达州白肋烟区土壤pH值和养分空间分布状况研究

2017-06-19韩利红杨兴有

四川农业科技 2017年5期

关键词：植烟达州达州市

韩利红,杨兴有,魏淼

(1.四川省烟草公司达州市公司，四川达州 635000；2.四川省达州市达川区委办公室,四川达州 635000)

达州白肋烟区土壤pH值和养分空间分布状况研究

韩利红1,杨兴有1,魏淼2

(1.四川省烟草公司达州市公司，四川达州 635000；2.四川省达州市达川区委办公室,四川达州 635000)

为全面掌握达州白肋烟区土壤pH值和养分空间分布情况，为不同区域科学施肥提供合理化建议，本研究共采集了119个土样，分析测定了pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、水溶性氯、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌和有效硼等14个指标，采用ArcGIS软件弄清了各个指标的空间分布状况。结果表明：达州白肋烟区土壤pH整体表现适中偏酸；有机质含量总体适中偏低，全氮含量总体偏低，碱解氮、速效磷含量较为适宜，速效钾含量不足，交换性钙含量适宜，交换性镁普遍缺乏；水溶性氯、有效铜、铁、锰、含量较适宜，有效锌含量总体偏低，有效硼普遍缺乏。总体来说，达州市白肋烟区土壤养分特别是微量元素空间变异较大，施肥应根据不同区域土壤养分丰缺状况进行，注意“有机与无机相结合、稳氮、减磷、增钾”，大部分地区需要补充硼、镁、锌。

白肋烟；土壤养分；空间分布

达州市地处四川东北部，位于大巴山南麓，光照充足，雨水充沛，无霜期长，拥有适合优质白肋烟生长的生态条件和气候环境，也是我国白肋烟的主要产区[1-5]。达州地势北高南低，由东北向西南倾斜，地形复杂，地貌多样，在此基础上发育而成的土壤其土壤养分的空间变异性较大。近年来，烟农因缺乏科学的施肥指导，片面追求高产而大量施用肥料。如何根据不同区域土壤肥力状况进行平衡施肥，是当前烟草生产中急需解决的问题。目前，关于全国植烟土壤肥力状况和空间分布的研究已有报道[6-14]，但是关于达州白肋烟区这方面的研究还较少。本文通过对达州白肋烟烟区土壤养分空间分布状况研究，旨在为达州烟叶区域化平衡施肥提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

本研究根据达州白肋烟各植烟乡镇具体情况，选取土壤肥力和生产水平具有代表性的烟田，根据地形、地貌、土壤母质、土壤类型及植烟面积等进行土壤样点的布设，主要采集0～20cm耕层的土壤样品。采用“S”法或5点取样法在同一采样单元内取8～10个点的土样构成一个混合土样，共采集土样119个，样品覆盖了达州市白肋烟主要种植区。

1.2 土样测定方法及指标分级标准

土壤样品经过风干、磨细、过筛、混匀、装瓶后，进行土壤农化性质的分析测定，测定方法参见鲍士旦编著的《土壤农化分析》[15]。主要分析了pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、水溶性氯、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌和有效硼等14个指标。土壤肥力指标的分级标准主要参考烟草界和土壤肥料学界多年研究得出的经验分级及全国第二次土壤调查的分级标准[7]、[14-15]。

1.3 空间分布图的获取方法

根据采样时记录的经纬度坐标，运用ArcGIS技术将样点转化成具有明确空间位置分布的样点，然后在ArcGIS软件中运用地统计分析模块(Geostatistical Analyst)将采样点的土壤pH和养分数据进行克里格预测插值，从而获得达州市白肋烟烟区主要植烟区的土壤pH和养分空间分布图。

2 结果与分析

2.1 植烟土壤pH和养分总体特征

达州白肋烟烟区土壤pH值和养分含量情况见表1。

2.1.1 pH值土壤酸碱度(pH)是影响土壤物质转化、土壤肥力和植物营养元素的数量及有效性的重要因素之一。我国根据实际情况把pH值5.5～6.5的土壤作为烟草的最适宜范围。从表1可以看出，48.74%的土样pH值集中在适宜范围5.5～6.5之间，33.61%的土样pH小于5.5，中值为5.82，呈弱酸性，土壤pH值整体适中偏酸。

表1 达州白肋烟烟区土壤pH值及养分含量情况表

2.1.2 有机质土壤有机质对土壤水、肥、气、热等肥力因素的调节、土壤耕性和理化性状的改善具有重要作用。我国南方烟区植烟土壤有机质含量以15.0～30.0g/kg为宜。从表1可以看出，78.15%的土样有机质含量在适宜范围内，20.17%的土壤样品有机质含量小于15.0g/kg，平均含量为18.38g/kg。可见达州白肋烟烟区土壤的有机质含量整体较为适宜，局部地区偏低。

2.1.3 全氮和碱解氮氮素对烟草产量、品质影响最大，可直接影响烟叶内化学成分的积累。达州白肋烟区60.50%的土样全氮含量小于1.0g/kg，平均含量为0.95g/kg，表明该地区植烟土壤全氮含量偏低。一般认为土壤碱解氮含量在50～70mg/kg之间种植白肋烟较为适宜。全市24.37%的土样碱解氮含量处于适宜范围，63.03%的土样碱解氮含量大于70mg/kg，仅12.6%的土样低于50mg/kg，平均含量为82.26mg/kg，这说明该区土壤中的碱解氮不缺乏。

2.1.4 速效磷磷在烟株体内对能量代谢、碳水化合物代谢、氮代谢及物质运输等方面起重要作用。达州白肋烟区的速效磷平均含量为21.46mg/kg。土壤速效磷含量的最适范围为12～17mg/kg，10.09%的土壤样品在此范围内，31.09%的土样土壤速效磷含量低于12mg/kg，58.82%的土样土壤速效磷高于17mg/kg，表明该地区土壤速效磷含量整体较为丰富，局部地区含量偏低。

2.1.5 速效钾钾是品质元素和抗逆元素，它能影响烟草的生长发育、产量、品质以及卷烟制品的安全性。相关研究表明，要保证烟叶中钾的含量充足，收获后的土壤钾含量必须大于150mg/kg。如按大于150mg/kg为含钾较丰富的土壤，小于120mg/kg为缺钾土壤。从表1可以看出，10.08%的土样速效钾含量适宜，10.93%为土样含钾量偏低，78.99%的土样为缺钾土壤，平均含量为95.76mg/kg，表明该地区土壤速效钾含量普遍缺乏。在土壤缺钾的烟区，有必要提高钾肥的施用量，根据施用的氮磷肥比例适量增施钾肥，进一步探讨白肋烟对钾肥的吸收利用机理，提高钾肥利用率。

2.1.6 交换性钙、镁钙对烟株根系生长影响明显，一般认为，土壤交换性钙适宜范围在2～8cmol/kg较为适宜。达州烟区土壤样品交换性钙含量在0.66～8.97cmol/kg之间，平均值为2.32cmol/kg，42.37%的土样处于适宜范围，56.78%的土样交换性钙含量低于2cmol/kg，表明该区域土壤交换性钙含量较低，较适宜白肋烟生长。

镁是叶绿素不可缺少的成分，对于烟支燃烧时烟灰的凝结性和色泽有良好作用。普遍认为，当土壤中交换性镁含量为1cmol/kg时含量适中。达州白肋烟区土壤样品交换性镁含量在0.05～0.93cmol/kg之间,平均值为0.17cmol/kg。15.25%的土样交换性镁含量低于0.1cmol/kg，83.06%的土壤交换性镁含量在0.1～0.5mg/kg之间，交换性镁含量小于1cmol/kg的土样所占比例达到100%，由此可见，生长在该区域的烟株普遍缺镁。

2.1.7 微量元素中国农业科学院烟草研究所指出，适宜烟草生长的土壤含氯量最高上限为45mg/kg，一般认为土壤水溶性氯含量小于30mg/kg的区域适合烟草生长。达州烟区土壤水溶性氯平均值为28.41mg/kg，73.95%的土壤水溶性含量小于30mg/kg，仅有4.2%的土样氯离子含量大于45mg/kg，这表明该地区植烟土壤的氯离子含量适宜白肋烟的生长。

土壤有效铁含量的正常范围为7～15mg/kg之间。达州烟区土壤有效铁含量变异系数较大，有效铁平均含量为103.02mg/kg，96.61%的土样有效铁含量大于15mg/kg，说明该地区植烟土壤有效铁含量较为丰富。

土壤中有效锰含量正常值范围在7～9mg/kg之间。达州烟区土样有效锰含量在2.14～46.88mg/kg之间，平均含量为15.67mg/kg，大于9mg/kg的比例达到75.63%，仅11.86%的土样有效锰含量低于7mg/kg，由此可知，达州白肋烟烟区的有效锰含量较为丰富。

土壤有效铜含量在0.2～2mg/kg时较为适宜。达州烟区土壤有效铜平均含量为1.17mg/kg，97.46%的土样有效铜含量大0.2mg/kg，达州植烟土壤有效铜含量整体较为适宜。

土壤有效锌含量大于1.0mg/kg就能满足烟叶正常生长的需要。从表13可知，达州烟区土壤样点有效锌的含量在0.18～3.83mg/kg之间，平均含量为0.98mg/kg，63.87%的土样有效锌含量低于1mg/kg，表明达州白肋烟区土壤有效锌含量偏低。

土壤有效硼含量低于0.2mg/kg属于严重缺硼的土壤。达州白肋烟区土壤有效硼平均含量为0.20mg/kg，小于0.20mg/kg的样点占全部样品的63.87%，34.45%的土样有效硼含量在0.2～0.5mg/kg之间，有效硼含量大于0.5mg/kg的土样所占比例仅为1.68%。由此可知该区域土壤有效硼普遍缺乏。

2.2 各指标空间分布情况

2.2.1 pH值及大量元素图1反映了烟区土壤pH的空间分布情况。全区土壤主要分布在最适宜范围5.5～6.5之间，烟区土壤大多适合种植白肋烟。开江县宝石乡、讲治乡、甘棠乡、长岭乡、广福乡的植烟土壤pH偏碱，而宣汉县丰城镇和观山乡偏酸，可以通过轮作、秸秆还田、施用石灰等方法调整其酸碱度，从而更加适宜白肋烟的生长。

如图2所示，有机质含量空间分布零散，斑块化效应较为明显,烟区大部分区域土壤有机质含量较为适宜，但宣汉县风林乡、丰城镇和开江县讲治镇、甘棠乡、长岭镇、广福镇的部分植烟土壤有机质含量偏低，应注意施用有机肥提高土壤肥力。

全氮、碱解氮含量空间分布零散，斑块化效应较为明显(如图3、图4)。烟区中部土壤全氮含量较为适宜，其余区域，土壤全氮含量多集中在0.9～1.0g/kg之间，含量偏低。碱解氮含量整体较为适宜。

土壤速效磷含量较为丰富，多数植烟土壤的速效磷含量大于17mg/kg。宣汉县清溪镇、老君乡、桃花乡、茶河镇部分植烟土壤速效磷含量偏低，在施肥过程中要加大磷肥施用量。

土壤速效钾含量在70～120mg/kg之间，属于缺钾土壤，特别是丰城镇、五宝镇、桃花乡、茶河乡的部分地区速效钾含量最低。因此该区域的白肋烟在种植过程中应注意增施钾肥。

2.2.2 中微量元素根据图7～8可以看出，烟区中部和北部的土壤交换性钙含量适中偏低，而交换性钙含量较丰富的南部地区土壤可能会出现钙离子对其它阳离子的颉颃作用。多数植烟土壤交换性镁含量在0.15～0.25cmol/kg之间，镁含量普遍缺乏。如图9至图14所示，土壤氯离子、有效锰、有效铜含量较为适宜，有效铁含量丰富；有效锌含量多集中在0.8～1.0mg/kg之间，除位于烟区中部和东北部的新太乡、沙坝场乡、老君乡、桃花乡、丰城镇、五宝镇、茶河乡、土黄镇、樊哙镇、华景镇、渡口乡、三墩乡、漆书乡部分区域含量较为适宜外，其余区域含量偏低，。有效硼含量多集中在0.14～0.2mg/kg之间，普遍缺乏。

3 结论与建议

3.1 各指标空间分布特征

达州白肋烟区土壤pH整体表现适中偏酸，从空间分布上看，宝石乡、讲治乡、甘棠乡、长岭乡、广福乡的土壤样品pH偏碱，而丰城镇和观山乡偏酸；有机质含量总体适中偏低，78.15%的土壤样品处于最适范围，20.17%的土壤样品含量偏低风林乡、丰城镇、讲治镇、甘棠乡、长岭镇、广福镇的部分区域有机质含量较低；全氮含量总体偏低，37.82%的土壤样品处于最适范围，60.5%的土样含量偏低，除中部区域全氮含量较为适宜外，其余地区含量普遍偏低；碱解氮、速效磷含量较为适宜，速效钾含量不足，有78.99%的土壤样品速效钾含量低于120mg/kg属于缺钾土壤，其中丰城镇、五宝镇、桃花乡、茶河乡的部分地区速效钾含量最低。

从中微量元素看，交换性钙含量适宜，交换性镁含量低于1cmol/kg的土壤样品所占比例达到100%，普遍缺乏；有效锌含量总体偏低，63.87%的土壤样品有效锌含量低于1mg/kg，其中长岭镇、广福镇的含量最低；有效硼普遍缺乏，含量较为适宜的土样所占比例仅1.68%；有效铜含量较适宜，有效铁和有效锰能满足白肋烟的生长需要，氯含量不超标，绝大部份乡镇适宜烟叶生产。

3.2 施肥建议

总体来说，达州市白肋烟区土壤养分特别是微量元素空间变异较大，施肥应根据烟区土壤养分丰缺状况进行，注意“有机与无机相结合、稳氮、减磷、增钾”，大部分地区需要补充硼、镁、锌，通过水肥耦合提高肥料的利用率，为生产优质白肋烟提供良好的土肥环境。

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