寶雞植煙土壤主要養(yǎng)分現(xiàn)狀與演變趨勢(shì)分析

楊 波，張喜峰

（陜西省煙草公司寶雞市公司，陜西寶雞721004）

土壤是煙葉生產(chǎn)的基礎(chǔ)，為烤煙生長(zhǎng)提供所必需的營(yíng)養(yǎng)元素、水分條件、微生態(tài)環(huán)境等[1-2]。土壤養(yǎng)分的豐缺狀況，特別是氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)，直接影響煙葉的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量的形成[3-6]。土壤有機(jī)質(zhì)含量反映土壤肥力狀況、供肥特征以及土壤結(jié)構(gòu)[7-8]，煙田有機(jī)質(zhì)含量適宜時(shí)，才有利于提高煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)[9-10]。土壤氮素不足和過(guò)多都不利于烤煙的正常生長(zhǎng)，影響煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量；土壤供磷得當(dāng)，煙株則發(fā)育正常，煙葉的產(chǎn)質(zhì)量均能得到提高；增加煙葉鉀含量，能夠改善煙葉評(píng)吸質(zhì)量和煙葉燃燒性，提高煙草制品安全性[11-13]。我國(guó)幅員遼闊，煙葉種植區(qū)域從南到北跨度較大，植煙區(qū)域地形地貌和土壤類型多種多樣，差異很大，土壤養(yǎng)分含量及演變趨勢(shì)各有特點(diǎn)。前人研究表明，隨著植煙年限的增加，湘西煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量呈下降趨勢(shì)，全氮含量則呈上升趨勢(shì)[14]。張浩等[15]、武德傳等[16]分別開(kāi)展了宜賓地區(qū)、黔南山地植煙土壤養(yǎng)分空間變異、養(yǎng)分豐缺及分區(qū)管理研究。趙書(shū)軍等[17]研究認(rèn)為，2001—2011年恩施州植煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量稍降低，土壤全氮和堿解氮含量上升較快，土壤有效磷含量呈增加趨勢(shì)，土壤速效鉀含量呈現(xiàn)稍下降趨勢(shì)。說(shuō)明受氣候、地形、土壤類型、種植制度和施肥狀況等因素的影響，不同植煙區(qū)域土壤養(yǎng)分狀況和變化存在顯著差異[18]。目前對(duì)陜西寶雞煙區(qū)植煙土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀及演變趨勢(shì)的分析鮮有報(bào)道。

本研究于2011、2020年采集寶雞煙區(qū)植煙土壤樣品并檢測(cè)土壤養(yǎng)分含量，掌握煙區(qū)土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀和時(shí)空變化特點(diǎn)，分析養(yǎng)分豐缺狀況，旨在為煙區(qū)土壤養(yǎng)分調(diào)控管理、平衡施肥、煙葉生產(chǎn)合理布局提供科學(xué)依據(jù)，保障煙區(qū)土壤的可持續(xù)利用和優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

寶雞市位于陜西關(guān)中平原“八百里秦川”西部，秦嶺北麓西端，東經(jīng)106°18′～108°03′，北緯33°35′～35°06′，地處陜、甘、寧、川四?。▍^(qū)）結(jié)合部，地形地貌以山地、丘陵為主，山、川、原兼?zhèn)洌粚儆谂瘻貛О霛駶?rùn)氣候，四季分明，日照比較充足，年平均日照時(shí)數(shù)2000～2200h，年平均氣溫11～12℃，年平均降水量590～900 mm，無(wú)霜期在180 d以上，該煙區(qū)隸屬黃淮平原生態(tài)區(qū)-焦甜焦香型煙區(qū)，是陜西烤煙主要產(chǎn)區(qū)之一，年種植烤煙約2 000 hm2。

1.2 土壤樣品采集與制備

2011、2020年，在寶雞市隴縣和麟游縣2個(gè)煙區(qū)，采用“S”形取樣法，采集10～15個(gè)點(diǎn)的等量耕作層土壤，取樣深度20 cm。將土壤樣品充分混勻，挑出根系、秸桿、石塊、蟲(chóng)體等雜物后，用四分法保留1.0 kg樣品，然后裝入清潔塑料袋，放好標(biāo)簽，帶回實(shí)驗(yàn)室備用。2 a共取土壤樣品306個(gè)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

參照文獻(xiàn)[19]中的方法對(duì)土壤樣品中堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析與評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，采用SAS v8和Excel軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，t檢驗(yàn)的概率顯著水平P＝0.05。

參照中國(guó)植煙土壤養(yǎng)分豐缺評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[20]，結(jié)合產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)實(shí)際，制定了煙區(qū)土壤養(yǎng)分豐缺評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（表1），并進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)。

表1 寶雞植煙土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 隴縣和麟游縣煙區(qū)植煙土壤養(yǎng)分對(duì)比分析

從表2可以看出，2020年隴縣和麟游縣2個(gè)產(chǎn)區(qū)煙田土壤養(yǎng)分差異較大，隴縣植煙土壤堿解氮、速效磷、有機(jī)質(zhì)含量均顯著高于麟游縣（P＜0.05），2個(gè)產(chǎn)區(qū)煙田土壤速效鉀含量之間差異不顯著?？傮w來(lái)看，隴縣產(chǎn)區(qū)植煙土壤好于麟游縣，2個(gè)產(chǎn)區(qū)有機(jī)質(zhì)含量均處于低水平，土壤有機(jī)質(zhì)欠缺，影響煙葉的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量形成。

表2 2020年隴縣和麟游縣煙區(qū)植煙土壤養(yǎng)分比較

2.2 堿解氮現(xiàn)狀及演變趨勢(shì)分析

表3 植煙土壤堿解氮現(xiàn)狀及演變趨勢(shì)

增加12.04%，含量處于低水平的比例有所下降，適宜水平比例明顯下降，同比降低13.24百分點(diǎn)，高水平比例明顯升高，同比提高17.43百分點(diǎn)。麟游縣煙區(qū)，與2011年相比，2020年煙田堿解氮含量顯著下降17.19%，含量處于低、適宜水平的比例明顯提高，高水平比例明顯下降，同比下降22百分點(diǎn)。從全市來(lái)看，與2011年相比，2020年煙田土壤堿解氮含量差異不明顯，含量處于低水平比例有所提高，適宜水平比例為28.30%，有所降低，高水平比例差異不大。與2011年相比，2020年煙田土壤堿解氮變異系數(shù)有所下降，隴縣煙區(qū)下降程度較高，說(shuō)明植煙土壤堿解氮含量向均衡方向發(fā)展。

2.3 速效磷現(xiàn)狀及演變趨勢(shì)分析

從表4可以看出，植煙土壤速效磷含量變化趨勢(shì)很明顯，與2011年相比，2020年隴縣、麟游縣和全市植煙土壤速效磷含量均顯著提高（P＜0.05），均值分別增加16.87、12.27、14.38 mg/kg，變異系數(shù)顯著下降，土壤速效磷含量處于很低水平比例顯著減少，處于適宜及以上水平比例明顯提高。說(shuō)明在2011年之后，隨著專用肥養(yǎng)分配比調(diào)整和引導(dǎo)煙農(nóng)增加磷肥用量，土壤速效磷含量較低的問(wèn)題逐步得到解決，全市48.11%的土壤樣品速效磷含量處于適宜水平，但仍有22.64%的土壤樣品的速效磷含量偏低。

表4 植煙土壤速效磷現(xiàn)狀及演變趨勢(shì)

2.4 速效鉀現(xiàn)狀及演變趨勢(shì)分析

由表5可知，從隴縣和全市來(lái)看，2 a土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)相比，植煙土壤速效鉀含量變化不明顯，但麟游縣煙區(qū)土壤速效鉀含量顯著增加（P＜0.05）。與2011年相比，2020年全市植煙土壤速效鉀含量處于低和很低水平的比例明顯下降，適宜水平比例達(dá)到66.04%，顯著增加，但麟游縣煙區(qū)仍然有30%的土壤樣品速效鉀含量偏低。從變異系數(shù)來(lái)看，變異程度顯著降低，可見(jiàn)寶雞煙區(qū)土壤速效鉀含量差距在逐漸縮小。

表5 植煙土壤速效鉀現(xiàn)狀及演變趨勢(shì)

2.5 有機(jī)質(zhì)現(xiàn)狀及演變趨勢(shì)分析

由表6可知，從隴縣和全市來(lái)看，2 a土壤養(yǎng)分 數(shù)據(jù)相比，植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量差異不明顯。麟游縣2 a植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量差異顯著（P＜0.05），與2011年相比，2020年煙田土壤有機(jī)質(zhì)含量下降明顯，同時(shí)變異系數(shù)顯著提高，土壤樣品之間有機(jī)質(zhì)含量差異較大，均勻性較差。從土壤有機(jī)質(zhì)適宜性來(lái)看，2個(gè)煙區(qū)都表現(xiàn)出處于適宜水平比例下降，處于低和很低水平比例明顯提高，全市只有21.70%的土壤樣品有機(jī)質(zhì)含量處于適宜水平，仍有77.36%的土壤樣品有機(jī)質(zhì)含量處于低和很低水平，植煙土壤有機(jī)質(zhì)缺乏。

表6 植煙土壤有機(jī)質(zhì)現(xiàn)狀及演變趨勢(shì)

3 結(jié)論與討論

土壤養(yǎng)分豐缺狀況影響著煙株的生長(zhǎng)發(fā)育，進(jìn)而決定了煙葉產(chǎn)質(zhì)量和風(fēng)格特色的形成[21-22]。土壤氮素含量過(guò)低或過(guò)高均不利于煙株生長(zhǎng)和煙葉產(chǎn)質(zhì)量[23]。適量的磷素供應(yīng)促進(jìn)煙葉正常生長(zhǎng)發(fā)育，有利于煙株碳水化合物的代謝，促進(jìn)煙葉成熟落黃，改善煙葉色澤與香味，提升內(nèi)在品質(zhì)[24]。烤煙是喜鉀作物，鉀作為品質(zhì)元素，有利于煙葉的燃燒性，對(duì)增進(jìn)煙葉香吃味具有重要作用[25]。土壤有機(jī)質(zhì)含量豐富，有利于烤煙生長(zhǎng)發(fā)育，促進(jìn)煙葉產(chǎn)質(zhì)量形成[26]。然而，由于煙田連作時(shí)間較長(zhǎng)，土壤養(yǎng)分水平變化較大，營(yíng)養(yǎng)元素不均衡，影響煙葉生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)質(zhì)量提升和風(fēng)格特色彰顯[27-28]。

本研究表明，2020年隴縣植煙土壤堿解氮、速效磷、有機(jī)質(zhì)含量均顯著高于麟游縣，煙田土壤養(yǎng)分狀況明顯好于麟游縣。與2011年相比，2020年隴縣植煙土壤堿解氮含量明顯提高，這與煙區(qū)適當(dāng)增施氮肥關(guān)系密切；麟游縣煙區(qū)堿解氮含量顯著下降，含量處于低、適宜水平比例明顯提高，高水平比例明顯下降；從全市來(lái)看，土壤堿解氮含量處于低水平比例有所提高；堿解氮變異系數(shù)有所下降，土壤堿解氮含量差距逐漸在縮小。2 a植煙土壤速效磷含量變化明顯，與2011年相比，2020年植煙土壤速效磷含量顯著提高，變異系數(shù)顯著下降，土壤速效磷含量處于很低水平比例顯著減少，處于適宜及以上水平比例明顯提高；樣品之間速效磷含量差異較大，全市仍有22.64%的土壤樣品速效磷含量偏低。從隴縣和全市來(lái)看，2 a土壤速效鉀含量變化不明顯，但麟游縣煙區(qū)土壤速效鉀含量顯著增加，這與增施鉀肥密切相關(guān)；2020年全市植煙土壤速效鉀含量適宜水平比例顯著增加，但仍有21.70%的土壤樣品速效鉀含量偏低。同時(shí)，植煙土壤速效鉀含量變異程度顯著降低，差異減小。從隴縣和全市來(lái)看，2個(gè)縣植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量差異不明顯；與2011年相比，2020年麟游縣植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯下降，土壤樣品之間有機(jī)質(zhì)含量差異較大。從2個(gè)縣和全市來(lái)看，與2011年相比，2020年土壤有機(jī)質(zhì)處于適宜水平比例下降，處于低和很低水平的比例明顯提高。2020年全市仍然有77.36%的土壤樣品處于低和很低水平，土壤有機(jī)質(zhì)缺乏。

李滿良等[29]通過(guò)研究2012—2018年咸豐植煙土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀及變化趨勢(shì)，結(jié)果表明，有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效鉀均呈下降趨勢(shì)，速效磷呈升高趨勢(shì)。向德明等[30]通過(guò)分析2000、2015年土壤主要養(yǎng)分含量時(shí)空變化，結(jié)果表明，湘西植煙土壤養(yǎng)分增幅較大，增幅最大的是土壤有效磷，其次是速效鉀，最后是堿解氮。與前人研究結(jié)果[29-30]相比，本研究也表明，土壤速效磷含量呈明顯上升趨勢(shì)，但由于地域、生產(chǎn)條件、耕作習(xí)慣和施肥種類、數(shù)量的差異，土壤堿解氮、速效鉀和有機(jī)質(zhì)在2個(gè)縣植煙區(qū)表現(xiàn)出不同的變化特征；但從全市整體情況來(lái)看，植煙土壤堿解氮、有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)出下降趨勢(shì)，速效磷、速效鉀含量則表現(xiàn)出上升趨勢(shì)，煙區(qū)土壤養(yǎng)分在向利于烤煙生產(chǎn)的方向發(fā)展。根據(jù)煙區(qū)煙葉生產(chǎn)實(shí)際，應(yīng)采取“穩(wěn)氮磷增鉀提有機(jī)質(zhì)”施肥原則，定向培育土壤肥力，改善土壤養(yǎng)分均衡狀況，不斷提高土壤養(yǎng)分適宜和較高等級(jí)比例，確?？緹焹?yōu)質(zhì)適產(chǎn)和保護(hù)植煙生態(tài)環(huán)境。