陳朝陽，陳星峰

（1.福建省煙草公司南平市公司松溪分公司，福建 松溪 353500；2.福建省煙草質(zhì)量監(jiān)督檢測站，福州 350003）

隨著多元統(tǒng)計分析等現(xiàn)代研究方法的廣泛應(yīng)用，土壤質(zhì)量評價已逐漸側(cè)重定量評價和多因素的綜合評價[1-3]，聚類分析在農(nóng)業(yè)研究上已得到廣泛應(yīng)用，煙草農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域也不例外[4-10]。目前，針對南平煙區(qū)植煙土壤的研究主要集中在各種營養(yǎng)元素的豐缺評價和單因素評價等方面[9-24]，運用聚類分析綜合分析南平煙區(qū)植煙土壤的類型尚未見報道。南平市有耕地面積20.9萬hm2，主要分布在河谷盆地、坡地和山垅谷地。植煙土壤均為水稻土，多為灰泥田和黃泥田，是優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)適宜區(qū)。筆者等[19-24]曾對南平煙區(qū)植煙土壤主要理化性狀進行了研究。本研究通過聚類分析，對南平煙區(qū)植煙土壤進行綜合評價，以期為烤煙平衡施肥進行分類指導(dǎo)和制定烤煙專用肥配方提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 土樣采集

以總體均勻、個體隨機為原則，2008年12月—2009年1月在南平煙區(qū)所轄10個縣（市、區(qū)）的118個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道）采集代表性土樣1101份，采樣點基本均勻分布且密集于烤煙種植常用地塊（種煙村不少于 1份土樣）。采樣按常年種煙面積20 hm2左右取1份。每份土樣在烤煙前茬作物收獲后、起壟施肥前用GPS定位，隨機采集5～10個0～20 cm的等量耕層土壤，用四分法留取2 kg土壤樣品，風干、過篩后供測定。

1.2 測定方法

土壤主要理化指標由福建農(nóng)林大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院測定，測定項目和方法見表 1。各方法的具體內(nèi)容見文獻[25]。

表1 土壤樣品測定方法Table1 Test methods of soil samples

1.3 土壤主要理化指標分級標準

本研究根據(jù)前人研究結(jié)果[26-33]和專家意見，結(jié)合南平烤煙生產(chǎn)實際，全面權(quán)衡煙葉產(chǎn)量、質(zhì)量與土壤理化指標的關(guān)系，以煙葉優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)為目標、土壤養(yǎng)分生物有效性為核心，構(gòu)建南平煙區(qū)植煙土壤主要理化指標分級評價標準（表2），用于評價其適宜狀況。

表2 土壤主要特性分級標準Table2 Classification criteria of soil properties

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用DPS v3.01軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié) 果

2.1 土壤主要理化指標

南平煙區(qū)植煙土壤主要理化指標狀況見表 3。各指標水平評價以表 2和文獻[26]為標準，變異強度評價參照薛正平等[34]的弱變異（CV＜10%）、中等變異（10%≤CV≤30%）和強變異（CV＞30%）三級評價法。

2.2 聚類結(jié)果

以各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道）土壤理化指標平均值原始數(shù)據(jù)經(jīng)標準化轉(zhuǎn)換后，用卡方距離、離差平方和法聚類，取聚類距離5.76，可將南平煙區(qū)植煙土壤分成5個類群（圖1）。各類群土壤主要理化指標特征及方差分析和LSD法多重比較結(jié)果表明，除速效磷分類模型差異不顯著外，土壤堿解氮和速效鉀差異達顯著水平，其他16項指標差異均達極顯著水平，說明各類群土壤物理化學(xué)性狀特征明顯，符合南平烤煙生產(chǎn)實際，對分類指導(dǎo)南平煙區(qū)科學(xué)平衡施肥具有現(xiàn)實參考意義，因此該聚類分析結(jié)果合理。具體土壤類群間土壤理化性狀差異見表 4。各土壤類群分布狀況和烤煙施肥對策見圖2和表5。

表3 南平煙區(qū)植煙土壤主要特性Table3 The statistics of soil properties

（1）土壤類群Ⅰ：包括304個土樣，分布在5個縣（市）21個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道），占17.80%，主要特征為：交換性鎂豐富，有效硼低，質(zhì)地、全氮、全磷、堿解氮、速效磷、有效硫、有效鋅和水溶性氯中等，pH、有機質(zhì)、全鉀、速效鉀、交換性鈣較低，有效鐵、錳、銅均不缺。重點施肥措施：以石灰（氧化鈣）調(diào)節(jié)土壤pH，控氮增鉀，適磷補硼。

（2）土壤類群Ⅱ：包括153個土樣，分布在2個市18個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道），占15.25%，主要特征為：交換性鎂豐富，全鉀低，質(zhì)地、全磷、速效磷、有效硫、有效鋅、有效硼和水溶性氯中等，pH、有機質(zhì)、全氮、堿解氮、速效鉀、交換性鈣較低，有效鐵、錳、銅均不缺。重點施肥措施：以石灰調(diào)節(jié)土壤pH，適氮增鉀，補磷控硫。

圖1 各鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道）植煙土壤聚類Fig.1 Dendrogram of tobacco-growing soils

表4 南平煙區(qū)各類群土壤主要理化特征差異Table4 Soil property data for each clusters

（3）土壤類群Ⅲ：包括156個土樣，分布在7個縣（市、區(qū)）19個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道），占16.10%，主要特征為：全鉀、速效鉀、有效硼低，pH、有機質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、交換性鈣和水溶性氯較低，質(zhì)地、速效磷、交換性鎂、有效硫、有效鋅中等，緩效鉀最低，有效鐵、錳、銅均不缺。重點施肥措施：交替施用石灰和白云石粉（氧化鎂）調(diào)節(jié)土壤pH，適氮磷，重施鉀，補硼氯。

（4）土壤類群Ⅳ：包括32個土樣，分布在4個縣（市、區(qū)）13個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道），占11.02%，主要特征為：全磷、交換性鎂、有效鋅豐富， pH、全鉀、速效鉀、有效硼低，質(zhì)地較高，全氮、速效磷、有效硫中等，有機質(zhì)、堿解氮、交換性鈣和水溶性氯較低，緩效鉀最高，有效鐵、錳、銅均不缺。重點施肥措施：重施石灰調(diào)節(jié)土壤pH，適氮增鉀，控磷硫，補硼氯。

（5）土壤類群Ⅴ：包括456個土樣，分布在7個縣（市、區(qū)）47個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道），占39.83%，主要特征為：交換性鎂豐富，有效硼低，質(zhì)地、有機質(zhì)、全氮、全磷、速效磷、有效硫、有效鋅中等，pH、全鉀、堿解氮、速效鉀、交換性鈣和水溶性氯較低，有效鐵、錳、銅均不缺。重點施肥措施：以石灰調(diào)節(jié)土壤pH，適氮控磷增鉀，補硼氯。

3 小 結(jié)

圖2 南平煙區(qū)植煙土壤聚類分布圖Fig.2 Custering distribution map of tobacco-growing soils

表5 南平煙區(qū)各土壤類群分布與施肥對策Table5 The distribution and fertilization solution in different clusters

南平煙區(qū)植煙土壤偏酸，pH平均為 5.14；質(zhì)地幾乎為壤土，土壤＜0.01 mm黏粒含量比例平均為42.15%；交換性鎂、有效鐵、有效錳、有效銅含量豐富，平均為73.23 mg/kg、72.89 mg/kg、25.60 mg/kg、3.04 mg/kg；有機質(zhì)、全氮、全磷、速效磷、有效硫、有效鋅含量中等，平均為24.57 g/kg、1.58 g/kg、0.58 g/kg、26.88 mg/kg、36.98 mg/kg、2.51 mg/kg；堿解氮、速效鉀、交換性鈣、水溶性氯含量較低，平均為144.61 mg/kg、85.83 mg/kg、507.42 mg/kg、20.05 mg/kg；全鉀、有效硼含量低，平均為14.85g/kg、0.26 mg/kg。土壤pH變異最小（CV為7.71%），屬弱變異；土壤質(zhì)地、有機質(zhì)、全氮、全鉀、堿解氮、有效鐵的變異系數(shù)均在 10%～30%之間，屬變異中等；其余 13項土壤養(yǎng)分均屬強變異，其中速效磷、水溶性氯、有效硼的變異系數(shù)分別達到80.30%、77.90%和75.87%。

通過聚類分析，可將南平煙區(qū)植煙土壤分成 5個類群：（1）土壤類群Ⅰ分布在5個縣（市）21個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道），占17.80%，應(yīng)施用石灰調(diào)節(jié)土壤pH，烤煙施肥實行“控氮增鉀，適磷補硼”；（2）土壤類群Ⅱ分布在2個市18個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道），占15.25%，應(yīng)施用石灰調(diào)節(jié)土壤pH，烤煙施肥實行“適氮增鉀，補磷控硫”；（3）土壤類群Ⅲ分布在 7個縣（市、區(qū)）19個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道），占16.10%，應(yīng)交替施用石灰和白云石粉調(diào)節(jié)土壤 pH，烤煙施肥實行“適氮磷，重施鉀，補硼氯”；（4）土壤類群Ⅳ分布在4個縣（市、區(qū)）13個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道），占11.02%，應(yīng)重施石灰調(diào)節(jié)土壤pH，烤煙施肥實行“適氮增鉀，控磷硫，補硼氯”；（5）土壤類群Ⅴ分布在7個縣（市、區(qū)）47個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、街道），占39.83%，應(yīng)施用石灰調(diào)節(jié)土壤pH，烤煙施肥實行“適氮控磷增鉀，補硼氯”。

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