤有效锌含量的均值及其分布比例,结果见表2。由表2可知：3种地形土壤有效锌含量均值在1.58～2.01mg/kg范围内，表现为平原>盆地>丘陵。方差分析结果显示,各种地形之间土壤有效锌平均含量差异不显著。丘陵、盆地、平原3种地形土壤有效锌含量的变异系数分别为68.35%、45.83%、84.08%,属中等强度变异。

丘陵、盆地、平原土壤有效锌含量处在适宜范围内的样本比例分别为62.16%、80.00%、50.00%。其中丘陵、平原分别有21.62%、18.75%土壤样本的有效锌含量处于“缺乏”或“偏低”范围内,而盆地只有6.67%土壤样本的有效锌含量处于“偏低”范围内。

表2　江永不同植烟地形土壤有效锌含量及其分布

2.3不同pH值植烟土壤有效锌含量的变化

将所采集的土壤样本按pH值分为<6.5、[6.5,7.0)、[7.0,7.5)、[7.5,8.0)、≥8.0五个等级,统计分析各组别土壤有效锌的含量均值及其分布比例。从表3可以看出,5个pH等级土壤有效锌含量平均值为0.99～2.35mg/kg,以pH值≥8.0组的土壤有效锌含量最高，达到2.35mg/kg。方差分析结果表明：pH≥8.0组土壤有效锌含量显著高于[6.5,7.0)、[7.0,7.5)两组的；其余各组之间土壤有效锌含量没有显著性差异。

在5个pH组中，以[7.5,8.0)组土壤有效锌含量的变异系数最大，为97.19%；其余各组土壤有效锌含量的变异系数为25.21%～63.64%,为中等强度变异。5个组别土壤有效锌含量处于适宜范围内的样本比例为50.00%～75.00%，以[6.5,7.0)组最高,以[7.0,7.5)组最低。

表3　江永不同pH值植烟土壤有效锌含量及其分布

2.4不同有机质含量植烟土壤有效锌含量的变化

将采集土样按不同有机质含量分为<20、[20,30)、[30,40)、[40,50)、[50,60)、≥60g/kg六个组别,统计分析各组别土壤有效锌的含量均值及其分布比例,结果见表4。土壤有效锌含量以有机质≥60g/kg组最高,达到3.78mg/kg;以<20g/kg组最低,仅有0.99mg/kg。方差分析结果表明,在不同有机质含量组间土壤有效锌含量差异极显著(F=5.108,sig=0.000),说明江永植烟土壤有机质含量对土壤有效锌含量有促进作用(回归方程为：有效锌含量=0.05×有机质含量+0.085, R2=0.224**)。

在6个有机质含量组中，土壤有效锌含量的变异系数以[30,40)g/kg组最大，为92.42%；以[20,30)g/kg组最小，仅为27.69%。各组别土壤有效锌含量处于适宜范围的样本比例以[30,40)g/kg组最高，达69.57%。

表4　江永不同有机质含量植烟土壤有效锌含量及其分布

3　讨论

科学合理的施肥方案是建立在土壤养分诊断的基础之上的。廖伟等[15]经过盆栽试验得出土壤有效锌含量的临界值为1.70～1.90mg/kg,当低于此临界值时要考虑补施锌肥。湖南江永植烟土壤有效锌含量从总体上看适中,全县平均值为1.78mg/kg,但分布不均衡,变幅跨度较大,所测土壤样本的有效锌含量最高值达到9.41mg/kg,最低值仅有0.27mg/kg,变异系数为74.72%,属中等强度变异；江永5个植烟乡镇土壤有效锌平均含量为1.20～2.97mg/kg,含量最为丰富的为桃川,最低的为允山。从平均值来看，江永植烟土壤有效锌并不缺乏,但有17.86%的土壤样本有效锌含量处于“缺乏”或“偏低”水平,主要集中在夏层铺、允山两个乡镇,所以夏层铺、允山两个植烟乡镇要适当补施锌肥,可以在局部地区采用叶面喷施锌溶液或者在基肥中添加少量的硫酸锌,同时也要注意控制铜肥、钙肥[16-17]的施用,以免影响烟株对锌元素的吸收。桃川应当适量控制土壤有效锌的含量,可以通过撒施适量的石灰来限制烟株对锌的吸收,避免烟叶因锌元素含量过高而受毒害。

江永3种主要地形植烟土壤有效锌含量表现为平原>盆地>丘陵,不同地形间土壤有效锌含量差异不显著。由于江永四面环山,区域内矿化物、岩石含量丰富,而土壤锌的主要来源为矿物、岩石的风化[18],不同地形的土质结构都以矿化物及岩石为主,所以江永不同地形植烟土壤有效锌含量都较为适宜。土壤有效锌的另一主要来源为化学肥料的施用[18],平原土壤有效锌含量稍高于盆地与丘陵土壤的,这可能由于平原地带种植水稻、芋头等作物,施用氮肥过多,土壤氮含量充足,而氮源对土壤有效锌有直接的促进作用[19]。

本研究结果显示：当pH<7.5时土壤有效锌含量随pH值的升高而降低；当pH≥7.5时土壤有效锌含量随pH值的升高而升高。这与石中山等[20]的研究结果一致。而Meers等[21]研究提出pH值与土壤锌含量呈极显著负相关。本文研究结果与此不一致,可能是由前茬作物不同、不同区域土壤类型及相关养分含量不同导致。另外，本研究得出土壤有效锌的含量随着有机质含量的增加而提高，这与前人的研究结果相同。

4　结论

江永植烟土壤有效锌平均含量较为丰富,但分布不均衡,各植烟乡镇土壤有效锌含量均值为1.20～2.97mg/kg,桃川植烟土壤有效锌含量显著高于其余各乡镇的。江永各地形植烟土壤有效锌含量为1.58～2.01mg/kg,表现为平原>盆地>丘陵,但3种地形之间土壤有效锌含量没有呈现显著性差异。5个pH组土壤有效锌含量为0.99～2.35mg/kg,pH≥8.0组土壤有效锌含量显著高于其余4组的,土壤有效锌含量有随pH升高而先降低后升高的趋势。土壤有机质含量对植烟土壤有效锌含量影响较大,有促进作用，6个不同有机质含量组土壤有效锌含量为0.99～3.78mg/kg,不同有机质含量组间土壤有效锌含量差异达极显著水平。

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(责任编辑:黄荣华)

DistributionofEffectiveZincContentinTobacco-plantingSoilofJiangyongCountyandItsInfluencingFactors

YANGSu,DAILin-jian*,ZHOUTian,DENGJie

(CollegeofAgronomy,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China)

Inthispaper, 104tobacco-plantingsoilsampleswerecollectedfrom5townshipsofJiangyongcounty,thedistributionregularitiesofeffectivezinccontentintobacco-plantingsoilofJiangyongcountywerestatisticallyanalyzed,andthedifferencesineffectivezinccontentamongsoilswithvariousterrains,pH-valuesororganicmattercontentswerestudied.Theresultsshowedthat:theeffectivezinccontentintobacco-plantingsoilofJiangyongcountyrangedfrom0.27mg/kgto9.41mg/kg,itsaveragevaluewas1.78mg/kg,anditsvariationcoefficientwas74.72%;theproportionofsoilsampleswhoseeffectivezinccontentwasbelowtheappropriatevaluereached17.86%;thecontentofeffectivezincinthesoilofdifferentterrainsrevealedthetrendofplain>basin>hill;thesoileffectivezinccontentdecreasedfirstlyandthenincreasedalongwiththerisingofsoilpH-value;theorganicmattercontentintobacco-plantingsoilhadapositivepromotiveeffectonthesoileffectivezinccontent.

Jiangyongcounty;Tobacco-plantingsoil;Effectivezinc;Terrain;pH-value;Organicmatter

2016-01-19

湖南中烟有限责任公司科研项目“湖南烟区提高烟叶可用性综合技术集成与推广”(YC14014)。

杨苏(1991─),男,江西新余人,硕士研究生,从事烟草栽培生理研究工作。*通讯作者:戴林建。

S153.61

A

1001-8581(2016)08-0032-04