紅河煙區不同類型植煙土壤養分分析

夏體淵，黃 坤，陳澤斌，陸慶華，付亞麗*，唐佐芯，任 禛，陳艷芳，何建忠

(1.昆明學院科研處，云南 昆明 650214；2.云南省煙草公司紅河州公司技術中心，云南 彌勒 652300；3.昆明學院農學院，云南 昆明 650214；4.紅河州煙草公司石屏分公司，云南 石屏 662200)

【研究意義】紅河煙區是云南省優質煙草原料產區之一，也是紅云紅河集團最大的“四大核心原料區”之一。紅河煙區每年采購的原料約占紅河集團總采購量的60 %，在卷煙配方中占有極其重要的地位[1]。植煙土壤肥力水平是影響煙葉產量和品質的重要因素。土壤類型、耕作制度和施肥管理水平導致不同生態煙區煙草種植土壤養分豐缺程度存在較大差異[2]。了解煙區土壤養分狀況，對煙區土壤的合理利用、改良和精確施肥具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】紅河地區土壤類型有13種，包括磚紅壤、紅壤、紅壤、黃壤、黃棕壤、棕壤、紅灰土、干紅壤、紫色土、黑灰土、火山灰土、沖積土和水稻土[3]。紅壤、黃壤、粘土、砂壤土、水稻土、粘土占比為烤煙種植土壤的98 %[4]。不同土壤類型煙葉的主要化學成分研究結果表明，棕壤屬中壤，土壤滲透性好，微生物活性強，養分釋放迅速，煙株氮鉀吸收高峰期早[5]。然而，砂姜土稍粘，土壤滲透性稍差，雖然土壤養分含量高，但微生物活性不如褐土，養分釋放速率也較慢[6]。同時，對不同母質發育的土壤部分理化性質與煙葉常規化學成分之間的關系研究表明，土壤有機質含量高，煙葉香氣質量好，雜氣輕，土壤有效鉀含量高，煙葉香氣質量好[7]。巖母質發育的土壤所產煙葉的評吸品質最好，其次是石灰巖、斜長石花崗巖和正長石花崗巖，玄武巖母質土壤所產煙葉評吸質量最差[8]?！颈狙芯壳腥朦c】目前關于紅河煙區不同類型植煙土壤養分豐缺狀況評價還未見報道。【擬解決的關鍵問題】以紅河州不同類型植煙土壤為研究對象，土壤樣品采集后嚴格按照國家標準或行業標準所規定的方法進行檢測，檢測項目包含pH、有機質、水解性氮、有效磷、速效鉀、水溶性氯、有效硼、有效鋅、有效鉬，共9項土壤養分指標，并對檢測結果進行統計分析，探明不同類型土壤的養分豐缺狀況，為紅河煙區土壤管理、合理施肥和品質改良提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品采集

以鄉(鎮)為單位設立取樣點。取樣點數量按照不同土壤類型、種煙規模、品種、海拔(以200 m為1個海拔段)等因素進行確定。海拔分為1350～1550、1551～1750、1751～1950 m，共3個海拔段，在同一海拔段內，烤煙種植面積>133.33 hm2，種植相同品種烤煙且土壤類型具有典型代表性的村委會，設立土壤取樣點2～3個；烤煙種植面積<66.67 hm2的村委會，則視其品種、土壤類型的代表性，設立土壤取樣點1～2個；烤煙種植面積<20 hm2的村委會除特殊情況外，原則上不設取樣點。取樣點數量的確定須兼顧當地烤煙種植基地單元規劃(或行政區劃)；兼顧主要土壤類型；兼顧田煙和地煙；兼顧品種區劃。按照上述因素，結合紅河烤煙種植區域實際情況，2018年在紅河8個縣67個鄉(鎮)設立取樣點共888個，每個取樣點采集土壤樣品1個。采用5點取樣法，按梅花型或蛇型取樣，采集5個分樣點。

1.2 測定項目及方法

土壤養分指標及分析方法見表1，操作步驟按參考文獻[9]進行。

1.3 數據統計

采用Excel 2010軟件進行樣本數、平均值、變幅、變異系數、區間百分比的統計。

2 結果與分析

2.1 不同類型土壤pH值

2018年采烤結束后，共采集紅河煙區土壤樣品888份，其中，紅壤542份，黃壤9份，膠泥土37份，砂壤土249份，水稻土43份，粘土8份。適宜的pH值是保證煙草正常發育和品質形成的重要條件，通常情況下，土壤pH 5.5～7.0適宜烤煙生長，5.5～6.5最適宜烤煙生長[10]。對紅河煙區888份土壤樣品的pH值分析可知(表2)，6種類型土壤平均pH除了黃壤稍低外，均在烤煙適宜生長的范圍內，但存在著不同程度的變異，以黃壤pH的變化最小，變異系數為6.53 %，其他類型土壤pH變化則較大，變異系數介于16.32 %～19.60 %。6種類型土壤中，pH適宜的土壤所占比例(5.5～7.0)以紅壤最高，為39.30 %，其余依次為水稻土(37.21 %)、黃壤(33.33 %)、膠泥土(27.03 %)、砂壤土(26.91 %)、粘土(25.00 %)。pH值>7.0的土壤所占比例為0 %～45.94 %，其中所占比例黃壤最低，為0 %，膠泥土最高，為45.94 %，其次為水稻土(39.54 %)、粘土(37.50 %)、紅壤(35.81 %)、砂壤土(23.29 %)。pH值<5.5的土壤所占比例為23.25 %～66.67 %，其中水稻土所占比例最低，為23.25 %，黃壤所占比例最高，為66.67 %，其余依次為砂壤土(49.8 %)、粘土(37.50 %)、膠泥土(27.03 %)、紅壤(24.89 %)、水稻土(23.25 %)。

表1 土壤理化性狀檢測項目及方法

表2 紅河煙區不同類型土壤pH值分布

2.2 不同類型土壤有機質含量

土壤有機質是植物養分的來源，具有刺激或抑制植物的特殊功能[11]。優質煙葉生長后期以碳代謝為主，對氮的需求量不大，過高的有機質含量會造成后期吸氮過剩，降低煙葉品質[12]。對紅河煙區不同土壤類型有機質含量分析可知(表3)，不同土壤類型的有機質含量均值由高到低依次為黃壤(33.68 g/kg)、水稻土(28.72 g/kg)、粘土(28.44 g/kg)、紅壤(28.18 g/kg)、砂壤土(25.82 g/kg)、膠泥土(23.61 g/kg)。從變異系數來看，不同類型土壤有機質含量變化較大，變異系數為21.88 %～45.79 %。適宜煙草生長的有機質含量通常為15～25 g/kg[13]。紅河煙區6種類型土壤的有機質平均含量除膠泥土外，其余土壤類型均高于適宜有機質含量范圍。在適宜范圍內(15～ 25 g/kg)，膠泥土所占比例最高，為43.24 %，其余依次為砂壤土(36.95 %)、水稻土(30.23 %)、紅壤(27.89 %)、粘土(25.00 %)、黃壤(22.22 %)。不同土壤類型有機質含量偏高的比例由高到低依次為黃壤(77.78 %)、粘土(62.5 %)、紅壤(58.49 %)、水稻土(55.82 %)、砂壤土(48.59 %)、膠泥土(40.54 %)。不同土壤類型有機質含量偏低的比例由高到低依次為膠泥土(16.22 %)、砂壤土(14.46 %)、水稻土(13.95 %)、紅壤(13.65 %)、粘土(12.50 %)、黃壤(0 %)。

表3 紅河煙區不同類型土壤有機質含量

表4 紅河煙區不同類型土壤堿解氮含量

2.3 不同類型土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量

氮素是影響煙草生長發育和煙葉品質的最重要因素[14]，烤煙產量和品質與土壤氮素含量和供給量密切相關[15]。對紅河煙區不同類型土壤堿解氮含量分析(表4)可知，紅河煙區不同類型土壤堿解氮含量平均值最高的是黃壤，達162.67 mg/kg；膠泥土堿解氮平均含量最低，為106.37 mg/kg。其他4種類型土壤堿解氮含量平均值的變化幅度為123.94～112.04 mg/kg。從變異系數來看，不同類型土壤堿解氮含量變化較大，變異系數為21.42 %～45.60 %。從堿解氮的區間百分比來看，不同類型土壤中，堿解氮高含量(AN≥150 mg/kg)比例最高的是黃壤(66.67 %)，最低是粘土(12.5 %)，其余4種類型土壤為30.23 %～13.51 %；堿解氮中等含量(100 mg/kg ≤AN<150mg/kg)比例最高的是粘土(62.5 %)，最低的是水稻土(30.23 %)，其余4種類型土壤為33.33 %～40.96 %；堿解氮低含量(AN<100 mg/kg)比例最高的是膠泥土(48.65 %)，最低的是黃壤(0 %)，其余4種類型土壤為25.00 %～39.53 %。

磷肥與適量氮肥配施能使煙葉糖分正常合成和積累，改善煙葉的色澤和吸煙品質，獲得優良的外觀和內在品質[16]。對紅河煙區不同類型土壤速效磷含量分析(表5)可知，不同土壤類型速效磷平均含量除黃壤外(12.64 mg/kg)，其余5種類型土壤均在中等(20≤AP<40 mg/kg)水平，速效磷含量平均最高的是砂壤土，為39.60 mg/kg；最低的是紅壤，為23.03 mg/kg。土壤速效磷含量偏高(≥40 mg/kg)的比例由高到低分別為砂壤土(35.75 %)、膠泥土(21.62 %)、水稻土(18.61 %)、紅壤(15.13 %)、粘土(12.50 %)、黃壤(11.11 %)；土壤速效磷含量偏低(< 20 mg/kg)的比例由高到低分別為黃壤(88.89 %)、膠泥土(64.87 %)、紅壤(59.78 %)、水稻土(44.18 %)、砂壤土(29.31 %)、粘土(25.00 %)。

土壤速效鉀易受外界環境條件如水分、溫度等因素的影響，在土壤中的遷移率大，易淋失，尤其在高溫雨季，淋失更嚴重[17]。王亞虹等[18]認為，植煙土壤中速效鉀含量越高越好。對紅河煙區不同類型土壤速效鉀含量分析(表6)可知，紅壤速效鉀平均含量最高，為230.50 mg/kg；其余依次為膠泥土(218.43 mg/kg)、水稻土(217.67 mg/kg)、粘土(189.46 mg/kg)、砂壤土(185.75 %)，最低為黃壤，為160.89 mg/kg。除了紅壤中速效鉀平均含量高外，其余5種類型土壤的速效鉀平均含量均在中等范圍內(150≤AK<220 mg/kg)；土壤速效鉀含量偏低(<150 mg/kg)的比例由高到低依次為黃壤(55.55 %)、砂壤土(50.6 %)、水稻土(39.53 %)、紅壤(33.21 %)、粘土(25.00 %)、膠泥土(24.33 %)。土壤速效鉀含量偏高(≥ 220 mg/kg)的比例由高到低依次為紅壤(45.02 %)、膠泥土(43.24 %)、水稻土(41.87 %)、黃壤(33.34 %)、砂壤土(30.93 %)、粘土(12.5 %)。

表5 紅河煙區不同類型土壤速效磷含量

表6 紅河煙區不同類型土壤速效鉀含量

烤煙是一種忌氯作物，煙葉中氯濃度過高會影響煙葉的吸食質量，而煙葉中氯含量主要受土壤中氯濃度的影響，二者呈正相關關系[19]。因此，在適宜的范圍內控制土壤氯含量對煙草品質的形成具有重要意義。對紅河煙區不同類型土壤水溶性氯含量分析(表7)可知，6種類型土壤水溶性氯平均含量最高的是黃壤(14.51 mg/kg)，最低的是粘土(4.56 mg/kg)。6種類型土壤的水溶性氯含量變化均較大，變異系數為27.98 %～201.89 %。6種類型土壤中水溶性氯含量偏高(30～45 mg/kg)的土壤類型所占比例分別為膠泥土(2.70 %)、砂壤土(2.01 %)、紅壤(1.11 %)；土壤水溶性氯含量過高(>45 mg/kg)的土壤類型所占比例分別為黃壤(11.11 %)、砂壤土(4.82 %)、膠泥土(2.70 %)、水稻土(2.33 %)、紅壤(1.48 %)。

盡管植物中微量元素的含量較低，但它們是煙草生長、產量和品質形成的必需營養素[20]。例如，當烤煙缺鋅時，生長緩慢，植株矮，節間短，葉小，頂部葉簇生，下部葉有許多壞死斑點[21]；當缺硼時，葉會變厚、收縮、扭曲或翻轉[22]。參考國內相關研究結果[23]，將紅河州植煙土壤有效鋅、有效硼和有效鉬的臨界值定為0.5、0.5、0.15 mg/kg。對紅河煙區不同類型土壤微量元素含量分析(表8)可知，6種類型土壤有效鋅含量基本能夠滿足優質烤煙生產的需求，含量由高到低依次為膠泥土(4.15 mg/kg)、水稻土(3.73 mg/kg)、砂壤土(2.75 mg/kg)、粘土(2.67 mg/kg)、黃壤(1.33 mg/kg)；低于臨界值的土壤所占比例分別為0 %，11.63 %，2.75 %，5.22 %、2.67 %、33.33 %。6種類型土壤有效硼平均含量均低于臨界值，含硼量普遍偏低。低于臨界值的土壤所占比例由高到低依次為粘土(100 %)、黃壤(88.89 %)、水稻土(88.37 %)、紅壤(78.04 %)、膠泥土(72.97 %)、砂壤土(68.27 %)。除黃壤外，其余5種類型土壤有效鉬含量在臨界值(0.15 mg/kg)以下的比例均較大，由高到低依次為：粘土(87.50 %)、砂壤土(79.12 %)、膠泥土(72.97 %)、水稻土(67.44 %)、紅壤(53.14 %)。

表7 紅河煙區不同類型土壤水溶性氯含量

表8 紅河煙區不同類型土壤微量元素含量

3 討 論

紅河煙區6種植煙土壤類型多呈酸性或微酸性，平均pH除了黃壤稍低外，其他類型土壤平均pH均適宜優質烤煙生長。除黃壤外，其余5種類型土壤分別有23.29 %～45.94 %的土壤偏堿，施肥時應盡量不施或少施堿性肥料，可施用生理酸性肥料進行改良；偏酸的土壤所占比例為23.25 %～66.67 %，其中黃壤所占比例最高，為66.67 %，應減少酸性肥料的施用、改用堿性肥料，并適當施用生石灰，調節土壤pH值在烤煙適宜生長范圍。紅河煙區6種類型土壤的有機質平均含量除膠泥土外，其余土壤類型均高于適宜有機質含量范圍。不同土壤類型有機質含量偏高的比例最高的是黃壤，為77.78 %，要減施有機肥或者控制有機肥的用量。不同土壤類型有機質含量偏低的比例最高的是膠泥土，為16.22 %，要注重有機肥的補充。紅河煙區不同類型土壤堿解氮含量平均值最高的是黃壤，達162.67 mg/kg；膠泥土堿解氮平均含量最低，為106.37 mg/kg。堿解氮含量比例最高的是黃壤，為66.67 %；堿解氮含量比例最高的是膠泥土，為48.65 %，可施用腐殖質有機肥提高土壤有機質和腐殖酸含量，促進土壤團聚體結構形成，吸收礦質養分，改善土壤養分[24]；煙草種植季節少施或不施有機肥，并控制氮肥用量，適當增加磷鉀肥用量[25]。不同土壤類型速效磷平均含量除黃壤偏低外，其余5種類型土壤均在中等范圍水平，速效磷含量最高的是砂壤土，平均為39.60 mg/kg；最低的是紅壤，平均為23.03 mg/kg，對于速效磷含量偏低的黃壤和紅壤，應增加磷肥的施用量。黃壤的土壤速效鉀含量偏低，應結合實際增施鉀肥。膠泥土和砂壤土水溶性氯含量偏高，應禁止使用含氯肥料，通過合理的灌溉和輪作措施，消除含氯肥料的使用，減少土壤含氯量[26]。6種類型土壤有效鋅含量基本能夠滿足優質烤煙生產的需求；有效硼和有效鉬含量整體偏低，其中有效硼含量低于臨界值的比例為68.27 %～100 %，有效鉬含量低于臨界值的比例為53.14 %～87.50 %，應結合生產實際適當補充硼肥和鉬肥。

4 結 論

紅河州不同類型植煙土壤養分適宜性屬中上等，較適宜烤煙種植。建議應對適宜性稍差的植煙土壤，結合煙葉品質調整施肥方案，以達到改善土壤養分狀況、提高煙葉品質。