萬源煙區(qū)土壤主要肥力狀況綜合評價

韓利紅,王昌全,曾　勇，楊興友，靳冬梅

(1.四川省煙草公司達州市公司萬源分公司，四川 萬源 636350；2.四川農(nóng)業(yè)大學資源學院，四川 溫江 611130；3.四川省煙草公司達州市公司，四川 達州 635000)

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萬源煙區(qū)土壤主要肥力狀況綜合評價

韓利紅1,王昌全2,曾勇1，楊興友3，靳冬梅3

(1.四川省煙草公司達州市公司萬源分公司，四川 萬源 636350；2.四川農(nóng)業(yè)大學資源學院，四川 溫江 611130；3.四川省煙草公司達州市公司，四川 達州 635000)

摘要：為掌握萬源煙區(qū)各植煙鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤肥力狀況，提高肥料利用率，筆者在全市煙區(qū)采集了858個土樣，分析測定了pH、有機質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀5個指標。結(jié)果表明：植煙土壤呈弱酸性或中性，基本適合曬煙生長；煙區(qū)58.51%的土壤有機質(zhì)較為缺乏，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)以大沙和石窩較缺乏；88.81%的土樣堿解氮含量含量在100～200mg/kg之間,即堿解氮含量較高，應適度施用氮肥；62.59%的土壤有效磷含量小于10mg/kg，以玉帶和中坪的有效磷含量最為缺乏，應適當補磷；70%以上的土樣速效鉀含量小于80mg/kg，應適當增施鉀肥。全市煙區(qū)綜合肥力較高，以中坪最高，而井溪和秦河較低。萬源煙區(qū)在施肥上總體應該注意“控氮，補磷，增鉀”。

關(guān)鍵詞：萬源；植煙土壤；肥力狀況；綜合評價

萬源市位于四川東北部，地處川陜交界的秦嶺大巴山腹心地帶，107°28′～108°31′E，30°39′～32°20′N，種煙歷史悠久，享有“富硒煙”的美譽。煙葉列入了《全國名晾曬煙名錄》[1]，屬全國煙草種植區(qū)劃的秦嶺大巴山山地晾曬煙區(qū)。萬源氣候溫和、雨量適中、光照充足、熱量較為豐富、無霜期長，有適合優(yōu)質(zhì)曬煙生長的生態(tài)條件和氣候環(huán)境，是全國晾曬煙種植最適宜地區(qū)之一[2-3]。

萬源作為達州曬煙產(chǎn)區(qū)，近幾年因工業(yè)需求量增加，產(chǎn)量穩(wěn)步上升，但因煙農(nóng)重視產(chǎn)量大量施用氮肥而忽視養(yǎng)分平衡供應，導致煙葉質(zhì)量下降。所以，掌握萬源煙區(qū)土壤肥力狀況并以之指導實際生產(chǎn)具有重要意義。近年來，關(guān)于全國植煙土壤肥力狀況的研究和萬源市土壤質(zhì)量狀況已有報道[4-12]，但是針對萬源煙區(qū)不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤肥力狀況的研究還較少。本文通過對萬源煙區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的主要肥力狀況研究，并進行綜合評價，旨在為萬源曬煙平衡施肥，提高肥料利用率，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)提供科學依據(jù)。

1材料與方法

1.1樣品采集

本研究根據(jù)萬源各植煙鄉(xiāng)鎮(zhèn)具體情況，選取土壤肥力和生產(chǎn)水平具有代表性的煙田，使用5點法采集耕層0～20cm土壤，用四分法取混合土樣，共采集了858個土樣。

1.2土樣測定方法及指標分級標準

土壤樣品經(jīng)過風干、磨細、過篩、混勻、裝瓶后，進行土壤農(nóng)化性質(zhì)的分析測定，測定方法參見鮑士旦編著的《土壤農(nóng)化分析》[13]。主要分析了pH、有機質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀5個指標。土壤肥力指標的分級標準主要是參考煙草界和土壤肥料學界多年研究得出的經(jīng)驗分級及全國第二次土壤調(diào)查的分級標準[7]、[14-16]。

圖1　研究區(qū)區(qū)位圖及土壤采樣點分布圖

2結(jié)果與分析

2.1各鄉(xiāng)鎮(zhèn)植煙土壤主要養(yǎng)分狀況描述性分析

2.1.1各植煙鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤pH值有研究表明，土壤pH值影響各種元素的有效性和煙草對營養(yǎng)的吸收能力[8]，一般認為最適宜煙葉生長的土壤pH值為5.5～6.5[9]。從表1可以看出，萬源市植煙土壤的pH值在4～7.9之間，中值為6.3，呈弱酸性或中性。全市有52.57%土樣pH值集中在最適宜范圍5.5～6.5之間，39.27%土樣pH值大于6.5，8.61%土樣pH值小于5.5，總體來說萬源煙區(qū)土壤酸堿度基本適合煙葉生長。其中河口和秦河在最適宜煙葉生長的pH值范圍(5.5～6.5)的樣本比例較高，分別達到了63.92%和63.83%；土壤pH值小于5.5的比例以中坪的18.75%最高，對于這些偏酸的土壤，可以通過輪作、秸稈還田、施用石灰等方法進行改良。

表1 　萬源煙區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤pH值

2.1.2各植煙鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有機質(zhì)含量有機質(zhì)是土壤的重要組成部分[17]，它是土壤中各種營養(yǎng)元素特別是氮、磷的重要來源，是土壤肥力高低的一個重要指標[13]。有研究認為，植煙土壤有機質(zhì)含量低于25g/kg時，土壤供肥不足[5,10]。從表2可以看出，萬源煙區(qū)土壤有機質(zhì)平均含量為23.81g/kg。其中含量小于15g/kg的樣本數(shù)比例為17.13%，煙區(qū)土壤有機質(zhì)含量在15～25g/kg的比例為41.38%，即58.51%的煙區(qū)土壤有機質(zhì)較缺乏。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中以井溪的有機質(zhì)含量較高，平均值達到28.28g/kg，而大沙和石窩平均有機質(zhì)含量相較低，對于這些土壤應采取合理輪作、增施有機肥等措施以提高有機質(zhì)含量。

表2 　萬源煙區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有機質(zhì)含量(g/kg)

2.1.3各植煙鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤堿解氮含量堿解氮是衡量土壤氮素供應的重要指標，當烤煙土壤堿解氮含量大于100mg/kg時，在施用氮肥需要注意控制用量[7]。而萬源晾曬煙用肥量是烤煙的2倍以上，堿解氮含量100～150mg/kg之間土壤應該適當進行曬煙的氮肥調(diào)控。從表3可以看出，全市植煙土壤堿解氮平均值為151.52mg/kg，主要集中在100～200mg/kg之間，占總樣本的比例為88.81%，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)中草壩和井溪的均值較高，而大沙的較低，但也達到了141.660mg/kg，說明萬源煙區(qū)土壤堿解氮含量較高，這與煙農(nóng)重施氮肥有關(guān)。對于土壤堿解氮大于150mg/kg的區(qū)域，應根據(jù)實際情況適當控制氮肥用量，避免因供氮過量而影響煙葉品質(zhì)。

表3 　萬源煙區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤堿解氮含量(mg/kg)

2.1.4各植煙鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效磷含量磷在煙草生長過程中與蛋白質(zhì)、糖與類脂酸的同化作用有關(guān)，對高產(chǎn)及保持優(yōu)良內(nèi)在品質(zhì)有明顯作用[18]。魯如坤等認為有效磷含量大于20mg/kg的煙區(qū)土壤供磷豐富[15,19]。根據(jù)表4可以看出，全市的植煙土壤有效磷含量變異很大，平均值為11.13mg/kg，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的有效磷平均含量在8～14mg/kg之間。其中以秦河和河口的12.54和12.52mg/kg較高，而玉帶和中坪的有效磷平均含量都在9mg/kg以下，煙區(qū)84.55%的土壤有效磷較為缺乏(小于20mg/kg)，62.59%的土壤有效磷極其缺乏(小于10mg/kg)，應適當增施磷肥。

表4　萬源煙區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)有效磷含量(mg/kg)

2.1.5各植煙鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤速效鉀含量

鉀是品質(zhì)元素和抗逆元素[20]，它能影響煙草的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)以及卷煙制品的安全性[21]。煙是喜鉀植物，煙葉含鉀量是國際上衡量煙葉質(zhì)量的重要指標之一[22]。對于煙葉來說，一般認為土壤速效鉀150mg/kg為臨界水平[7]。從表5可以得出，萬源煙區(qū)土壤的速效鉀含量平均值為75.03mg/kg，其中小于80mg/kg的比例為60.26%，80～150mg/kg的比例為38.57%，大于150mg/kg的比例僅有1.17%，說明全市有90%以上的植煙土壤速效鉀極為缺乏。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤速效鉀均值中以井溪的71.44mg/kg最低，草壩的83.80mg/kg最高，特別是魏家土壤速效鉀含量小于80mg/kg的比例達到了70.09%，應根據(jù)實際情況適當補充鉀肥，適當進行秸稈、稻草還田，以及施用草木灰等多途徑解決鉀素供應不足的問題。

表5　萬源煙區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤速效鉀含量(mg/kg)

2.2各鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要養(yǎng)分狀況綜合評價

2.2.1評價指標的選取根據(jù)各指標對曬煙的重要性，共選出pH、有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀5個主要指標來綜合代表該區(qū)植煙土壤養(yǎng)分的狀況。

2.2.2隸屬度函數(shù)的建立常用于綜合評價的隸屬度函數(shù)通常有兩類，分別是s型隸屬度函數(shù)和拋物線型隸屬度函數(shù)，其函數(shù)表達如下：

圖1S型隸屬度函數(shù)圖2 拋物線型隸屬度函數(shù)

表6 　土壤肥力指標隸屬度函數(shù)類型及閾值

2.2.3評價指標的隸屬度函數(shù)類型及曲線拐點取值本研究中，土壤pH、堿解氮、有機質(zhì)含量適用于拋物線型隸屬度函數(shù)，有效磷、速效鉀則適用于S型隸屬度函數(shù)。根據(jù)國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)煙區(qū)土壤適宜性指標[7,14-16]確定土壤各指標隸屬度函數(shù)拐點參數(shù)(見表6)，據(jù)此將各指標實測數(shù)代入函數(shù)公式即可得到各項指標的隸屬度值。

2.2.4權(quán)重的確定本研究采用德爾菲法來確定權(quán)重見表7。

表7 　各肥力評價指標的權(quán)重

2.2.5綜合評價值的計算綜合指標值(IFI)的計算采用指數(shù)和，其計算公式為：

式中：n表示評價單元的全部參評因素；Wi和Ni分別表示第i種參評因素的隸屬度值和權(quán)重系數(shù)。

2.2.6綜合評價結(jié)果綜合肥力指標IFI(Integrated Fertility Index)的大小表示土壤的綜合肥力等級，IFI 取值范圍為0～1，其值越高，表明土壤肥力對煙草生長和品質(zhì)的貢獻率也越高，IFI值低說明這些區(qū)

域的部分養(yǎng)分缺乏、過多或者養(yǎng)分之間不協(xié)調(diào)。從表6可以看出，全市煙區(qū)的IFI平均值為0.6191，其中分布在0.6～0.8(較高)之間的比例為53.61%，大于0.8(高)的占9.21%，說明萬源煙區(qū)綜合肥力較高。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)平均IFI值主要集中在0.5～0.7之間，以中坪的0.6849最高，而井溪和秦河較低，分別為0.559和0.577。這與井溪、秦河有機質(zhì)較高而速效鉀很低有關(guān)，即養(yǎng)分之間不協(xié)調(diào)導致IFI值較低，對于這些區(qū)域應根據(jù)養(yǎng)分豐缺情況適量增減施肥量。

表8　萬源各鄉(xiāng)鎮(zhèn)植煙土壤IFI值

3結(jié)論與討論

萬源煙區(qū)土壤呈弱酸性或中性，基本適宜煙葉生長。煙區(qū)58.51%的土壤有機質(zhì)較缺乏，特別是大沙和石窩應注意適當增施有機肥。土壤堿解氮平均值以草壩和井溪最高，大沙較低，但全市煙區(qū)88.81%的樣本土壤堿解氮含量在100～200mg/kg之間，即萬源堿解氮含量較高，應適度施用氮肥。62.59%的土壤有效磷含量小于10mg/kg，即萬源煙區(qū)土壤有效磷極其缺乏，特別是玉帶和中坪的有效磷含量較低，應重視施用磷肥。萬源超過70%的植煙土壤速效鉀含量低于80mg/kg，應當注意適量補充鉀肥。綜上，萬源煙區(qū)土壤堿解氮含量較高，土壤有機質(zhì)較缺乏，而有效磷和速效鉀極缺乏，這與其他研究結(jié)果一致[12、23]。

綜合主要肥力狀況評價結(jié)果，萬源煙區(qū)綜合肥力較高，以中坪的土壤肥力最好，而井溪和秦河較低，應注意調(diào)整其肥力狀況，做到平衡施肥。對于萬源植煙土壤總體應該“控氮，補磷，增鉀”，也要注意氮磷鉀肥的合理配合，才能提高曬煙的產(chǎn)質(zhì)量。

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收稿日期：2016-01-30

基金項目：中國煙草總公司四川省公司計劃科技項目"達州名晾曬煙生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究與應用"(2015011)。

作者簡介：韓利紅(1987-),畢業(yè)于四川農(nóng)業(yè)大學，碩士研究生,從事煙葉科研與技術(shù)推廣。E-mail:375364909@qq.com。