巴东县茶店子基地单元植烟土壤中有效态微量元素的分布特征及评价

2018-05-14刘本福王宇奎陈高航何澎韩晓哲苏仕艺谢大志庹圣慧黄晶

安徽农业科学 2018年33期

刘本福王宇奎陈高航何澎韩晓哲苏仕艺谢大志庹圣慧黄晶

摘要 [目的]研究茶店子基地单元植烟土壤微量元素的含量以及分布状况。[方法]采集64份有代表性的土壤样本进行测定、分析，并按照肥力评价标准进行分类。[结果]土壤速效硼含量全部分布在极低—低，速效锌、速效锰含量处于低—中等，速效铜含量主要分布在中—高等，速效铁含量主要处于高—极高。海拔与土壤速效铁呈极显著正相关，土壤pH与土壤速效铜呈显著负相关，与速效铁、速效锰呈极显著负相关。速效锌与速效铜、速效铁与速效锰呈极显著正相关，速效铜与速效铁、速效锰呈显著正相关。[结论]针对茶店子烟区硼、锌含量少，铁含量过高的现状，建议在生产上普遍补充硼，局部补充锌、锰，严格控制铁，同时，针对不同植烟土壤养分状况，采用不同的烤烟专用复合肥配方。

关键词巴东;烟叶;植烟土壤;微量元素;评价

中图分类号 S153.6文献标识码 A文章编号 0517-6611（2018）33-0114-04

近年来，随着烟草肥料结构的调整和不同烟区施肥水平的变化，植烟土壤的养分状况也相应发生改变。由于缺乏某种或几种微量元素，从而严重影响烟叶的产量和品质，在某些植烟区域已成为制约烟叶生产和烟叶质量进一步提高的重要因素;且随着种植年限的延长，连作问题导致的营养失衡问题越来越突出[1]。研究表明，在微量元素缺乏的烟区土壤上合理施用微肥，可明显促进烟株的生长发育，烟叶落黄早，成熟度好，产量高，品质优良，香气质与香气量得到明显改善[2]。

巴东县茶店子基地单元是国家级烟叶标准化生产基地单元之一，产区主要分布在茶店子、绿葱坡等乡镇，平均海拔在1 000 m左右，植烟海拔200～1 600 m，落差达1 400 m，且植烟区域主要集中于800～1 400 m，基本烟田规划面积0.154万hm2，烟叶产量在2 500 t左右。

土壤中微量元素的有效态含量在一定程度上可以说明土壤微量元素对烟株的供应水平，为此，笔者对巴东茶店子基地单元植烟土壤的微量元素含量与分布状况进行测定、评价，以期为该地区的平衡施肥技术提供科学依据，进一步提高烟叶品质。

1 材料与方法

1.1 样品采集

2011年10—11月，在巴东县茶店子基地单元烤烟标准化生产区域采集具有代表性的耕作层土样64个。按照5点取样法和“S”型取样法，采用土钻钻取，采集耕层0～20 cm处土壤，利用GPS定位仪，详细记载不同取样点的地点、海拔、土壤类型。剔除杂物，混合后，在避光条件下风干，按照4分法取1 kg，编号登记，送往巴东县农业局土壤肥料工作站进行土壤中微量元素的测定分析。

1.2 样品分析测定

在实验室内用玛瑙研磨，过20目筛，分别备用，测定土壤pH和速效态微量元素硼、锌、铜、铁、锰含量。土壤pH采用pH计法测定;速效锌、速效铜、速效铁、速效锰采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法测定;速效硼采用沸水浸提-姜黄素比色法测定[3]。

1.3 土壤肥力评价方法

土壤肥力评价方法参考全国第二次土壤普查肥力评价标准[1]和湖北省烟区土壤肥力评价标准[2]（表1、2）。

1.4 数据处理

采用Excel 2007和SPSS 16.0软件对试验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 土壤速效态元素含量及分布

2.1.1 土壤速效硼。

微量元素硼可以增加叶绿素含量和光合强度，强化光合作用，促进植物生殖器官的形成和发育，是影响烟草正常生长和最终产量、质量的必需微量元素之一[4]。从表3可以看出，茶店子基地单元的土壤速效硼含量平均值0.19 mg/kg，变幅0.04～0.40 mg/kg，变异系数47.14%;从64个样本看，速效硼含量极低样本有41个，占样本总数的64.06%，含量低的样本23个，占样本总数的35.94%，该地区土壤普遍缺乏微量元素硼。这可能与烟农重视氮、磷、钾肥，忽视使用微量元素的生产习惯有关，导致土壤中速效硼含量下降，进而在不同程度上影响烟草的正常生长和品质的形成[5]，建议在生产上补充硼肥。

2.1.2 土壤速效锌。

锌是烟草生长不可缺少的元素，施锌肥不仅可以促进烟草生长，而且还可以提高烟叶的香气质和香气量，减少杂气和改善余味[6]。由表4可知，该地区土壤速效锌含量的平均值为1.02 mg/kg，变幅为0.18～4.59 mg/kg，变异系数为67.48%。土壤速效锌含量分布在极低范围的样本7个，占总样本的10.94%;分布在低范围的样本31个，占总样本的48.44%;分布在中等范围的样本20个，占总样本的31.25%;分布在高和极高范围的样本6个，占总样本的9.37%。由此可知，该地区植烟土壤微量元素锌含量处于中等偏下水平，分布在低和中等范圍样本51个，占总样本的79.69%。

2.1.3 土壤速效铜。

铜虽是植物生长必需的微量元素，但铜在一定程度上影响植物的正常生长，含量过多对烟叶造成毒害，含量过低可以减缓烟株的生长期[7]。由表5可知，该地区植烟土壤速效铜含量较丰富，平均值为1.16 mg/kg，变幅为0.04～7.02 mg/kg，变异系数为85.77%。速效铜含量主要分布在中—高，占总样本的87.50%，其中在中等范围的土壤样本超过了50%，达60.94%;分布在极高范围的土壤样本7个，占总样本的10.94%;分布在极低和低范围的土壤样本仅为1.56%。说明该地区土壤中铜元素含量处于中等至较高水平，可以满足优质烤烟生长的需要，建议在生产上可以少施或不施铜肥。

2.1.4 土壤速效铁。

铁是形成叶绿素所必需的，缺铁时产生缺绿症，叶子呈淡黄色，甚至为白色。由表6可知，该地区土壤速效铁含量极丰富，平均值为43.99 mg/kg，变幅1.2～230.4 mg/kg，变异系数为120.23%。分布在高—极高的土壤样本达67%，其中含量极高的土壤样本31个，占总样本的48.44%;含量在极低—低的土壤样本13个，占总样本的20.31%，其中含量极低的土壤样本7.81%;变异系数为120.23%，超过100%，属于强变异，铁元素的空间变异程度较大[8-9]。由此可知，该地区土壤中铁元素的含量普遍较高，但仍有20%左右的土壤铁元素处于低水平，需要有针对性地区别对待，且大田中未见烟叶铁中毒现象，因此，建议在生产上因地制宜地控制铁肥的施用。

2.1.5 土壤速效锰。

锰可以促进烟株叶片和茎生长，增加干物质重量积累，提高烟叶产量。由表7可知，茶店子基地单元植烟土壤速效锰含量为0.8～43.6 mg/kg，平均值为8.85 mg/kg，变异系数为99.32%。反映该地区植烟土壤速效锰含量大部分在低—中等，达总样本的81.26%，其中含量中等的土壤样本30个，接近总样本的50%;10.94%的土壤樣本分布在高范围;分布在极低和极高范围的土壤样本分别为3.13%、4.69%;变异系数接近100%，属于强变异，说明速效锰含量在该地区空间变异较大。从整体来看，该地区土壤速效锰含量处于中等偏下水平，总体适中，可满足烤烟正常生长发育对锰的需求。

2.2 海拔、pH与土壤微量元素速效态含量相关性分析

由表8可知，海拔高度与土壤速效铁含量呈极显著正相关，随着海拔的升高，土壤中速效铁含量增加，这与该地区不同海拔植烟土壤的成土母质不同有关[10-11]。pH与土壤速效铁、速效锰含量呈极显著负相关，与速效铜呈显著负相关，这与刘国顺等[12]的研究结果一致。这主要是由于速效铁、速效锰和速效铜的可溶度随土壤pH上升而逐渐下降，而土壤对这些元素的固定和吸附随着土壤pH的上升而增加，因此，一定范围内偏酸性土壤中速效锌、速效锰和速效铜的含量较高[13]。

速效锌与速效铜呈极显著相关关系（r=0.326**，n=64），速效铜与速效铁、速效锰呈显著相关关系（r=0.287*、0.443**，n=64），速效铁与速效锰呈极显著相关关系（r=0.726**，n=64），其他元素间均不相关，这与陈博等[14]的研究结果一致。

3 结论与讨论

土壤中的微量元素不仅可以调节土壤的供肥能力，满足作物营养平衡需求，而且它们参与和调节作物光合产物的合成、代谢和运输，进而影响作物生长发育和产质量。研究表明，烟株生长发育过程中所需要的微量元素主要来自土壤，植烟土壤微量元素的含量在烟草生理和提高烟叶香气质量等方面具有十分重要的作用[15]。

该研究通过对茶店子基地单元植烟土壤微量元素含量进行分析，发现该地区土壤速效硼含量全部分布在极低—低，其中处于极低水平的土壤样本达64.06%，微量元素硼普遍缺乏;速效锌、锰含量处于低—中等，其中速效锌含量以低水平为主，接近总样本的50%，而速效锰含量以中等水平为主，接近总样本的50%;速效铜含量主要分布在中等—高，达87.50%，其中在中等水平的土壤样本超过50%，总体适中，基本可以满足优质烤烟生长的需要;速效铁含量主要处于高—极高，但仍有20%左右土壤速效铁含量处于极低和低水平，需要在部分贫铁区域有针对性地适当增加铁肥的施用量，但由于该区域土壤中铁元素的背景值不清楚，因此施铁肥需要谨慎对待。

对茶店子基地单元植烟土壤微量元素含量和海拔、土壤pH进行相关性分析，结果表明，该地区海拔与土壤速效铁含量呈极显著正相关，土壤pH与土壤速效铜呈显著负相关，与速效铁、速效锰呈极显著负相关，速效锌与速效铜、速效铁与速效锰呈极显著正相关，速效铜与速效铁、速效锰呈显著正相关。

根据茶店子基地单元植烟土壤养分评价结果，结合茶店子高山烟区、海拔高差悬殊、自然立体气候突出的特点，初步提出了该地区烤烟微肥施用对策，即普遍补充硼，局部补充锌、锰，严格控制铁。同时，针对不同植烟土壤养分状况，建议采用不同的烤烟专用复合肥配方。

茶店子基地单元属于高山烟区，风大雨多，水土流失容易造成土壤中微量元素淋溶流失，有效成分含量降低，同时，该地区海拔落差大，不同海拔的土壤成土母质不同，导致植烟土壤微量元素含量的空间变异较大，特别是微量元素锰、铁的变异系数均接近或超过100%，属于强变异。黄韡等[16]研究表明，磷肥施用过量，土壤中过高的速效磷容易与锌形成难溶性的Zn-P化合物，导致速效锌含量减低，造成烟株对两者吸收的共同抑制。因此，针对茶店子基地单元植烟土壤速效硼、速效锌含量低的现状，重视对硼、锌的补充，增施有机肥，同时要对高磷土壤磷肥用量进行控制，平衡协调土壤的磷、锌含量，满足优质烤烟的生长需要。

土壤pH与硼、锌、铜、铁、锰等微量元素关系密切，这些微量元素的有效离子在低pH下，溶解度大，土壤中可溶性成分增加，有效性提高;高pH时，离子沉积固定作用增强，易在土壤中形成沉淀物，导致含量减少，有效性减低，特别是土壤pH大于7.5时，土壤中这些微量元素的缺乏机率增加。相关性分析结果表明，提高土壤pH最直接的影响是土壤铜、铁和锰的速效性降低，而对速效硼、速效锌含量的影响则较小。综合以上研究，针对茶店子基地单元植烟土壤速效铁含量高的烟区，应加强土壤改良，调节土壤pH，改善土壤理化性状，使得土壤中微量元素铁的吸附—解附—解吸的动态平衡向着有利于土壤有效浓度提高的方向移动;同时，要改善水肥条件，调整施肥方法，缓解铁含量过高对烟叶的毒害，为烟草生长创造一个良好的土壤生态环境，进一步提高烟叶质量和可用性，促进烟叶生产健康、稳定和可持续发展。

参考文献

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