福建煙區土壤養分演變特征

唐莉娜，王月敏，曾文龍，林建麒，吳 平，李春英

（1.福建省煙草專賣局 煙草科學研究所，福建 福州 350003；2.福建省煙草公司 龍巖市公司，福建 龍巖 353000；3.福建省煙草公司 三明市公司，福建 三明 365000；4.福建省煙草公司 南平市公司，福建 南平 364000）

0 引言

良好的土壤條件是優質烤煙生產的基礎，植煙土壤養分供應狀況會直接影響烤煙生長與品質［1-3］。農田土壤是一個生態系統，土壤養分含量會隨著農田種植制度、施肥結構、施肥水平的變化而變化。福建煙區分別在1997年［4］、2005年［5-6］開展了較全面的土壤養分狀況普查，距今已有十幾年，但目前對全省植煙土壤養分變化情況未見報道。為了提高施肥針對性，煙葉生產需要根據土壤養分變化情況及時調整福建省烤煙生產施肥方案，以提高肥料利用率，實現煙草農業綠色生產。對此，學者們于2020年對福建主產煙區植煙土壤主要養分狀況進行了普查，研究福建主產煙區土壤養分現狀及其演變特征，以期為下一個階段調整烤煙生產施肥方案，科學指導煙農合理施肥，為福建植煙土壤保育培肥和煙草種植提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

2020年在福建三明、南平和龍巖3個主產區，采集有代表性煙田的耕作層土壤（0～20 cm）樣品1199個，其中三明499個、龍巖350個、南平350個。在晚稻收獲后種煙施肥前采集土壤樣品。在同一采樣單元，用“S”形取樣法采集8～10個小樣點等量的土壤制成1個混合樣。

1.2 分析方法

土壤測定項目包括：土壤pH值、有機質、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀、有效硫、有效硼、水溶性氯等指標。土壤基本理化性狀分析按照土壤農化常規分析方法［7］進行，具體測定方法：pH值采用pH計法（水∶土=2.5∶1）測定；有機質采用重鉻酸鉀容量法測定；全氮用凱氏定氮法；堿解氮采用堿解擴散法；速效磷用碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法；速效鉀用醋酸銨浸提—火焰光度法；水溶性氯離子用1∶5（水土比）提取—硝酸銀滴定法；有效硫采用BaSO4比濁法；有效硼采用沸水浸提—姜黃比色法。

1.3 數據分析

采用Excel 2010軟件對試驗數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 土壤pH值的變化情況

一般認為烤煙最適宜的土壤pH值為5.5～7.0［2］。分析結果表明（表1），福建主產煙區土壤pH值平均為5.54±0.41（n=1199），與2005年［5］相比，平均值變化不大。從土壤pH值區間分布來看，3個地區土壤酸度變化趨勢不同。與2005年相比，龍巖煙區經過土壤酸度持續改良效果較好，土壤pH值均大于5，土壤pH值＜5.5的土壤僅占27.70%，多數土壤在烤煙適宜、最適宜范圍；三明、南平煙區土壤酸化問題仍然比較突出。南平、三明煙區土壤pH值＜5.0的占比分別為6.02%、15.73%，土壤pH值＜5.5占比分別為49.86%、58.47%。不同地區呈現差異變化，這與三明、南平地區土壤酸度改良技術落實不到位有關。因此，在生產上應該持續重視土壤酸度改良工作，對偏酸的土壤在生產中要采用石灰、白云石粉或堿性土壤調理劑如生物黑炭來改良土壤，提高土壤pH值。

表1 福建煙區植煙土壤pH值及其分布

2.2 土壤有機質的變化情況

土壤有機質是土壤肥力的重要指標之一，一般認為植煙土壤有機質含量15～35 g/kg較為適宜［8］。由表2可知，福建煙區土壤有機質含量適中，適宜優質煙生產。福建煙區土壤有機質含量平均值為（27.21±7.79） g/kg，變異系數為28.6%。有機質含量處于15～35 g/kg區間的土壤占比為80.87%，3.83%的土壤有機質含量＜15 g/kg，15.30%的土壤有機質含量＞35 g/kg。與2005年［5］相比，三明、龍巖的土壤有機質含量平均值的下降幅度較大，分別下降了7.47、8.79個百分點，南平下降了3.65個百分點。可見，近十幾年來，隨著煙葉生產規模化的推進，煙農以施用化肥為主，農田生態系統中土壤有機質的輸出大于輸入，導致土壤有機質含量總體呈下降趨勢，因此，在后期生產上應該重視增施腐熟有機肥。

表2 福建主產煙區植煙土壤有機質及其分布

2.3 土壤全氮、堿解氮的變化情況

氮素是影響烤煙生產和品質的最重要元素。由表3可知，福建主產煙區植煙土壤全氮含量平均值為（1.436±0.373） g/kg，變異系數26.0%。與2005年［5］相比，3個地區土壤全氮含量均下降，這與土壤有機質含量變化趨勢一致。從土壤全氮含量區間分布情況來看，土壤全氮含量在1.0～2.0 g/kg樣本占比由原來的69.12%提高到82.70%。可見，多數土壤全氮含量比較適宜烤煙種植。

表3 福建植煙土壤全氮含量及其分布

堿解氮作為土壤有效氮的一個常用指標。由表4可知，福建植煙土壤堿解氮含量為54.70～527.30 mg/kg，平均值為（142.09±47.97） mg/kg ，變異系數33.8%。土壤堿解氮100～200 mg/kg占比為79.62%，處于適中～高的范圍。與2005年［5］相比，3個地區土壤堿解氮含量平均值均明顯下降。從土壤堿解氮區間分布情況來看，2005年有26.57%的土壤堿解氮＞200 mg/kg，而2020年僅為8.07%。可見，多數植煙土壤有效氮含量處在適中～高水平的適宜區間。

表4 福建植煙土壤堿解氮含量及其分布

2.4 土壤速效磷的變化情況

一般認為，土壤速效磷含量＜10 mg/kg時為缺磷土壤；土壤速效磷含量＞40 mg/kg時，作物可以從土壤得到充足的磷素供應而不需要施用磷肥［9］。由表5可知，福建植煙土壤速效磷含量平均值為（50.46±24.44） mg/kg，變異系數為48.4%。從土壤速效磷分布區間來看，土壤速效磷含量＞40 mg/kg的樣本占比為62.35%，＜10 mg/kg的占比僅占0.67%。從3個地區來看，土壤速效磷含量＜10 mg/kg的樣本占比均小于1%。土壤速效磷均值＞40 mg/kg的樣本占比以龍巖最高，達79.14%，南平為57.31%，三明為54.11%。可見，福建土壤速效磷總體豐富，與2005年［5］相比，除三明地區外，南平、龍巖的土壤速效磷含量平均值明顯增加。可見，在生產上應根據土壤類型和速效磷含量適當調減磷肥使用量，實現降本增效，綠色生產。

表5 福建主產區植煙土壤速效磷含量及其分布

2.5 土壤速效鉀的變化情況

烤煙為喜鉀作物，鉀素營養與烤煙的生長、品質密切相關。一般認為，土壤速效鉀＜80 mg/kg為極缺鉀土壤，80～150 mg/kg為低鉀土壤，土壤速效鉀含量＞150 mg/kg為適宜土壤［9］。由表6可知，福建植煙土壤速效鉀含量為20.38～770.20 mg/kg，平均值為（174.35±89.03） mg/kg，變異系數為51.1%。從土壤速效鉀含量分布區間來看，全省約有42.85%的植煙土壤速效鉀含量＜150 mg/kg。與2005年［5］相比，福建土壤速效鉀含量平均值明顯提高，極度缺鉀、缺鉀土壤占比面積大大減少，這與近年來持續增施鉀肥措施有關。目前，土壤速效鉀含量呈現中等水平，空間變異大，因此烤煙生產上應穩定目前鉀肥施用量，改善鉀施肥方法，進一步提高鉀肥的利用率。

表6 福建主產區植煙土壤速效鉀含量及其分布

2.6 土壤有效硫的變化情況

已有研究認為土壤有效硫＜12 mg/kg為缺硫土壤；若有效硫含量在12～24 mg/kg，認為該土壤存在潛在缺硫現象；有效硫＞24 mg/kg，則認為土壤不缺硫［11］。由表7可知，福建植煙土壤有效硫含量平均值為（23.93±20.92） mg/kg，變異系數較大，為87.4%。從土壤有效硫含量區間分布來看，有28.7%的土壤有效硫＜12 mg/kg，與2005年［6］相比，土壤缺硫的樣本占比明顯增加，尤其南平煙區土壤缺硫的樣本占比達37.71%。這可能與近十幾年來，烤煙生產為了防止煙葉硫含量高而影響烤煙的燃燒性，因而在生產上統一限制硫酸鉀施用有關。由于土壤有效硫空間差異大，各地要根據土壤硫豐缺情況，因地制宜制定硫酸鉀的施用量。對土壤有效硫高的土壤，要控制硫酸鉀的施用量，對一些缺硫的土壤，可適當施用硫酸鉀，既降低生產成本，又滿足烤煙生長對硫的需求。

表7 福建植煙土壤有效硫含量及其分布

2.7 土壤有效硼的變化情況

土壤有效硼和烤煙吸收之間有較好的相關性。研究認為土壤有效硼含量＜0.2 mg/kg為缺乏，0.2～0.5 mg/kg為潛在缺乏，0.5～1.0 mg/kg為適中，＞1.0 mg/kg為豐富［11］。由表8可知：經過近十幾年烤煙生產增施硼肥技術的全面推廣應用，烤煙硼營養得到了明顯改善，土壤有效硼含量明顯提高，2005年［6］普查時福建植煙土壤普遍缺硼，土壤有效硼含量＜0.2 mg/kg土壤占比為69.3%，而2020土壤有效硼含量＜0.2 mg/kg土壤占比僅為0.67%；土壤有效硼含量＞1.0 mg/kg的占比達15.06%。因此，烤煙生產上應該把普施硼肥措施改為缺硼土壤補充施用硼肥，以免長期施用導致硼過量而引起烤煙硼中毒。

表8 福建植煙土壤有效硼含量及其分布

2.8 土壤水溶性氯的變化情況

氯元素與煙葉品質和產量密切相關，氯營養不足影響產量，氯過多則影響煙葉品質。一般認為優質煙生長要求土壤含氯量為25～30 mg/kg，若土壤含氯量≥45 mg/kg，則會影響煙葉的燃燒性，降低煙葉品質［2］。由表9可知，多數福建植煙土壤水溶性氯含量在優質烤煙生產要求的適宜范圍，平均值為（19.42±12.31） mg/kg，變異系數較大，為63.4%。與2005年［6］相比，三明、南平土壤水溶性氯含量平均值有所下降，龍巖煙區基本保持不變。從土壤氯含量分布區間情況看，南平、龍巖、三明土壤水溶性氯含＜10 mg/kg的土壤占比分別為25.14%、12.18%、12.03%。生產上對部分土壤水溶性氯偏高區域，應嚴格控制含氯肥料的使用，以免煙葉氯含量高影響煙葉品質。

表9 福建主產煙區土壤水溶性氯含量及其分布

3 結論與建議

從2020年福建煙區土壤養分分析結果看，福建煙區土壤pH值平均5.54±0.41，土壤有機質和氮素含量適中，均較適宜優質煙生產。土壤速效磷含量豐富；土壤速效鉀含量處于中等水平；土壤有效硫平均值為（23.93±20.92） mg/kg，變異系數大（87.4%），有效硫＜12 mg/kg的土壤占28.70%；有效硼含量適中，平均值為（0.693±0.308） mg/kg；土壤水溶性氯含量平均（19.42±12.31） mg/kg，在比較適宜范圍。

與2005年相比，福建煙區土壤養分變化較大。龍巖煙區經過土壤酸度持續改良效果較好，土壤pH值平均值有明顯上升，土壤pH值均大于5；三明、南平煙區土壤酸化問題仍然比較突出，土壤pH值＜5.5占比分別為49.86%、58.47%，這與近年來三明、南平地區土壤酸度改良技術落實不到位有關。土壤有機質、全氮、堿解氮含量有所下降，這與目前煙葉生產規模化生產以施用化肥為主，少施或不施有機肥有關。速效磷含量繼續增加，速效鉀含量明顯提高，從原來極缺水平上升至適中水平，有效硫含量略下降，有效硼平均含量明顯提高，從原來普遍缺乏變為適中，土壤水溶性氯含量有所下降。基于這些土壤養分變化情況，需要調整烤煙生產施肥方案。

根據福建煙區土壤養分狀況及其演變，烤煙生產應結合當地生產實際情況，調整烤煙生產施肥方案，按照“增施有機肥，穩氮、減磷、穩鉀，由原來普施硼肥改為缺硼土壤補施硼肥，偏酸性土壤施用適量的石灰、白云石粉或堿性土壤調理劑”的烤煙施肥原則制定各地區的施肥方案。通過種植綠肥、增施有機肥改良煙田土壤結構，增加土壤微生物多樣性，調減烤煙專用肥配方中磷的比例。