四川煙區植煙土壤理化性質對煙葉物理特性的影響

羅萬麟+李永棟+楊柳

摘 要：為了了解土壤理化性質對煙葉物理特性的影響，進一步提高煙葉質量，對四川煙區不同產區土壤理化性質與煙葉物理特性的關系進行分析，相關分析結果表明，耕層質地（x2）與單葉質量（y3）極顯著負相關（-0.656）；土壤有機質（x4）與葉寬（y2）極顯著正相關（0.683），其他土壤屬性對煙葉物理特性各指標均有不同程度影響；典型相關分析表明，土壤理化性質對煙葉物理特性的影響主要表現在土壤速效氮 （x5）對煙葉葉質重（y5）的影響，以及土壤耕層厚度（x1）、速效鉀（x7）對煙葉葉長（y2）與含梗率（y4）的影響。因此在煙葉生產過程中可以通過控制施肥等措施改善土壤屬性進而提高煙葉的物理特性。

關鍵詞：植煙土壤；煙葉物理屬性；簡單相關分析；典型相關分析

中圖分類號：S572 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.01.019

Abstract： In order to understand the effect of soil physical and chemical properties on the physical characteristics of tobacco leaves and to further improve the quality of tobacco leaves， the soil properties and the physical characteristics of tobacco leaves in different areas of Sichuan tobacco-growing areas were evaluated and analyzed. The results showed that top soil texture （x2） had a significant negative correlation with leaf weight （y3） while soil organic matter （x4） had a significant positive correlation with leaf width （y2）， and the coefficient were -0.656 and 0.683， respectively. Other soil properties had different effects on the physical characteristics of tobacco leaves. Based on the canonical correlation analysis， the main effects of soil physical and chemical properties on the physical characteristics of tobacco leaves were the effect of soil available nitrogen content （x5） on the leaf specific weight （y5） and soil plowing thickness （x1）， available potassium （x7） on the leaf length （y2） and stem ratio （y4）. Therefore， the physical properties of tobacco leaves could be improved by controlling the fertilization and other measures in the tobacco production process.

Key words： tobacco-growing soil； tobacco leaf physical properties； simple correlation analysis； typical correlation analysis

良好的土壤環境和土壤質量是優質煙生產的前提[1-3]，土壤為煙草生長提供必需的營養和水分，肥力質量良好的土壤可以保證煙草生長所需的水、肥、氣、熱協調供應[4]，全面科學分析土壤類型對煙葉質量的影響，有助于發揮四川煙區煙葉質量優勢[5]，增加經濟效益，提高農民積極性，保障煙葉生產既快又好地發展[6]，國內外學者為提高煙葉質量，在土壤結構改善方面開展了大量研究[3-6]，程貴敏等[7]對植煙土壤輪作對土壤養分和煙葉主要化學成分的影響進行研究，指出連作煙地較輪作煙地土壤有機質相對下降而有效鉀相對增加，且連作條件下煙葉煙堿和總氮上升，而總糖和還原糖下降。侯小東等[8]對曲靖市植煙土壤條件對煙葉還原糖含量進行分析，結果表明海拔、有效鉬、有效硫、有效氯是影響煙葉還原糖的主要因素。張軍等[9]研究了高碳基土壤修復肥對植煙土壤有效微量元素及煙葉品質的影響，結果表明增施高碳基土壤修復肥可降低中部煙葉煙堿含量和氯含量，對植煙土壤中微量元素的改善具有積極作用，有利于土壤肥力的保持和煙葉品質的提高。然而，土壤屬性對煙葉物理特性的影響鮮見報道，因此量化土壤屬性，分析不同土壤指標對煙葉物理特性的影響，對煙葉物理特性的改善具有一定的理論參考意義。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗于2015年在四川省涼山州會理縣、鹽源縣、德昌縣、會東縣、寧南縣、普格縣、布拖縣等7縣市開展，供試煙草品種為云煙87，種植行距120 cm，株距50 cm。煙葉長勢均勻，無病蟲害發生，田間管理按優質烤煙栽培生產技術規范進行。以中部煙葉（第7～11位葉）為試驗材料，試驗采用5點取樣法對7個縣市126個地點采集土樣，檢測其耕層厚度、耕層質地、有機質含量、pH值、速效磷、速效氮以及速效鉀，并對各取樣點烘烤煙葉選擇5 kg C3F的物理特性進行評價。endprint

1.2 試驗方法

1.2.1 土壤屬性的評價 土壤的評價共選擇耕層厚度、耕層質地、有機質含量、pH值、速效磷、速效氮以及速效鉀7個指標，土壤評價指標分級、評分、權重通過專家評定打分的方式確定，各指標得分與指標權重見表1。

1.2.2 物理特性檢測 對所取樣品的葉長、葉寬、單葉質量、含梗率、葉質重等進行檢測，每個處理各取10片煙葉，用軟尺分別測煙葉葉長與葉寬；用德國賽多利斯Quintix224-1CN電子分析天平對單葉質量進行測量；含梗率將煙葉葉片與主脈分離分別測其質量，并計算含梗率；葉質重采用打孔器對煙葉進行打孔，并用分析天平測量質量，根據式（1）計算成葉質重。

葉質重=葉片質量/葉片面積

1.3 數據處理

試驗數據采用Microsoft Excel2010與DPS7.05進行分析。

2 結果與分析

2.1 土壤評價指標與煙葉物理特性的描述性統計

由表2可知植煙土壤的各指標得分變異系數較大，尤其是土壤速效氮與pH值的變異系數分別達到了36.59%與30.45%，其他指標得分的變異系數集中在13%～26%范圍內；各指標數據服從正態分布，其峰度與偏度均較小，表明植煙土壤數據采集的有效性較高。煙葉物理特性指標的變異系數與土壤指標相比略小，除單葉質量變異系數較大外，其余均小于10%，表明所取樣品的代表性較好，烤煙物理特性數據亦服從正態分布，其峰度系數基本保持在1～2范圍內，而偏度系數保持在0.5以內。綜合而言，植煙土壤指標與煙葉物理特性均服從正態分布，表明數據的穩定性較好，具有較好的統計學意義。

2.2 土壤評價指標與煙葉物理特性的相關關系

由表3可知，耕層厚度與煙單葉質量顯著負相關，說明耕層越深其單葉質量越低；耕層質地與葉長顯著負相關，與單葉質量極顯著負相關，說明耕層質地越偏向于壤土，其葉長越短且單葉質量越??；土壤pH值與葉寬顯著負相關，而與含梗率顯著正相關，說明土壤偏酸或偏堿均會導致葉寬增寬但含梗率下降；土壤有機質與葉寬極顯著正相關，說明有機質含量過高或過低均可降低葉寬；速效氮與煙葉質量顯著正相關，說明速效氮含量越高其單葉質量越低；速效磷與煙葉葉質重顯著負相關，說明速效磷含量越低其葉質重越高；速效鉀與煙葉含梗率表現為顯著正相關，說明土壤速效鉀含量的降低可以降低煙葉含梗率。綜合分析，在生產中，可以依據植煙土壤耕層厚度，當土層厚度較大時減少施肥量，當土層厚度較小時增加施肥量，同時適當增施氮肥，控制磷肥和鉀肥的施用，以達到降低單葉質量和含梗率同時提高葉質重的效果。

2.3 土壤評價指標與煙葉物理特性典型相關分析

簡單相關分析只能反映變量內各項指標之間的簡單相關性，難以客觀反映土壤屬性對煙葉質量的系統影響，而典型相關分析能夠揭示出兩組變量之間的內在聯系，因此對土壤屬性與煙葉物理特性進行典型相關分析，結果詳見表3。

由表3可知，有2組變量相關關系達到了顯著水平，典型相關系數為0.993與0.964，其中第1組典型變量為U1=-0.058×x1+0.369×x2-0.910×x3 +0.875×x4+1.248×x5-1.444×x6+0.541×x7，V1= -5.826×y1+2.556×y2+ +1.601× y3 +1.368×y4+0.984×y5。在典型變量（U1，V1）中，由U1、V1與原始數據的相關系數可知，U1與速效氮（x5）典型相關系數存在較高正相關（0.675），則U1可以描述為土壤速效氮（x5）綜合性狀； V1與葉質重（y5）存在較高的正相關（0.606），則V1可以描述為煙葉葉質重（y5）的綜合性狀。典型變量（U1，V1）進一步表明，在一定范圍內土壤速效氮（x5）能夠提高煙葉的葉質重（y5）。

第2組典型相關變量為U2=-0.403×x1-0.038×x2-0.411×x3+0.417×x4+0.297×x5-0.880×x6- 0.359 ×x7，V2=-3.732×y1-1.323×y2-0.494×y3+0.552×y4+0.568×y5。在典型變量（U2，V2）中，由U2、V2與原始數據的相關系數可知，U2與土壤耕層厚度（x1）以及速效鉀（x7）典型相關系數存在較高的負相關，因此U2可以描述為土壤耕層厚度（x1）以及速效鉀 （x7）綜合性狀，即隨著土壤耕層厚度（x1）以及速效鉀 （x7）的增加呈現出減少的趨勢；V2與葉長（y2）、含梗率（y4）存在較高的負相關典型相關系數為-0.902與-0.892，因此V2可以描述為煙葉葉長（y2）、含梗率（y4）的綜合性狀。典型變量（U2，V2）說明土壤耕層厚度和速效鉀的增加在一定范圍內能夠提高煙葉葉長和含梗率。

3 結論與討論

就煙葉的物理特性而言，相關分析表明其中耕層質地與單葉質量，有機質含量與煙葉葉寬相關關系均達到了極顯著水平，這主要是由于隨著土壤質地由沙土變成黏土，土壤的保水保肥能力逐漸增強[10]，供給煙葉的養分充足[11]，進而使得煙葉的葉片變厚，葉面擴展；而其他土壤指標同樣主要是控制對煙葉生長水肥的供給，對煙葉的生長發育產生一定的影響，進而對煙葉的物理特性有不同程度的影響。

典型相關分析表明，土壤屬性對煙葉物理特性的影響主要表現了土壤速效氮 （x5）對煙葉的葉質重（y5）的影響以及土壤耕層厚度（x1）、速效鉀（x7）對煙葉葉長（y2）與含梗率（y4）的影響，由于氮素作為煙葉生長等的主要養分來源，不僅是促進煙株健壯生長的最直接形式[12]，而且是蛋白質等大分子物質的主要氮元素來源[18]，煙葉的葉質重是煙葉厚度、長度、寬度以及韌性的綜合表現[13]，因此土壤速效氮的含量對煙葉物理特性的形成有較大影響。而土壤的耕層厚度是煙株生長過程中根系發育的重要條件，耕層深度越大煙葉的根系發育空間越大[14]，越能夠獲取更多的養分，越能保障煙株的健康生長[15]；速效鉀與速效氮一樣是煙葉生長等的主要養分來源，主要促進煙葉莖干的生長，而且是煙葉鉀含量高低的關鍵，因此耕層厚度與速效鉀煙葉葉長與含梗率有較大影響。endprint

綜合以上分析可知，土壤各指標中耕層質地與有機質的含量對煙葉的葉寬與單葉質量影響較大，相關系數為-0.656與0.683；土壤速效氮 （x5）對煙葉的葉質重（y5）有較大影響，典型相關系數為分別為0.675與0.606，而土壤耕層厚度（x1）、速效鉀（x7）對煙葉葉長（y2）與含梗率（y4） 有較大影響，典型相關系數為分別為-0.992，-0.894和-0.892，-0.802。因此，在煙葉生產過程中可以通過控制施肥等措施改善煙葉的物理特性。

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