闕立科,楊紅武,李 帆,裴曉東,朱列書,陳佳峰
(1湖南農業大學農學院長沙410128;2瀏陽市煙草專賣局,湖南瀏陽410300)
微量元素為煙草正常生長所必需,它們參與煙株的光合作用、呼吸、氧化還原等重要生理生化過程,同時參與多種化合物的合成,土壤微量元素的供應不足會直接影響烤煙的生長、產量、品質和抗病能力[1,2]。有研究表明,在缺乏微量元素的土壤上合理施用微肥,可明顯促進煙株的生長發育,煙葉落黃早,成熟度好,產量高,品質優良,香氣質與香氣量得到明顯改善[3~7]。同時由于煙草需要微量元素較少,施用不當容易造成煙株微量元素中毒[6]。因而探明土壤有效態微量元素分布狀況,對其進行科學配方施肥,保證煙株吸收適量微量元素和保護土壤生態環境具有重要意義。筆者在瀏陽煙區采集178個土壤樣本進行檢測并對其微量元素進行豐缺評價,以期為該地區科學施肥提供參考。
瀏陽市屬中亞熱帶季風濕潤氣候,四季分明,雨量充沛,氣候宜人,有著得天獨厚的烤煙種植條件。瀏陽市是湖南省優質煙主產區之一,也是全國特色優質煙葉基地之一。
2009年4月運用GPS定位技術在瀏陽煙區采集土壤樣品178個。土壤樣品的采集時間選在頭季作物收獲后,烤煙整地起壟之前,以確保真實反映采樣地塊的養分狀況和供肥能力,并注意避開雨季。具體采樣方法為:長方形田塊采用“之”字形,較為方正的田塊采用對角線或棋盤形采樣,取耕作層20 cm深度的土壤,在同一采樣單元內每8~10個點的土樣構成一個0.5 kg左右的混合土樣。取樣涉及瀏陽北盛鎮、棖沖鎮、淳口鎮、達滸鎮、洞陽鎮、高坪鎮、古港鎮、官渡鎮、官橋鎮、焦溪鄉、龍伏鎮、普跡鎮、三口鎮、沙市鎮、社港鎮、小河鄉、永安鎮、張坊鎮等18個鄉鎮。土樣登記編碼,經風干、研磨及過篩后,進行土壤微量元素含量測定。土壤有效鐵、有效錳、有效鋅、有效銅測定均采用原子吸收分光光度法;土壤有效硼測定采用甲亞胺比色法;土壤有效鉬測定采用極譜法[8]。
瀏陽植煙土壤微量元素統計特征見表1。峰度檢驗和偏度檢驗結果表明,土壤有效錳、有效鋅、有效鉬不服從正態分布,其它4種微量元素基本符合正態分布;7種有效態微量元素的變異系數均在10%~100%,表現為中等變異性,其中以有效硼變異最小(21.62%),有效錳變異最大(59.55%)。

表1 瀏陽植煙土壤微量元素含量的基本統計特征
依據土壤有效態微量元素的評價標準(表2),瀏陽煙區植煙土壤有效鐵均值為149.66 mg/kg,處于很高水平以上,變幅較大為6.60~248.00 mg/kg,研究區域有效鐵含量十分豐富;有效錳均值為20.71 mg/kg,處于很高水平以上,但變幅較大為1.60~65.20 mg/kg;有效硼均值為0.22 mg/kg,屬很低水平,變幅為0.11~0.41 mg/kg,研究區域土壤有效硼極度缺乏;有效鋅均值為2.00mg/kg,屬中等水平,但變幅較大為0.50~8.20 mg/kg,部分土壤缺鋅;有效銅均值為4.09 mg/kg,為很高水平,變幅為1.24~9.80 mg/kg,有效銅在研究區域十分豐富;有效鉬均值為0.07 mg/kg,處于很低水平,變幅為0.03~0.18 mg/kg,研究區域土壤有效鉬極度缺乏。水溶性氯均值為12.08 mg/kg,處于低水平,變幅為1.80~29.30 mg/kg,研究區域土壤水溶性氯偏低。

表2 土壤有效態微量元素的評價分級標準(mg/kg)
瀏陽煙區植煙土壤微量元素含量在鄉鎮間的差異達極顯著水平(sig=0.000)。由表3可知,所有鄉鎮植煙土壤有效鐵含量平均值均在20 mg/kg以上,有效鐵含量以小河鄉最高(215.82 mg/kg),以官渡鎮最低(76.78 mg/kg);各鄉鎮土壤有效錳含量均在5 mg/kg以上,以棖沖鎮最高(160.72 mg/kg),以官渡鎮最低(8.73 mg/kg);各鄉鎮土壤有效硼含量均不高,有效硼含量以永安鎮最高(0.27 mg/kg),以小河鄉最低(0.15 mg/kg);除達滸鎮、官渡鎮、古港鎮和張坊鎮植煙土壤平均有效鋅含量小于1.5 mg/kg外,其他鄉鎮土壤有效鋅含量在1.5 mg/kg以上,其中以焦溪鄉最高(3.23 mg/kg),以官渡鎮最低(0.69 mg/kg);各鄉鎮土壤有效銅含量均在1.8 mg/kg以上,其中以棖沖鎮最高(7.94 mg/kg),以達滸鎮最低(2.65 mg/kg);各鄉鎮土壤有效鉬含量均在0.1 mg/kg以下,以焦溪鄉最高(0.09 mg/kg),以達滸鎮最低(0.05 mg/kg);各鄉鎮土壤水溶性氯含量均在20 mg/kg以下,以北盛鎮最高(16.58 mg/kg),以高坪鎮最低(5.83 mg/kg)。

表3 瀏陽主要鄉鎮植煙土壤微量元素含量比較(mg/kg)
根據表2中各微量元素的分級標準,對7個微量元素在各等級范圍的分布頻率進行了詳細分析(表4)。
在調查取樣的土樣中,有效鐵含量很高(>20 mg/kg)有169個土樣,所占比例為99.41%;只有1個有效鐵含量為中等(4.5~10 mg/kg),所占比例為0.59%。總的來看,全市植煙土壤有效鐵含量十分豐富。
在調查取樣的土樣中,有效錳含量很高(>15 mg/kg)和高(10~15)的分別有115個和29土樣,所占比例分別達64.61%和16.29%;有效錳含量為低(3~5 mg/kg)和很低(<3.0 mg/kg)的分別有6和2個,所占比例為3.37%和1.12%;其余26土壤樣品有效錳含量處于中等水平(5~10 mg/kg),占14.61%。總的來看,全市植煙土壤有效錳含量較為豐富。
所有的土壤樣品有效硼含量均在臨界值以下,低(0.25~0.5 mg/kg)和很低(<0.25 mg/kg)的樣本分別占總樣本量的79.10%和20.90%。總的來看,全市植煙土壤有效硼含量極低。
有90個土壤樣本有效鋅含量為中等(1.5~3.0 mg/kg),占 51.14%;低(1.0~1.5 mg/kg)和很低(<1.0 mg/kg)的樣本數分別為33個和29個,分別占18.75%和16.48%;高(3.0~5.0 mg/kg)和很高(>5.0 mg/kg)的樣本數分別為21個和3個,分別占11.93%和1.70%。總的來看,全市植煙土壤有效鋅含量中等,部分土壤缺鋅。
在調查取樣的土樣中,有效銅含量均在1.0 mg/kg以上,很高(>1.8 mg/kg)和高(1.0~1.8 mg/kg)的分別有169個和3個土樣,所占比例分別達98.26%和1.74%。總的來看,全市植煙土壤有效銅含量十分豐富。
在調查取樣的土樣中,有效鉬含量很低(<0.1 mg/kg)的有155個土樣,所占比例為87.08%;含量為低(0.1~0.15 mg/kg)的有22個,所占比例為12.36%;含量為中等(0.15~0.2 mg/kg)的僅有1個,所占比例為0.56%。總的來看,全市植煙土壤有效鉬極度缺乏。
在調查取樣的土樣中,水溶性氯含量為低(10~20 mg/kg)和很低(<10 mg/kg)的分別有108和58個,所占比例為60.67和32.58%;含量中等(20~30 mg/kg)的有12個土樣,占6.74%。總的來看,全市植煙土壤水溶性氯含量較低。

表4 瀏陽植煙土壤微量元素含量分布頻率
前人研究表明,土壤中的微量元素含量很少,煙草的需要也不多,但其在煙株生長發育過程中起著不可替代的作用[6]。充分了解煙區土壤的微量元素分布情況,對于因地制宜制定煙田微量元素分區管理方案和烤煙生產微量元素的調控措施,具有重要指導意義。
本試驗結果表明,瀏陽煙區植煙土壤有效鐵含量十分豐富,所有土壤樣本有效鐵含量均在4.5 mg/kg以上,平均值高達149.66 mg/kg;植煙土壤有效錳含量總體上十分豐富,95.51%的土壤樣本有效錳含量在5 mg/kg以上,平均值為20.71 mg/kg;土壤有效硼極度缺乏,除永安鎮采樣點外,所有樣本的有效硼含量都在0.25 mg/kg以下,均值僅為0.22 mg/kg;土壤有效鋅屬中等水平,有35.23%的土壤樣本有效鋅含量在1.5 mg/kg以下,均值為2.00 mg/kg;研究區域土壤有效銅十分豐富,所有土壤均在1 mg/kg以上,均值為4.09 mg/kg;研究區域土壤有效鉬極度缺乏,99.44%的土壤樣本有效鉬含量在0.15 mg/kg以下,均值為0.07 mg/kg;研究區域土壤水溶性氯偏低,32.58%的土壤樣本水溶性氯在10 mg/kg以下,均值為12.08 mg/kg。
根據瀏陽煙區土壤微量元素評價結果,筆者建議對全市基本煙田補施硼肥和鉬肥,對達滸鎮、官渡鎮、古港鎮、張坊鎮等鄉鎮適當補施鋅肥和氯肥。
[1]韓錦峰,汪耀富,錢曉剛.煙草栽培生理[M].北京:中國農業出版社,2003.189-221.
[2]周冀衡,朱曉平,王彥亭,等.煙草生理與生物化學[M].合肥:中國科學技術大學出版社,1996.293-382.
[3]周毓華.微肥施用對煙葉產質量的影響研究[J].中國煙草科學,2000,(4):29-31.
[4]李章海,宋澤民,黃 剛,等.缺鉬煙田施鉬對煙草光合作用和氮代謝及煙葉品質的影響[J].煙草科技,2008,(11):56 -59.
[5]崔國明,黃必志,柴家榮,等.硼對烤煙生理生化及產質量的影響[J].中國煙草科學,2000,(3):14-18.
[6]胡國松,鄭 偉,王震東,等.烤煙營養原理[M].北京:科學技術出版社,2000.153-177.
[7]丁善容.銅在煙草生產中的作用[J].云南農業大學學報:自然科學版,1997,12(3):219-222.
[8]魯如坤.土壤農業化學分析方法[M].北京:中國農業科技出版社,2000.