龙山植烟土壤有机质分布特征及其与主要养分的关系

郑福维，米楚阳，刘文星，滕羿和

（1.湘西州气象局，湖南 吉首 416000；2.吉首市气象局，湖南 吉首 416000）

龙山植烟土壤有机质分布特征及其与主要养分的关系

郑福维1，米楚阳2，刘文星1，滕羿和1

（1.湘西州气象局，湖南 吉首 416000；2.吉首市气象局，湖南 吉首 416000）

为了探明龙山植烟土壤有机质分布及其对主要养分的影响，2014年对龙山县300个土壤样品有机质含量及土壤主要有效养分含量进行检测。结果表明：龙山植烟土壤有机质平均为27.15 g/kg，仍有39.00%的植烟土壤有机质含量偏低；龙山不同母质植烟土壤有机质含量由高到低依次为：洪积物（38.33 g/kg）＞残积物（27.71 g/kg）＞坡积物（26.96 g/kg）；龙山植烟土壤有机质含量随海拔升高有机质呈先上升后趋于稳定的趋势，海拔837 m是土壤有机质含量的重要拐点；植烟土壤主要养分与有机质含量均呈极显著正相关关系，土壤有机质对主要养分含量的影响在23.00和29.00 g/kg附近有2个极显著的拐点。

植烟土壤；有机质；关系；龙山

土壤是优质烟叶生产的重要基础之一，它对于烟叶品质的影响仅次于品种和气候[1-2]，土壤有机质含量在植烟土壤评价体系中所占权重为0.207 5，仅次于土壤质地和土层厚度[3]。土壤有机质含量会影响烟叶的产量和质量，有机质含量高的土壤所产烟叶其香气物质总量显著高于有机质含量低的土壤所产烟叶，且表现为香气物质总量与土壤有机质含量呈正相关关系[4-5]。只有准确掌握有机质的分布特点及其与土壤养分的关系，才可以为植烟土壤有机物料投入和烤烟养分管理提供理论依据。鉴于此，选择湖南省龙山县为研究区，以全市高密度采样点为基础，研究土壤有机质的分布特征，为龙山烟区的有机物料施用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 区域自然概况

龙山县位于湘西州西北部，地处武陵山脉腹地，地理坐标为东经109°13′～109°46′、北纬28°46′～29°38′，平均海拔472 m，多年平均气温15.8℃，属于亚热带大陆性湿润季风气候区，夏季温暖湿润，降水丰沛，冬季较寒冷，气温较低，降水较少，山地立体气候明显。

1.2 样品采集和分析

2014年11～12月在龙山基本烟田采样土壤样品，选取667 m2以上的田块进行取样，用手持式GPS定位，记录田块中心的经纬度和高程，根据田块形状采用5点取样法或“W”形取样法进行取样，每个田块确保5点以上，取样深度0～20 cm，用四分法取大约1 kg土样带回实验室。土样登记编码后经风干、研磨及过筛后，进行土壤有机质、pH值、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾等指标的测定[6]。

植烟土壤有机质分级标准如下：＜15 g/kg极低，15～25 g/kg低，25～35 g/kg适宜，35～45 g/kg高，＞45 g/kg高。

2 结果与分析

2.1 土壤有机质分布状况

2.1.1 土壤有机质区间分布 丰富但不过多的有机质含量不仅适于烤烟生长，并且对烟叶品质也有一定的改善作用，有机质含量25～45 g/kg均适宜烤烟生长。龙山植烟土壤有机质含量均值为27.15 g/kg，变幅为7.03～58.9 g/kg，变异系数为29.82%，可见龙山烟区有机质含量总体上是适于优质烟叶生产的。由表1可知，有机质适宜烤烟生长的土壤样本百分比达到58.34%，其中最适宜烤烟生长的比例亦达46.67%；但仍有33.33%和5.67%的土壤样本有机质含量为低和极低水平。

表1 龙山植烟土壤有机质区间分布状况

2.1.2 不同成土母质有机质分布状况 龙山植烟土壤主要成土母质为洪积物、残积物和坡积物，其中坡积物占此次取样总数的76.00%，残积物占12.67%，洪积物占11.33%。有机质含量在洪积物与残积物、洪积物与坡积物间存在极显著差异（表2），由高到低依次为洪积物、残积物和坡积物，其中洪积物为略高于最适宜范围，坡积物和残积物处于最适宜范围的下限。

表2 龙山不同成土母质土壤有机质状况

2.1.3 土壤有机质随海拔高度的变化 龙山烟区在海拔400～1 400 m均有烤烟种植，土壤有机质与海拔的相关分析表明，土壤有机质含量与海拔呈极显著正相关关系（r=-0.329，P=0.000）。进一步采用决策树模型分析海拔高度对土壤有机质含量的影响（图1），结果表明，海拔对土壤有机质含量影响的拐点为837 m，该拐点将海拔划成2个分组：＞837 m和＜837 m，2组土壤有机质分别为23.705和29.445 g/kg，土壤有机质在海拔分组间差异达到极显著水平。等距离分组-回归分析（图2）结果显示：土壤有机质与海拔高度呈二次曲线关系（前半段），在400～500 m范围，植烟土壤有机质含量为21.65 g/kg；随海拔升高植烟土壤有机质含量呈先上升后趋于稳定的趋势，当海拔升至1 000～1 100 m时，植烟土壤有机质高达31.53 g/kg，这与高海拔区域温度较低，有机质腐解较慢有关。

图1 海拔高度对土壤有机质含量影响的决策树分析

图2 土壤有机质含量与海拔的回归分析

2.1.4 土地利用类型对土壤有机质的影响 龙山植烟土壤的利用类型为旱地和水田，其中旱地占88.67%，水田占11.33%。不同利用类型间土壤有机质含量差异达显著水平（表3），旱地有机质平均为27.54 g/kg，水田有机质含量为24.11 g/kg。

表3 龙山不同土地利用类型土壤有机质状况

2.2 土壤有机质与主要养分含量相关关系

由表4可知，龙山烟区土壤有机质含量与全氮、碱解氮、有效磷、速效钾均呈极显著正相关关系。进一步采用决策树模型分析土壤有机质含量对主要土壤养分指标的影响，结果表明，土壤有机质含量对全氮影响的拐点为26.70 g/kg，该拐点将有机质划成2个分组：＞26.70 g/kg和＜26.70 g/kg，2组土壤全氮含量分别为1.336和1.828 g/kg，土壤全氮在这2个分组间差异达到极显著水平（图3）；有机质对碱解氮影响的拐点为23.10和28.50 g/kg，2个拐点将有机质划成3个分组，3组土壤碱解氮含量分别为110.19、147.311和188.510 mg/kg，土壤碱解氮在这3个分组间差异达到极显著水平（图4）；有机质对有效磷影响的拐点为23.10和29.80 g/kg，2个拐点将有机质划成3个分组，3组土壤有效磷含量分别为30.646、53.402和78.810 mg/kg，土壤有效磷在这3个分组间差异达到极显著水平（图5）；有机质对速效钾影响的拐点为23.10和29.80 g/kg，2个拐点将有机质划成3个分组，3组土壤有效磷含量分别为173.228、244.987和295.521 mg/kg，土壤速效钾在这3个分组间差异达到极显著水平（图6）。说明有机质是土壤养分元素的重要来源，也与土壤有机质有保肥作用有关，因此在烤烟生产上要注重有机物料的投入，达到培肥土壤肥力的目的。

表4 有机质与主要土壤养分的相关分析

图3 有机质对全氮含量影响的决策树分析

图4 有机质对碱解氮含量影响的决策树分析

图5 有机质对有效磷含量影响的决策树分析

图6 有机质对速效钾含量影响的决策树分析

3 结论与讨论

龙山植烟土壤有机质平均 为27.15 g/kg，总体上属于适宜范围，适合优质烟叶生产。有机质含量低和极低的土壤样本比例分别为33.33%和5.67%。龙山植烟土壤成土母质主要为洪积物、残积物和坡积物，其有机质含量由高到低依次为：洪积物＞残积物＞坡积物，其中坡积物和残积物的有机质含量属于烤烟种植的最适宜范围，两者占总样本数的88.67%。龙山海拔4 00～1 400 m均有烤烟种植，且随海拔升高有机质呈先上升后趋于稳定的趋势。植烟土壤有机质在不同的土地利用类型上也存在显著差异，表现为旱地显著高于水田。植烟土壤主要养分与有机质含量均呈极显著正相关关系，土壤有机质对主要养分含量的影响都有明显的拐点，且不同养分指标的拐点较为一致。在烤烟生产上，针对不同成土母质、海拔高度、土地利用类型、对有机质进行分类管理，实现通过调控有机质含量调控植烟土壤肥力是可行的。

[1] 唐远驹. 试论特色烟叶的形成和开发[J]. 中国烟草科学，2004，25（1）：10-13.

[2] 李念胜. 土壤pH值与烤烟质量[J]. 中国烟草，1999，（2）：12-15.

[3] 王彦亭，谢剑平，李志宏. 中国烟草种植区划[M]. 北京：科学出版社，2010，55-57.

[4] 王小东，田晓莉，许自成，等. 不同土壤有机质水平对烤烟内在品质的影响[J]. 西北农业学报，2011，20（5）：99-105.

[5] 连培康，叶红朝，赵世民，等. 洛阳烟区土壤有机质状况及与烟叶中性致香物质的关系分析[J]. 江西农业学报，2015，27（3）：40-44.

[6] 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京：中国农业科技出版社，2000.

（责任编辑：夏亚男）

Distribution Characteristics of Soil Organic Matter and It’s Relationship with Major Nutrients in the Tobacco Growing Soils of Longshan

ZHENG Fu-wei1，MI Chu-yang2，LIU Wen-xing1，TENG Yi-he1

（1. Xiangxi Meteorological Bureau of Hunan Province, Jishou 416000, PRC; 2. Jishou Meteorological Bureau of Hunan Province, Jishou 416000, PRC）

In order to study the Longshan tobacco soil organic matter distribution and its influence on the main nutrient of Longshan County, the effects of soil organic matter content and soil available nutrient contents in 300 soil samples in 2014 were studied. The results showed that the soil organic matter content was 27.15 g/kg, and the organic matter content of 39% tobacco planting soil was still low; the Longshan different parent tobacco soil organic matter content from high to low: Proluvium (38.33 g/kg) ＞deluvium (27.71 g/kg) ＞eluvium (26.96 g/kg); the soil organic matter content of the Longshan tobacco planting soil increased with altitude rose, increased first and then tended to be stable. The altitude 837 m was an important turning point of soil organic matter content; there was a significant positive correlation between main soil nutrients and organic matter content in tobacco growing soils, and there were 2 significant turning points around 23.00 and 29.00 g/kg showed the effects of soil organic matter on the main nutrient content.

soil; organic matter; relationship; Longshan

S158；S572

A

1006-060X（2017）04-0064-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.004.018

2016-11-28

湖南省烟草公司项目（XX16-17Aa01）；湖南省烟草公司项目（2016-02）；湘西烤烟良好农业操作规范及推广应用研究（州烟司2012-37）

郑福维(1970-)，男，湖南龙山县人，气象工程师，主要研究公路交通专业气象预测预警。

滕羿和