贵州毕节主要植烟区土壤肥力综合评价
2020-01-04李玉宝王鹏张永革石刚付龙鲁琪飞
李玉宝 王鹏 张永革 石刚 付龙 鲁琪飞
摘要 为了明确贵州毕节各植烟区的土壤肥力状况,为土壤改良和烟草平衡施肥提供理论依据,对毕节3个主要植烟地区79个土壤样本进行了测定。结果表明,毕节主要植烟土壤95.33%以上的土壤pH在适宜植烟范围内,其中金沙、大方地区土壤全部处于适宜范围;23.86%的土壤有机质含量在丰富水平,而仍有38.57%的土壤有机质处于低等水平;速效氮含量丰富,有58.90%的土壤样品都处于偏高水平;速效磷含量普遍处于较低水平,有53.24%的土壤含量较低;速效钾含量较低,处于较低及以下水平的占53.24%,中等水平的占37.98%;全氮、有效硫、有效锌含量丰富;水溶性氯含量均处于适宜范围内;有效铜含量较为丰富,除16.33%的土壤含量较低外,其余均在中等以上水平。根据植烟土壤养分状况,提出了“控氮、增磷、补钾、分类施有机肥”及“普遍控制含硫肥料,因地制宜地增施相应的微肥”等施肥建议。
关键词 植烟土壤;养分;评价;施肥;毕节
中图分类号 S158文献标识码 A文章编号 0517-6611(2020)24-0156-05
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.24.044
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Comprehensive Evaluation of Soil Fertility in Bijie Tobaccogrowing Areas of Guizhou Province
LI Yubao,WANG Peng,ZHANG Yongge et al
(Hubei China Tobacco Industry Co.,Ltd.,Wuhan,Hubei430000)
Abstract In order to learn the soil fertility situations to provide the theory basis on soil improvement and balanced fertilization in main tobaccogrowing areas of Bijie Region Guizhou Province, 79 soil samples from 3 main tobaccogrowing areas were analyzed. The result showed that the pH of over 95.33% soil was fit for growth of fluecured tobacco, and all the areas of Jinsha and Dafang were in the appropriate range. 23.86% of soil organic matter content was in rich, while 38.57% of soil organic matter was in the low level. Available N content was rich, while 58.90% of soil was in the high level. The available P content was correspondingly lower, 53.24% of soil was lower. In the soil, the available K content was correspondingly lower, the lower area was about 53.24%, the middle ones account for 37.98%. Total nitrogen, effective S and effective Zn were rich in most of the tobaccogrowing areas. Water soluble chlorine was suitable for tobacco growth. Effective Cu was lower than the critical value with a percentage of 16.33% of the region, the rest were all above average levels. According to the status, it was suggested that controlling N, increasing P, supplying K , selectively applying organic fertilizer, general controlling sulfur fertilizer and applying microelement fertilizers according to the local soil microelemen status should be adopted.
Key words Tobaccogrowing soil;Nutrient;Evaluation;Fertilization;Bijie
土壤養分含量是决定土壤肥力的重要因素,其丰缺状况和供应强度将直接影响烟株的生长发育以及烟叶的产量和品质。因此,土壤条件是关系烟草质量的首要环境因素[1]。由于 N、P、K化肥的长期大量施用,土壤中营养元素的不平衡或缺乏问题日益突出,已成为影响烟叶质量进一步提高的重要因素,且随着烟叶生产的发展,这个问题将会变得越来越突出[2-4]。粗放的施肥方式已不能满足烟叶质量的要求,精确的测土平衡施肥技术是改良土壤、做到“藏烟叶香气质量于土壤”的必然途径,也是生产特色优质烟叶原料、促进“原料保障上水平”的根本途径之一。
近年来,植烟土壤肥力综合评价的研究已引起了人们的重视。陈杰等[5]通过对贵州省8个主植烟区土壤样品的分析,对该烟区科学施肥提出了合理的建议。但针对毕节地区植烟土壤养分特征的大面积调查较少,使得烤烟的营养调控缺乏系统的理论依据。笔者以金沙、大方、威宁3个地区主要植烟土壤样本为材料,研究了该烟区植烟土壤的养分含量状况,旨在摸清毕节主要植烟区土壤的肥力特征、丰缺状况,为该烟区土壤的科学施肥提供理论依据,也为烟草的区域规划、合理布局提供一定的参考。
1 材料与方法
1.1 土壤样品采集
取样时间为烟草尚未施用底肥和移栽之前,同时避开雨季,以防有效养分的淋溶。地力均匀或方形地块采用5点取样法,地力不均匀或长形地块采用“S”形取样法,取样深度为0~20 cm的耕作层。土样经登记编号后进行预处理,经过自然风干、磨细、过筛、混匀、装袋后供测定分析。
1.2 土壤养分测定
根据植烟面积和产量的大小,重点选取金沙、大方和威宁79个有代表性土壤样品进行室内养分的系统分析。测定土壤pH、有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾、水溶性氯、有效硫、有效铜和有效锌10个指标。
测定方法:pH采用pH计法(水土比为1∶2.5)测定;速效氮用碱解扩散法测定;全氮用凯氏定氮法测定;有机质用重铬酸钾容量法测定;速效磷用碳酸氢钠法测定;速效钾用醋酸铵浸提-火焰光度法测定;水溶性氯用1∶5(土水比)提取-硝酸银滴定法测定;有效硫采用氯化钡比浊法测定;有效铜、锌用DTPA浸提,等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定[6-8]。
1.3 数据分析
采用Excel对试验数据进行统计分析。
1.4 养分等级划分标准
根據贵州土壤普查评价指标[9]和省内对植烟土壤的研究结果[10],结合毕节地区的具体情况,采用以下标准对植烟土壤pH和主要养分划分等级(表1、2)。
2 结果与分析
2.1 土壤酸碱度
土壤酸碱度是土壤溶液中游离的H+和OH-浓度比例不同而表现出来的酸碱性质,是土壤许多化学性质特别是基岩状况的综合反映,与土壤养分的有效性显著相关。土壤pH过高或过低,常使土壤元素有效性发生变化,从而导致植株某些营养元素失调,甚至产生离子拮抗作用。一般认为适宜烤烟生长的土壤pH为4.50~7.50,最适宜为5.50~6.50。表3表明,金沙、大方、威宁3个地区没有pH<4.5和>8.5的不适宜种植烤烟的植烟土壤。就金沙县而言,烟田土壤pH为4.79~7.35,标准差和变异系数说明样点间pH变异较小,全县植烟土壤pH均处于适宜范围,其中,有48%的土壤pH在最适宜范围。就大方县而言,烟田土壤pH为4.53~6.76,样点间pH变异较小,全县植烟土壤pH也均处于适宜范围,其中,有20%的土壤pH在最适宜范围。威宁地区,烟田土壤pH为5.57~8.29,样点间pH变异也较小,全县植烟土壤pH在适宜范围的占86%,其中,有34%的土壤pH在最适宜范围;有14%的土壤处于次适宜范围,这些次适宜土壤主要表现为pH偏高。
2.2 土壤有机质
土壤有机质是土壤肥力的重要指标,关系到土壤的结构、耕性、保肥、供肥特性以及生产性能。适量施用有机肥有利于烤烟的生长发育,有利于烤烟的香吃味的改善。从表4可以看出,毕节地区植烟土壤的有机质含量变幅较大,变异系数较高,说明地块间差异较大,有机质含量极不均匀。金沙县主要植烟土壤有机质含量在5.79~33.46 g/kg,平均为17.07 g/kg,植烟土壤处于丰富水平的占16.00%,中等水平的占44.00%,较低水平的占28.00%,很低水平的占12.00%。大方县主要植烟土壤有机质含量在1.38~42.52 g/kg,平均为20.76 g/kg,有机质含量很丰富的土壤占8.00%,丰富水平的占20.00%,中等水平的占48.00%,较低水平的占8.00%,很低水平的占16.00%。就威宁而言,主要植烟土壤有机质含量在2.01~44.28 g/kg,平均为17.69 g/kg,有机质含量很丰富的土壤占10.34%,丰富水平的占17.24%,中等水平和较低水平的均占20.69%,很低水平的占31.03%。
有机质含量很丰富的地区,在烤烟生产过程中应注意氮素的后期调控,同时在生产过程中也应适量施用有机肥以保证土壤有机质不致下降过快以及促进土壤有机质的更新。有机质含量很低的地区,要适当调整无机氮肥和有机肥的使用量。
2.3 土壤速效氮 从烤烟对速效氮的要求来看,速效氮含量的适宜范围为20~60 mg/kg,最适宜的范围为25~45 mg/kg,速效氮含量>60 mg/kg的土壤不适宜种植烤烟或需要改良。
由表5可知,金沙县主要植烟土壤速效氮含量在48.3~86.8 mg/kg,平均为69.24 mg/kg,其中速效氮处于适宜范围的占12.00%,含量较高的占88.00%,总体肥力较高,需要控制氮肥尤其是NH4+N的施用量。大方县主要植烟土壤速效氮含量在29.23~86.8 mg/kg,平均为63.04 mg/kg,其中速效氮处于适宜范围的占32.00%,最适宜范围的占12.00%,含量较高的占68.00%。威宁县主要植烟土壤速效氮含量在20.48~99.4 mg/kg,平均为46.44 mg/kg,速效氮含量处于适宜范围的占79.31%,处于最适宜范围的占44.83%,含量较高的占20.69%。
2.4 土壤速效磷
磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分,与蛋白质的合成、细胞分裂、细胞生长有密切关系。土壤速效磷是植物磷素营养的直接来源。当土壤速效磷含量大于20 mg/kg时,一般作物可从土壤中得到充分的磷素供应而不必施用磷肥[11]。
金沙县主要植烟土壤速效磷含量在2.79~20.01 mg/kg,平均为9.95 mg/kg(表6)。其中速效磷含量<5 mg/kg的低等肥力样本占12.00%,速效磷含量在5~10 mg/kg的样本占52.00%,在10~20 mg/kg的样本占32.00%,而含量>20 mg/kg的样本仅占4.00%,即金沙地区速效磷含量基本处于中低等水平。而大方和威宁地区变异系数较大,速效磷含量各个等级均有,植烟土壤速效磷含量<5 mg/kg的低等肥力样本分别占20.00% 和27.59%,含量>20 mg/kg的高等肥力样本分别占12.00%和10.35%,由此可见,该烟区除部分地区需重视施用磷肥外,大部分乡镇需合理适量施用磷肥。烟草早期对磷敏感且磷肥不易淋失,因此在施用磷肥的同时应注意减少磷素固定,即尽可能增大磷肥与根系的接触面积,减少与土壤的接触面积,适当集中施用的效果较好。
2.5 土壤速效钾
钾的供应情况直接影响烟草的产量和品质[12],提高钾素的营养水平,能明显增强烟株的抗逆性[13]。速效钾是衡量土壤中钾含量的重要指标。但土壤速效钾易受外界环境条件如水分、温度等的影响,且在土壤中的移动性大,易被淋失,特别是高温多雨的季节,淋失更为严重。
金沙、大方、威宁3个地区速效钾含量基本上处于中等以下水平。其中,金沙地区,速效钾含量中等以下的占96.00%,丰富的占4.00%。大方地区,速效钾含量中等以下的占88.00%,丰富的占8.00%,很丰富的占4.00%。威宁地区,速效钾含量中等以下的占89.66%,丰富的占3.45%,很丰富的占6.90%。为保障烟叶品质,应适当施用钾肥;同时在钾肥施用过程中,要注意合理的施肥位置和方法以保证最佳的施用效果(表7)。
2.6 土壤全氮
氮素是影响烟株生长和发育以及烟叶品质的最重要元素。贵州生产优质烟叶的土壤全氮适宜范围为1.00~2.00 g/kg[14]。由表8可知,金沙主要植烟土壤全氮含量在1.09~5.81 g/kg,平均为3.07 g/kg。全氮含量在最適宜(1.00~2.00 g/kg)范围之内的土壤样品占12.00%,而大于2.00 g/kg的土壤样品数高达88.00%。大方主要植烟土壤全氮含量在1.48~3.84 g/kg,平均为2.67 g/kg。全氮含量在最适宜范围之内的土壤样品占20.00%,而大于2.00 g/kg的土壤样品数高达80.00%。而威宁地区仍有10.35%的植烟土壤全氮含量小于1.00 g/kg。由此可见,金沙和大方植烟土壤的全氮含量基本处于中等偏上水平。威宁部分地区全氮含量处于较低水平。在烤烟生产过程中要注意氮肥的有效施用,要注意施用方法、时期和用量。烤烟氮肥施用宜早不宜晚,因地制宜地控制适宜的施肥量。
2.7 土壤水溶性氯
氯是烟叶必需的营养元素,也是评价烟叶品质的主要指标。将土壤氯离子含量控制在适量范围对烟叶的品质形成具有重要意义[15]。根据烟草种植区划要求,氯大于45 mg/kg的土壤不适宜种植烟草,而小于30 mg/kg的则是最适宜范围[16]。从表9可以看出,金沙、大方、威宁3个地区主要植烟土壤水溶性氯含量均<30 mg/kg,其中大方地区含量最低,平均值为10.89 mg/kg。3个地区植烟土壤的水溶性氯含量均处于适宜范围内。
2.8 土壤有效硫
烟草是需硫较多的作物[13]。刘勤等[17]研究认为土壤有效硫含量大于30 mg/kg为丰富和很丰富,16~30 mg/kg为中等,小于16 mg/kg为缺乏。由表10可知,3个烟区土壤有效硫平均含量表现为威宁>大方>金沙。根据此分级标准,金沙、大方、威宁3个地区有效硫>30 mg/kg达中等以上水平的土样占92.00%、96.00%、96.55%。可见该区植烟土壤含硫丰富。但烟株吸收太多的硫烟叶中的蛋白质会提高,抽吸异味加重且燃烧性差。目前该区的烤烟生产应合理控制含硫肥料(如普钙、硫酸钾)的施用量。
2.9 土壤有效锌
锌是植物生长不可缺少的元素,锌肥能提高植物的抗寒性和耐盐性。施锌肥不仅可以促进烟草生长,还可以改善烟叶的香气质、香气量、杂气和余味。植烟土壤的有效锌临界含量为1 mg/kg,1~2 mg/kg为中等水平,大于2 mg/kg为丰富水平[18],从表11可以看出,金沙植烟土壤的有效锌含量最高,全部样本的有效锌含量均达较高水平;大方有4.00%样本处于较低水平,其余达较高水平;而威宁地区,除89.66%样本的有效锌含量达较高水平外,仍有1034%的样品低于临界值(1 mg/kg),该地区应重视植烟土壤锌肥的增施,以满足烤烟正常生长发育对锌的需求。
2.10 土壤有效铜
植烟土壤的有效铜临界含量为1 mg/kg[18]。由表12可知,3个地区植烟土壤有效铜含量表现为金沙<大方<威宁。有效铜低于临界值(1 mg/kg)的土样分别占16%、16%和17%,这些区域需补充铜肥。其余植烟土壤有效铜含量均在中等以上水平,可满足烤烟正常生长发育对铜的需求。
3 结论
(1)金沙地区的烟田土壤全部处于适宜烤烟生长的pH范围,其中48%处于最适宜范围。水溶性氯含量均适宜。速效氮和全氮含量较高的均占88%。有机质、速效磷、速效钾含量在中等偏下水平。有效硫、有效锌含量均丰富。有16%的土壤有效铜含量低于临界值,其余中等偏上。
该区植烟土壤速效氮和全氮总体偏高,总体肥力较高,这是烟农过多施用化肥造成的,需要控制氮肥尤其是NH4+-N的施用量。有机质含量较低,要适当调控无机氮肥和有机肥的施用量。还需重视施用磷肥,合理施用钾肥。合理控制含硫肥料(如普钙、硫酸钾)的施用量,并适当施用含铜的肥料(硫酸铜等)。
(2)大方地区的烟田土壤均处于适宜烤烟生长的pH范围,其中20%处于最适宜范围。有机质含量很丰富的土壤占8.00%,较低及以下的占24.00%。速效氮和全氮含量偏高的分别占68.00%和80.00%。速效磷含量<5 mg/kg的低等肥力样本占20.00%,含量>20 mg/kg的高等肥力样本占12.00%。钾含量基本处于中等偏低水平。有效锌处于中等偏上水平。水溶性氯含量适宜,有效硫含量丰富,有效铜含量低于临界值(1 mg/kg)的土样占16.00%,其余均在中等以上水平。
对于有机质含量高的地区,要适当控制有机肥的施用量;含量低的土壤,要注意施用适量的有机肥,以保证土壤资源的可持续利用。土壤含氮量高的地区,控制NH4+-N的施用量。土壤速效磷含量分布较为分散,各含量范围差异较大,应分类施用磷肥。合理施用钾肥,合理控制含硫肥料(如普钙、硫酸钾)的施用量,适当补充含铜的肥料。
(3)威宁地区有14%的植烟土壤pH偏高。有机质含量较低及以下水平的土壤比例为51.72%。速效氮含量较高的占20.69%。全氮含量仍有10.35%的地区处于较低水平,其余中等偏上。速效磷含量<5 mg/kg的低等肥力样本占2759%,含量>20 mg/kg的高等肥力样本占10.35%。钾含量基本处于中等偏低水平。水溶性氯含量适宜。有效硫含量丰富。土壤有效锌和有效铜含量低于临界值(1 mg/kg)的占比分别为10.34%和17.00%。
pH偏高的地区,避免施用碱性肥料,注意施用农家肥或微生物有机肥。部分地区有机质含量偏低,要施用适量的有机肥。速效氮含量高的地区,应控制NH4+-N的施用量。部分地区全氮含量偏低,应合理施用氮肥。速效磷含量分布水平较为分散,应分类施用磷肥。合理适量施用钾肥,合理控制含硫肥料(如普钙、硫酸钾)的施用量。对于锌和铜含量在临界值以下的烟田,今后应进一步加强锌肥和含铜肥料的施用。
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