四川不同植烟区耕层土壤养分特征及其相关分析

2020-01-18肖钰高峻李斌陈玉蓝凌爱芬宋文静丛萍董建新

中国烟草科学 2020年6期

肖钰高峻李斌陈玉蓝凌爱芬宋文静丛萍董建新

摘要：为探明四川不同植烟区壤养分特征，以四川会理县、盐源县、盐边县等10个植烟区为研究对象，测定了不同植烟区耕层土壤容重、穿透阻力、pH、有机质、全氮、全磷、全钾等理化性质，对不同植烟区耕层土壤养分特征及相关性进行研究。结果表明：（1）四川植烟区耕层土壤容重均值1.10～1.38gcm，且各植烟区差异不显著土壤020cm平均穿透阻力均值223.82～1235.13kPa。（2）四川植烟耕层土壤全氮和碱解氮总体处于适宜水平，全钾处于缺乏水平，有效磷、速效钾、交换性钙、交換性镁均处于适宜和丰富水平。其中盐边县、德昌县土壤pH呈中性偏酸，古蔺县、叙永县土壤全钾、全磷含量偏低，德昌县土壤交换性钙、交换性镁含量偏低，盐边县、盐源县、会东县土壤有机质、全氮、碱解氮含量偏低，德昌县土壤全钾含量过高，盐边县、会理县交换性镁含量过高，米易县、徳昌县土壤有效磷、速效钾含量偏高。（3）相关分析表明，土壤pH与交換性钙、有效磷，土壤有机质与全氮、碱解氮呈极显著相关。

关键词：植烟区;土壤养分土壤耕层

土壤养分是烤烟生长的基础，其含量与优质烤烟的长势和品质息息相关。土壤养分含量与自然环境、耕作方式灌溉施肥等密切相关，气候的变化人类的生产活动等会对烟田生态环境、烟田养分比例、养分利用率造成不同程度的影响，导致不同植烟区土壤养分丰缺情况发生改变，土壤肥力出现差异叫。所以了解土壤耕层养分分布特征及相关性分析其产生变化的原因及采取相应的措施进行调控，对植烟土壤养分管理具有重要意义近年来，植烟士壤养分特征的硏究主要体现在土壤pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾等方面，但对四川植烟区土壤养分特征量化表征的报道较少。因此，本研究以四川省凉山、泸州、攀枝花植烟土壤为研究对象，在前人研究的基础上增加了土壤容重、穿透阻力等物理性质，分析四川不同植烟区土壤养分特征及其区域特点，进一步明确四川不同植烟区土壤养分丰缺情况，旨在为四川省烟区布局、烟叶品质改善、土壤资源有效利用及烟叶生产可持续发展提供理论参考。

1材料与方法

1.1研究区概况

凉山彝族自治州位于四川省西南部横断山区东北部，青藏高原东南部，介于北纬26°03～29°27，东经100°15～10353，烟区主要分布于海拔380～2500m之间，土壤类型主要为红壤、暗棕壤、黄棕壤、棕壤以及紫色土壤。沪州处于四川盆地南部，介于北纬2729～2920，东经1058～10628烟区平均海拔1000m，主要是黄壤、紫色土及其水稻土！。攀枝花位于四川西南川滇交界，介于东经100903103°52，北纬26°03～29°18，烟区平均海拔1800m，主要是红壤、黄棕壤和紫色土。四川不同植烟区基本描述如表1所示。

1.2土壤样品的采集

于2019年3月选取四川会理县、盐源县、德昌县等10个植烟区进行土壤取样。按地形地貌、成土母质、土壤的空间差异，以植烟村为单元划分代表片区，采取五点法取0-20cm的土样，共采集土壤样品100个，装袋并进行编号，样品分布情况见表1。样品风干后过2mm筛，用于测定土壤pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、交換性钙、交换性镁等。

1.3土壤样品的测定方法7

土壤容重采用环刀法（100cm），土壤穿透阻力采用SC900土壤紧实度仪测定，土壤pH用pHl计法水土比（m：m）为2.5：1土壤有机质用重铬酸钾浓硫酸外加热法，土壤全氮用凯氏定氮法，碱解氮用碱解扩散法;土壤全磷和有效磷用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法;土壤全钾用氢氧化钠熔融-火焰光度计法，速效钾用乙酸铵浸提-火焰光度计法土壤交换性钙、镁用原子吸收分光光度计法。

1.4植烟土壤养分丰缺标准

参照中国植烟土壤养分丰缺评价标准和赵福杨の、张喜峰叫、黄俊杰等的研究结果，制定了四川植烟壤养分丰缺标准，如表2所示。

1.5数据处理

Microsoft Excel2016统计各项指标平均值、标准偏差、变异系数;采用SPSS17.0进行最小显著差异法LSD）进行多重比较，显著水平为p《0.05采用SAS9.4对数据进行皮尔逊（Pearson）相关分析，采用orgin7.0软件作图。

2结果

2.1四川不同植烟区耕层土壤养分分布特征

2.1.1四川不同植烟区土壤氮、磷、钾分布特征如表3所示，四川不同植烟区耕层土壤全氮含量范围0.99～1.98gkg，总体处于适宜水平;变异系数变幅为11.39%～54.99%，变异程度中等。其中，盐边县全氮含量较低，米易县、古蔺县、叙永县全氮含量较高。土壤全磷含量范围0.62～2.06gkg，总体处于较低水平;変异系数変幅为209%～78.85%，变异程度中等。其中，仁和区、盐源县、会东县、古蔺县、叙永县全磷含量较低，盐边县、米易县全磷含量较高。土壤全钾含量范围8.64～20.34gkg，总体处于偏低水平変异系数变幅为6.839%～83.07%6，变异程度中等。其中，米易县全钾含量严重偏低，盐边县、会理县、盐源县、会东县、古蔺县、叙永县全钾含量较低，且德昌县全钾含量偏高或过高。

如表4所示，土壤碱解氮含量范围69.58～146.42mgkg，总体处于适宜水平変异系数变幅为13.01%～134.72%，変異程度较大。其中，仁和区盐边县、盐源县、会东县碱解氮含量偏低;冕宁县、会东县土壤碱解氮变异系数均在90%以上，表明土壤碱解氮含量空间分布不均匀。土壤有效磷含量范围20.26152.14mgkg，总体处于偏高水平;变异系数变幅为27.319%～91.26%，变异程度中等。其中，米易县、德昌县、冕宁县有效磷含量偏高。土壤速效钾含量范围187，80-45620mgkg，总体处于偏高水平;変异系数变幅为36.21%～117.70%，变异程度较大。其中，盐边县、盐源县、会东县、古蔺县、米易县、德昌县速效钾含量偏高，且叙永县速效钾含量严重偏高或过高。盐边县、会理县、会东县土壤速效钾异系数均在100%以上，表明速效钾空间分布不均匀。

2.1.2四川不同植烟区土壤交换性钙、镁分布特征如表5所示，土壤交換性钙含量3.96～16.70cmol/kg，总体处于偏高水平変异系数26.75%～88.49%，变异程度中等。其中，德昌县交換性钙含量偏低，除德昌县、米易县、冕宁县之外的7个植烟区土壤交换性钙含量严重偏高或过高。土壤交换性镁含量范围0.507.06cmol/kg，总体处于偏高水平变异系数变幅为22.70%～148.93%，变异程度较大。其中，德昌县交换性镁含量偏低，仁和区、米易县、盐源县、会东县交换性镁含量偏高，且盐边县、会理县交换性镁含量严重偏高或过高。冕宁县、会东县土壤交换性镁变异系数均在100%以上，表明空间分布不均匀。

2.2四川不同植烟区耕层土壤容重、穿透阻力分布特征

2.2.1四川不同植烟区耕层土壤容重分布特征土壤容重表征土壤疏松程度，烟草生长的适宜土壤容重在1.101.40g/cm之间。由图1所示，四川不同植烟区耕层土壤容重均值在1.10～1.38gfcm且不同植烟区土壤容重无显著差异。

2.2.2四川不同植烟区耕层土壤穿透阻力分布特征土壤穿透阻力是用来表征土壤结构変化和土壤抵抗外力压实和破碎的能力，是评价土壤耕性的一个重要指标，与土壤容重不同的是它表述的是个动态的连续的过程。由图2可知，除叙永县以外，四川不同植烟区土壤穿透阻力变化趋势是先逐渐升高再逐渐下降，最高点保持在土层30cm左右在土壤深度为20cm时，仁和区、盐边县、米易县、冕宁县4个植烟区土壤穿透阻力均超过了作物根系适宜的最大阻力（2.0MPa），而其余各县在土壤020cm范围内穿透阻力均处于作物根系适宜的阻力范围内。

2.3四川不同植烟区耕层土壤pH、有机质分布特征

2.3.1耕层土壤pH、有机质分布特征由表6可知，四川不同植烟区耕层土壤pH范围在5.13～7.22，总体处于适宜水平変异系数变幅为3.09%～21.32%变异程度较小。其中，德昌县、盐边县土壤pH偏低，处于中性偏酸，会理县、会东县、叙永县土壤pH偏高，处于中性偏碱。有机质含量范围在17.88-38.76gkg，总体处于适宜水平异系数变幅为18.49%-68.33%，変异程度中等。其中，盐源县、会东县、仁和区、盐边县有机质含量偏低，叙永县有机质含量偏高。

2.3.2耕层土壤pH、有机质与土壤养分相关分析对四川不同植烟区0～20cm土壤养分做皮尔逊（Pearson）相关分析，结果如表7所示，土壤pH与交换性钙极显著正相关，与有效磷极显著负相关，土壤有机质与全氮、碱解氮极显著正相关（《0.01）;土壤有机质与全磷、有效磷、速效钾显著正相关（p《0.05）。其中有机质与全氮含量正相关系数最高，达到了0.840而pH与有效磷含量负相关系数最高，达到了-0.380。

3讨论

3.1四川不同植烟区土壤养分差异分析

探明四川不同植烟区土壤养分差异性，对于合理施肥提高烟叶产质量具有重要作用。土壤紧实度直接影响作物的生长，土壤过紧会直接造成植株生长发育不良。在本研究中，四川不同植烟区土壤穿透阻力呈现较大差异，叙永县、古蔺县、会东县、盐源县、会理县0～20cm土壤穿透阻力均小于2000kPa，表明5个植烟区土壤疏松程度较好。王树会等研究表明土壤容重大于1.40gcm时，烤烟植株生长会受到严重抑制。四川不同植烟区土壤容重均处于1.40g/cm2以下，且不同植烟区之间无显著差异性（p《0.05）。

四川10个植烟区土壤pH整体处于烟草生长适宜范围内，这与陈玉蓝研究结果相一致。但德昌县、盐边县土壤pH呈中性偏酸，与刘挺等研究结果相比偏低，可能与近年来德昌县、盐边县烟农大量施用化肥有关;在实际生产中可根据不同植烟区适当增加生物炭调节土壤pH。

提高有机质含量可以增加土壤微生物群落多样性、提高微生物生物量碳氮和土壤养分供应容量。四川不同植烟区土壤有机质含量整体处于适宜水平，但盐源县、会东县、仁和区、盐边县4个植烟区土壤有机质含量显著偏低，在实际生产中这4个植烟区需要通过增施有机肥、种植绿肥、合理耕作等农艺措施来改良植烟土壤性状，防止土壤进步酸化和土壤有机质累积下降。

土壤全氮、全磷、全钾在一定程度上表明了土壤供氮、供磷、供钾能力，也反应了土壤提供可被植物吸收利用养分能力的大小。在本研究中，四川10个植烟区土壤全氮、全磷、碱解氮整体处于适宜水平，而土壤有效磷、速效钾含量整体处于较高水平，土壤全钾含量则整体偏低。因此，對四川植烟县整体需要提高土壤全钾含量和碱解氮含量控制有效磷、速效钾含量以保证氮、磷、钾元素的均衡性。

在本研究结果中，四川不同植烟区整体土壤交换性镁含量在土壤空间的分布不均匀，存在较大的变异性。交换性钙、交换性镁含量整体偏高，其中10个植烟县中6个植烟县土壤交换性镁含量、7个植烟县壤交換性钙含量超出适宜范围，今后应严格控制钙、镁肥的施用。

3.2四川不同植烟区土壤养分相关性分析

本研究结果表明，四川不同植烟区壤pH与交换性钙极显著正相关，与有效磷极显著负相关，这与李强等2、秦松等24研究结果相一致。四川不同植烟区土壤有机质与全氮之间极显著正相关，与查燕等研究结果一致，这是由于土壤有机质主要来源于动植物残体及其分解、转化，可为土壤提供部分有机氮，同时可以提高壤微生物群落多样性扩大微生物生物量碳氮和土壤养分供应容量。但与唐杰等通过GIS技术研究的川北植烟土壤有机质和全氮的空间自相关性较弱的结果相违背，表明在不同植烟区土壤养分的相关性有着较大的差异，具体原因有待进一步研究。

4结论

四川不同植烟区耕层土壤全氮和碱解氮总体处于适宜水平，全钾处于缺乏水平，有效磷、速效钾处于适宜水平，交换性钙、交换性镁处于偏高水平。相关分析表明土壤pH与交換性钙、有效磷，土壤有机质与全氮均呈现显著相关。仁和区、盐边县、米易县、冕宁县0～20cm土壤平均穿透阻力较大，需要对4个植烟区土壤进行适当的深耕;盐边县、德昌县土壤偏酸，建议施用石灰、生物炭和草木灰等碱性物料进行调节;德昌县交换性钙镁含量偏低，应多施加钙镁肥对盐边县、盐源县、会东县、仁和区土壤有机质偏低植烟区，应多施有机肥、饼肥、绿肥等有机物料，提高有机质含量;四川不同植烟区土壤全钾含量均偏低，应多施钾肥或草木灰等。

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