红河烟区土壤养分丰缺状况研究

付亚丽，黄 坤，陈泽斌，唐佐芯，夏体渊，杨亦凡，李贤峰，陆庆华，任 禛，陈艳芳，李银花

(1.云南省烟草公司红河州公司技术中心，云南 弥勒 652300；2.昆明学院农学院，云南 昆明 650214；3.昆明学院科研处，云南 昆明 650214)

【研究意义】云南省弥勒市、泸西县、建水县、石屏县、个旧市、开远市、蒙自市是红河州主要的烟叶产区[1-2]。了解红河州烟区土壤养分含量及分布，对红河州烟草合理施肥，提高红河州烟草生产的质量水平，具有十分重要的现实意义[3]。【前人研究进展】梁兵等对2015年红河烟区土壤养分状况和肥力适宜性进行了分析，表明该地大部分烟草生长土壤属于Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级土壤，分别占植烟土壤总量的29.81 %、34.39 %和23.04 %，适宜性较差的Ⅳ级土壤占12.77 %；红河烟区不同土壤微量元素对烟叶化学成分的影响不同。其中，交换性镁、交换性钙与烟叶上、中、下部的钾呈负相关，而有效锰与3个部位烟叶的全氮含量呈负相关[4-5]。付亚丽等对2004年红河州植烟土壤中有效微量元素进行了分析测定，表明红河烟区土壤有效钙、镁、铁、锌、铜、锰、硫的平均含量较高，而氯离子含量较低。不同pH值条件下，有效锌含量变化不大，但其它元素变化较大[6]。土壤有效钙含量在不同土壤类型和海拔高度下变化较大，而其他元素变化不大。2008年，李自明等的研究表明，全区烟草有效锰、钼含量丰富，有效锌含量偏低，有效硼含量偏低[7]。【本研究切入点】然而，红河烟区2018年土壤养分丰富度和缺素状况评价尚无相关报道。【拟解决的关键问题】因此，本研究以红河州不同县(市)2018年的烟草种植土壤为研究对象，采集和检测土壤pH、有机质、水解氮、速效磷、速效钾、水溶性氯共6项土壤养分指标，探明红河州不同县(市)植烟土壤养分状况。

1 材料与方法

1.1 土壤样品采集

2018年共在红河7个县(市)60个乡(镇)设立取样点881个，共取土样881份，包括弥勒市251份，泸西县246份，建水县76份，石屏县166份，个旧市21份，开远市53份，蒙自市68份。取样点数量的确定及取样方法参照夏体渊等[8]的方法进行。

1.2 测定项目及方法

土壤养分指标包括pH、有机质、水解氮、速效磷、速效钾、水溶性氯，分析方法按参考文献[9]进行。

1.3 数据统计

采用SPSS 18.0软件进行。

2 结果与分析

2.1 不同样地植烟土壤pH值

土壤pH值为5.5～7.0时适宜烤烟生长，5.5～6.5时最适宜烤烟生长[10]。由表1可见，不同县(市)植烟土壤pH平均值，除石屏县稍低外，其他县(市)植烟土壤的平均pH值在5.5～7.0，但变化幅度较小。总体来看，变异系数在12.60～17.43，个旧市植烟土壤的pH变化最小，变异系数为12.60；石屏县植烟土壤的pH变化最大，变异系数为17.43。其中建水县、个旧市、开远市、蒙自市植烟土壤pH平均值均最适宜烤烟生长(5.5～6.5)。在适宜烤烟生长的pH内(5.5～7.0)，7个县(市)中，以建水县所占的比例最高，为50.00 %，其次为开远市(47.62 %)、个旧市(47.62 %)、弥勒市(39.84 %)、泸西市(36.58 %)、蒙自市(29.41 %)、石屏县(21.09 %)。pH值>7.0的土壤占比在10.24 %～48.79 %，其中泸西县占比最高，为48.79 %，其次为弥勒市(36.66 %)、建水县(28.94 %)、开远市(14.29 %)、个旧市(14.29 %)、蒙自市(13.24 %)、石屏县(10.24 %)。pH值 <5.5的土壤占比在14.63 %～68.67 %，其中石屏县占比最高，为68.67 %，其次为蒙自市(57.35 %)、开远市(38.09 %)、个旧市(38.09 %)、弥勒市(23.50 %)、建水县(21.06 %)、泸西县(14.63 %)。

2.2 不同样地植烟土壤有机质含量

在优质烟叶生长后期，碳代谢是主要因素，对氮的需求量较小。有机质含量过高会导致氮素吸收过度，降低烟叶品质[11-12]。由表2可见，不同县、市植烟土壤有机质平均含量由高到低为蒙自市(31.25 %)>个旧市(30.80 %)>弥勒市(30.6 %)>开远市(27.99 %)>石屏县(25.46 %)>泸西县(24.93 %)>建水县(23.66 %)。不同县(市)植烟土壤有机质含量变异系数介于12.60 %～17.43 %。个旧市植烟土壤的有机质含量变化最小，变异系数为12.60 %；石屏县植烟土壤的pH变化最大，变异系数为17.43 %。适宜烟草生长的有机质含量为15～25 g/kg[13]。红河烟区7个县(市)植烟土壤的有机质平均含量除建水县(23.66 g/kg)和泸西县(24.93 g/kg)在适宜烟草生长的含量范围内，其余县(市)植烟土壤有机质含量均高于适宜有机质含量(15～25 g/kg)。在有机质含量适宜范围内(15～25 g/kg)，石屏县所占比例最高，为39.76 %；其次为泸西县(39.43 %)、建水县(27.63 %)、开远市(26.42 %)、蒙自市(25.00 %)、弥勒市(23.11 %)、个旧市(14.29 %)。不同县(市)植烟土壤有机质含量偏高的比例由高到低依次为个旧市(80.95 %)>弥勒市(68.13 %)>开远市(64.15 %)>蒙自市(58.82 %)>石屏县(46.99 %)>泸西县(43.90 %)>建水县(43.42 %)。不同县(市)植烟土壤类型有机质含量偏低的比例由高到低依次为建水县(28.95 %)>泸西县(16.67 %)>蒙自市(16.18 %)>石屏县(13.25 %)>开远市(9.43 %)>弥勒市(8.76 %)>个旧市(4.76 %)。

表1 不同样地植烟土壤pH值

2.3 不同样地植烟土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量

红河烟区不同县(市)植烟土壤碱解氮平均值最高为个旧市，达136.44 mg/kg；最低为建水县，达101.32 mg/kg。总体来看，不同县(市)植烟土壤碱解氮含量平均值的变化在13.34～455.30 mg/kg。变异系数在27.34 %～53.38 %。从碱解氮的含量(表3)范围来看，碱解氮(AN ≥ 150 mg / kg)偏高的含量比例最高的是个旧市(42.86 %)，最低是开远市(9.43 %)，其余5个县(市)比例在9.76 %～42.64 %；碱解氮中等含量(100 mg/kg ≤ AN <150 mg/kg)比例最高的是开远市(54.72 %)，最低的是蒙自市(23.53 %)，其余5个县(市)比例在31.58 %～44.31 %；碱解氮低含量(AN <100 mg/kg)比例最高的是建水县(52.63 %)，最低的是个旧市(19.04 %)，其余5个县(市)占比在27.49 %～45.93 %。

表3 不同样地植烟土壤碱解氮含量

表4 不同样地植烟土壤速效磷含量

从表4可见，不同县(市)植烟土壤速效磷平均含量除个旧市(11.01 mg/kg)与蒙自市(17.15 mg/kg)外，其余5个县(市)植烟土壤均在中等(20 mg/kg≤ AP <40 mg/kg)，速效磷含量最高的是石屏县达(38.04 mg/kg)；最低的是个旧市，达11.01 % mg/kg。土壤速效磷偏高含量(≥ 40 mg/kg)的比例由高到低分别为石屏县(37.95 %)>弥勒市(21.91 %)>建水县(18.42 %)>泸西县(17.07 %)>开远市(16.98 %)>蒙自市(8.82 %)>个旧市(0.01)；土壤速效磷偏低含量(<20 mg/kg)的比例由高到低分别为个旧市(90.47 %)>蒙自市(70.59 %)>开远市(64.15 %)>泸西县(58.13 %)>建水县(56.58 %)>弥勒市(41.84 %)>石屏县(32.53 %)。

从表5可见，建水县植烟土壤速效钾含量最高，平均含量为255.38 mg/kg；其次为弥勒市(248.67 mg/kg)、泸西县(215.73 mg/kg)、开远市(212.79 mg/kg)、个旧市(184.57 %)，最低为石屏县，平均含量为161.15 mg/kg。除了弥勒市和建水县植烟土壤中速效钾平均含量高外，其余5个县(市)植烟土壤速效钾含量均处于中等水平(150 ≤ AK <220 mg/kg)，速效钾含量由高到低依次为石屏县(62.05 %)>个旧市(42.86 %)>蒙自市(41.18 %)>开远市(37.74 %)>泸西县(34.96 %)>建水市(34.21 %)>弥勒市(27.09 %)。土壤速效钾偏高含量(≥ 220 mg/kg)比例由高到低依次为建水县(51.32 %)>弥勒市(48.60 %)>泸西县(44.72 %)>个旧市(33.33 %)>开远市(32.08 %)>蒙自市(30.88 %)>石屏县(22.29 %)。

从表6可见，7个县(市)植烟土壤水溶性氯平均含量最高的是建水县(13.84 mg/kg)，最低的是蒙自市(7.34 mg/kg)。7个县(市)植烟土壤的水溶性氯含量变化均较大，变异系数介于81.81 %～183.07 %。植烟土壤中水溶性氯偏高含量(30～45 mg/kg)的土壤类型所占比例分别为个旧市(4.76 %)>开远市(3.77 %)>石屏县(2.41 %)>建水县(1.32 %)>泸西县(0.81 %)>弥勒市(0.8 %)>蒙自市(0 %)；土壤水溶性氯过高含量(>45 mg/kg)的土壤类型所占比例分别为建水县(6.57 %)>石屏县(4.82 %)>弥勒市(1.99 %)、泸西县(1.63 %)、蒙自市(1.47 %)>开远市(0 %)>个旧市(0 %)。

表5 不同样地植烟土壤速效钾含量

表6 不同样地植烟土壤水溶性氯含量

3 讨 论

研究表明，广西环江红壤有机质矿化分解的关键调控因素是土壤pH[14]；广西百色植烟土壤pH与有机质呈显著正相关关系[15]；武陵山植烟土壤pH与有机质呈显著负相关关系[16]；罗平烟区土壤pH与土壤全氮、有效磷和速效钾显著正相关，与土壤有机质和全钾呈负相关关系，但未达到显著水平[17]，大理植烟土壤pH与土壤交换性钙和镁的相关性呈极显著水平[18]，总体上说明土壤pH与土壤中各类元素的吸收、转化等密切相关。红河烟区7个县(市)植烟土壤pH平均值中，除石屏县稍低外，其他县(市)植烟土壤pH平均值均适宜烤烟生长(5.5～7.0)，且变异程度小。pH值<5.5的植烟土壤占比在14.63 %～68.67 %，其中石屏县占比最高，达68.67 %，对于石屏县植烟土壤来说，减少酸性肥料的施用，施用碱性肥料，适当施用生石灰，在烤烟适宜生长范围内调节土壤pH值。pH值>7.0的植烟土壤占比在10.24 %～48.79 %，其中泸西县所占比例最高，达48.79 %，施肥时应尽量不施或少施碱性肥料，可施用生理性酸性肥料加以改良。

红河烟区7个县(市)植烟土壤的有机质平均含量除建水县(23.66 g/kg)和泸西县(24.93 g/kg)在适宜烤烟生长的范围内，其余县(市)均高于适宜有机质含量(15～25 g/kg)。对于有机质含量偏高的5个县(市)植烟土壤，要减少有机肥的施用或控制有机肥的用量。不同县(市)植烟土壤有机质偏低含量的比例最高的是建水县(28.95 %)，建议该县(市)注重有机肥的补充。7个县(市)植烟土壤中，碱解氮低含量(AN <100 mg/kg)比例最高的是建水县(52.63 %)，建议施用腐殖酸有机肥可提高土壤有机质和腐殖酸含量，促进土壤团聚体结构的形成，吸收矿质养分，改善土壤养分[19]；在烟草种植季节，可少施或不施有机肥，控制氮肥用量适当增加磷钾肥用量[20]。7个县(市)植烟土壤速效磷偏低含量(≥ 40 mg/kg)比例最高的是石屏县(37.95 %)，应增加磷肥的施用量。土壤速效磷偏低含量(<20 mg/kg)的比例最高的是个旧市(90.47 %)，建议该市植烟土壤应结合实际增施钾肥。植烟土壤中水溶性氯偏高含量(30～45 mg/kg)的所占比例最高为个旧市(4.76 %)；土壤水溶性氯过高含量(>45 mg/kg)的所占比例最高为建水县(6.57 %)，建议不仅在烤烟生产季节，而且在过去的农作物中，也应该禁止使用氯肥。通过合理的灌溉和轮作措施，消除氯肥的使用，降低土壤氯含量[21]。

4 结 论

烟草生长过程中所需的营养元素主要是靠根部从土壤中吸收，所以土壤中养分含量必然会影响烟叶的化学品质[22]。本研究发现，红河烟区土壤养分肥力中等偏上，适宜烤烟种植。为改善土壤养分状况和烟叶品质，建议在土壤适宜性较差的植烟县(市)结合烟叶品质调整现有施肥方案，以达到改善土壤养分状况、提高烟叶品质的目的。