罗平县烟区植烟土壤pH与有机质状况分析

2018-05-09张润明

中国农业文摘-农业工程 2018年3期

周强，张润明

（1.甘肃烟草工业有限责任公司技术研发中心，甘肃兰州 730050；

2.甘肃烟草工业有限责任公司兰州卷烟厂，甘肃兰州 730050）

特色优质烟叶是中式卷烟的原料基础，缺少有特色的烟叶是制约中式卷烟发展的重要因素之一[1]。土壤是形成特色烟叶的重要基础之一，土壤的形成受土壤母质、气候条件、地形地貌及其它因素的影响，土壤养分特别是某些营养元素的含量和烟叶的质量特色有重要的联系[2]。罗平县位于云南省东部，地处东经103°57′～104°43′、北纬24°31′～25°25′之间，位于北纬23.2°31′～25°25′云南黄金走廊生态特色烟区内，总面积3 018km2，境内地形复杂，海拔差异大，地势西北高，东南低，平均海拔1 480m，年平均降雨量1 743.9mm，年平均相对湿度85%，年均日照时数1 655h，年平均气温15.2℃，年均无霜期为280天左右，全县总耕地面积10.1×104hm2，常年植烟面积在6.0×103hm2以上，烟区土壤类型主要为红壤、黄壤、新积土和水稻土。土壤类型是气候条件、母岩母质、地形地貌、水文条件的综合反映，不同类型土壤理化性质有较大差异，养分供应规律有所不同，这将形成不同的烟叶品质风格特色[3-4]。罗平烟叶是国内外卷烟工业企业争相购抢的特色优质烟叶，目前年均产量达3.5×104t，是云南省乃至全国最大的烟叶产区之一。研究罗平县烟区不同海拔、不同类型土壤的养分特征及空间分布特征对罗平优质烟叶的生产和生产布局具有重要的指导意义。

1 材料与方法

1.1 样品采集和分析

2015年4月，采用GPS定位技术，对罗平县10个植烟乡镇的基本烟田进行定位取样。研究区内一共布置210个取样点，取样点根据基本烟田分布情况进行布置，遵循均匀性、代表性的原则。田间取样时，用手持式GPS（GPS510）定位，记录采样点的经纬度和高程，以定位点为中心，在半径10m的圆形区域内多点（10个点）混合取样，取样深度0～20cm，用四分法取大约1kg土样带回实验室。土壤pH值采用玻璃电极法，土壤有机质采用重铬酸钾氧化法，土壤各项理化指标的具体测定方法参照文献[5-6]进行。

1.2 数据处理

采用SPSS17.0 软件对样品数据进行统计分析，采用ArcGIS 9.3软件完成图片制作

2 结果与分析

2.1 罗平县植烟土壤酸碱度（pH值）状况描述性统计分析

罗平县植烟土壤pH值4.61～8.06，平均为6.58（表1）。从pH值空间分布来看，植烟土壤大体呈现从西北到东南逐渐升高的趋势（图1），西南的大水井乡土壤pH与西北的阿岗镇相比差异达极显著水平。pH值在其他乡镇之间亦呈现不同程度的差异显著性（表1）。不同海拔的植烟土壤pH值均在适宜范围（表2），不同海拔间差异达到显著或极显著水平，随着海拔的升高，pH呈降低趋势；罗平不同类型土壤pH值存在一定的差异（表3），其中以紫色土pH最低，与其他类型土壤相比差异达到极显著水平，其他类型土壤pH差异不显著，从平均值来看各类型植烟土壤pH值均在适宜范围内，从最大值和最小值来看，5种类型的土壤均存在pH偏低和偏高的样本。在生产中可针对性地采取改良措施。

表1 罗平各乡镇植烟土壤酸碱度（pH值）状况

表2 罗平不同海拔土壤pH状况

表3 罗平不同类型植烟土壤酸碱度（pH值）状况

2.2 罗平县植烟土壤有机质含量状况描述性统计分析

罗平县植烟土壤有机质含量4.20～164.13g/kg，平均为43.10g/kg（表4）。各乡镇植烟土壤有机质平均含量均在30g/kg以上，西北的马街镇土壤有机质含量与罗雄镇、大水井乡等乡镇相比差异达到了极显著水平，在其它乡镇之间有机质亦呈现不同程度的差异性（表4）。罗雄镇、马街镇、旧屋基乡、老厂乡、富乐镇、九龙镇和阿岗镇等乡镇高于我国普遍认为的优质烟的土壤适宜有机质含量范围（20～40g/kg），罗平植烟土壤的高有机质含量正是生产特色优质烟叶的土壤基础，但在生产上必须严格控制氮肥用量。罗平县植烟土壤主要分布在海拔1 400～2 100m范围，从不同海拔梯度土壤有机质含量来看，各海拔区域土壤有机质含量均在30g/kg以上，不同海拔土壤有机质含量差异达到显著或极显著水平，随着海拔的升高，土壤有机质总体呈上升趋势，各海拔植烟土壤有机质均十分丰富，有利于特色优质烟叶的生产。罗平植烟土壤类型主要有黄壤、红壤、水稻土、新积土和紫色土，罗平不同类型的植烟土壤有机质含量均处于较高水平，从平均值看，各类型植烟土壤有机质含量均在30g/kg以上，有机质最高的新积土含量为53.04g/kg，较低的是水稻土（34.97g/kg）和黄壤（39.36 g/kg），其它类型土壤居中。从有机质含量空间分布来看，罗平县植烟土壤有机质含量均十分丰富，大体上呈现西北高于东南的趋势（图2），有机质含量较高有利于优质烟叶的生产，但在部分有机质含量过高的土壤上在生产中应该适当的控制氮肥的用量。

图1 罗平县植烟土壤pH分布

图2 罗平县植烟土壤有机质含量分布

表4 罗平各乡镇植烟土壤有机质含量情况

表5 不同海拔土壤有机质含量状况

表6 不同类型土壤有机质含量差异

3 讨论与结论

土壤酸碱度是土壤重要的基本性质之一，是土壤形成和熟化培肥过程的一个重要指标[7]，土壤的酸碱度通常用pH值来表示。土壤pH值指土壤溶液中氢离子（H+）浓度的负对数。同时土壤溶液中氢离子（H+）浓度直接影响土壤微生物活动和各种营养元素的转化形态，如在酸性土壤中，钾、钙、镁、锌、硼、锰等元素容易转化成有效养分，但在雨水过多或灌溉水次数过多的情况下，这些养分也容易流失而发生一些缺素症状，在酸性土壤中因活性铁、铝含量高，土壤中的有效磷容易被固定而降低磷的有效性。在石灰性土壤中，锌、锰等元素的有效性低，钾、镁、硼等元素因钙的拮抗作用，也会造成这些元素的缺乏[8]。因此掌握土壤pH的变化情况对制定施肥方案和判断烟草缺素症状尤为重要。一般土壤pH值在4.0～9.0之间，烤烟虽然在pH4.5～8.5内都能正常生长，但碱性土壤条件下难以获得内在品质优良的烟叶，pH值处于4.5～7.5适宜烤烟的正常生长[9-12]。罗平烟区植烟土壤pH平均值为6.58，变异系数为11.48%，酸碱度适宜且变异性较小。各乡镇、不同海拔段和土壤类型间pH差异性显著，但基本控制在适宜烤烟生产的4.5～7.5范围内，仅板桥镇和马街镇等区域少量样本pH超过了7.5的临界值。但值得注意的是，海拔低于1 400m的植烟区域pH平均值已经达到了7.31。因此，在罗平县当前的烟叶生产中，针对低海拔区域pH较高的现状，有必要采取相应的酸碱度调节措施，并考虑施肥对土壤酸碱度的影响，以利于烟叶生产的可持续发展。

土壤有机质含量的多少是土壤肥力的重要指标之一，它能反映土壤的熟化程度和土壤的供肥能力，同时也能改善土壤的物理性质和影响土壤微生物环境[13]。土壤有机质含量处于动态平衡之中，它的变化取决于每年加入土壤中的有机肥的数量和有机物矿化的损失量，只有加入土壤的有机物数量多于矿化作用的分解数量时，才能逐渐提高土壤有机质的含量。土壤有机质在土壤环境中有非常重要的作用，它对土壤具有缓冲性，保水保肥性、调节土壤环境、提供植物所需的各种营养元素。适合的有机质含量是生产优质烟叶的一个非常重要的指标，有机质过高或过低都会对烤烟生产不利，一般土壤有机质在20～40g/kg之间比较适合烤烟生产。罗平烟区有机质含量平均值为43.10g/kg，变异系数为36.01%，含量偏高，空间变异性中等。各乡镇、不同海拔段和土壤类型间有机质含量差异性显著，且大多区域已经超出了40g/kg的优质烟生产土壤有机质含量的临界值。其中尤以马街镇最高，高达59.02g/kg；从海拔和土壤类型方面来看，有机质含量超高区域分别以高海拔区域（1 800m）和新积土、紫色土、红壤为主。高有机质含量是生产“生态天香”特色优质烟叶的土壤基础，但有机质太高，烟叶生产后期特别是打顶后高温多雨的天气往往会有利于有机质的矿化，而出现烟叶贪青晚熟，不易正常落黄成熟等症状[14]。且氮肥过量或者打顶过早还会引起烟叶出现黑暴现象。因此，在有机质含量过高的区域应该有针对性的控制氮肥用量，以利于优良烟叶品质的形成。

[1] 李传江，庞宏.中式烟叶是发展中式卷烟的原料基础[J].中国烟草科学，2008 29（6）：68-70+77．

[2] 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．

[3] 陈若星，杨虹琦，赵松义，等.土壤类型对烤烟生长及品质特征的影响[J].中国烟草科学，2012，33（6）：33-38.

[4] 蒲文宣，张新要，李天福，等.不同土壤类型上氮素形态配比对烤烟生长发育及产质量的影响[J].中国农学通报，2010，26（7）：142-146.

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[6] 鲍士旦.土壤农化分析[M].北京：中国农业出版社，2000.

[7] 吕永华，詹寿，马武军，等.广东主要植烟土壤养分特征及施肥模式研究[J].中国农业科学，2004（37）：49-56.

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

[10] 李念胜，王树声.土壤pH值与烤烟质量[J].中国烟草，1986（2）：12-14.

[11] 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的关系[J].江西农业学报2010，22（3）：47-51.

[12] 曹志洪.优质烤烟生产的土壤与施肥[M].南京：江苏科学技术出版社，1991.38-39，42-43.