達(dá)州白肋煙區(qū)土壤pH值和養(yǎng)分空間分布狀況研究

韓利紅,楊興有,魏 淼

(1.四川省煙草公司達(dá)州市公司，四川 達(dá)州 635000；2.四川省達(dá)州市達(dá)川區(qū)委辦公室,四川 達(dá)州 635000)

達(dá)州白肋煙區(qū)土壤pH值和養(yǎng)分空間分布狀況研究

韓利紅1,楊興有1,魏 淼2

(1.四川省煙草公司達(dá)州市公司，四川 達(dá)州 635000；2.四川省達(dá)州市達(dá)川區(qū)委辦公室,四川 達(dá)州 635000)

為全面掌握達(dá)州白肋煙區(qū)土壤pH值和養(yǎng)分空間分布情況，為不同區(qū)域科學(xué)施肥提供合理化建議，本研究共采集了119個(gè)土樣，分析測(cè)定了pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、水溶性氯、有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅和有效硼等14個(gè)指標(biāo)，采用ArcGIS軟件弄清了各個(gè)指標(biāo)的空間分布狀況。結(jié)果表明：達(dá)州白肋煙區(qū)土壤pH整體表現(xiàn)適中偏酸；有機(jī)質(zhì)含量總體適中偏低，全氮含量總體偏低，堿解氮、速效磷含量較為適宜，速效鉀含量不足，交換性鈣含量適宜，交換性鎂普遍缺乏；水溶性氯、有效銅、鐵、錳、含量較適宜，有效鋅含量總體偏低，有效硼普遍缺乏。總體來說，達(dá)州市白肋煙區(qū)土壤養(yǎng)分特別是微量元素空間變異較大，施肥應(yīng)根據(jù)不同區(qū)域土壤養(yǎng)分豐缺狀況進(jìn)行，注意“有機(jī)與無機(jī)相結(jié)合、穩(wěn)氮、減磷、增鉀”，大部分地區(qū)需要補(bǔ)充硼、鎂、鋅。

白肋煙；土壤養(yǎng)分；空間分布

達(dá)州市地處四川東北部，位于大巴山南麓，光照充足，雨水充沛，無霜期長，擁有適合優(yōu)質(zhì)白肋煙生長的生態(tài)條件和氣候環(huán)境，也是我國白肋煙的主要產(chǎn)區(qū)[1-5]。達(dá)州地勢(shì)北高南低，由東北向西南傾斜，地形復(fù)雜，地貌多樣，在此基礎(chǔ)上發(fā)育而成的土壤其土壤養(yǎng)分的空間變異性較大。近年來，煙農(nóng)因缺乏科學(xué)的施肥指導(dǎo)，片面追求高產(chǎn)而大量施用肥料。如何根據(jù)不同區(qū)域土壤肥力狀況進(jìn)行平衡施肥，是當(dāng)前煙草生產(chǎn)中急需解決的問題。目前，關(guān)于全國植煙土壤肥力狀況和空間分布的研究已有報(bào)道[6-14]，但是關(guān)于達(dá)州白肋煙區(qū)這方面的研究還較少。本文通過對(duì)達(dá)州白肋煙煙區(qū)土壤養(yǎng)分空間分布狀況研究，旨在為達(dá)州煙葉區(qū)域化平衡施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

本研究根據(jù)達(dá)州白肋煙各植煙鄉(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，根據(jù)地形、地貌、土壤母質(zhì)、土壤類型及植煙面積等進(jìn)行土壤樣點(diǎn)的布設(shè)，主要采集0～20cm耕層的土壤樣品。采用“S”法或5點(diǎn)取樣法在同一采樣單元內(nèi)取8～10個(gè)點(diǎn)的土樣構(gòu)成一個(gè)混合土樣，共采集土樣119個(gè)，樣品覆蓋了達(dá)州市白肋煙主要種植區(qū)。

1.2 土樣測(cè)定方法及指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

土壤樣品經(jīng)過風(fēng)干、磨細(xì)、過篩、混勻、裝瓶后，進(jìn)行土壤農(nóng)化性質(zhì)的分析測(cè)定，測(cè)定方法參見鮑士旦編著的《土壤農(nóng)化分析》[15]。主要分析了pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、水溶性氯、有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅和有效硼等14個(gè)指標(biāo)。土壤肥力指標(biāo)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)主要參考煙草界和土壤肥料學(xué)界多年研究得出的經(jīng)驗(yàn)分級(jí)及全國第二次土壤調(diào)查的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[7]、[14-15]。

1.3 空間分布圖的獲取方法

根據(jù)采樣時(shí)記錄的經(jīng)緯度坐標(biāo)，運(yùn)用ArcGIS技術(shù)將樣點(diǎn)轉(zhuǎn)化成具有明確空間位置分布的樣點(diǎn)，然后在ArcGIS軟件中運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)分析模塊(Geostatistical Analyst)將采樣點(diǎn)的土壤pH和養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行克里格預(yù)測(cè)插值，從而獲得達(dá)州市白肋煙煙區(qū)主要植煙區(qū)的土壤pH和養(yǎng)分空間分布圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 植煙土壤pH和養(yǎng)分總體特征

達(dá)州白肋煙煙區(qū)土壤pH值和養(yǎng)分含量情況見表1。

2.1.1 pH值 土壤酸堿度(pH)是影響土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化、土壤肥力和植物營養(yǎng)元素的數(shù)量及有效性的重要因素之一。我國根據(jù)實(shí)際情況把pH值5.5～6.5的土壤作為煙草的最適宜范圍。從表1可以看出，48.74%的土樣pH值集中在適宜范圍5.5～6.5之間，33.61%的土樣pH小于5.5，中值為5.82，呈弱酸性，土壤pH值整體適中偏酸。

表1 達(dá)州白肋煙煙區(qū)土壤pH值及養(yǎng)分含量情況表

2.1.2 有機(jī)質(zhì) 土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤水、肥、氣、熱等肥力因素的調(diào)節(jié)、土壤耕性和理化性狀的改善具有重要作用。我國南方煙區(qū)植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量以15.0～30.0g/kg為宜。從表1可以看出，78.15%的土樣有機(jī)質(zhì)含量在適宜范圍內(nèi)，20.17%的土壤樣品有機(jī)質(zhì)含量小于15.0g/kg，平均含量為18.38g/kg。可見達(dá)州白肋煙煙區(qū)土壤的有機(jī)質(zhì)含量整體較為適宜，局部地區(qū)偏低。

2.1.3 全氮和堿解氮 氮素對(duì)煙草產(chǎn)量、品質(zhì)影響最大，可直接影響煙葉內(nèi)化學(xué)成分的積累。達(dá)州白肋煙區(qū)60.50%的土樣全氮含量小于1.0g/kg，平均含量為0.95g/kg，表明該地區(qū)植煙土壤全氮含量偏低。一般認(rèn)為土壤堿解氮含量在50～70mg/kg之間種植白肋煙較為適宜。全市24.37%的土樣堿解氮含量處于適宜范圍，63.03%的土樣堿解氮含量大于70mg/kg，僅12.6%的土樣低于50mg/kg，平均含量為82.26mg/kg，這說明該區(qū)土壤中的堿解氮不缺乏。

2.1.4 速效磷 磷在煙株體內(nèi)對(duì)能量代謝、碳水化合物代謝、氮代謝及物質(zhì)運(yùn)輸?shù)确矫嫫鹬匾饔谩＿_(dá)州白肋煙區(qū)的速效磷平均含量為21.46mg/kg。土壤速效磷含量的最適范圍為12～17mg/kg，10.09%的土壤樣品在此范圍內(nèi)，31.09%的土樣土壤速效磷含量低于12mg/kg，58.82%的土樣土壤速效磷高于17mg/kg，表明該地區(qū)土壤速效磷含量整體較為豐富，局部地區(qū)含量偏低。

2.1.5 速效鉀 鉀是品質(zhì)元素和抗逆元素，它能影響煙草的生長發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)以及卷煙制品的安全性。相關(guān)研究表明，要保證煙葉中鉀的含量充足，收獲后的土壤鉀含量必須大于150mg/kg。如按大于150mg/kg為含鉀較豐富的土壤，小于120mg/kg為缺鉀土壤。從表1可以看出，10.08%的土樣速效鉀含量適宜，10.93%為土樣含鉀量偏低，78.99%的土樣為缺鉀土壤，平均含量為95.76mg/kg，表明該地區(qū)土壤速效鉀含量普遍缺乏。在土壤缺鉀的煙區(qū)，有必要提高鉀肥的施用量，根據(jù)施用的氮磷肥比例適量增施鉀肥，進(jìn)一步探討白肋煙對(duì)鉀肥的吸收利用機(jī)理，提高鉀肥利用率。

2.1.6 交換性鈣、鎂 鈣對(duì)煙株根系生長影響明顯，一般認(rèn)為，土壤交換性鈣適宜范圍在2～8cmol/kg較為適宜。達(dá)州煙區(qū)土壤樣品交換性鈣含量在0.66～8.97cmol/kg之間，平均值為2.32cmol/kg，42.37%的土樣處于適宜范圍，56.78%的土樣交換性鈣含量低于2cmol/kg，表明該區(qū)域土壤交換性鈣含量較低，較適宜白肋煙生長。

鎂是葉綠素不可缺少的成分，對(duì)于煙支燃燒時(shí)煙灰的凝結(jié)性和色澤有良好作用。普遍認(rèn)為，當(dāng)土壤中交換性鎂含量為1cmol/kg時(shí)含量適中。達(dá)州白肋煙區(qū)土壤樣品交換性鎂含量在0.05～0.93cmol/kg之間,平均值為0.17cmol/kg。15.25%的土樣交換性鎂含量低于0.1cmol/kg，83.06%的土壤交換性鎂含量在0.1～0.5mg/kg之間，交換性鎂含量小于1cmol/kg的土樣所占比例達(dá)到100%，由此可見，生長在該區(qū)域的煙株普遍缺鎂。

2.1.7 微量元素 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所指出，適宜煙草生長的土壤含氯量最高上限為45mg/kg，一般認(rèn)為土壤水溶性氯含量小于30mg/kg的區(qū)域適合煙草生長。達(dá)州煙區(qū)土壤水溶性氯平均值為28.41mg/kg，73.95%的土壤水溶性含量小于30mg/kg，僅有4.2%的土樣氯離子含量大于45mg/kg，這表明該地區(qū)植煙土壤的氯離子含量適宜白肋煙的生長。

土壤有效鐵含量的正常范圍為7～15mg/kg之間。達(dá)州煙區(qū)土壤有效鐵含量變異系數(shù)較大，有效鐵平均含量為103.02mg/kg，96.61%的土樣有效鐵含量大于15mg/kg，說明該地區(qū)植煙土壤有效鐵含量較為豐富。

土壤中有效錳含量正常值范圍在7～9mg/kg之間。達(dá)州煙區(qū)土樣有效錳含量在2.14～46.88mg/kg之間，平均含量為15.67mg/kg，大于9mg/kg的比例達(dá)到75.63%，僅11.86%的土樣有效錳含量低于7mg/kg，由此可知，達(dá)州白肋煙煙區(qū)的有效錳含量較為豐富。

土壤有效銅含量在0.2～2mg/kg時(shí)較為適宜。達(dá)州煙區(qū)土壤有效銅平均含量為1.17mg/kg，97.46%的土樣有效銅含量大0.2mg/kg，達(dá)州植煙土壤有效銅含量整體較為適宜。

土壤有效鋅含量大于1.0mg/kg就能滿足煙葉正常生長的需要。從表13可知，達(dá)州煙區(qū)土壤樣點(diǎn)有效鋅的含量在0.18～3.83mg/kg之間，平均含量為0.98mg/kg，63.87%的土樣有效鋅含量低于1mg/kg，表明達(dá)州白肋煙區(qū)土壤有效鋅含量偏低。

土壤有效硼含量低于0.2mg/kg屬于嚴(yán)重缺硼的土壤。達(dá)州白肋煙區(qū)土壤有效硼平均含量為0.20mg/kg，小于0.20mg/kg的樣點(diǎn)占全部樣品的63.87%，34.45%的土樣有效硼含量在0.2～0.5mg/kg之間，有效硼含量大于0.5mg/kg的土樣所占比例僅為1.68%。由此可知該區(qū)域土壤有效硼普遍缺乏。

2.2 各指標(biāo)空間分布情況

2.2.1 pH值及大量元素 圖1反映了煙區(qū)土壤pH的空間分布情況。全區(qū)土壤主要分布在最適宜范圍5.5～6.5之間，煙區(qū)土壤大多適合種植白肋煙。開江縣寶石鄉(xiāng)、講治鄉(xiāng)、甘棠鄉(xiāng)、長嶺鄉(xiāng)、廣福鄉(xiāng)的植煙土壤pH偏堿，而宣漢縣豐城鎮(zhèn)和觀山鄉(xiāng)偏酸，可以通過輪作、秸稈還田、施用石灰等方法調(diào)整其酸堿度，從而更加適宜白肋煙的生長。

如圖2所示，有機(jī)質(zhì)含量空間分布零散，斑塊化效應(yīng)較為明顯,煙區(qū)大部分區(qū)域土壤有機(jī)質(zhì)含量較為適宜，但宣漢縣風(fēng)林鄉(xiāng)、豐城鎮(zhèn)和開江縣講治鎮(zhèn)、甘棠鄉(xiāng)、長嶺鎮(zhèn)、廣福鎮(zhèn)的部分植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低，應(yīng)注意施用有機(jī)肥提高土壤肥力。

全氮、堿解氮含量空間分布零散，斑塊化效應(yīng)較為明顯(如圖3、圖4)。煙區(qū)中部土壤全氮含量較為適宜，其余區(qū)域，土壤全氮含量多集中在0.9～1.0g/kg之間，含量偏低。堿解氮含量整體較為適宜。

土壤速效磷含量較為豐富，多數(shù)植煙土壤的速效磷含量大于17mg/kg。宣漢縣清溪鎮(zhèn)、老君鄉(xiāng)、桃花鄉(xiāng)、茶河鎮(zhèn)部分植煙土壤速效磷含量偏低，在施肥過程中要加大磷肥施用量。

土壤速效鉀含量在70～120mg/kg之間，屬于缺鉀土壤，特別是豐城鎮(zhèn)、五寶鎮(zhèn)、桃花鄉(xiāng)、茶河鄉(xiāng)的部分地區(qū)速效鉀含量最低。因此該區(qū)域的白肋煙在種植過程中應(yīng)注意增施鉀肥。

2.2.2 中微量元素 根據(jù)圖7～8可以看出，煙區(qū)中部和北部的土壤交換性鈣含量適中偏低，而交換性鈣含量較豐富的南部地區(qū)土壤可能會(huì)出現(xiàn)鈣離子對(duì)其它陽離子的頡頏作用。多數(shù)植煙土壤交換性鎂含量在0.15～0.25cmol/kg之間，鎂含量普遍缺乏。如圖9至圖14所示，土壤氯離子、有效錳、有效銅含量較為適宜，有效鐵含量豐富；有效鋅含量多集中在0.8～1.0mg/kg之間，除位于煙區(qū)中部和東北部的新太鄉(xiāng)、沙壩場(chǎng)鄉(xiāng)、老君鄉(xiāng)、桃花鄉(xiāng)、豐城鎮(zhèn)、五寶鎮(zhèn)、茶河鄉(xiāng)、土黃鎮(zhèn)、樊噲鎮(zhèn)、華景鎮(zhèn)、渡口鄉(xiāng)、三墩鄉(xiāng)、漆書鄉(xiāng)部分區(qū)域含量較為適宜外，其余區(qū)域含量偏低，。有效硼含量多集中在0.14～0.2mg/kg之間，普遍缺乏。

3 結(jié)論與建議

3.1 各指標(biāo)空間分布特征

達(dá)州白肋煙區(qū)土壤pH整體表現(xiàn)適中偏酸，從空間分布上看，寶石鄉(xiāng)、講治鄉(xiāng)、甘棠鄉(xiāng)、長嶺鄉(xiāng)、廣福鄉(xiāng)的土壤樣品pH偏堿，而豐城鎮(zhèn)和觀山鄉(xiāng)偏酸；有機(jī)質(zhì)含量總體適中偏低，78.15%的土壤樣品處于最適范圍，20.17%的土壤樣品含量偏低風(fēng)林鄉(xiāng)、豐城鎮(zhèn)、講治鎮(zhèn)、甘棠鄉(xiāng)、長嶺鎮(zhèn)、廣福鎮(zhèn)的部分區(qū)域有機(jī)質(zhì)含量較低；全氮含量總體偏低，37.82%的土壤樣品處于最適范圍，60.5%的土樣含量偏低，除中部區(qū)域全氮含量較為適宜外，其余地區(qū)含量普遍偏低；堿解氮、速效磷含量較為適宜，速效鉀含量不足，有78.99%的土壤樣品速效鉀含量低于120mg/kg屬于缺鉀土壤，其中豐城鎮(zhèn)、五寶鎮(zhèn)、桃花鄉(xiāng)、茶河鄉(xiāng)的部分地區(qū)速效鉀含量最低。

從中微量元素看，交換性鈣含量適宜，交換性鎂含量低于1cmol/kg的土壤樣品所占比例達(dá)到100%，普遍缺乏；有效鋅含量總體偏低，63.87%的土壤樣品有效鋅含量低于1mg/kg，其中長嶺鎮(zhèn)、廣福鎮(zhèn)的含量最低；有效硼普遍缺乏，含量較為適宜的土樣所占比例僅1.68%；有效銅含量較適宜，有效鐵和有效錳能滿足白肋煙的生長需要，氯含量不超標(biāo)，絕大部份鄉(xiāng)鎮(zhèn)適宜煙葉生產(chǎn)。

3.2 施肥建議

總體來說，達(dá)州市白肋煙區(qū)土壤養(yǎng)分特別是微量元素空間變異較大，施肥應(yīng)根據(jù)煙區(qū)土壤養(yǎng)分豐缺狀況進(jìn)行，注意“有機(jī)與無機(jī)相結(jié)合、穩(wěn)氮、減磷、增鉀”，大部分地區(qū)需要補(bǔ)充硼、鎂、鋅，通過水肥耦合提高肥料的利用率，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)白肋煙提供良好的土肥環(huán)境。

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2017-03-13

達(dá)州市煙草公司項(xiàng)目“白肋煙無公害施肥技術(shù)研究與應(yīng)用”。

韓利紅(1987-),畢業(yè)于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，碩士研究生,從事煙葉科研與技術(shù)推廣、卷煙營銷和煙葉生產(chǎn)內(nèi)部監(jiān)管，E-mail：375364909@qq.com。