黎 根，吳風(fēng)光，汪 健，王海明，王豹祥，王 林

（湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，武漢 430040）

微量元素是植物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素，其研究受到人們的普遍關(guān)注[1,3-12]。土壤中微量元素參與煙株一系列的生理生化作用，其豐缺狀況可導(dǎo)致煙葉產(chǎn)量下降，品質(zhì)降低。目前，土壤微量與大、中量元素營養(yǎng)不平衡的矛盾日益突出[12]。研究結(jié)果表明[4,7,10-11]，在微量元素缺乏的煙區(qū)土壤合理施用微肥，可明顯促進(jìn)煙株的生長發(fā)育，煙葉落黃早，成熟度好，產(chǎn)量高，品質(zhì)優(yōu)良，香氣質(zhì)與香氣量得到明顯改善。在某些植煙土壤，微量元素缺乏已成為煙葉生產(chǎn)主要障礙因素之一[3-4,7]。清江流域是全國優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)基地，是“清江源”特色優(yōu)質(zhì)煙葉品牌主要產(chǎn)區(qū)，具有鮮明的“綠色生態(tài)、富硒低害”生態(tài)特征，該區(qū)域所產(chǎn)煙葉形成了獨(dú)特的“甜雅香”風(fēng)格特色，煙葉以“甜潤優(yōu)雅、濃郁芬芳、香氣豐滿、留香綿長”為主要特征。本研究以清江流域植煙土壤為對象，分析評價(jià)了土壤有效態(tài)微量元素的分布特點(diǎn)，以期為“清江源”特色優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)體系提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣方法

2008年，在煙田尚未施用底肥前，采集清江流域煙區(qū)土壤樣品304個(gè)，其中，宣恩30個(gè)，咸豐60個(gè)，恩施市63個(gè)，利川61個(gè)，巴東76個(gè)，來鳳 14個(gè)。具體采樣方法是：應(yīng)用棋盤法采集土壤樣品，即在同一采樣單元內(nèi)每 8～10個(gè)點(diǎn)的土樣構(gòu)成一個(gè)0.5 kg左右的混合土樣。從田間采來的土樣經(jīng)登記編號后進(jìn)行預(yù)處理，經(jīng)過風(fēng)干、磨細(xì)、過篩、混勻、裝瓶后備測定分析之用。

1.2 測定方法

土壤樣品有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅、有效鉬、有效硼、水溶性氯等7項(xiàng)微量元素養(yǎng)分測定方法參照文獻(xiàn)[2]。

1.3 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

參考微量元素肥料工作會(huì)議所制定的“全國農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的土壤速效微量元素豐缺指標(biāo)”(西安，1985)和“中國科學(xué)院微量元素組的土壤有效態(tài)微量元素評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”(南京，1989)，綜合分析清江流域煙區(qū)多年煙草施肥試驗(yàn)，全面權(quán)衡煙葉產(chǎn)量、質(zhì)量與土壤微量元素養(yǎng)分狀況，制訂了清江流域煙區(qū)土壤有效態(tài)微量元素的五級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（表1）。

表1 清江流域煙區(qū)土壤有效態(tài)微量元素分級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) mg/kgTable1 Standard contents of soil available microelements in tobacco- growing areas in Qingjiang valley

2 結(jié) 果

2.1 清江流域煙區(qū)土壤有效態(tài)微量元素描述性統(tǒng)計(jì)

從平均含量來看，清江流域煙區(qū)土壤有效鉬、有效鐵、有效錳、有效銅含量較豐富（表2），其平均含量分別為（0.41 ± 0.40）、（21.53 ± 10.49）、（26.99± 20.73）、（1.19 ± 1.41）mg/kg。有效鋅、有效硼含量偏低，平均含量分別為（1.03 ± 0.56）、（0.34 ±0.20）mg/kg，水溶性氯含量極低，平均含量僅為（3.19 ± 5.82）mg/kg。從變異系數(shù)來看，清江流域煙區(qū)土壤有效態(tài)微量元素分布存在廣泛的差異，其變異系數(shù)由大到小依次是：水溶性氯＞有效銅＞有效鉬＞有效錳＞有效硼＞有效鋅＞有效鐵，變異系數(shù)分別達(dá)到182.59%、118.01%、97.56%、76.80%、58.10%、54.40%、48.72%。變異系數(shù)能反映隨機(jī)變量的離散程度，一般認(rèn)為變異系數(shù)≤10%為弱變異性，變異系數(shù)為10%～100%為中等變異性，變異系數(shù)≥100%為強(qiáng)變異性。由此可知，水溶性氯、有效銅的變異強(qiáng)度屬于強(qiáng)變異，有效鉬、有效錳、有效硼、有效鋅、有效鐵的變異強(qiáng)度屬于中等變異。

表2 清江流域煙區(qū)土壤有效態(tài)微量元素含量Table 2 The contents of soil available microelements in tobacco-growing areas in Qingjiang valley

2.2 清江流域各產(chǎn)區(qū)土壤有效態(tài)微量元素分析

2.2.1 土壤有效鐵 鐵是許多酶的輔基，如細(xì)胞色素、細(xì)胞色素氧化酶，過氧化物酶和過氧化氫等，是合成葉綠素必需的元素，煙草中鐵主要分布在葉片[1]。表3結(jié)果表明，各產(chǎn)區(qū)植煙土壤有效鐵含量高低順序是：利川﹥巴東﹥來鳳﹥恩施市﹥咸豐﹥宣恩。其中，利川土壤有效鐵含量極豐富，平均為36.38 mg/kg，所有土壤樣品的有效鐵含量均大于10 mg/kg，其中有 4.92%的土壤樣品有效鐵含量大于60 mg/kg；巴東土壤有效鐵含量平均為 23.07 mg/kg，有 96.05%的土壤樣品有效鐵含量大于 10 mg/kg；來鳳和恩施市土壤有效鐵含量相近，平均分別為 17.53 和 17.39 mg/kg，分別有 100%和96.83%的土壤樣品有效鐵含量大于10 mg/kg；宣恩產(chǎn)區(qū)土壤有效鐵的含量相對較低，但含量仍屬于豐富等級，平均為13.83 mg/kg，有56.67%的土壤樣品有效鐵含量大于10 mg/kg，并且有效鐵含量存在較廣泛的變異，變異系數(shù)為55.18%。

2.2.2 土壤有效錳 錳是形成葉綠素并維持其正常結(jié)構(gòu)的必需元素，是光合放氧復(fù)合體的主要成分，是許多酶的活化劑[1]。煙草是高度需錳的作物，是除氯以外煙草微量元素中含量最多的元素，以葉片含量最高[13]。由表4可知，各產(chǎn)區(qū)（因恩施市有效錳數(shù)據(jù)丟失未列出）植煙土壤有效錳含量高低順序是：利川﹥來鳳﹥巴東﹥宣恩﹥咸豐。其中，利川土壤有效錳含量極豐富，平均為44.80 mg/kg，所有的土壤樣品有效錳含量均大于 10 mg/kg，有96.72%的土壤樣品有效錳含量大于20 mg/kg，屬極豐富等級；來鳳土壤有效錳含量豐富，平均為29.77 mg/kg，有 64.28%的土壤樣品有效錳含量大于 20 mg/kg；巴東土壤有效錳含量平均為24.22 mg/kg，有50.00%土壤樣品有效錳含量大于20 mg/kg，并且有效錳含量存在較廣泛的變異，變異系數(shù)達(dá)84.50%；宣恩和咸豐產(chǎn)區(qū)土壤有效錳的含量相對較低，但平均含量仍在適宜范圍，分別為 19.96 和19.10 mg/kg，分別有66.67%和58.34%的土壤樣品有效錳含量大于10 mg/kg，但有效錳含量存在較廣泛的變異，變異系數(shù)分別達(dá)82.08%和99.73%。

表3 清江流域煙區(qū)土壤有效鐵含量分級Table 3 Classification for the contents of available Fe in tobacco- growing areas in Qingjiang valley

表4 清江流域煙區(qū)土壤有效錳含量分級Table 4 Classification for the contents of available Mn in tobacco- growing areas in Qingjiang valley

2.2.3 土壤有效銅 銅是多種氧化酶的構(gòu)成成分，煙草中銅多分布于煙株生長活躍的幼嫩組織[1,13]。各產(chǎn)區(qū)植煙土壤有效銅含量高低順序是，宣恩﹥恩施市﹥來鳳﹥利川﹥咸豐﹥巴東，結(jié)果見表5。其中，宣恩土壤有效銅含量豐富，平均為3.95 mg/kg，有96.67%的土壤樣品有效銅含量大于0.5 mg/kg，有43.33%的土壤樣品有效銅含量大于3.0 mg/kg，有效銅含量存在較廣泛的變異，變異系數(shù)達(dá)81.25%；恩施土壤有效銅含量較豐富，平均為1.52 mg/kg，有 93.65%的土壤樣品有效銅含量大于 0.5 mg/kg，但存在較廣泛的變異，變異系數(shù)高達(dá)110.75%；來鳳土壤有效銅含量平均為1.26 mg/kg，有78.57%的土壤樣品有效銅含量大于0.5 mg/kg；利川和咸豐土壤有效銅含量相近，平均分別為0.84和0.82 mg/kg，分別有88.52%和76.67%的土壤樣品有效銅含量大于0.5 mg/kg；巴東產(chǎn)區(qū)土壤有效銅的含量相對較低，但含量仍然適宜，平均為 0.75 mg/kg，有 84.21%的土壤樣品有效銅含量大于 0.5 mg/kg。

2.2.4 土壤有效鋅 鋅是很多酶的組成成分或活化劑，煙草中鋅分布主要集中在煙草根和頂端生長點(diǎn)[13]。各產(chǎn)區(qū)植煙土壤有效鋅含量結(jié)果見表6，其含量高低順序是：恩施市﹥咸豐﹥來鳳﹥利川﹥宣恩﹥巴東。其中，恩施土壤有效鋅含量平均為1.50 mg/kg，有 90.57%的土壤樣品有效鋅含量大于 1.0 mg/kg；咸豐和來鳳土壤有效鋅含量相近，平均分別為1.10 和1.00 mg/kg，分別有56.67%和42.85%的土壤樣品有效鋅含量大于1.0 mg/kg；利川土壤有效鋅含量平均為0.88 mg/kg，有77.05%的土壤樣品有效鋅含量小于 1.0 mg/kg，且存在一定程度的變異，變異系數(shù)為49.84%；宣恩和巴東土壤有效鋅含量相近，平均分別為0.60和0.56 mg/kg，含量較低，分別有96.67%和85.52%的土壤樣品有效鋅含量小于1.0 mg/kg。

2.2.5 土壤有效鉬 鉬是硝酸還原酶和固氮酶的組分，其應(yīng)用作用突出表現(xiàn)在氮素代謝方面，煙草中鉬主要分布在幼嫩葉片。煙草對鉬的需要量低于其他礦質(zhì)養(yǎng)分[13]。由表7得知，各產(chǎn)區(qū)植煙土壤有效鉬含量高低順序是：巴東﹥來鳳﹥恩施市﹥咸豐﹥宣恩﹥利川。其中，巴東和來鳳產(chǎn)區(qū)土壤有效鉬含量極豐富，平均分別為0.55 和0.532 mg/kg，分別有90.79%和100.00%的土壤樣品有效鉬含量大于0.20 mg/kg；并且兩產(chǎn)區(qū)土壤有效鉬含量均存在較小的變異，變異系數(shù)分別為38.01%和26.53%。恩施、咸豐和宣恩產(chǎn)區(qū)土壤有效鉬含量均較豐富，平均分別為0.46、0.38和0.31 mg/kg，有效鉬含量大于0.2 mg/kg的土壤樣品分別占73.02%、96.67%和86.67%。利川土壤有效鉬的含量在各產(chǎn)區(qū)中相對較低，但也屬于豐富狀態(tài)，平均為 0.21 mg/kg，有14.76%的土壤樣品有效鉬含量小于0.10 mg/kg。

表5 清江流域煙區(qū)土壤有效銅含量分級Table 5 Classification for the contents of available Cu in tobacco- growing areas in Qingjiang valley

表6 清江流域煙區(qū)土壤有效鋅含量分級Table 6 Classification for the contents of available Zn in tobacco- growing areas in Qingjiang valley

表7 清江流域煙區(qū)土壤有效鉬含量分級Table7 Classification for the contents of available Mo in tobacco-growing areas in Qingjiang valley

2.2.6 土壤有效硼 硼是煙草必需營養(yǎng)元素，對植物細(xì)胞壁形成，細(xì)胞分裂和碳、氮代謝過程起著重要的調(diào)節(jié)作用。煙草是中等需硼作物，以葉片積累最多[13]。由表8可知，各產(chǎn)區(qū)植煙土壤有效硼含量高低順序是：宣恩﹥來鳳﹥利川﹥咸豐﹥巴東﹥恩施市。宣恩土壤有效硼含量中等偏低，平均為0.39 mg/kg，有40.00%的土壤樣品有效硼含量在（0.3～0.6) mg/kg之間；來鳳、利川、咸豐和巴東土壤有效硼含量相近，平均分別為0.34、0.34、0.30和0.30 mg/kg，均屬于中等偏低狀態(tài)，分別有 35.72%、45.90%、53.34%和 56.00%的土壤樣品有效硼含量小于0.3 mg/kg；恩施市土壤有效硼含量最低，平均為0.16 mg/kg，有90.00%土壤樣品有效硼含量小于0.3 mg/kg，屬于極度缺乏狀態(tài)。

2.2.7 土壤水溶性氯 氯是煙草生長發(fā)育必要的微量營養(yǎng)元素，適量的氯供應(yīng)有利于煙草生長，增強(qiáng)細(xì)胞膨壓，從而提高抗旱能力，能減少因干旱而造成葉片枯斑現(xiàn)象，煙草中以葉片含氯最高[1,13]。各產(chǎn)區(qū)植煙土壤水溶性氯含量結(jié)果見表9，其含量高低順序是：利川﹥來鳳﹥咸豐﹥巴東﹥宣恩﹥恩施市。其中，僅有利川市土壤水溶性氯含量較高，平均為5.40 mg/kg，土壤樣品水溶性氯含量大于5.0 mg/kg的僅占22.95%，且變異性大，變異系數(shù)高達(dá)273.22%；恩施市和宣恩縣植煙土壤水溶性氯含量極低，平均分別為0.41 和1.59 mg/kg，其中恩施市植煙土壤水溶性氯含量變異性較大，變異系數(shù)高達(dá)117.68%。清江流域其他各產(chǎn)區(qū)土壤水溶性氯含量均在3.5 mg/kg左右，均屬極低水平。

表8 清江流域煙區(qū)土壤有效硼含量分級Table 8 Classification for the contents of available B in tobacco-growing areas in Qingjiang valley

表9 清江流域煙區(qū)土壤水溶性氯含量分級Table 9 Classification for the contents of water soluble Cl in tobacco-growing areas in Qingjiang valley

3 結(jié) 論

（1）清江流域植煙土壤有效硼和有效鋅含量中等偏低，有效鐵、有效銅和有效錳含量較豐富，有效鉬含量極豐富，水溶性氯含量極低。有效鐵、有效銅、有效鉬、有效錳、有效硼、有效鋅、水溶性氯的含量在中等（含）以上比例分別為：99.54%、85.38%、79.89%、70.65%、51.99%、46.17%、1.4%。

（2）清江流域煙區(qū)微量元素含量分布存在廣泛差異。水溶性氯、有效銅、有效鉬、有效錳、有效硼、有效鋅、有效鐵的變異系數(shù)分別達(dá)到182.59%、118.01%、97.56%、76.80%、58.10%、54.40%、48.72%。其中，利川產(chǎn)區(qū)以土壤有效鐵、有效錳、水溶性氯含量為最高，有效鉬含量為最低，宣恩產(chǎn)區(qū)以有效銅和有效硼含量為最高，有效鐵含量為最低，恩施市產(chǎn)區(qū)以有效鋅含量為最高，有效硼和水溶性氯為最低，巴東產(chǎn)區(qū)以有效鉬含量為最高，有效銅、有效鐵含量為最低，咸豐產(chǎn)區(qū)以有效錳為最低。

（3）在生產(chǎn)中，清江流域煙區(qū)應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充含硼、氯等的微量元素肥料，其中，恩施市產(chǎn)區(qū)應(yīng)特別注意補(bǔ)充硼肥，來鳳產(chǎn)區(qū)應(yīng)注意硼肥高效利用的問題，恩施市、宣恩、巴東、咸豐、來鳳產(chǎn)區(qū)在生產(chǎn)中應(yīng)注意適當(dāng)補(bǔ)充含氯肥料，特別是恩施市產(chǎn)區(qū)。

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