宝鸡植烟土壤主要养分现状与演变趋势分析

杨 波，张喜峰

（陕西省烟草公司宝鸡市公司，陕西宝鸡721004）

土壤是烟叶生产的基础，为烤烟生长提供所必需的营养元素、水分条件、微生态环境等[1-2]。土壤养分的丰缺状况，特别是氮、磷、钾和有机质，直接影响烟叶的生长发育和产质量的形成[3-6]。土壤有机质含量反映土壤肥力状况、供肥特征以及土壤结构[7-8]，烟田有机质含量适宜时，才有利于提高烟叶产量和品质[9-10]。土壤氮素不足和过多都不利于烤烟的正常生长，影响烟叶产量和质量；土壤供磷得当，烟株则发育正常，烟叶的产质量均能得到提高；增加烟叶钾含量，能够改善烟叶评吸质量和烟叶燃烧性，提高烟草制品安全性[11-13]。我国幅员辽阔，烟叶种植区域从南到北跨度较大，植烟区域地形地貌和土壤类型多种多样，差异很大，土壤养分含量及演变趋势各有特点。前人研究表明，随着植烟年限的增加，湘西烟区土壤有机质含量呈下降趋势，全氮含量则呈上升趋势[14]。张浩等[15]、武德传等[16]分别开展了宜宾地区、黔南山地植烟土壤养分空间变异、养分丰缺及分区管理研究。赵书军等[17]研究认为，2001—2011年恩施州植烟区土壤有机质含量稍降低，土壤全氮和碱解氮含量上升较快，土壤有效磷含量呈增加趋势，土壤速效钾含量呈现稍下降趋势。说明受气候、地形、土壤类型、种植制度和施肥状况等因素的影响，不同植烟区域土壤养分状况和变化存在显著差异[18]。目前对陕西宝鸡烟区植烟土壤养分现状及演变趋势的分析鲜有报道。

本研究于2011、2020年采集宝鸡烟区植烟土壤样品并检测土壤养分含量，掌握烟区土壤养分现状和时空变化特点，分析养分丰缺状况，旨在为烟区土壤养分调控管理、平衡施肥、烟叶生产合理布局提供科学依据，保障烟区土壤的可持续利用和优质烟叶生产。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

宝鸡市位于陕西关中平原“八百里秦川”西部，秦岭北麓西端，东经106°18′～108°03′，北纬33°35′～35°06′，地处陕、甘、宁、川四省（区）结合部，地形地貌以山地、丘陵为主，山、川、原兼备；属于暖温带半湿润气候，四季分明，日照比较充足，年平均日照时数2000～2200h，年平均气温11～12℃，年平均降水量590～900 mm，无霜期在180 d以上，该烟区隶属黄淮平原生态区-焦甜焦香型烟区，是陕西烤烟主要产区之一，年种植烤烟约2 000 hm2。

1.2 土壤样品采集与制备

2011、2020年，在宝鸡市陇县和麟游县2个烟区，采用“S”形取样法，采集10～15个点的等量耕作层土壤，取样深度20 cm。将土壤样品充分混匀，挑出根系、秸杆、石块、虫体等杂物后，用四分法保留1.0 kg样品，然后装入清洁塑料袋，放好标签，带回实验室备用。2 a共取土壤样品306个。

1.3 测定项目及方法

参照文献[19]中的方法对土壤样品中碱解氮、速效磷、速效钾、有机质进行测定。

1.4 数据分析与评判标准

试验数据用平均值±标准误表示，采用SAS v8和Excel软件对试验数据进行统计分析，t检验的概率显著水平P＝0.05。

参照中国植烟土壤养分丰缺评价标准[20]，结合产区生产实际，制定了烟区土壤养分丰缺评价指标体系（表1），并进行适宜性评价。

表1 宝鸡植烟土壤养分分级标准

2 结果与分析

2.1 陇县和麟游县烟区植烟土壤养分对比分析

从表2可以看出，2020年陇县和麟游县2个产区烟田土壤养分差异较大，陇县植烟土壤碱解氮、速效磷、有机质含量均显著高于麟游县（P＜0.05），2个产区烟田土壤速效钾含量之间差异不显著。总体来看，陇县产区植烟土壤好于麟游县，2个产区有机质含量均处于低水平，土壤有机质欠缺，影响烟叶的生长发育和产质量形成。

表2 2020年陇县和麟游县烟区植烟土壤养分比较

2.2 碱解氮现状及演变趋势分析

表3 植烟土壤碱解氮现状及演变趋势

增加12.04%，含量处于低水平的比例有所下降，适宜水平比例明显下降，同比降低13.24百分点，高水平比例明显升高，同比提高17.43百分点。麟游县烟区，与2011年相比，2020年烟田碱解氮含量显著下降17.19%，含量处于低、适宜水平的比例明显提高，高水平比例明显下降，同比下降22百分点。从全市来看，与2011年相比，2020年烟田土壤碱解氮含量差异不明显，含量处于低水平比例有所提高，适宜水平比例为28.30%，有所降低，高水平比例差异不大。与2011年相比，2020年烟田土壤碱解氮变异系数有所下降，陇县烟区下降程度较高，说明植烟土壤碱解氮含量向均衡方向发展。

2.3 速效磷现状及演变趋势分析

从表4可以看出，植烟土壤速效磷含量变化趋势很明显，与2011年相比，2020年陇县、麟游县和全市植烟土壤速效磷含量均显著提高（P＜0.05），均值分别增加16.87、12.27、14.38 mg/kg，变异系数显著下降，土壤速效磷含量处于很低水平比例显著减少，处于适宜及以上水平比例明显提高。说明在2011年之后，随着专用肥养分配比调整和引导烟农增加磷肥用量，土壤速效磷含量较低的问题逐步得到解决，全市48.11%的土壤样品速效磷含量处于适宜水平，但仍有22.64%的土壤样品的速效磷含量偏低。

表4 植烟土壤速效磷现状及演变趋势

2.4 速效钾现状及演变趋势分析

由表5可知，从陇县和全市来看，2 a土壤养分数据相比，植烟土壤速效钾含量变化不明显，但麟游县烟区土壤速效钾含量显著增加（P＜0.05）。与2011年相比，2020年全市植烟土壤速效钾含量处于低和很低水平的比例明显下降，适宜水平比例达到66.04%，显著增加，但麟游县烟区仍然有30%的土壤样品速效钾含量偏低。从变异系数来看，变异程度显著降低，可见宝鸡烟区土壤速效钾含量差距在逐渐缩小。

表5 植烟土壤速效钾现状及演变趋势

2.5 有机质现状及演变趋势分析

由表6可知，从陇县和全市来看，2 a土壤养分 数据相比，植烟土壤有机质含量差异不明显。麟游县2 a植烟土壤有机质含量差异显著（P＜0.05），与2011年相比，2020年烟田土壤有机质含量下降明显，同时变异系数显著提高，土壤样品之间有机质含量差异较大，均匀性较差。从土壤有机质适宜性来看，2个烟区都表现出处于适宜水平比例下降，处于低和很低水平比例明显提高，全市只有21.70%的土壤样品有机质含量处于适宜水平，仍有77.36%的土壤样品有机质含量处于低和很低水平，植烟土壤有机质缺乏。

表6 植烟土壤有机质现状及演变趋势

3 结论与讨论

土壤养分丰缺状况影响着烟株的生长发育，进而决定了烟叶产质量和风格特色的形成[21-22]。土壤氮素含量过低或过高均不利于烟株生长和烟叶产质量[23]。适量的磷素供应促进烟叶正常生长发育，有利于烟株碳水化合物的代谢，促进烟叶成熟落黄，改善烟叶色泽与香味，提升内在品质[24]。烤烟是喜钾作物，钾作为品质元素，有利于烟叶的燃烧性，对增进烟叶香吃味具有重要作用[25]。土壤有机质含量丰富，有利于烤烟生长发育，促进烟叶产质量形成[26]。然而，由于烟田连作时间较长，土壤养分水平变化较大，营养元素不均衡，影响烟叶生长发育、产质量提升和风格特色彰显[27-28]。

本研究表明，2020年陇县植烟土壤碱解氮、速效磷、有机质含量均显著高于麟游县，烟田土壤养分状况明显好于麟游县。与2011年相比，2020年陇县植烟土壤碱解氮含量明显提高，这与烟区适当增施氮肥关系密切；麟游县烟区碱解氮含量显著下降，含量处于低、适宜水平比例明显提高，高水平比例明显下降；从全市来看，土壤碱解氮含量处于低水平比例有所提高；碱解氮变异系数有所下降，土壤碱解氮含量差距逐渐在缩小。2 a植烟土壤速效磷含量变化明显，与2011年相比，2020年植烟土壤速效磷含量显著提高，变异系数显著下降，土壤速效磷含量处于很低水平比例显著减少，处于适宜及以上水平比例明显提高；样品之间速效磷含量差异较大，全市仍有22.64%的土壤样品速效磷含量偏低。从陇县和全市来看，2 a土壤速效钾含量变化不明显，但麟游县烟区土壤速效钾含量显著增加，这与增施钾肥密切相关；2020年全市植烟土壤速效钾含量适宜水平比例显著增加，但仍有21.70%的土壤样品速效钾含量偏低。同时，植烟土壤速效钾含量变异程度显著降低，差异减小。从陇县和全市来看，2个县植烟土壤有机质含量差异不明显；与2011年相比，2020年麟游县植烟土壤有机质含量明显下降，土壤样品之间有机质含量差异较大。从2个县和全市来看，与2011年相比，2020年土壤有机质处于适宜水平比例下降，处于低和很低水平的比例明显提高。2020年全市仍然有77.36%的土壤样品处于低和很低水平，土壤有机质缺乏。

李满良等[29]通过研究2012—2018年咸丰植烟土壤养分现状及变化趋势，结果表明，有机质、碱解氮、速效钾均呈下降趋势，速效磷呈升高趋势。向德明等[30]通过分析2000、2015年土壤主要养分含量时空变化，结果表明，湘西植烟土壤养分增幅较大，增幅最大的是土壤有效磷，其次是速效钾，最后是碱解氮。与前人研究结果[29-30]相比，本研究也表明，土壤速效磷含量呈明显上升趋势，但由于地域、生产条件、耕作习惯和施肥种类、数量的差异，土壤碱解氮、速效钾和有机质在2个县植烟区表现出不同的变化特征；但从全市整体情况来看，植烟土壤碱解氮、有机质含量表现出下降趋势，速效磷、速效钾含量则表现出上升趋势，烟区土壤养分在向利于烤烟生产的方向发展。根据烟区烟叶生产实际，应采取“稳氮磷增钾提有机质”施肥原则，定向培育土壤肥力，改善土壤养分均衡状况，不断提高土壤养分适宜和较高等级比例，确保烤烟优质适产和保护植烟生态环境。