安徽煙區土壤硫含量及其對烤煙硫含量的影響

崔權仁， 武文明，竟麗麗， 齊耀程

(安徽省農業科學院煙草研究所，安徽合肥 230031)

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安徽煙區土壤硫含量及其對烤煙硫含量的影響

崔權仁， 武文明，竟麗麗， 齊耀程

(安徽省農業科學院煙草研究所，安徽合肥 230031)

[目的]研究安徽省植煙土壤和煙葉硫含量的關系。[方法]采集池州東至煙區和皖南煙區土壤普查樣品，研究不同采樣點不同植煙年限的土壤有效硫含量。研究重壤土、中壤土、輕壤土定位樣品土壤有效硫含量和定位樣品煙葉全硫含量，以及≥15、6～10和1～5 a不同植煙年限的定位樣品土壤有效硫和定位樣品煙葉全硫含量。[結果]隨著植煙年限的延長，施肥造成硫素在土壤中積累量增加；在植煙季節內隨著土壤沙性的增強及土壤改良效果越明顯時，土壤有效硫含量積累作用越強；土壤硫含量與煙葉硫含量無明顯相關性；煙葉硫含量主要取決于植煙土壤質地類型，土壤黏性越大、酸度越強，越有利于硫素在烤煙葉中積累。[結論]可為實現安徽省煙葉生產可持續發展提供科學依據。

植煙土壤；煙葉；有效硫；全硫；安徽省

硫作為植株吸收的第四大營養元素，在植物體內發揮著重要的生理作用，對烤煙生長發育和品質形成具有重要意義[1]。當土壤中硫素缺乏或過量時，對烤煙的品質均有不同程度的影響[2]。目前，硫過量問題已經引起了煙草業界的普遍關注。安徽省南部煙區主要以水田煙為主，由于土壤母質、氣候、耕作方式，土壤鉀素含量不高，為了滿足烤煙生長對鉀素的需要，在烤煙生產過程中需大量增施硫酸鉀。雖然SO42-易隨水流失，但長期連續施用含硫化肥，SO42-在表土層和底土層都有明顯的累積，引起土壤pH降低,從而導致土壤理化環境的變化[3]。而有關安徽省植煙土壤的硫素和煙葉的硫含量狀況及土壤硫素對煙葉硫素含量的影響鮮見報道。為了提高和穩定安徽省煙葉品質，筆者研究了植煙土壤硫含量與煙葉硫含量的相互關系，旨在為建立適合安徽煙區的硫素調控技術體系及實現安徽煙葉生產的可持續發展提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

1.1.1 普查樣品的采集。為了解安徽省煙區土壤有效硫含量，本著代表全省植煙土壤有效硫含量的原則，采樣點盡可能分散于煙區種煙面積較大的鄉鎮，于植煙起壟前采集田間土壤樣品。共采集2015年度煙區植煙土壤普查樣品103個，以安徽皖南煙葉公司和池州煙草公司所管轄煙區為取樣范圍，采用以不同植煙土壤質地和植煙年限為標準的“雙元素”取樣方法。田間采集土壤樣品時，遵循 “S”形布點取樣法，每個取樣點根據壟體“△”剖面形狀，在三角形的每個頂點和每邊中點共采集6點土樣進行充分混合，按四分法制成一個混合樣品，再采用四分法現場分取其中1/4樣品記作1個點的采集量，每個樣品在田間的樣品采集點不少于5個。1.1.2 定位樣品的采集。由于目前安徽煙區植煙土壤多以壤土為主，先將樣品按土壤質地分為輕壤土、中壤土、重壤土三大類。相同質地的植煙土壤上，于烤煙生長期間以不同植煙年份為標準，取連續種煙5、10、15、20 a煙田的0～20 cm耕作層土壤，同時選取距離土壤取樣點最近煙株的成熟中部煙葉樣品，保證土壤樣品與煙葉樣品形成對應關系。在田間確定土壤取樣點后，同時采集采樣點剖面兩邊的2棵煙株中部成熟葉各2片，每個煙葉樣品包含20片以上的中部成熟鮮煙。1.2 樣品制備 采用室內自然通風風干土壤樣品，然后磨碎過40目尼龍篩，裝瓶，備用；煙葉樣品清洗后于105 ℃殺青15 min，然后于65 ℃烘干磨碎過100目尼龍篩，后裝瓶備用。1.3 測定項目與方法 采用BaSO4比濁法(NY/T 1121.14—2006)測定土壤有效硫含量；采用BaSO4比濁法(YC/T 284—2009)測定煙葉全硫含量；土壤其他營養成分分析參考南京農業大學主編的《土壤農化分析》(第2版)；煙葉其他常規化學成分測定參考肖協忠等主編的《烤煙化學》。

2 結果與分析

2.1 普查樣品土壤有效硫含量

2.1.1 池州煙區植煙土壤有效硫含量。根據采樣規則，在池州東至煙區共采集植煙土壤樣品47個，按植煙年限進行分類分析，結果見表1。

表1 池州煙區普查樣品土壤有效硫含量

由表1可知，植煙8 a的東至北部(洋湖、張溪、葛公等)煙區，土壤有效硫含量最大為75.49 mg/L，最小為13.96 mg/L，平均為27.30 mg/L，標準偏差為14.70 mg/L，變異系數為53.83%。植煙6 a的東至中部(昭潭、泥溪、官港等)煙區，土壤有效硫含量最大為26.07 mg/L，最小為11.89 mg/L，平均為20.14 mg/L，標準偏差為3.53 mg/L，變異系數為17.51%。植煙3 a的東至南部(龍泉、青山等)煙區，土壤有效硫含量最大為26.34 mg/L，最小為14.37 mg/L，平均為20.53 mg/L，標準偏差為4.75 mg/L，變異系數為23.16%。綜合分析池州煙區普查樣品土壤有效硫含量可知，隨著植煙年限的延長，土壤有效硫含量呈增加趨勢，最大變異系數達53.83%。2.1.2 皖南煙區植煙土壤有效硫含量。根據采樣規則，在皖南宣州、蕪湖縣、南陵、涇縣、廣德等煙區共采集植煙土壤樣品56個，按植煙年限和地域進行分類分析，結果見表2。

由表2可知，植煙年限達15 a及以上的宣州煙區，土壤有效硫含量最大達到68.13 mg/L，最小為12.31 mg/L，平均達到36.61 mg/L，標準偏差為12.75 mg/L，變異系數為34.82%。植煙年限為10 a的廣德、郎溪煙區，土壤有效硫含量最大達到51.74 mg/L，最小為16.66 mg/L，平均達到34.55 mg/L，標準偏差為10.87 mg/L，變異系數為31.45%。植煙年限10 a的蕪湖縣煙區，土壤有效硫最大達到47.85 mg/L，最小為15.43 mg/L，平均達到33.13 mg/L，標準偏差為9.33 mg/L，變異系數為28.16%。植煙年限為10 a的南陵、涇縣煙區，土壤有效硫含量最大為37.31 mg/L，最小為15.31 mg/L，平均達到27.74 mg/L，標準偏差為6.62 mg/L，變異系數為23.85%。綜合分析皖南煙區普查樣品土壤有效硫含量可知，隨著植煙年限的延長，土壤有效硫含量呈增加趨勢，最大變異系數達34.82%。

表2 皖南煙區普查樣品土壤有效硫含量

2.2 定位樣品土壤、煙葉硫含量

2.2.1 不同土壤質地定位樣品土壤、煙葉硫含量。由表3可知，pH降低不利于硫在土壤中的積累。重壤土區域，土壤有效硫含量最大為134.46 mg/L，最小為34.81 mg/L，平均達66.73 mg/L，標準偏差為37.90 mg/L，變異系數為56.82%。中壤土區域，土壤有效硫含量最大為145.56 mg/L，最小為34.82 mg/L，平均達79.44 mg/L，標準偏差為34.04 mg/L，變異系數為42.85%。輕壤土區域，土壤有效硫含量最大為155.68 mg/L，最小為21.14 mg/L，平均達到87.93 mg/L，標準偏差為50.96 mg/L，變異系數為57.95%。綜合分析皖南煙區定位樣品土壤有效硫含量可知，各土壤質地土壤有效硫含量從小到大依次為重壤土、中壤土、輕壤土，說明在植煙季節隨著土壤沙性的增強及土壤改良效果越明顯時，土壤有效硫含量積累作用越強。

由表4可知，重壤土區域，煙葉全硫含量最大達到0.93%，最小為0.40%，平均為0.67%，標準偏差為0.17%，變異系數為25.45%。中壤土區域，煙葉全硫含量最大達到0.75%，最小為0.26%，平均達到0.52%，標準偏差為0.17%，變異系數為32.48%。輕壤土區域，煙葉全硫含量最大達到0.87%，最小為0.26%，平均達到0.50%，標準偏差為0.19%，變異系數為37.85%。從皖南煙區定位樣品煙葉全硫含量可知，隨著植煙土壤沙性的增加，煙葉全硫含量有降低趨勢，說明土壤硫含量與煙葉硫含量無明顯相關性。重壤土區域有45.45%的煙葉樣品全硫含量大于0.70%，超出優質煙對硫素含量的要求[5]，說明安徽煙區部分植煙土壤應合理控制含硫肥料的使用。綜合分析表3、4可知，植煙土壤的酸性增大，有利于硫素在烤煙體內的積累，具體影響機理有待于進一步研究。

表3 不同土壤質地定位樣品土壤有效硫含量

表4 不同土壤質地定位樣品煙葉全硫含量

2.2.2 不同植煙年限定位樣品土壤、煙葉硫含量。由表5可知，植煙年限≥15 a的煙區，土壤有效硫含量最大為155.68 mg/L，最小為64.71 mg/L，平均達到98.85 mg/L，標準偏差為37.51 mg/L，變異系數為37.95%。植煙年限為6～10 a的煙區，土壤有效硫含量最大為152.67 mg/L，最小為21.14 mg/L，平均為85.36 mg/L，標準偏差為45.95 mg/L，變異系數為53.83%。植煙年限為1～5 a的煙區，土壤有效硫含量最大為124.21 mg/L，最小為27.44 mg/L，平均達到59.49 mg/L，標準偏差為32.22 mg/L，變異系數為54.16%。綜合分析皖南煙區定位樣品土壤有效硫含量可知，隨著植煙年限的延長，土壤有效硫含量呈增加趨勢，最大變異系數達54.16%。

由表6可知，植煙年限≥15a的煙區，煙葉全硫含量最大達到0.69%，最小為0.33%，平均為0.58%，標準偏差為0.13%，變異系數為21.68%。植煙年限為6～10 a的煙區，煙葉全硫含量最大達到0.82%，最小為0.26%，平均為0.55%，標準偏差為0.19%，變異系數為35.14%；45.45%煙葉樣品硫含量大于0.70%，超出優質煙對硫素含量的要求[5]。植煙年限為1～5 a的煙區，煙葉全硫含量最大達到0.93%，最小為0.36%，平均達到0.60%，標準偏差為0.19%，變異系數為31.18%。綜合分析皖南煙區定位樣品煙葉全硫含量可知，隨著植煙年限的增加，煙葉全硫含量有降低趨勢，說明土壤硫含量對煙葉硫含量無影響。綜合分析安徽煙區土壤、煙葉定位樣品硫含量可知，隨著植煙年限的延長，施肥造成硫素在土壤中的積累量增加；土壤中有效硫含量與煙葉硫含量無相關性；煙葉硫含量主要取決于植煙土壤質地類型，土壤黏性越大、酸度越強，越有利于硫素在烤煙葉片中積累。

表5 不同植煙年限定位樣品土壤有效硫含量

表6 不同植煙年限定位樣品煙葉全硫含量

3 結論與討論

(1)研究表明，在安徽煙區，隨著植煙年限的延長，土壤有效硫含量呈增加趨勢。這是由于植煙時K2SO4等含硫肥料投入量加大，雖然SO42-易隨水流失，但長期連續施用含硫化肥，SO42-在表土層和底土層均有明顯的累積[3]，導致土壤有效硫含量增加。各土壤樣品中，有效硫含量從小到大依次為重壤土、中壤土、輕壤土。這是由于土壤有效硫包括易溶性硫、吸附性硫和部分有機硫；沙性土壤上的煙草青枯病發病率高，煙農在植煙前施用大量白云石粉進行土壤改良，土壤酸度降低幅度越大,土壤有機硫的礦化速度提高，硫的釋放速率明顯加快[4]，導致植煙當季有效硫含量增加。

(2)質地偏黏的土壤更有利于煙葉全硫含量的積累。由于該類土壤增施土壤改良劑頻率相對較低，質地偏黏的土壤酸度略大于質地偏沙的土壤酸度，因此土壤中Ca2+與SO42-在烤煙根際發生反應生成CaSO4沉淀的概率降低。雖然煙草根系對硫酸根的吸收在土壤硫酸根一定含量范圍內具有“嗜好”性，但一般情況下，土壤溶液中硫含量大于4.50 mg/L時，會造成SO42-在烤煙根際積累。隨著介質中硫含量增加，煙草對硫的吸收逐漸減慢，最后再增加介質濃度時，已對硫的吸收量沒有影響[4]。因此，煙葉硫與土壤硫含量無正相關性，土壤酸堿度或其他養分間拮抗作用對烤煙硫含量影響較大。

(3)連續植煙年限越長，越不利于煙葉中硫的積累。這是由于輕壤土中細菌菌群與結構較穩定，其煙草青枯病發病率低[6]，煙農連續植煙的土壤多選擇該類壤土，但受土壤改良的影響，土壤酸度降低，過量的Ca2+與SO42-在烤煙根際發生反應生成CaSO4沉淀，而影響烤煙對硫素的吸收積累。

[1] 王慶仁,林葆.植物硫營養研究的現狀與展望[J].中國土壤與肥料,1996,29(3)：16-19.

[2] 許自成,王林,肖漢乾,等.湖南煙區烤煙硫含量與土壤有效硫含量的分布特點[J].應用生態學報,2007,18(11)：2507-2511.

[3] 鄒長明,高菊生,王伯仁，等.長期施用含硫化肥對水稻土化學性質和水稻吸收微量元素的影響[J].安徽技術師范學院學報,2004,18(1)：19-25.

[4] 胡國松,鄭偉,王震東,等.烤煙營養原理[M].北京：科學出版社,2000：176-183.

[5] 王淑玉，李小龍，李紅麗，等.不同質地土壤煙株根際微生物菌群變化分析[J].湖南農業科學，2015(3)：5-9.

Status of Soil Sulfur Content in Anhui Tobacco Area and Its Effects on Sulfur Content of Flue-cured Tobacco

CUI Quan-ren,WU Wen-ming,JING Li-li

(Tobacco Institute,Anhui Academy of Agricultural Sciences,Hefei,Anhui 230031)

[Objective] To research the relationship between the tobacco-planting soil and the sulfur content of tobacco leaf in Anhui Province.[Method] Soil census samples were collected from Dongzhi Tobacco Area of Chizhou City and South Anhui Tobacco Area.Soil available sulfur contents in different sampling sites in different planting years were researched.Soil available sulfur contents and tobacco leaf total sulfur contents in location sample were detected in heavy loam,medium loam soil and light loam soil,as well as the soil available sulfur and total sulfur contents in location sample in different planting years (≥15,6-10 and 1-5 a).[Result] With the increase of planting years,sulfur accumulated in the soil due to the application of fertilizer.In the growth season of tobacco,soil improvement had obvious effect with the increase of soil sand property,and the soil sulfur had strong accumulation effect.There was no relationship between the sulfur content in the soil and the tobacco leaf.The leaf sulfur content was determined by the soil texture type.Stronger soil cohesion and soil acidity were good for the sulfur accumulated in the tobacco leaf.[Conclusion] This research provides scientific basis for the sustainable development of tobacco leaf production in Anhui Province.

Tobacco-planting soil; Tobacco leaf; Available sulfur; Total sulfur; Anhui Province

安徽省煙草專賣局科研項目[皖煙科(2015)187號]。

崔權仁(1972- ),男,安徽懷遠人,副研究員,碩士,從事煙草栽培與營養研究。

2016-09-23

S 506.1

A

0517-6611(2016)28-0121-03