土壤pH值与养分变化规律和烟株吸氮、钾的相关性研究

余垚颖，王明富*，顾会战，郭应菊，喻　晓，张启莉

(1.四川省农业科学院植物保护研究所 ， 四川 成都 610066 ； 2.四川省烟草公司广元市公司 ，四川 广元 628000)



土壤pH值与养分变化规律和烟株吸氮、钾的相关性研究

余垚颖1，王明富1*，顾会战2，郭应菊1，喻晓2，张启莉2

(1.四川省农业科学院植物保护研究所 ， 四川 成都 610066 ； 2.四川省烟草公司广元市公司 ，四川 广元 628000)

为了明确土壤pH值与土壤养分变化及烟株吸N、K的相关性。通过盆栽试验，对不同pH值条件下，不同时期土壤中碱解氮、速效钾、有效磷含量和烟叶干物质积累量及烘烤后烟叶吸N、K量进行分析，结果表明：土壤pH值与土壤中碱解氮呈极显著负相关，相关系数-0.95**；土壤pH值与全钾和钙呈显著正相关，相关系数分别为0.83*和0.87*；土壤pH值过高或过低都不利于烟叶干物质积累和烟叶对钾素的吸收，其中以pH 6.34处理，烟苗移栽90d时，土壤中有效养分含量最低，烘烤后烟叶干重最大，吸钾量最高，吸氮量适中，K/N最高，烟叶内在质量最好。

pH值；K/N；碱解氮；速效钾

土壤酸碱度是土壤肥力的重要指标，常用pH值表示。在土壤-植物系统中，土壤pH不仅影响土壤中各种元素的存在形态及有效性[1-3]，也影响作物生长和土壤中微生物的种群和活性[4]。烤烟在pH3.5～9.0均能正常生长，但土壤pH过低或过高都不利于烤烟的产量增加和内在品质提升。大量研究表明：最适烤烟生长的土壤pH为5.5～6.5[5,6]。关于土壤pH与土壤养分及烟叶品质之间的关系，前人已有一些研究[7,8]，但尚未见不同土壤pH值条件下，土壤N、P、K有效养分变化规律的综合报道。本研究通过检测分析不同pH值条件下，不同时期土壤N、P、K有效养分的含量及烟株吸N、K量，明确土壤pH值与土壤养分的相关性，初步了解土壤pH值和土壤有效养分的变化规律，从而为土

壤改良和平衡施肥提供参考依据。

1　材料与方法

1.1试验材料

供试土壤采集于广元市植烟区，采集时间为烟草未施底肥前，并避开雨季。同一田块内采用5点取样法，取耕层 0～40cm 的土壤，每点取25kg左右，同一田块取样后进行充分混合、编号、测pH值、备用，共计采集55个田块。土壤采集结束后，将pH<5.5、pH6.0～7.0、pH7.0～7.4、pH7.4～7.8和pH>7.8的土壤分别混成一个处理，每个处理经充分混合后，测其pH值和土壤基本指标(表1)。供试品种为云烟87。

1.2试验方法

表1　不同处理pH值

试验于2012年在四川省广元市烟叶生产基地采用盆栽露天栽培方法进行，并按烤烟规范化栽培方法进行肥水管理(即烟苗移栽时，基施30g/株烟草专用复合肥+80g/株商品有机肥+5g/株微肥；培土时，追施10g/株硫酸钾+10g/株烟草专用复合肥+和15g/株硝酸钾，所有处理施肥和灌溉完全一致)，盆钵上口径45cm，下口径40cm，高度45cm，每盆装处理土壤18kg。试验共设5个处理(C1：pH4.79；C2：pH6.34；C3：pH7.09；C4：pH7.44；C5：pH7.85)，每个处理20盆，复重3次，共计300盆。在烟苗移栽前、移栽45d和移栽90d时，对每个重复进行土壤样品采集，每个重复每次取3盆土壤混成一个样品(采集10～20 cm的土壤)，共取45个样品。在烟苗移栽前、移栽45d、移栽90d和烘烤结束时，对每个重复进行烟株样品采集，每个重复每次取3株，共取180个样品。

1.3指标测定与方法

测定的土壤养分指标包括： pH 值、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾等，各养分指标的具体测定方法参见文献[9]。

测定烟株指标包括：烟叶干重及烘烤后烟叶的全钾和全氮含量标测。

1.4数据处理

采用EXCEL和SPSS软件对数据进行分析。

2　结果与分析

2.1土壤pH值与土壤养分的相关性分析

对烟苗移栽前的土壤pH值与土壤养分进行相关性分析，从表2可知：土壤中的碱解氮与土壤pH值呈极显著负相关，相关系数-0.95**；全钾和钙与pH值呈显著正相关，相关系数分别为0.83*和0.87*；速效钾、有效磷、全氮、全磷、镁与pH值的相关性不显著；全钾与速效钾、全氮与碱解氮和全磷与有效磷相关性不显著。

表2　土壤pH值与土壤养分的相关性分析

注：*、**分别表示显著水平达到P<0.05和P<0.01

2.2土壤pH值的变化规律

对不同处理不同时期的土壤pH值进行分析，结果表明：0～90d时，C1和C3处理土壤pH值呈上升趋势，其最高值分别为5.44和7.23；C2处理土壤pH值略有下降，其范围6.25～6.34；C4和C5处理土壤pH值呈先降后升趋势，其90d时值分别为7.51和7.87(图1)。由此表明：0～90d内，仅有C2处理土壤pH值在5.5 ～ 6.5之间，最有利于烟株生长发育。

图1　土壤pH值变化

2.3土壤pH值与土壤养分的变化规律

烟苗移栽0d～90d内，不同处理土壤有效养分变化：碱解氮，除C2处理外，其余处理烟苗移栽90d时土壤中碱解氮含量均高于烟苗移栽前(图2)；速效钾，烟苗移栽90d时，除C2处理土壤中速效钾含量接近烟苗移栽时外，其余处理均高于400mg/kg(图3)；有效磷无明显变化规律(图4)。由此表明：pH 6.34处理，90d时，土壤中碱解氮和速效钾均远低于其它处理，因此最有利于烟株对养分吸收，而不像其它处理，养分被滞留于土壤中或淋失。

图2　 土壤碱解氮含量变化

图3　 土壤速效钾含量变化

2.4土壤pH值与烤烟干物质积累

烟苗移栽后，所有处理干物质积累的高峰期均为45～90d；90d至烘烤结束期间，除C2处理叶干物质积累量有明显提高外，其余处理上升幅度不明显；烟苗移栽45d和烘烤后，C2处理叶干重显著高于其它处理(表2)。综上可知：pH 6.34处理，最有利于烟叶干物质的积累。

图4　 土壤速效磷含量变化

表2　烟叶干物质变化

注：不同字母表示同一时期处理间差异达到5%显著水平。

2.5土壤pH值与烤烟氮钾吸收分析

烟叶烘烤结束后，对不同处理间烤烟的氮钾吸收量进行多重比较，结果表明：C3和C4处理吸氮量显著高于其它处理，且C3与C4之间差异不显著；C2处理吸钾量显著高于其它处理，其值为1.47；不同处理间K/N比：C2>C1>C3>C5>C4(表3)。综上分析可知： pH 6.34处理吸钾量高，吸氮量适中，其K/N比最高，最有利于烤烟内在品质形成，这与土壤养分变化规律相吻合。

表3　烤烟氮钾吸收量多重比较

注：不同字母表示同一时期处理间差异达到5%显著水平。

3　 讨论

目前，许多学者对土壤pH值与土壤养分进行了大量研究，如王晖等对攀西烟区紫色土pH值与土壤养分进行相关性分析证明，土壤pH值与土壤中部分养分相关性显著[10]；林毅等对三明烟区土壤pH值与土壤养分进行相关性分析也表明土壤pH值与土壤中部分养分有极显著相关性[2]；陈朝阳对南平市植烟土壤pH状况与土壤有效养分的分析也表明土壤pH值与土壤中部分养分相关性显著[11]。本文对土壤pH值与土壤N、P、K等有效养分的含量进行相关性分析，结果表明：土壤中的碱解氮与土壤pH值呈极显著负相关，相关系数-0.95**，这可能因为土壤中氮素含量与pH值和有机质含量密切相关，随着pH值升高，有机质含量降低导致氮素含量不高[12]；全钾和钙与pH值呈显著正相关，相关系数分别为0.83*和0.87*。

烤烟在土壤pH值3.5～9.0范围内均能生长。世界各国研究表明，土壤 pH 值为 5.5 ～ 6.5时最适宜烤烟生长[13,14]，土壤钾素有效性最好[15,16]。本文对不同pH值处理，不同时期土壤中有效养分含量、烟叶干物质积累和烟叶吸氮、钾量进行分析表明：pH 6.34处理，烟苗移栽90d时，土壤中有效养分含量最低；烘烤后，烟叶干重最大，烟叶吸钾量最高，吸氮量适中，K/N最高，烟叶产质量最好，这与前人研究土壤 pH 值为 5.5～6.5时最适宜烤烟生长结果基本一致。同时也表明土壤pH值过高或过低都不利于烟株对土壤中有效养分吸收，使得养分被滞留于土壤中或淋失，造成生产成本增加；移栽90d后土壤中碱解氮和速效钾含量过高，这可能与土壤pH值过高使土壤中钙离子活性增强，在烟株生长时与钾离子竞争通道[17]，造成烟株吸钾量过低，K/N不高，影响烟叶品质和产量。

在烤烟生产中，除了根据不同生态条件和烤烟需肥特点，合理分配氮钾养分外，还应加强单元栽培基地建设，通过土壤有效养分和pH值的测定，分类建档，制定不同类型的植烟土壤改良措施和科学施肥体系，提高烤烟产量和质量，促进烤烟栽培可持续发展。

[1] 许自成，王林，肖汉乾. 湖南烟区土壤 pH 分布特点及其与土壤养分的关系[J]. 中国生态农业学报, 2008,16(4):830-834.

[2] 林毅，梁颁捷，朱其清. 三明烟区土壤 pH 值与土壤有效养分的相关性[J]. 烟草科技, 2003(6):35-37.

[3] 鲁如坤. 土壤-植物营养学原理与施肥[M]. 北京: 化学工业出版社,1998.

[4] 崔喜艳，史岩玲，赵 艳，等. 土壤 pH 值对烤烟叶片光合特性和烟碱含量的影响[J]. 吉林农业大学学报, 2000(1):12-16.

[5] 唐莉娜，熊德中. 土壤酸度的调节对烤烟根系生长与烟叶化学成分含量的影响[J]. 中国生态农业学报,2002,10(4):65-67.

[6] 王东胜,刘贯山,李章海. 烟草栽培学[M]. 北京:中国科学技术出版社,2002.

[7] 邵 丽，周冀衡，陶文芳,等. 植烟土壤pH值与土壤养分的相关性研究[J]. 湖南农业科学, 2012(03):52-53.

[8] 陈朝阳，吴 平，陈星峰，等. 南平市植烟土壤氮、磷、钾养分状况与演变趋势[J]. 中国烟草学报,2002,8(4):14-20.

[9] 鲍士旦. 土壤农化分析3版[M]. 北京:中国农业出版社,2000.

[10] 王 晖，邢小军，许自成. 攀西烟区紫色土pH值与土壤养分的相关分析[J]. 中国土壤与肥料,2007(6):19-22.

[11] 陈朝阳. 南平市植烟土壤pH状况及其与土壤有效养分的关系[J]. 中国农学通报,2011,27(05):149-153

[12] 王龙，叶协锋，张梦楚，等. 植烟土壤pH值与土壤养分的相关及通径分析[J]. 江苏农业科学,2013,41(1):359-386.

[13] 陈建军，陈建勋，吕永华. 根际 pH 值对烟草无机营养的影响[J]. 植物生理学通讯,1996, 32(5): 341-344.

[14] 宋文峰，刘国顺，罗定棋,等. 泸州烟区土壤pH分布特点及其与土壤养分关系[J]. 江西农业学报, 2013, 45(1): 46-51.

[15] 黎成厚,刘元生,何腾兵,等. 土壤质地等对烤烟生长及钾素营养的影响[J]. 山地农业生物学报,1999,18(4):203-208.

[16] 符云鹏，王小翠, 陈 雪，等. 毕节烟区土壤 pH 值分布状况及与土壤养分的关系[J]. 土壤, 2013, 45(1): 46-51.

[17] 余垚颖，王明富，顾会战，等. 广元植烟土壤养分空间分布特征研究[J]. 中国农学通报,2015,31(12):252-256.

2016-7-11

四川省烟草专卖局攻关项目[川烟科(2009)2号]

余垚颖(1985-)，女，硕士，主要从事植物病害及作物专用配方肥研究，E-mail:kellyyyzsj@163.com。*通讯作者。