永豐縣植煙土壤養(yǎng)分分析及豐缺評價

曾宇

(吉安市煙草公司 永豐分公司，江西 永豐 331500)

土壤養(yǎng)分含量是評價土壤肥力的重要依據(jù)，土壤養(yǎng)分的豐缺狀況會直接影響到煙株大田生長和內(nèi)在質(zhì)量的形成[1-4]，深入了解植煙土壤肥力狀況可以為開展平衡施肥、土壤保育和改良等工作提供依據(jù)[5]。當(dāng)前關(guān)于采用不同的生產(chǎn)措施調(diào)節(jié)植煙土壤養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)而促進(jìn)煙葉生長發(fā)育和提升煙葉內(nèi)在品質(zhì)已有大量研究[6-9]，也有學(xué)者通過各種統(tǒng)計分析方法研究了不同種煙區(qū)域內(nèi)的土壤養(yǎng)分進(jìn)而提出相應(yīng)的生產(chǎn)措施，解決了生產(chǎn)實(shí)際問題[5,10-13]。永豐縣作為江西省的重點(diǎn)煙區(qū)，在提升煙葉品質(zhì)方面還有較大空間，同時也具有良好的發(fā)展?jié)摿ΑＨ欢P(guān)于永豐縣的植煙土壤養(yǎng)分豐缺狀況還鮮有報道，本文采用統(tǒng)計學(xué)手段對永豐縣植煙土壤養(yǎng)分含量進(jìn)行豐缺評價，明確植煙土壤養(yǎng)分含量豐缺狀況，建立永豐縣植煙土壤肥力適宜性等級標(biāo)準(zhǔn)，旨在為永豐縣各種煙區(qū)制定科學(xué)的生產(chǎn)、施肥措施提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品的采集

于2021年晚稻收割后，開展煙田冬季深翻之前，將全縣分為沿陂、潭城、石馬3個主要片區(qū)，各片區(qū)每13.3～20.0 hm2，按照“S”形取樣法，取地表0～20 cm耕作層土壤，制成一個混合土樣。將土壤樣品充分混勻，挑出雜物后，用四分法保留1.0 kg樣品，裝入自封袋，放好標(biāo)簽，以供檢測，全縣共收集了39份土壤樣品。

1.2 測定項(xiàng)目與方法

土壤理化性狀的測定由江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院按照參照文獻(xiàn)[14]中的方法完成，測定項(xiàng)目包括pH、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、有效硼、交換性鎂的含量等指標(biāo)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，采用SPSS 22.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 永豐縣植煙土壤養(yǎng)分狀況總體評價

由表1可知，永豐縣植煙土壤的平均pH為5.8，有機(jī)質(zhì)含量為30.73 g·kg-1，堿解氮含量為135.22 mg·kg-1，有效磷含量為27.79 mg·kg-1，速效鉀含量為123.90 mg·kg-1，有效硼含量為0.62 mg·kg-1，交換性鎂含量為86.11 mg·kg-1。各養(yǎng)分含量的變異系數(shù)從大到小依次為有效磷>交換性鎂>速效鉀>有效硼>堿解氮>有機(jī)質(zhì)>pH值，有效磷含量的變異系數(shù)較大，pH、有機(jī)質(zhì)含量的變異系數(shù)較小。總體來看，各養(yǎng)分含量均屬于中等強(qiáng)度變異(10%<變異系數(shù)<90%)，說明永豐縣煙區(qū)內(nèi)土壤環(huán)境較為復(fù)雜，各產(chǎn)煙地的生產(chǎn)和施肥等管理措施有一定差別。

表1 永豐縣植煙土壤基本理化性狀描述性統(tǒng)計

2.2 確定永豐縣植煙土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)

在綜合分析永豐縣煙區(qū)多年來煙草實(shí)際生產(chǎn)和煙草栽培試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，參照我國植煙土壤養(yǎng)分評價標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)研究[15-17]，確定土壤養(yǎng)分豐缺評價體系(表2)。這一體系的建立對于指導(dǎo)永豐縣煙草精準(zhǔn)施肥具有重要的意義。

表2 永豐縣植煙土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)

2.3 永豐縣各種煙片區(qū)植煙土壤養(yǎng)分豐缺狀況與評價

2.3.1 土壤pH值

土壤pH直接影響植物對營養(yǎng)元素的吸收，pH過低會阻礙植物對大量元素的吸收，過高則會阻礙植物對微量元素的吸收[1]。一般認(rèn)為，優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)最適宜的土壤pH為5.5～6.5[18]。永豐縣土壤pH為4.70～7.98(表1)，平均值為5.80，變異系數(shù)為11.19%，差異較小(表3)。土壤pH適宜的樣品比例為56.41%，pH<5.5的樣品比例為33.33%，pH>6.5的樣品比例為10.25%。有一半以上的植煙土壤pH適宜種植煙葉，另有約1/3的植煙土壤偏酸。

表3 永豐縣各植煙區(qū)土壤pH值的不同等級所占比例

石馬片區(qū)72.22%的植煙土壤pH適宜種植煙葉；潭城片區(qū)57.14%的植煙土壤偏酸性，僅有28.57%的土壤適宜種植煙葉，其余偏堿性。因此，潭城、沿陂片區(qū)需要著力進(jìn)行土壤調(diào)酸，石馬片區(qū)需要因地開展調(diào)酸或調(diào)堿等措施。

2.3.2 土壤有機(jī)質(zhì)

土壤有機(jī)質(zhì)含量是土壤肥力的主要指標(biāo)之一，有機(jī)質(zhì)主要是通過土壤供氮能力影響煙草品質(zhì)，土壤有機(jī)質(zhì)含量過高或過低，均不利于烤煙生長及品質(zhì)形成。土壤有機(jī)質(zhì)含量過低，煙葉吸味平淡，有機(jī)質(zhì)含量過高易導(dǎo)致煙葉不易落黃成熟[6-7]。結(jié)合表1、表2可知，全縣植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量普遍較豐富，平均含量達(dá)到30.73 g·kg-1，適宜種植煙葉的土壤有機(jī)質(zhì)占比為10.26%。由表4可知，潭城土壤有機(jī)質(zhì)普遍較高，極高水平占比85.71%，且變異系數(shù)較小，表明潭城有機(jī)質(zhì)含量普遍偏高；石馬土壤有機(jī)質(zhì)含量適宜水平占比16.67%，平均含量為29.99 g·kg-1，變異系數(shù)為17.70%；沿陂土壤有機(jī)質(zhì)適宜水平占比為7.14%，其余均處于高或極高水平，均值為28.93 g·kg-1。整體來看，永豐縣植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量較高，這可能是導(dǎo)致永豐縣煙葉煙堿含量偏高的原因之一，今后永豐縣煙葉生產(chǎn)上應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)氮素調(diào)控。

2.3.3 土壤堿解氮

土壤氮含量過高、過低都不利于烤煙的正常生長，最終影響煙葉產(chǎn)質(zhì)量。由表1、表5可以看出，全縣植煙土壤堿解氮含量均值為135.22 mg·kg-1，變異系數(shù)為20.15%，變異系數(shù)較大，表明全縣植煙土壤堿解氮分布不均。其中潭城有57.14%的土壤堿解氮含量處于適宜水平，其余各地堿解氮含量偏高，且有14.29%的土壤堿解氮含量極高；石馬有66.67%的土壤堿解氮處于適宜水平，堿解氮含量偏低的土壤占比為11.11%，其余土壤堿解氮含量偏高，石馬堿解氮變異系數(shù)為21.45%，變異系數(shù)較高，表明石馬土壤堿解氮分布不均；沿陂土壤堿解氮含量有64.29%處于適宜水平，7.14%的植煙土壤堿解氮含量偏低，其余各地堿解氮含量偏高。整體來看，永豐縣植煙土壤堿解氮水平多數(shù)處于適宜水平，但變異系數(shù)較大，因此，應(yīng)根據(jù)全縣各地土壤的實(shí)際情況有區(qū)別地調(diào)整生產(chǎn)技術(shù)方案，尤其是氮素供應(yīng)水平。

表4 永豐縣各植煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)的不同等級所占比例

表5 永豐縣各植煙區(qū)土壤堿解氮的不同等級所占比例

2.3.4 土壤有效磷

土壤供磷得當(dāng)，煙株發(fā)育正常，煙葉的產(chǎn)質(zhì)量均能得到提高，土壤供磷過量，易導(dǎo)致煙葉粗筋暴葉[8]。由表1、表6可以看出，永豐縣植煙土壤有效磷含量均值為27.79 mg·kg-1，僅有5.13%的土壤樣品缺磷，30.77%的土壤樣品有效磷含量適宜，其余土壤樣品有效磷含量較高，且土壤有效磷變異系數(shù)較大；其中潭城土壤樣品有效磷含量全部分布在高和極高水平，均值高達(dá)39.37 mg·kg-1，因此，潭城應(yīng)當(dāng)相應(yīng)減少含磷肥料的施用；石馬有55.56%的土壤有效磷含量處于適宜水平，均值為18.86 mg·kg-1，但其變異系數(shù)高達(dá)53.56%，因此，石馬的生產(chǎn)施肥方案要結(jié)合各種煙區(qū)域的土壤有效磷含量適當(dāng)調(diào)整含磷肥料的施用；沿陂土壤有效磷含量均值為33.49 mg·kg-1，有14.29%的土壤樣品有效磷含量處于適宜水平，其余各種煙區(qū)域土壤有效磷含量偏高，因此，沿陂片區(qū)的生產(chǎn)施肥方案有必要結(jié)合各種煙區(qū)域的土壤有效磷含量相應(yīng)減少含磷肥料的施用。

表6 永豐縣各植煙區(qū)土壤有效磷的不同等級所占比例

2.3.5 土壤速效鉀

土壤供鉀能力直接關(guān)系到烤后煙葉鉀含量，煙葉鉀含量高能夠改善煙葉品質(zhì)、增強(qiáng)燃燒性[9]。永豐縣土壤速效鉀均值為123.90 mg·kg-1，適宜水平土壤的占比為28.21%，僅有2.56%土壤樣品速效鉀豐富且全部分布在潭城，其余土壤樣品速效鉀含量處在極缺或缺的水平(表7)。從各地區(qū)土壤樣品情況來看，潭城土壤速效鉀含量均值為152.28 mg·kg-1，在全縣植煙土壤樣品中處于最好水平，適宜比例和缺鉀比例均為42.86%，少部分土壤樣品速效鉀含量豐富；石馬速效鉀含量均值為109.27 mg·kg-1，含量較低，僅有16.67%的土壤樣品速效鉀指標(biāo)適宜，55.56%的土壤樣品速效鉀含量較低，27.78%的土壤樣品速效鉀指標(biāo)處于極缺水平；沿陂土壤速效鉀含量均值為128.52 mg·kg-1，整體水平偏低，且變異系數(shù)達(dá)到了44.53%，波動加大，其中有35.71%的土壤樣品速效鉀含量適宜，其余處于缺或極缺水平。因此，永豐縣植煙土壤應(yīng)針對提升土壤速效鉀指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，尤其是石馬和沿陂。

表7 永豐縣各植煙區(qū)土壤速效鉀的不同等級所占比例

2.3.6 土壤有效硼

硼是煙葉生產(chǎn)上較易缺乏的營養(yǎng)元素，不僅可以提高光合效率，還參與了細(xì)胞分裂、蛋白質(zhì)代謝等生理過程，煙株缺硼易導(dǎo)致淀粉含量增加，從而影響烤煙品質(zhì)[19]。從樣品的檢測結(jié)果來看，永豐縣土壤有效硼含量均值為0.62 mg·kg-1，71.79%的土壤有效硼含量適宜，2.56%的土壤有效硼含量較高，有少部分土壤樣品存在缺硼的現(xiàn)象。從各個植煙土壤區(qū)域來看，潭城土壤樣品有效硼含量全部處在適宜水平；石馬61.11%的土壤樣品有效硼含量適宜，其余土壤樣品有效硼含量偏低；沿陂71.43%的土壤樣品有效硼含量處于適宜水平，21.43%的土壤有效硼含量偏低，7.14%的土壤樣品有效硼含量偏高(表8)。因此，從生產(chǎn)的角度來講，石馬和沿陂應(yīng)當(dāng)結(jié)合相應(yīng)的土壤有效硼含量在基肥施用中適當(dāng)增加硼肥。

表8 永豐縣各植煙區(qū)土壤有效硼的不同等級所占比例

2.3.7 土壤交換性鎂

適量的鎂不僅可以提高煙葉的產(chǎn)量，還能改善煙葉的光澤、油分和彈性，提升品質(zhì)。有研究[20]表明，我國南方的紅黃土壤缺鎂較為嚴(yán)重。由表2、表9可知，全縣土壤樣品交換性鎂含量均值為86.11 mg·kg1，適宜水平僅為23.08%，2.56%的土壤樣品交換性鎂含量豐富，其余土壤樣品缺鎂，且變異系數(shù)高達(dá)47.48%，表明全縣植煙土壤交換性鎂含量分布不均，波動較大。從各種煙區(qū)域的土壤樣品交換性鎂含量指標(biāo)來看，潭城片區(qū)有42.86%的土壤樣品缺鎂，其余樣品處于適宜或偏高的水平；石馬土壤樣品交換性鎂含量適宜水平占比27.78%，其余樣品普遍缺鎂；沿陂土壤樣品交換性鎂含量均值僅為61.20 mg·kg-1，適宜水平占比僅為7.14%，其余樣品處于缺鎂的水平。因此，在煙葉生產(chǎn)中，應(yīng)當(dāng)高度重視土壤交換性鎂含量，適當(dāng)補(bǔ)充鎂肥，建議石馬、沿陂全面補(bǔ)充鎂肥，潭城因地補(bǔ)充鎂肥，防止煙葉缺鎂。

2.3.8 植煙土壤養(yǎng)分指標(biāo)相關(guān)性分析

由表10可知，土壤pH與交換性鎂含量具有顯著的正相關(guān)性，土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤堿解氮、有效磷含量之間分別存在極顯著、顯著的正相關(guān)，土壤堿解氮與速效鉀之間有極顯著的正相關(guān)性，土壤有效磷含量與速效鉀、有效硼含量之間存在極顯著的正相關(guān)，速效鉀與有效硼含量之間存在極顯著的正相關(guān)，有效硼與交換性鎂含量之間存在顯著的正相關(guān)。基于相關(guān)性分析的結(jié)果，除補(bǔ)充所需的元素以外，也可以依據(jù)各指標(biāo)的相關(guān)性程度通過調(diào)節(jié)其他指標(biāo)有針對性地調(diào)整土壤理化性狀，促進(jìn)土壤營養(yǎng)均衡。需要補(bǔ)充鎂肥的土壤首先要調(diào)節(jié)土壤pH；堿解氮、有效磷偏低的土壤可以通過增加有機(jī)肥等富含有機(jī)質(zhì)的肥料來調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分；缺鉀、硼的土壤可以適當(dāng)增加磷肥的用量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

表9 永豐縣各植煙區(qū)土壤交換性鎂的不同等級所占比例

表10 永豐縣植煙土壤樣品理化性狀指標(biāo)相關(guān)性分析

3 小結(jié)與討論

通過分析永豐縣39個土壤樣品的理化性狀，結(jié)果表明，永豐縣植煙土壤pH適宜種植烤煙，各種煙區(qū)域的pH均值都在適宜范圍。永豐縣植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量偏高，堿解氮含量適宜，全縣土壤有效磷含量總體偏高，因此，在煙葉生產(chǎn)上應(yīng)當(dāng)控制磷肥用量，防止出現(xiàn)粗筋暴葉，影響煙葉品質(zhì)。土壤速效鉀含量總體偏低，尤其是石馬、沿陂片區(qū)缺鉀土壤比例較高，因此，生產(chǎn)上需要增加鉀肥的用量，否則可能影響到煙葉的燃燒性、色度和身份。土壤有效硼含量總體處于適宜水平，少部分土壤樣品缺硼。交換性鎂含量整體偏低，各煙區(qū)交換性鎂含量變異系數(shù)均較大，因此，生產(chǎn)中需要增加鎂肥施入。根據(jù)對土壤樣品理化性狀指標(biāo)之間的相關(guān)性分析結(jié)果，各煙區(qū)可以結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況靈活調(diào)整施肥方案，促進(jìn)土壤養(yǎng)分均衡。