我國濃香型煙區土壤腐殖質組成特征

馬云飛，尹啟生*，張艷玲，周漢平，高麗君，劉 陽，過偉民，田陽陽

（1.中國煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州 450001；2.河南中煙工業有限責任公司許昌卷煙廠，河南 許昌 461000）

根據香氣特征，烤煙一般被劃分為濃香型、清香型和中間香型3類。上世紀90年代末以后，以河南、安徽等為代表的濃香型煙葉產區不斷萎縮，濃香型風格特征出現弱化趨勢。探討影響煙葉香型風格特征的生態因子，對凸顯煙葉特色、促進特色優質煙葉生產具有重要的意義。土壤腐殖質即通常所說的有機質，是影響煙葉品質的重要生態條件之一，影響著煙葉化學成分及香吃味品質[1-3]。腐殖質基于在酸堿中的溶解度，可劃分為胡敏酸、富里酸和胡敏素[4-5]。關于腐殖質組成特征的研究發現，作物的產量及品質與腐殖質組成特征直接相關[6-7]。近年來關于農田、山地、森林、草地等土壤腐殖質的組成特征以及影響因素已經進行了大量報道[8-15]，而關于植煙土壤腐殖質組成特征的研究甚少[16]。我國植煙土壤類型多樣，土壤性質差異較大。因此，研究濃香型典型產區土壤腐殖質的組成特征，對于進一步認識與評價植煙土壤的品質，深入了解影響煙葉香型風格的土壤生態因子具有重要意義。筆者以我國濃香型典型植煙區為研究范圍，在實地調查和采樣分析的基礎上，分析我國濃香型植煙區土壤腐殖質組成特征，以期為我國濃香型產區煙葉的生產實踐提供數據支持。

1 材料與方法

1.1 樣品來源

以 2009—2010年全國煙葉質量評價項目樣品為基礎，參照參考文獻[17]對我國煙區的劃分標準，選定我國濃香型典型產區進行取樣，包括豫中平原烤煙區的豫中煙區、皖南贛北丘陵烤煙區的皖南煙區、湘南粵北桂東北丘陵山地烤煙區的湘南煙區。具體采樣點信息見表1。

表1 各煙區樣品主要信息Table 1 Major soil sample information

1.2 土壤樣品采集與預處理

利用“五點取樣法”采集各點耕層植煙土壤混合樣品，挑除植物根系及碎石，在室溫下自然風干，磨碎分別過20目、60目篩，密封備用。每個取樣點均進行GPS定位，并詳細記錄取樣點情況。

1.3 分析方法

1.3.1 土壤腐殖質提取 土壤腐殖質的提取主要參照文獻[18-19]介紹的方法。

1.3.2 土壤腐殖質各組分碳量 腐殖質全碳量、胡敏酸碳量和富里酸碳量的測定用重鉻酸鉀氧化-比色法[20]。胡敏素碳量以腐殖質全碳量減去胡敏酸與富里酸碳量計算，腐殖酸碳量為胡敏酸和富里酸碳量的和，胡富比為胡敏酸與富里酸碳量的比值。

1.3.3 數據處理 采用EXCEL、SPSS16.0和SAS 9.1.3對數據進行錄入與統計分析。

2 結果與討論

2.1 濃香型煙區土壤腐殖質總體特性

表2顯示，濃香型植煙區86個取樣點土壤樣品腐殖質碳量在 4.19 ～ 41.37 g/kg之間，平均為15.71g/kg。腐殖質組分以胡敏素含量最高，占腐殖質碳量的53.17%，富里酸與胡敏酸各占腐殖質碳量20%以上。可提取的腐殖物質（即腐殖酸）達到總腐殖質碳量的46.83%，此表明煙區土壤腐殖質的活性成分比例較高。腐殖質組分絕對含量的變異系數在35%～60%之間，相對含量的變異系數在10%～30%之間，總體上變異程度較大，此表明不同區域土壤腐殖質組分差異較大。

表2 濃香型煙區腐殖質組成總體特征（n=86）Table 2 General characteristics of humus composition in full flavor tobacco growing regions

2.2 不同土壤類型腐殖質組成差異

土壤類型是影響腐殖質組成特征的重要因素之一。由圖1可以看出，土壤腐殖質碳量由高到低依次為：水稻土＞紅壤＞褐土。胡富比由高到低依次為：水稻土＞褐土＞紅壤，均值分別為1.34、0.96和0.79。相對富里酸而言，胡敏酸的芳構化程度更高、分子量更大，是穩定性較高、不溶于水的腐殖酸，胡富比的大小反映了土壤腐殖化程度的高低[21]，可以衡量土壤腐殖質的品質。研究顯示，水稻土比褐土和紅壤具有較高的腐殖化程度，土壤腐殖質活化度相對較低，此與前人的研究結果一致[22-23]。

2.3 不同煙區土壤腐殖質組成差異

圖1 不同類型土壤腐殖質組成特征Fig.1 Soil humus composition characteristics in different soil types

對濃香型不同煙區腐殖質組成特征分析結果（表3）顯示，三煙區土壤腐殖質各組分碳量及組成存在顯著差異。腐殖質、胡敏酸、富里酸、胡敏素含量均是湘南煙區最高，豫中煙區最低。湘南煙區的腐殖質及組分碳量達到豫中煙區的2倍以上。胡敏酸比例湘南煙區最高，豫中煙區最低。富里酸比例和腐殖酸比例則以皖南煙區最高。湘南煙區土壤胡富比顯著高于其他兩煙區，平均值為1.32，分別是豫中煙區和皖南煙區的1.4倍和1.6倍，后兩者胡富比值沒有顯著差異，說明該區土壤腐殖化程度顯著高于豫中和皖南煙區。

表3 不同煙區土壤腐殖質組成差異Table 3 Humus composition differences in different tobacco growing regions

豫中煙區土壤腐殖質碳量約60%集中在8～10 g/kg（圖2），皖南煙區土壤腐殖質碳量60%以上集中在10～16 g/kg，湘南煙區土壤腐殖質碳量近80%集中在15～30 g/kg。由各煙區腐殖質胡富比分布特征知（圖3），豫中煙區土壤胡富比70%以上集中在0.7～1.1之間，皖南煙區土壤胡富比80%以上集中在0.6～1.0之間，湘南煙區土壤胡富比70%以上集中在1.0～1.6之間。進一步說明了湘南煙區土壤腐殖質水平總體較高，土壤腐殖化程度也相對較高。

圖2 不同煙區土壤腐殖質碳量分布Fig.2 Distribution of soil humus carbon in different tobacco growing regions

圖3 不同煙區土壤胡富比分布Fig.3 Distribution of humus HA/FA in different tobacco growing regions

3 結 論

（1）濃香型煙區土壤樣品腐殖質碳量平均為15.71 g/kg，胡敏素占腐殖質碳量的大多數，富里酸與胡敏酸各占20%以上，腐殖質組成特征值變異系數均較大。

（2）不同類型的土壤腐殖質碳量由高到低依次為：水稻土＞紅壤＞褐土，土壤胡富比大小排序為：水稻土＞褐土＞紅壤。水稻土較其他類型土壤腐殖化程度高。

（3）濃香型不同植煙區土壤腐殖質組成差異顯著。湘南煙區土壤腐殖質水平整體較高，腐殖化程度也相對較高，豫中煙區和皖南煙區腐殖質整體水平和腐殖化程度相對較低。所考察的3產區中，煙葉香型劃分雖然一致，但風格之間存在一定的差異，不同煙區的腐殖質組成差異對煙區煙葉香型風格的形成可能具有重要作用。

[1]張忠鋒，厲昌坤，王麗卿，等.農業生態措施對改善土壤性狀及煙葉品質效應研究初報[J].中國煙草科學，2001，22（3）：11-14.

[2]郭群召，姜占省，張新要，等.不同有機質含量土壤對烤煙生長發育和氮素積累及上部葉化學成分的影響[J].中國農學通報，2006（5）：254-257.

[3]王允白，王寶華，計玉，等.山東沂水植煙土壤類型與煙葉品質關系的調查研究[J].中國煙草科學，2000，21（2）：11-15.

[4]Stevenson F J.腐殖質化學[M].夏榮基，譯.北京：北京農業大學出版社，1982：1-5.

[5]Piccolo A.The Supramolecular structure of humic substances:A novel understanding of humus chemistry and implications in soil science[J].Advances in Agronomy.2002,75:57-134.

[6]楊力，于淑芳，宋國菡，等.山東高產糧田腐殖質組成特征及影響因子研究[J].山東農業科學，2000（1）：12-13，47.

[7]郝文雅，劉德輝，徐飛，等.施肥對栽培菊花土壤的有機無機復合性狀和菊花產量與品質的影響[J].土壤，2008，40（4）：616-621.

[8]竇森.土壤有機質[M].北京：科學出版社，2010.

[9]姜益娟，鄭德明，呂雙慶，等.新疆農田土壤有機質含量及組成特征[J].土壤，2004，36（1）：43-45.

[10]何斌，溫遠光，劉世榮，等.英羅港不同紅樹植物群落土壤腐殖質組成及特性的研究[J].土壤學報，2006，43（3）：517-520.

[11]劉育紅.高寒草甸植被土壤腐殖質組成及性質的研究[J].土壤通報，2004，35（5）：562-565.

[12]張奇春，王光火.施用化肥對土壤腐殖質結構特征的影響[J].土壤學報，2006，43（4）： 617-623.

[13]邵景安，唐曉紅，魏朝富，等.保護性耕作對稻田土壤有機質的影響[J].生態學報，2007，27（11）：4434-4442.

[14]張鴻齡，梁成華，杜立宇，等.長期定位施肥對保護地土壤腐殖質結合形態的影響[J].應用生態學報，2006，17（5）：831-834.

[15]王鑫，劉建新.黃土高原溝壑區煙草連作對土壤腐殖質性質的影響[J].水土保持學報，2007，21（6）：126-129.

[16]龍世平.湖南植煙土壤有機質區域差異及其與土壤有機氮礦化的關系[D].長沙：湖南農業大學，2006.

[17]王彥亭，謝劍平，李志宏.中國煙草種植區劃[M].北京：科學出版社，2010.

[18]竇森，于水強，張晉京.不同CO2濃度對玉米秸稈分解期間土壤腐殖質形成的影響[J].土壤學報，2007，44（3）：458-466.

[19]LY/T1238—1999 森林土壤腐殖質組成的測定[S].

[20]魯如坤.土壤農業化學分析方法[M].北京：中國農業科學技術出版社，2000.

[21]Anderson D W,Paul E A.0rgano-mineral complexes and their study by radiocarbon dating[J].Soil Science Society of America Journal,1984,48:298-301.

[22]李忠佩，程勵勵，林心雄.紅壤腐殖質組成變化特點及其與肥力演變的關系[J].土壤，2002，34（1）：9-15.

[23]王秀紅.我國水平地帶性土壤中有機質的空間變化特征[J].地理科學，2001，21（1）：19-23.