广东连州烟区土壤养分状况分析

2017-09-28 08:58张金霖广东省烟草南雄科学研究所广东南雄5400广东烟草清远市有限公司广东清远555四川中烟工业有限责任公司四川成都6007
浙江农业科学 2017年9期
关键词:植烟连州烟区

刘 兰,张金霖,王 佩,王 军*(.广东省烟草南雄科学研究所,广东 南雄 5400; .广东烟草清远市有限公司,广东 清远 555;.四川中烟工业有限责任公司,四川 成都 6007)

广东连州烟区土壤养分状况分析

刘 兰1,张金霖2,王 佩3,王 军1*
(1.广东省烟草南雄科学研究所,广东 南雄 512400; 2.广东烟草清远市有限公司,广东 清远 511515;3.四川中烟工业有限责任公司,四川 成都 610017)

为了解广东连州烟区植烟土壤养分状况,为平衡施肥提供依据,对全市8个乡镇采集的143个土壤样品进行测试分析。结果表明,全区土壤平均pH值为6.38,有机质19.63 g·kg-1,碱解氮122.26 mg·kg-1,速效磷22.61 mg·kg-1,速效钾132.78 mg·kg-1,交换性钙20.83 cmol·kg-1,交换性镁1.86 cmol·kg-1,有效铜1.65 mg·kg-1,有效锌2.30 mg·kg-1,有效铁106.10 mg·kg-1,有效锰11.70 mg·kg-1,有效硼0.36 mg·kg-1,水溶性氯12.83 mg·kg-1。分土壤类型来看,砂泥田酸化严重,红火泥地呈微酸性至中性,牛肝田呈中性,紫色土呈碱性,石灰泥田偏碱性,5类植烟土壤中有机质、碱解氮、速效磷含量处于丰富水平,速效钾含量偏低,中量元素丰富,微量元素唯独有效硼供应不足,红火泥地和石灰泥田水溶性氯偏低。根据连州烟区土壤养分状况,提出在烟叶生产中应控氮、增钾、补硼肥,偏酸性的砂泥田施用适量石灰的建议。

连州烟区; 植烟土壤; 土壤养分; 施肥

土壤是烟草养分的来源库[1],土壤养分的丰缺状况与烟草品质的优劣密切相关[2]。受成土母质、气候条件、地形水文等的影响,不同土壤类型在理化性质上差异较大,其养分含量、供肥性能和养分利用率也有很大差异[3]。深入了解不同类型植烟土壤的养分状况,才能更好地根据土壤条件制定科学的施肥方法,选择适宜的栽培措施,以充分发挥土壤生产潜力,进一步提高烟叶产量和品质。

为追求经济利益,长期以来,烟田主要采用高强度、掠夺式的耕作模式,但由此也导致近年全国部分烟区出现植烟土壤退化、土壤板结、酸化等土壤质量恶化现象[4],一定程度上影响了烟叶的正常生长和品质。我国云南[5- 7]、河南[8]、重庆[9]和福建[10- 12]等地相继对其烟叶产区植烟土壤肥力状况进行调查分析,系统开展烟草平衡施肥研究,以促进烟区可持续发展。

广东连州烟区位于广东省西北部,地处南岭山脉南麓,常年种植烟叶面积666.6 hm2,收购量2万担,烟叶风格浓香型特征突出[13],整体属于烤烟生长的适宜区[14]。主要植烟土壤类型包括牛肝田、砂泥田、紫色土、红火泥地和石灰泥田。在本研究检索范围内,未见关于广东连州烟区植烟土壤肥力状况的研究报道。为此,本研究特开展专题调查,以明确连州烟区植烟土壤的养分状况,并针对不同类型土壤提出对策及建议,以期为连州特色优质烟叶生产、平衡施肥等提供理论依据与参考。

1 材料与方法

1.1 土壤样品采集

遵循“随机性、代表性”原则,于2015年11—12月在连州市8个植烟乡镇5种主要植烟土壤上采集耕层土壤样品143个(表1)。样品采集在起垄前未施肥情况下开展,采用“S”形线路布点取样,并用GPS定位,避开路边、田埂、沟边、肥堆等特殊区域,每个样品区覆盖3 335~6 670 m2,由采样区内15~20个样点混合组成,采集耕层深度0~20 cm的土壤样品,采样量均匀一致,一个混合样1 kg,采集后样品统一做好标志,按基本烟田编号填写样品信息。样品经自然风干、粉碎过筛、装瓶后用于测定分析。

表1 土壤样品在不同土壤类型的分布情况

1.2 土壤样品测定项目和方法

土壤样品pH值采用pH计法测定;有机质含量采用重铬酸钾滴定法测定;碱解氮含量采用碱解扩散法测定;速效磷采用碳酸氢钠浸提- 钼锑抗比色法;速效钾含量采用醋酸铵浸提- 火焰光度法测定;交换性钙、镁含量采用原子吸收分光光度法测定;有效铁、锰、铜、锌含量采用DTPA(pH值7.3)浸提- 原子吸收分光光度法测定;有效硼含量采用沸水浸提- 黄姜素比色法测定;水溶性氯含量采用硝酸银滴定法测定。

1.3 植烟土壤养分分级标准

参考和借鉴全国第二次土壤普查微量元素分级表[15]以及我国植烟土壤养分丰缺指标体系[3]制定本研究所用的植烟土壤养分分级标准。

pH值:<4.5,极低;4.5~5.5,低;5.5~7.0,适中;7.0~7.5,高;>7.5,极高。

有机质/(g·kg-1):<15,适中;15~25,高;>25,极高。

碱解氮:<65 mg·kg-1,适中;65~100 mg·kg-1,高;>100 mg·kg-1,极高。

速效磷:<10 mg·kg-1,低;10~20 mg·kg-1,适中;20~40 mg·kg-1,高;>40 mg·kg-1,极高。

速效钾:<80 mg·kg-1,极低;80~150 mg·kg-1,低;150~220 mg·kg-1,适中;220~350 mg·kg-1,高;>350 mg·kg-1,极高。

交换性钙:<2 cmol·kg-1,极低;2~4 cmol·kg-1,低;4~6 cmol·kg-1,适中;6~10 cmol·kg-1,高;>10 cmol·kg-1,极高。

交换性镁:<0.4 cmol·kg-1,极低;0.4~0.8 cmol·kg-1,低;0.8~1.6 cmol·kg-1,适中;1.6~3.2 cmol·kg-1,高;>3.2 cmol·kg-1,极高。

有效铜:<0.1 mg·kg-1,极低;0.1~0.2 mg·kg-1,低;0.2~1.0 mg·kg-1,适中;1.0~1.8 mg·kg-1,高;>1.8 mg·kg-1,极高。

有效锌:<0.3 mg·kg-1,极低;0.3~0.5 mg·kg-1,低;0.5~1.0 mg·kg-1,适中;1.0~3.0 mg·kg-1,高;>3.0 mg·kg-1,极高。

有效铁:<2.5 mg·kg-1,极低;2.5~4.5 mg·kg-1,低;4.5~10 mg·kg-1,适中;10~20 mg·kg-1,高;>20 mg·kg-1,极高。

有效锰:<1.0 mg·kg-1,极低;1.0~5.0 mg·kg-1,低;5.0~15 mg·kg-1,适中;15~30 mg·kg-1,高;>30 mg·kg-1,极高。

有效硼:<0.2 mg·kg-1,极低;0.2~0.5 mg·kg-1,低;0.5~1.0 mg·kg-1,适中;1.0~1.5 mg·kg-1,高;>1.5 mg·kg-1,极高。

水溶性氯:<10 mg·kg-1,低;10~30 mg·kg-1,适中;30~42 mg·kg-1,高;>42 mg·kg-1,极高。

2 结果与分析

2.1 pH值

从表2可看出,连州烟区植烟土壤pH值在3.83~7.96,平均值为6.38,变异系数18.6%。其中,在适中范围(5.5~7.0)的占28.7%,pH值高(7.0~7.5)的植烟土壤占34.3%,极高的(>7.5)占12.6%,属于低和极低的(<5.5)合计占24.5%。牛肝田土壤pH值在适中范围的分布比例最大,占50.0%,总体呈中性;砂泥田则总体偏酸性,53.9%的土壤pH值在5.5以下;紫色土无pH值在5.5以下的土壤,总体上呈微碱性;红火泥地土壤pH值变异系数较大,总体呈微酸性至中性;石灰泥田总体偏碱性。据此建议,在牛肝田上施用中性肥料,在紫色土优先选用生理酸性肥料,砂泥田上需要适当补充生石灰或白云石粉,并尽量选用生理碱性肥料,以提高土壤pH值,提高土壤营养元素的有效性。

2.2 有机质

从表3可看出,连州烟区植烟土壤有机质含量在8.30~39.70 g·kg-1,平均值为19.63 g·kg-1,大多数(72.0%)土壤有机质含量>15 g·kg-1,属于高或极高水平,说明连州烟区植烟土壤有机质含量总体处于丰富至很丰富水平。全区植烟土壤有机质含量变异系数为34.6%,土壤样本间变异较大,地块间肥力不均匀。牛肝田有机质含量整体较高,55.3%的土壤有机质含量>25 g·kg-1,属于极高水平;砂泥田和紫色土有机质含量超过1/2处于高水平;红火泥地和石灰泥田有44.4%的土壤样品有机质含量属于高水平。因此,在有机质含量偏高的连州烟区进行烟叶生产时,应注意严格控制供氮。

表2 连州烟区不同植烟土壤类型的pH状况

表3 连州烟区不同植烟土壤类型的有机质含量状况

2.3 大量元素

连州烟区植烟土壤碱解氮平均值为122.26 mg·kg-1,变幅为44.90~268.20 mg·kg-1(表4)。从标准差和变异系数分析,土壤样本间变异较大,地块间供氮能力不均匀。土壤碱解氮含量<65 mg·kg-1的仅占7.0%,而属于极高水平(>100 mg·kg-1)的则占53.9%,说明连州烟区土壤碱解氮含量总体处于高~极高水平。牛肝田碱解氮含量明显高于其他4类土壤,平均值达到185.35 mg·kg-1,石灰泥田77.8%的土壤样本碱解氮含量属于极高水平,砂泥田和红火泥地也有超过1/2的土壤样本碱解氮含量达到极高水平,紫色土碱解氮含量相对最低,但仍主要处于高水平(77.1%)。因此,在连州烟区烟叶生产中,应严格控制氮肥用量。

表4 连州烟区不同植烟土壤类型的碱解氮含量状况

连州烟区植烟土壤速效磷含量总体处于适中~高水平,平均值22.61 mg·kg-1,变幅为3.50~77.80 mg·kg-1(表5)。从标准差和变异系数分析,土壤样本间变异较大,地块间供磷能力不均匀。17.5%的土壤速效磷含量低于10 mg·kg-1,属于缺磷土壤,42.7%的土壤样本速效磷含量处于适中水平,39.9%的土壤样本速效磷含量处于高或极高水平(>20 mg·kg-1)。牛肝田土壤速效磷平均值较高,总体上含量较丰富,但变异较大;砂泥田土壤样本速效磷含量以适中至高水平居多;紫色土、红火泥地和石灰泥田缺磷样本(速效磷含量<10 mg·kg-1)占比约1/3。对于烟叶生产过程中的缺磷土壤类型,应针对性地调整配方中磷的含量,适当增加磷的供应。

连州烟区植烟土壤属于重度缺钾,速效钾含量平均仅132.78 mg·kg-1,有66.4%的土壤样本速效钾含量属于低或极低水平(<150 mg·kg-1),其中,14.0%的土壤样本属于极度缺钾(<80 mg·kg-1),仅有9.1%的样本处于高水平,无速效钾含量属于极高水平的样本(表6)。分类别来看,紫色土土壤速效钾含量相对较丰富,其他4类土壤缺钾(<150 mg·kg-1)比例都超过1/2,石灰泥田样本土壤速效钾含量全部属于低水平。因此,在连州烟区烟叶生产中,必须重视钾肥的施用,提高土壤钾的供应。

表5 连州烟区不同植烟土壤类型的速效磷含量状况

表6 连州烟区不同植烟土壤类型的速效钾含量状况

2.4 中量元素

连州烟区植烟土壤钙较丰富,交换性钙含量平均值为20.83 cmol·kg-1,但变异系数较大,含量范围在0.56~146.19 cmol·kg-1(表7)。9.8%的土壤样本缺钙(<4 cmol·kg-1),82.5%的土壤样本交换性钙含量属于高或极高水平(>6 cmol·kg-1),其中,63.6%的样本达到极高水平(>10 cmol·kg-1)。牛肝田和砂泥田仅有少部分土壤不同程度缺钙,总体处于高至极高水平;紫色土、红火泥地和石灰泥田无缺钙土壤,交换性钙含量整体属于极高水平。

表7 连州烟区不同植烟土壤类型的交换性钙含量状况

连州烟区植烟土壤镁含量处于适中~高水平,平均值为1.86 cmol·kg-1(表8)。37.8%的土壤样本交换性镁含量处于适中水平(0.8~1.6 cmol·kg-1),48.3%的样本交换性镁含量属于高水平(1.6~3.2 cmol·kg-1),7.0%的样本交换性镁含量属于极高水平(>3.2 cmol·kg-1)。分类别来看,土壤交换性镁含量依次为紫色土>牛肝田>砂泥田>红火泥地>石灰泥田。

表8 连州烟区不同植烟土壤类型的交换性镁含量状况

2.5 微量元素

连州烟区植烟土壤有效铜平均值为1.65 mg·kg-1(表9)。仅有2.1%的土壤样本极度缺铜(<0.1 mg·kg-1),27.3%的样本在适中范围(0.2~1.0 mg·kg-1),28.7%的样本属于高水平(1.0~1.8 mg·kg-1),42.0%的样本属于极高水平(>1.8 mg·kg-1)。总体来说,连州烟区土壤有效铜含量处于适中~高水平。

表9 连州烟区不同植烟土壤类型的有效铜含量状况

连州烟区植烟土壤有效锌含量整体偏高,平均值为2.30 mg·kg-1(表10)。连州烟区无土壤样本缺锌,87.4%的样本有效锌含量属于高水平(1.0~3.0 mg·kg-1),12.6%的样本有效锌含量属于极高水平(>3.0 mg·kg-1)。

连州烟区植烟土壤有效铁含量相对较高,平均值为106.10 mg·kg-1,含量在3.30~338.30 mg·kg-1,样本间变异较大,说明全区土壤有效铁含量分布不均匀(表11)。仅有0.7%的土壤样本缺铁(2.6~4.5 mg·kg-1),这些土壤主要是紫色土。

表10 连州烟区不同植烟土壤类型的有效锌含量状况

表11 连州烟区不同植烟土壤类型的有效铁含量状况

连州烟区植烟土壤有效锰含量平均值为11.70 mg·kg-1(表12)。76.2%的样本有效锰含量在适中范围(5.0~15 mg·kg-1),仅有3.5%的土壤缺锰,主要分布在牛肝田、砂泥田和紫色土上。整个烟区无土壤样本有效锰含量达极高水平(>30 mg·kg-1)。

表12 连州烟区不同植烟土壤类型的有效锰含量状况

连州烟区植烟土壤样本中,超过1/2的样本存在不同程度的缺硼现象,仅有13.3%的样本有效硼含量在适中范围(表13)。各土类土壤普遍缺硼,尤其是红火泥地和石灰泥田,100%缺硼。仅牛肝田和砂泥田上有少数样本有效硼含量达到高或极高水平(>1.0 mg·kg-1)。

综上,连州烟区植烟土壤有效铜、有效锌、有效铁和有效锰含量相对丰富,但有效硼含量过低,烟叶生产中可适当施用硼肥,以促进烟株光合作用,增加干物质积累,保障烟株正常生长发育。

2.6 水溶性氯

连州烟区植烟土壤水溶性氯含量普遍在适中范围(10~30 mg·kg-1),26.6%的土壤缺氯(<10 mg·kg-1),无含氯丰富(>30 mg·kg-1)的土壤样本(表14)。氯离子对烟草的燃烧具有阻碍性,但缺氯会使烟叶干燥,弹性差,易破碎,所以在缺氯的土壤上可适当施用含氯肥料,以改善烟叶质量。

表13 连州烟区不同植烟土壤类型的有效硼含量状况

表14 连州烟区不同植烟土壤类型的水溶性氯含量状况

3 讨论

连州烟区土壤类型以牛肝田、砂泥田和紫色土为主,红火泥地和石灰泥田相对较少。牛肝田呈中性,有机质、碱解氮、速效磷含量高,速效钾含量较缺;砂泥田呈酸性,有机质、碱解氮、速效磷含量高,速效钾偏低;紫色土呈碱性,有机质、碱解氮含量适中~高,速效磷和速效钾含量适中;红火泥地呈微酸性~中性,有机质和速效磷含量适中,碱解氮含量高,严重缺钾;石灰泥田偏碱性,有机质和速效磷含量适中,碱解氮含量高,极度缺钾。5种类型土壤都富含交换性钙和交换性镁,以及有效铜、有效锌、有效铁、有效锰,但是都不同程度地缺硼,红火泥地和石灰泥田水溶性氯含量亦偏低。调查显示,不同类型的植烟土壤养分状况差异较大,在田间管理上应有针对性地进行操作。

连州烟区植烟土壤整体上氮和磷较丰富,而钾素缺乏。在烤烟生长发育过程中,若氮素营养过量,烟株生长迅速,叶片肥大粗糙,烟叶不能适时成熟落黄,烤后烟叶外观效果差,品质下降;若磷素过量,烟叶老而厚,组织粗糙,油分少,影响烟叶品质;钾素不足时,烟株碳氮代谢减弱,生长缓慢,烟叶易变黄枯死,烟叶化学成分协调性差,工业可用性低。大田栽培中烟株缺钾通常发生在旺长中期,应注意适时追施钾肥。根据连州烟区土壤肥力况,建议当地在烟草生产中,应避免氮磷肥施用过量,适当补充钾肥,以提高土壤养分的均衡供应能力,促进烟株的稳健生长和烟叶生产的可持续发展。

中、微量元素对烟草的生长发育、烟叶产量和品质也具有重要作用[16],主要参与调节烟株体内的各种代谢。连州烟区中、微量元素含量普遍在适中~高水平,但硼素缺乏。烟株缺硼时,光合作用效率降低,上部叶片呈淡绿色,叶形扭曲,甚至枯死。因此建议当地适当补充硼肥施用,保障烟株正常生长发育。

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(责任编辑:高 峻)

S572;S158.03

:A

:0528- 9017(2017)09- 1529- 06

2017- 07- 06

广东省烟草专卖局(公司)科技项目[粤烟科(2014)1号]

刘 兰(1988—),女,广东韶关人,助理农艺师,硕士,从事烟草化学研究工作,E- mail:292729863@qq.com。

王 军(1975—),男,安徽巢湖人,高级农艺师,博士,从事烟草栽培品质生理及质量评价工作,E- mail:wangjun4170@126.com。

文献著录格式:刘兰,张金霖,王佩,等. 广东连州烟区土壤养分状况分析[J].浙江农业科学,2017,58(9):1529- 1534,1537.

10.16178/j.issn.0528- 9017.20170910

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