土地整理后烟田土壤钾素含量和肥力特征

2015-03-23 04:56于庆涛廖超林张鹏博侯志强张杨珠
湖南农业科学 2015年8期
关键词:母质低水平项目区

于庆涛,盛 浩,邹 凯,廖超林,张鹏博,侯志强,张杨珠

(1. 湖南省烟草公司邵阳市公司,湖南 邵阳 422000;2. 湖南农业大学资源环境学院,湖南长沙 410128;3. 湖南省烟草公司邵阳县分公司,湖南 邵阳 422112)

土地整理后烟田土壤钾素含量和肥力特征

于庆涛1,盛 浩2,邹 凯1,廖超林2,张鹏博2,侯志强3,张杨珠2

(1. 湖南省烟草公司邵阳市公司,湖南 邵阳 422000;2. 湖南农业大学资源环境学院,湖南长沙 410128;3. 湖南省烟草公司邵阳县分公司,湖南 邵阳 422112)

选取湘中邵阳县1个面积140 hm2的土地整理项目区,用网格法采集耕层土壤样品213个,分析土壤钾(K)组分的含量和肥力等级。结果表明,该项目区土地整理后烟田耕层土壤的全K、速效K和缓效K含量的平均值分别为18.26 g/kg、178.2 mg/kg和334.1 mg/kg,均为适宜水平,土地整理并未明显影响土壤K素含量。成土母质对土壤K素及组分含量的影响很大,全K、缓效K和速效K的平均含量以河流沉积物发育的土壤较高,均在适宜水平以上;第四纪红土发育土壤居中;石灰岩风化物发育土壤最低,均低于适宜水平。项目区内,石灰岩风化物发育土壤应增施K肥,而科学管理土壤K素应对不同母质发育的土壤制定不同K肥施用方案。

土地整理;烟稻轮作;钾素;土壤养分;土壤肥力

烤烟是典型的喜钾(K)作物。据报道,烟株吸K量可超过吸氮量的1.4倍和吸磷量的3.5倍[1]。土壤供K能力不足、烟株缺K常引起烤烟产量下降、烟叶品质降低、病虫害多发[2-4]。南方降雨充沛,土壤K素淋失严重,K素亏缺突出,施用K肥和促进土壤K素释放已成为烤烟生产中必然的选择。目前,有关植烟土壤K素含量、烤烟烟叶含K量、烟株K素转运方面已有一定的研究,但有关土地整理措施对土壤K素的影响鲜见报道。

近年来,为保证烟叶生产的可持续发展,各地土地整理项目相继展开,建设了一批道、渠、路配套、田面平整、大小均匀的烟田。然而,土地整理中应用大型机械填、挖土壤盛行,机耕道、田埂和地面高度发生变化,部分生土出露地面,肥土遭到填埋,烟株生长不齐,品质有所降低[5-6]。试验以湘中邵阳县一个土地整理项目区(140 hm2)为研究对象,采用网格采样法,研究土地整理后烟稻轮作土壤的K素含量和分布状况,为合理整理土地和烟田土壤精准施肥提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于湖南中部邵阳县金称市镇(111°7’06"~110°8’34"E,26°49’51"~26°50’42"N),为湖南省现代烟草农业试点项目“金称市项目区烟田综合整治试点”所在地。2011年,启动土地整理项目,2012年土地整理完成后种植烟草。试验地属中亚热带湿润季风气候,年均温16.9℃,年降雨量1 355 mm,光、热、水资源同步,与优质烟叶生长发育规律较吻合,利于优质烟叶生长[7]。当地耕作制度为烟稻轮作。

1.2 土壤样品采集和分析

2012年6月末,按照地统计学原理,采用GPS定位技术,根据田块形状,在140 hm2土地整理区内,按照(80~100 m)×(100~120 m)的规格,进行网格法采样,共采集0~20 cm耕作层土壤样本213个。土壤样本概况参见表1。

采集的土壤样品在室内风干、去杂,碾磨后通过10目、100目筛,备用。土壤全K含量采用NaOH熔融,火焰光度法测定,速效K含量采用1 mol/L中性醋酸铵(NH4OAc)浸提,火焰光度法测定,缓效K含量采用1 mol/L热HNO3提取,火焰光度法测定[8]。

1.3 土壤K组分含量的等级评价标准

参照湖南植烟土壤养分丰缺状况评价体系[9],建立土壤K素养分指标与评价标准(表2)。

2 结果与分析

2.1 土壤全K含量

从表3中可知,项目区内,0~20 cm耕作层土壤全K含量介于10.26~32.74 g/kg,平均值为18.26±5.77 g/kg,变异系数为32.0%(表3)。母质对土壤全K含量的影响很大,以河流沉积物发育的土壤全K平均含量最高(24.85 g/kg),而石灰岩风化物发育土壤最低(12.51 g/kg)。

按照湖南省植烟土壤K素养分指标及评价标准(表2),项目区土壤耕作层全K含量在适宜以上水平的样点数占所有采样点的58%,但低水平也占到42%,无极低水平的土样(表4)。母质明显影响K素含量的等级,河流沉积物发育的土壤全K含量在适宜以上水平的样点数占所有采样点的98%,其中极高水平的占11%,而低水平的仅占约2%。第四纪红土发育的土壤全K含量主要集中在低(56%)和适宜水平(31%),无极高水平。石灰岩风化物发育的土壤均处于低水平。

2.2 土壤速效K含量

从表5中可知,项目区内,0~20 cm耕作层土壤速效K含量介于25.7~546.8 mg/kg,均值为178.2 ± 111.1 mg/kg,变异系数为62.3%。母质对土壤速效K的影响更明显。虽然河流沉积物发育土壤的全K平均含量最高,但速效K平均含量却以第四纪红土母质发育土壤最高(208.6 ± 119.2 mg/kg)。石灰岩风化物发育土壤的速效K平均含量最低(61.5 ± 24.2 mg/kg)。

从表6中可知,土壤0~20 cm耕作层速效K含量处于适宜及以上水平的样点数占所有采样点的46%,但有35%的采样点属于低水平,19%的采样点属极低水平。不同母质发育土壤的速效K含量的评价等级不同。第四纪红色粘土发育土壤的采样点中,速效K含量属适宜以上水平的占57%,其中高水平(21%)、极高水平(17%)的比例较高。石灰岩风化物发育土壤的速效K含量有86%的采样点属极低水平,剩余14%的采样点均为低水平。

2.3 土壤缓效K含量

从表7中可知,土壤缓效钾含量介于7.8~1 246.5 mg/kg,均值为334.1 ± 247.3 mg/kg,变异系数为74.0%。河流沉积物发育土壤的缓效K含量的均值最高(476.4 mg/kg),但第四纪红色粘土发育土壤的缓效K含量变幅最大,变异系数高达91.8%。

从表8中可知,缓效K含量处于适宜以上水平的样点数占所有采样点的41%,处于低水平的样点占59%。第四纪红色粘土发育的土壤缓效钾含量处于低水平的样点数比例达73%,高水平的仅10%,缓效K含量的变化范围很大。河流沉积物发育土壤的缓效钾含量处于适宜和高水平的样点数比例达79%,说明河流沉积物发育土壤的缓效K含量的养分等级较高。石灰岩风化物发育土壤样点的速效钾含量均处于低水平。

3 结论与建议

通过对湘中邵阳市一个土地整理项目区(140 hm2)的植烟土壤K组分含量的研究,发现土地整理后烟稻轮作制下耕层土壤全K、速效K和缓效K含量的平均值分别为18.26 g/kg、 178.2 mg/kg、334.1 mg/ kg。按湖南植烟土壤养分丰缺状况评价体系指标,土壤K素的养分评价等级均为适宜水平。但母质对土壤K素及组分含量影响很大,河流沉积物发育土壤的全K、缓效K的平均含量最高,而以石灰岩风化物发育土壤最低。速效K含量则以第四纪红土发育土壤最高,石灰岩风化物发育土壤的速效K含量大多为极低或低水平。

研究结果表明,土地整理后烟田土壤K素含量大多处于适宜水平,母质类型对土壤K组分含量的影响明显。石灰岩风化物发育土壤的K素含量低,有必要增施K肥。在邵阳丘陵区烟稻轮作制下,科学地管理土壤K素应对不同母质发育的土壤制定不同K肥施用方案。

[1] 王 欣,许自成,肖汉乾. 湖南烟区烤烟钾含量与土壤钾素的分布特点之间的关系[J]. 安全与环境学报,2007,7(5):83-87.

[2] 曾 钎. 邵阳烟区土传病害发生规律及对烟叶品质影响的研究[M].长沙:湖南农业大学,2011.

[3] 张 翔,马 聪,毛家伟,等. 钾肥施用方式对烤烟钾素利用及土壤钾含量的影响[J]. 中国土壤与肥料,2012,(5):50-53.

[4] 缪志建,朱列书. 密度和钾肥互作对烤烟化学成分和经济性状的影响[J]. 湖南农业科学,2014,(24):56-57.

[5] 于庆涛,廖超林,刘丁林,等. 金称市镇土地整理对垦复烟田耕作层土壤主要养分含量变化的影响[J]. 湖南农业科学,2013,(9):50-54.

[6] 邹 凯,刘跃生,于庆涛,等. 邵阳河伯单元金称市项目区烟田土地整理模式与经验[J]. 国土资源导刊,2012,2:90-91.

[7] 邵阳县土壤普查办公室. 湖南省邵阳县土壤志[M]. 1982.

[8] 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京:中国农业科技出版社,2000.

[9] 罗建新,石丽红,龙世平. 湖南主产烟区土壤养分状况与评价[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2005,31(4):376-380..

(责任编辑:卢 友)

Potassium Content and Fertility of Tobacco Field Soils after Land Consolidation

YU Qing-tao1,SHENG Hao2,ZOU Kai1,LIAO Chao-lin2,ZHANG Peng-bo2,HOU Zhi-qiang3,ZHANG Yang-zhu2

(1. Shaoyang Tobacco Company Hunan Tobacco Coporation, Shaoyang 422000, PRC; 2. College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC; 3. Shaoyang Tobacco Company Branch, Hunan Tobacco Coporation, Shaoyang 422112, PRC)

A district (140 hectare) of land consolidation in Shaoyang county, central Hunan province was chosen, and 213 soil samples were collected using grid method. The content of soil potassium (K) and its components were analyzed and the soil fertility was evaluated. It is indicated that the mean value of total K, slow-release K and availability K was 18.26 g kg-1, 334.1 mg kg-1, and 178.2 mg kg-1, respectively, all of which were ranked at the optimum level. The soil consolidations showed minor effects on the content of soil K, while the parent material exhibited great effects on soil K content and its components. Soils developed from fluvial deposit had the highest average contents of total K, slow-release K and availability K, and were ranked as above the optimum level. Soils developed from Quaternary red clay had moderate level. Soils derived from limestone had the lowest average content of total K, slow-release K and availability K, and were ranked at the defcit level. We should increase the application of K fertilizer for soils developed from limestone in the project district, and implement different fertilization schemes for soils derived from different parent materials.

land consolidation; rice-tobacco rotation; potassium; soil nutrient; soil fertility

S147.5

A

1006-060X(2015)08-0069-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.08.022

2015-06-25

中国烟草总公司湖南省公司科技计划重点项目(14-16ZDAa01);湖南省烟草公司邵阳市公司项目(12143)

于庆涛(1982-),女,山东威海市人,农艺师,主要从事烤烟生产和烟田培肥研究。

盛 浩

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