紅河煙區土壤養分豐缺狀況研究

付亞麗，黃 坤，陳澤斌，唐佐芯，夏體淵，楊亦凡，李賢峰，陸慶華，任 禛，陳艷芳，李銀花

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

【研究意義】云南省彌勒市、瀘西縣、建水縣、石屏縣、個舊市、開遠市、蒙自市是紅河州主要的煙葉產區[1-2]。了解紅河州煙區土壤養分含量及分布，對紅河州煙草合理施肥，提高紅河州煙草生產的質量水平，具有十分重要的現實意義[3]。【前人研究進展】梁兵等對2015年紅河煙區土壤養分狀況和肥力適宜性進行了分析，表明該地大部分煙草生長土壤屬于Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級土壤，分別占植煙土壤總量的29.81 %、34.39 %和23.04 %，適宜性較差的Ⅳ級土壤占12.77 %；紅河煙區不同土壤微量元素對煙葉化學成分的影響不同。其中，交換性鎂、交換性鈣與煙葉上、中、下部的鉀呈負相關，而有效錳與3個部位煙葉的全氮含量呈負相關[4-5]。付亞麗等對2004年紅河州植煙土壤中有效微量元素進行了分析測定，表明紅河煙區土壤有效鈣、鎂、鐵、鋅、銅、錳、硫的平均含量較高，而氯離子含量較低。不同pH值條件下，有效鋅含量變化不大，但其它元素變化較大[6]。土壤有效鈣含量在不同土壤類型和海拔高度下變化較大，而其他元素變化不大。2008年，李自明等的研究表明，全區煙草有效錳、鉬含量豐富，有效鋅含量偏低，有效硼含量偏低[7]。【本研究切入點】然而，紅河煙區2018年土壤養分豐富度和缺素狀況評價尚無相關報道。【擬解決的關鍵問題】因此，本研究以紅河州不同縣(市)2018年的煙草種植土壤為研究對象，采集和檢測土壤pH、有機質、水解氮、速效磷、速效鉀、水溶性氯共6項土壤養分指標，探明紅河州不同縣(市)植煙土壤養分狀況。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品采集

2018年共在紅河7個縣(市)60個鄉(鎮)設立取樣點881個，共取土樣881份，包括彌勒市251份，瀘西縣246份，建水縣76份，石屏縣166份，個舊市21份，開遠市53份，蒙自市68份。取樣點數量的確定及取樣方法參照夏體淵等[8]的方法進行。

1.2 測定項目及方法

土壤養分指標包括pH、有機質、水解氮、速效磷、速效鉀、水溶性氯，分析方法按參考文獻[9]進行。

1.3 數據統計

采用SPSS 18.0軟件進行。

2 結果與分析

2.1 不同樣地植煙土壤pH值

土壤pH值為5.5～7.0時適宜烤煙生長，5.5～6.5時最適宜烤煙生長[10]。由表1可見，不同縣(市)植煙土壤pH平均值，除石屏縣稍低外，其他縣(市)植煙土壤的平均pH值在5.5～7.0，但變化幅度較小。總體來看，變異系數在12.60～17.43，個舊市植煙土壤的pH變化最小，變異系數為12.60；石屏縣植煙土壤的pH變化最大，變異系數為17.43。其中建水縣、個舊市、開遠市、蒙自市植煙土壤pH平均值均最適宜烤煙生長(5.5～6.5)。在適宜烤煙生長的pH內(5.5～7.0)，7個縣(市)中，以建水縣所占的比例最高，為50.00 %，其次為開遠市(47.62 %)、個舊市(47.62 %)、彌勒市(39.84 %)、瀘西市(36.58 %)、蒙自市(29.41 %)、石屏縣(21.09 %)。pH值>7.0的土壤占比在10.24 %～48.79 %，其中瀘西縣占比最高，為48.79 %，其次為彌勒市(36.66 %)、建水縣(28.94 %)、開遠市(14.29 %)、個舊市(14.29 %)、蒙自市(13.24 %)、石屏縣(10.24 %)。pH值 <5.5的土壤占比在14.63 %～68.67 %，其中石屏縣占比最高，為68.67 %，其次為蒙自市(57.35 %)、開遠市(38.09 %)、個舊市(38.09 %)、彌勒市(23.50 %)、建水縣(21.06 %)、瀘西縣(14.63 %)。

2.2 不同樣地植煙土壤有機質含量

在優質煙葉生長后期，碳代謝是主要因素，對氮的需求量較小。有機質含量過高會導致氮素吸收過度，降低煙葉品質[11-12]。由表2可見，不同縣、市植煙土壤有機質平均含量由高到低為蒙自市(31.25 %)>個舊市(30.80 %)>彌勒市(30.6 %)>開遠市(27.99 %)>石屏縣(25.46 %)>瀘西縣(24.93 %)>建水縣(23.66 %)。不同縣(市)植煙土壤有機質含量變異系數介于12.60 %～17.43 %。個舊市植煙土壤的有機質含量變化最小，變異系數為12.60 %；石屏縣植煙土壤的pH變化最大，變異系數為17.43 %。適宜煙草生長的有機質含量為15～25 g/kg[13]。紅河煙區7個縣(市)植煙土壤的有機質平均含量除建水縣(23.66 g/kg)和瀘西縣(24.93 g/kg)在適宜煙草生長的含量范圍內，其余縣(市)植煙土壤有機質含量均高于適宜有機質含量(15～25 g/kg)。在有機質含量適宜范圍內(15～25 g/kg)，石屏縣所占比例最高，為39.76 %；其次為瀘西縣(39.43 %)、建水縣(27.63 %)、開遠市(26.42 %)、蒙自市(25.00 %)、彌勒市(23.11 %)、個舊市(14.29 %)。不同縣(市)植煙土壤有機質含量偏高的比例由高到低依次為個舊市(80.95 %)>彌勒市(68.13 %)>開遠市(64.15 %)>蒙自市(58.82 %)>石屏縣(46.99 %)>瀘西縣(43.90 %)>建水縣(43.42 %)。不同縣(市)植煙土壤類型有機質含量偏低的比例由高到低依次為建水縣(28.95 %)>瀘西縣(16.67 %)>蒙自市(16.18 %)>石屏縣(13.25 %)>開遠市(9.43 %)>彌勒市(8.76 %)>個舊市(4.76 %)。

表1 不同樣地植煙土壤pH值

2.3 不同樣地植煙土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量

紅河煙區不同縣(市)植煙土壤堿解氮平均值最高為個舊市，達136.44 mg/kg；最低為建水縣，達101.32 mg/kg。總體來看，不同縣(市)植煙土壤堿解氮含量平均值的變化在13.34～455.30 mg/kg。變異系數在27.34 %～53.38 %。從堿解氮的含量(表3)范圍來看，堿解氮(AN ≥ 150 mg / kg)偏高的含量比例最高的是個舊市(42.86 %)，最低是開遠市(9.43 %)，其余5個縣(市)比例在9.76 %～42.64 %；堿解氮中等含量(100 mg/kg ≤ AN <150 mg/kg)比例最高的是開遠市(54.72 %)，最低的是蒙自市(23.53 %)，其余5個縣(市)比例在31.58 %～44.31 %；堿解氮低含量(AN <100 mg/kg)比例最高的是建水縣(52.63 %)，最低的是個舊市(19.04 %)，其余5個縣(市)占比在27.49 %～45.93 %。

表3 不同樣地植煙土壤堿解氮含量

表4 不同樣地植煙土壤速效磷含量

從表4可見，不同縣(市)植煙土壤速效磷平均含量除個舊市(11.01 mg/kg)與蒙自市(17.15 mg/kg)外，其余5個縣(市)植煙土壤均在中等(20 mg/kg≤ AP <40 mg/kg)，速效磷含量最高的是石屏縣達(38.04 mg/kg)；最低的是個舊市，達11.01 % mg/kg。土壤速效磷偏高含量(≥ 40 mg/kg)的比例由高到低分別為石屏縣(37.95 %)>彌勒市(21.91 %)>建水縣(18.42 %)>瀘西縣(17.07 %)>開遠市(16.98 %)>蒙自市(8.82 %)>個舊市(0.01)；土壤速效磷偏低含量(<20 mg/kg)的比例由高到低分別為個舊市(90.47 %)>蒙自市(70.59 %)>開遠市(64.15 %)>瀘西縣(58.13 %)>建水縣(56.58 %)>彌勒市(41.84 %)>石屏縣(32.53 %)。

從表5可見，建水縣植煙土壤速效鉀含量最高，平均含量為255.38 mg/kg；其次為彌勒市(248.67 mg/kg)、瀘西縣(215.73 mg/kg)、開遠市(212.79 mg/kg)、個舊市(184.57 %)，最低為石屏縣，平均含量為161.15 mg/kg。除了彌勒市和建水縣植煙土壤中速效鉀平均含量高外，其余5個縣(市)植煙土壤速效鉀含量均處于中等水平(150 ≤ AK <220 mg/kg)，速效鉀含量由高到低依次為石屏縣(62.05 %)>個舊市(42.86 %)>蒙自市(41.18 %)>開遠市(37.74 %)>瀘西縣(34.96 %)>建水市(34.21 %)>彌勒市(27.09 %)。土壤速效鉀偏高含量(≥ 220 mg/kg)比例由高到低依次為建水縣(51.32 %)>彌勒市(48.60 %)>瀘西縣(44.72 %)>個舊市(33.33 %)>開遠市(32.08 %)>蒙自市(30.88 %)>石屏縣(22.29 %)。

從表6可見，7個縣(市)植煙土壤水溶性氯平均含量最高的是建水縣(13.84 mg/kg)，最低的是蒙自市(7.34 mg/kg)。7個縣(市)植煙土壤的水溶性氯含量變化均較大，變異系數介于81.81 %～183.07 %。植煙土壤中水溶性氯偏高含量(30～45 mg/kg)的土壤類型所占比例分別為個舊市(4.76 %)>開遠市(3.77 %)>石屏縣(2.41 %)>建水縣(1.32 %)>瀘西縣(0.81 %)>彌勒市(0.8 %)>蒙自市(0 %)；土壤水溶性氯過高含量(>45 mg/kg)的土壤類型所占比例分別為建水縣(6.57 %)>石屏縣(4.82 %)>彌勒市(1.99 %)、瀘西縣(1.63 %)、蒙自市(1.47 %)>開遠市(0 %)>個舊市(0 %)。

表5 不同樣地植煙土壤速效鉀含量

表6 不同樣地植煙土壤水溶性氯含量

3 討 論

研究表明，廣西環江紅壤有機質礦化分解的關鍵調控因素是土壤pH[14]；廣西百色植煙土壤pH與有機質呈顯著正相關關系[15]；武陵山植煙土壤pH與有機質呈顯著負相關關系[16]；羅平煙區土壤pH與土壤全氮、有效磷和速效鉀顯著正相關，與土壤有機質和全鉀呈負相關關系，但未達到顯著水平[17]，大理植煙土壤pH與土壤交換性鈣和鎂的相關性呈極顯著水平[18]，總體上說明土壤pH與土壤中各類元素的吸收、轉化等密切相關。紅河煙區7個縣(市)植煙土壤pH平均值中，除石屏縣稍低外，其他縣(市)植煙土壤pH平均值均適宜烤煙生長(5.5～7.0)，且變異程度小。pH值<5.5的植煙土壤占比在14.63 %～68.67 %，其中石屏縣占比最高，達68.67 %，對于石屏縣植煙土壤來說，減少酸性肥料的施用，施用堿性肥料，適當施用生石灰，在烤煙適宜生長范圍內調節土壤pH值。pH值>7.0的植煙土壤占比在10.24 %～48.79 %，其中瀘西縣所占比例最高，達48.79 %，施肥時應盡量不施或少施堿性肥料，可施用生理性酸性肥料加以改良。

紅河煙區7個縣(市)植煙土壤的有機質平均含量除建水縣(23.66 g/kg)和瀘西縣(24.93 g/kg)在適宜烤煙生長的范圍內，其余縣(市)均高于適宜有機質含量(15～25 g/kg)。對于有機質含量偏高的5個縣(市)植煙土壤，要減少有機肥的施用或控制有機肥的用量。不同縣(市)植煙土壤有機質偏低含量的比例最高的是建水縣(28.95 %)，建議該縣(市)注重有機肥的補充。7個縣(市)植煙土壤中，堿解氮低含量(AN <100 mg/kg)比例最高的是建水縣(52.63 %)，建議施用腐殖酸有機肥可提高土壤有機質和腐殖酸含量，促進土壤團聚體結構的形成，吸收礦質養分，改善土壤養分[19]；在煙草種植季節，可少施或不施有機肥，控制氮肥用量適當增加磷鉀肥用量[20]。7個縣(市)植煙土壤速效磷偏低含量(≥ 40 mg/kg)比例最高的是石屏縣(37.95 %)，應增加磷肥的施用量。土壤速效磷偏低含量(<20 mg/kg)的比例最高的是個舊市(90.47 %)，建議該市植煙土壤應結合實際增施鉀肥。植煙土壤中水溶性氯偏高含量(30～45 mg/kg)的所占比例最高為個舊市(4.76 %)；土壤水溶性氯過高含量(>45 mg/kg)的所占比例最高為建水縣(6.57 %)，建議不僅在烤煙生產季節，而且在過去的農作物中，也應該禁止使用氯肥。通過合理的灌溉和輪作措施，消除氯肥的使用，降低土壤氯含量[21]。

4 結 論

煙草生長過程中所需的營養元素主要是靠根部從土壤中吸收，所以土壤中養分含量必然會影響煙葉的化學品質[22]。本研究發現，紅河煙區土壤養分肥力中等偏上，適宜烤煙種植。為改善土壤養分狀況和煙葉品質，建議在土壤適宜性較差的植煙縣(市)結合煙葉品質調整現有施肥方案，以達到改善土壤養分狀況、提高煙葉品質的目的。