李 珊，李啟權(quán)*，張 浩，王昌全，謝云波，李 冰，蔣欣燁

(1 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)資源學(xué)院，成都 611130；2 四川省煙草公司瀘州市公司，四川瀘州 646000)

瀘州植煙土壤有效態(tài)微量元素含量空間變異及其影響因素①

李 珊1，李啟權(quán)1*，張 浩1，王昌全1，謝云波2，李 冰1，蔣欣燁1

(1 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)資源學(xué)院，成都 611130；2 四川省煙草公司瀘州市公司，四川瀘州 646000)

基于瀘州180份植煙土壤樣品6種微量元素有效態(tài)含量數(shù)據(jù)，采用地統(tǒng)計(jì)方法分析了其空間變異特征，并利用相關(guān)分析探討了其與土壤肥力因子和地形因子之間的關(guān)系，旨在為瀘州烤煙生態(tài)適宜區(qū)規(guī)劃和微肥施用提供參考依據(jù)。結(jié)果表明，研究區(qū)土壤有效Fe、Mn、Cu、Zn、B及Mo平均含量分別為70.42、46.72、2.33、1.75、0.34和0.17 mg/kg，總體呈現(xiàn)出南高北低、東高西低的空間分布格局。有效B和Mo符合球狀模型，其余元素均符合指數(shù)模型；6個(gè)元素塊金值與基臺(tái)值之比在25% ~ 75% 之間，具有中等強(qiáng)度的空間相關(guān)性，其空間變異受結(jié)構(gòu)性因素和隨機(jī)性因素共同影響。相關(guān)性分析表明，土壤有效態(tài)微量元素與全鉀之間無相關(guān)性，與有機(jī)質(zhì)、氮素、磷素及速效鉀總體呈正相關(guān)；坡度和坡向與土壤有效態(tài)微量元素含量之間無相關(guān)性，海拔與有效Mn、Cu及Mo呈顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系。肥力因子對(duì)研究區(qū)土壤有效態(tài)微量元素含量空間變異的影響強(qiáng)于地形因子。

微量元素；植煙土壤；空間變異；影響因素；瀘州

土壤Fe、Mn、Cu、Zn、B及Mo等微量元素的有效態(tài)含量是影響烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因子[1–2]。對(duì)成土母質(zhì)和地形復(fù)雜的山區(qū)而言，土壤微量元素含量具有較高的空間異質(zhì)性[3–5]。準(zhǔn)確掌握植煙區(qū)土壤微量元素含量空間變異特征和其影響因素，對(duì)科學(xué)制定烤煙生態(tài)適宜區(qū)規(guī)劃和精準(zhǔn)施肥具有重要意義。

研究表明，在相同的氣候背景下成土母質(zhì)、地形因素、土壤條件以及外源輸入是導(dǎo)致植煙區(qū)土壤有效態(tài)微量元素空間異質(zhì)性的重要因素[6–9]。但這些研究多從定性的角度揭示了各因素的影響作用，在定量表達(dá)上尚顯不足。此外，不同烤煙生態(tài)適宜區(qū)土壤有效態(tài)微量元素空間變異的影響因素及其影響程度有所差異。婁翼來等[10]對(duì)昌圖縣植煙土壤 6種有效態(tài)微量元素含量空間變異的研究表明，Cu、Zn、B空間變異受結(jié)構(gòu)因素和隨機(jī)因素共同影響，F(xiàn)e、Mn、Mo則主要受隨機(jī)因素影響；但李強(qiáng)等[11]對(duì)曲靖植煙土壤的研究則表明，B的空間變異主要受隨機(jī)因子影響，其余 5 種元素則同時(shí)受結(jié)構(gòu)性因素和隨機(jī)性因素影響。王昌全等[12]對(duì)西昌植煙土壤微量元素研究發(fā)現(xiàn)，土壤有效Fe含量與有機(jī)質(zhì)之間表現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系，但有效Mn的變化與有機(jī)質(zhì)間關(guān)系較為復(fù)雜；王影影等[13]在山東典型煙區(qū)的研究則表明，土壤有效Fe和Mn含量與有機(jī)質(zhì)相關(guān)性并不顯著。

瀘州煙區(qū)位于四川南部，主要包含古藺和敘永兩個(gè)植煙區(qū)縣，是四川省重要的烤煙生產(chǎn)基地。近年來，針對(duì)這一區(qū)域土壤養(yǎng)分狀況與土壤pH及烤煙品質(zhì)的關(guān)系開展了一定研究[14–15]，但關(guān)于土壤有效態(tài)微量元素空間變異特征及其影響因素的報(bào)道相對(duì)較少。因此本文應(yīng)用地統(tǒng)計(jì)方法和GIS技術(shù)分析了瀘州煙區(qū)6種土壤有效態(tài)微量元素空間變異特征，采用相關(guān)分析探討微量元素含量與土壤肥力因子和地形因子間的相關(guān)關(guān)系，以期科學(xué)指導(dǎo)煙區(qū)施肥和制定烤煙生態(tài)適宜區(qū)規(guī)劃提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

瀘州煙區(qū)處于四川盆地南部邊緣向貴州高原過渡地帶，地理坐標(biāo)介于105°8′ ~ 106°28′E，27°39′ ~ 29°20′N(圖1B)。全區(qū)面積6 159 km2，主要包含敘永和古藺兩個(gè)典型植煙區(qū)縣 (圖1C)。區(qū)內(nèi)地勢(shì)南高北低，地形地貌以盆周中、低山為主，平均海拔1 000 m左右(圖1A)。其中，敘永縣地勢(shì)由東南向西北傾斜；古藺縣西高東低，南陡北緩。全區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候，年均氣溫17.8 ~ 18.1℃，年均降雨748.4 ~ 1 172.6 mm，日照可達(dá)1 170.3 h，無霜期232 ~ 363天。受四川盆地氣候和貴州高原氣候影響，南部山區(qū)表現(xiàn)出明顯的立體氣候特征。區(qū)內(nèi)成土母質(zhì)復(fù)雜，植煙土壤類型以侏羅系、志留系及三疊系巖石發(fā)育形成的黃壤、紫色土及水稻土為主?？緹煼N植歷史悠久，農(nóng)地利用程度高，主要包含一年一熟及兩熟2種典型熟制。全區(qū)耕地面積88 526 hm2，常年種植烤煙13 333 hm2，收購(gòu)烤煙2.5萬t。

圖1 研究區(qū)數(shù)字高程圖(A)、研究區(qū)位圖(B)以及土壤樣點(diǎn)分布圖(C)Fig. 1 Diagrams for the DEM (A), study area (B) and soil samplings sites (C)

1.2 樣品采集與分析

綜合考慮研究區(qū)地形、成土母質(zhì)、土壤類型及土地利用方式等因素，兼顧代表性與隨機(jī)取樣原則，采用多點(diǎn)混合法于2011年采集耕地表層(0 ~ 20 cm)土壤樣品共180份(圖1C和表1)。其中，古藺88份，敘永92份。利用手持GPS記錄采樣點(diǎn)經(jīng)緯度和海拔，并詳細(xì)記錄土壤類型、地形以及土地利用情況等環(huán)境信息。土壤樣品帶回實(shí)驗(yàn)室，挑出動(dòng)植物殘?bào)w和碎屑，經(jīng)自然風(fēng)干后碾磨過篩，用于測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)，全氮，全磷，全鉀，pH，有效態(tài) Fe、Mn、Cu、Zn、B及Mo，各指標(biāo)的測(cè)定方法見參考文獻(xiàn)[16—17]。

表1 土壤采樣點(diǎn)背景Table 1 Background informations of soil sampling sites

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析方法

1.3.1 地統(tǒng)計(jì)分析 用地統(tǒng)計(jì)方法分析研究區(qū) 6種土壤有效態(tài)微量元素的空間變異特征。該方法首先通過半方差分析結(jié)果揭示變量的空間結(jié)構(gòu)特征，再在ArcGIS10.2軟件中利用普通克里格法進(jìn)行空間插值，得到研究區(qū)土壤有效態(tài)微量元素的空間分布趨勢(shì)圖。半方差分析參數(shù)中，變程A反映了變量的空間自相關(guān)范圍，塊金值與基臺(tái)值之比(C0/(C0+C))則揭示了變量的空間自相關(guān)程度。如果C0/(C0+C)<25%，說明該變量具有強(qiáng)烈的空間自相關(guān)性，主要受結(jié)構(gòu)性因素影響；如果比值在25% ~ 75%，說明該變量具有中等強(qiáng)度的空間自相關(guān)性，受結(jié)構(gòu)因素和隨機(jī)因素共同影響；如果比值 >75%，則說明該變量空間自相關(guān)性較弱，主要受隨機(jī)因素影響。其中，結(jié)構(gòu)性因素主要是指成土過程中的氣候、母質(zhì)和地形因子，以及土壤形成后的土壤類型等自然因素；隨機(jī)性因素則是指耕作、施肥及種植制度等各種人為活動(dòng)因素[18]。

1.3.2 影響因素分析 根據(jù)研究區(qū)實(shí)際情況選擇土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀及pH作為肥力因子，選擇坡度、坡向及海拔作為地形因子，用于影響因素分析。各影響因素的統(tǒng)計(jì)特征見表2。研究區(qū)主要土壤肥力因子中除全磷和有效磷含量偏低外，其余6個(gè)指標(biāo)平均含量均處于烤煙適宜生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)水平內(nèi)，為優(yōu)質(zhì)烤煙栽培創(chuàng)造了良好的土壤條件[19]。土壤pH平均值為5.87，在5.5 ~ 6.5，處于烤煙生長(zhǎng)最適pH范圍[20]。地形因子中，土壤采樣點(diǎn)的平均海拔為868.91 m，平均坡度為10.26°，平均坡向?yàn)?168.39°，說明瀘州煙區(qū)植煙區(qū)域總體上分布在低山南向緩坡處，為烤煙種植創(chuàng)造了優(yōu)厚的水熱和耕作條件。

表2 土壤肥力因子和地形因子的描述性統(tǒng)計(jì)特征Table 2 Descriptive statistical characteristics of fertility and topgraphic factors for soil available microelement contents

數(shù)據(jù)分析過程中，采用相關(guān)系數(shù)描述土壤有效態(tài)微量元素之間及其與主要養(yǎng)分因子和地形因子間的相關(guān)關(guān)系變化。地形因子中的坡度和坡向利用研究區(qū)90 m分辨率DEM圖提取生成。由于地統(tǒng)計(jì)分析要求因變量(土壤有效態(tài)微量元素)符合正態(tài)分布，故先對(duì)研究區(qū) 6種土壤有效態(tài)微量元素含量進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，將不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換，以滿足數(shù)據(jù)分析要求[21]。

1.3.3 軟件平臺(tái) 常規(guī)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析、相關(guān)性分析以及數(shù)據(jù)正態(tài)性檢驗(yàn)均在SPSS19.0軟件中完成。使用GS+7.0軟件進(jìn)行半方差分析。利用ArcGIS10.2軟件提取地形因素，并繪制研究區(qū)土壤采樣點(diǎn)分布圖和6種土壤有效態(tài)微量元素空間分布趨勢(shì)圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤有效態(tài)微量元素統(tǒng)計(jì)特征

參照相關(guān)植煙土壤有效態(tài)微量元素含量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(表3)[22]，結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表4)可以看出，瀘州煙區(qū)土壤有效Fe和Mn含量豐富，平均含量均達(dá)到極豐富水平。其次是有效Cu、Zn及Mo，平均含量均達(dá)到豐富水平。有效B平均含量為0.34 mg/kg，處于中等水平。從變異性來看，6種土壤有效態(tài)微量元素含量均屬于中等強(qiáng)度的變異，說明6個(gè)指標(biāo)含量分布不均，具有較高的空間異質(zhì)性。數(shù)據(jù)正態(tài)性檢驗(yàn)結(jié)果表明，有效Zn和B符合正態(tài)分布，有效Fe、Mn、Cu及Mo符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布。

表3 土壤有效態(tài)微量元素含量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(mg/kg)Table 3 The evaluation criteria of soil microelement contents

從不同植煙區(qū)縣來看，除有效Zn外，古藺縣土壤有效態(tài)微量元素含量總體上高于敘永縣，也高于全區(qū)的平均水平。其中，古藺縣有效Fe、Mn及Mo平均含量分別高出敘永縣42.21%、40.62% 和38.10%。有效Cu和 B平均含量在兩個(gè)區(qū)縣間差異并不明顯。從變異系數(shù)來看，6個(gè)指標(biāo)在古藺縣的變異系數(shù)總體上要高于敘永縣，說明古藺縣土壤有效態(tài)微量元素含量的變異程度總體上強(qiáng)于敘永縣。

表4 研究區(qū)6種土壤有效態(tài)微量元素含量統(tǒng)計(jì)特征(mg/kg)Table 4 Descriptive statistical characteristics of soil available microelement contents in study area

2.2 空間分析

常規(guī)數(shù)理統(tǒng)計(jì)只能粗略概括研究區(qū)土壤有效態(tài)微量元素含量變化的整體趨勢(shì)，不能較好地揭示其空間分布的隨機(jī)性與結(jié)構(gòu)性、獨(dú)立性與相關(guān)性。因此，進(jìn)一步采用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析其空間結(jié)構(gòu)特征和分布趨勢(shì)。

2.2.1 空間結(jié)構(gòu)特征 根據(jù)模型的擬合決定系數(shù)(R2)最大、殘差(RSS)最小確定最優(yōu)插值理論模型和參數(shù)(表5、圖2)。結(jié)果表明，研究區(qū)土壤有效Fe、Mn、 Cu和Zn均符合指數(shù)模型，有效B和Mo符合球狀模型。從模型的擬合決定系數(shù)來看，以有效Mn的擬合決定系數(shù)最高，R2在0.90以上，能較好刻畫研究區(qū)土壤有效Mn的空間結(jié)構(gòu)特征。從塊金值與基臺(tái)值之比 (C0/(C0+C)) 來看，6個(gè)指標(biāo)塊金值與基臺(tái)值之比均在25% ~ 75%，說明研究區(qū)土壤有效態(tài)微量元素含量均具有中等強(qiáng)度的空間相關(guān)性，其空間變異受結(jié)構(gòu)性因素和隨機(jī)性因素共同影響。

表5 土壤有效態(tài)微量元素半方差函數(shù)及其擬合參數(shù)Table 5 Theoretical semi-variogram model and corresponding parameters of soil available microelement contents

2.2.2 空間分布趨勢(shì) 根據(jù)半方差分析結(jié)果參數(shù)，利用普通克里格法在ArcGIS軟件的地統(tǒng)計(jì)模塊中插值，繪制研究區(qū)土壤有效態(tài)微量元素含量空間分布趨勢(shì)圖 (圖3)?？梢钥闯?，研究區(qū)6種土壤有效態(tài)微量元素含量總體上呈現(xiàn)出南高北低的空間分布格局。其中，有效Zn含量高值區(qū)主要呈面狀或斑塊狀分布在研究區(qū)西部的敘永縣，呈帶狀分布在東部古藺縣的東南區(qū)域有效 B含量主要處于0.3 ~ 0.6 mg/kg；有效Fe、Mn、Cu及Mo含量高值區(qū)則集中分布在研究區(qū)東部的古藺縣，形成了東高西低的空間分布趨勢(shì)，與數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果基本一致(表3)。

圖2 土壤有效態(tài)微量元素半方差函數(shù)圖Fig. 2 Semi-variogram diagrams for soil available microelement contents

2.3 微量元素與肥力因子和地形因子的相關(guān)性

土壤肥力因子間的交互作用是影響土壤理化性狀的重要因素，從而對(duì)微量元素有效形態(tài)的轉(zhuǎn)化具有重要作用[13]。由表6可知，肥力因子中土壤有機(jī)質(zhì)、全氮及堿解氮與微量元素含量的相關(guān)性總體上具有相似性。其中，有效Cu含量與這3個(gè)肥力因子的相關(guān)關(guān)系達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。除有效 Fe外，全磷和有效磷與其余5個(gè)指標(biāo)均表現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。除有效Zn與速效鉀呈極顯著正相關(guān)外 (P<0.01)，土壤全鉀和速效鉀與有效態(tài)微量元素的相關(guān)性并不顯著。除有效Cu外，其余5個(gè)指標(biāo)與土壤pH均表現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系，pH越低微量元素的有效性越高。其中，有效Fe和Zn含量與pH的相關(guān)關(guān)系達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，表明這2個(gè)指標(biāo)對(duì)土壤酸堿性的敏感程度要高于其余微量元素。

地形因子通過影響水熱資源的再分布進(jìn)而控制著土壤微量元素的分布、遷移及有效養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，同時(shí)也是限制農(nóng)業(yè)耕作條件的重要因素。地形因子中的坡度和坡向與土壤有效態(tài)微量元素含量間的相關(guān)性并不顯著；而海拔與有效Mn、Cu及Mo含量表現(xiàn)出顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系?？梢钥闯觯柿σ蜃訉?duì)研究區(qū)土壤有效態(tài)微量元素含量的影響作用強(qiáng)于地形因子。

3 討論

圖3 研究區(qū)土壤有效態(tài)微量元素含量(mg/kg)空間分布趨勢(shì)圖Fig. 3 Spatial distribution diagrams for soil available microelement contents in study area

表6 研究區(qū)土壤有效態(tài)微量元素含量與影響因子間的相關(guān)性Table 6 The correlations between soil available microelement contents and influencing factors in study area

成土母質(zhì)對(duì)土壤微量元素的初始含量起著決定性作用，而成土過程、成土條件及外源輸入等復(fù)雜的自然和人為過程是影響微量元素空間分布、元素遷移及有效養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的重要因素[7,23]。川南瀘州煙區(qū)土壤有效態(tài)微量元素平均含量豐富，總體上處于中等以上水平，和同一區(qū)域其他學(xué)者的研究結(jié)果[14]基本一致，這與研究區(qū)各系河湖相沉積母質(zhì)發(fā)育形成的土壤中微量元素初始含量較高有關(guān)(表7)。根據(jù)第二次土壤普查資料[24]，瀘州市土壤有效Fe、Mn、Cu、Zn及B平均含量分別為89.42、39.83、1.81、1.88及0.092 mg/kg，土壤有效Mn和B含量較第二次土壤普查顯著提高，說明近30年來更加精細(xì)的田間管理改善了土壤養(yǎng)分狀況?？臻g分布上，土壤有效態(tài)微量元素總體上呈現(xiàn)出南高北低、東高西低的空間分布格局。一方面與研究區(qū)成土母質(zhì)分布有關(guān)，西北部主要分布著白堊系的夾關(guān)組砂、頁(yè)巖風(fēng)化物，水分滲透快，淋溶強(qiáng)；東南部主要分布著二疊系、奧陶系和寒武系的石灰?guī)r或白云質(zhì)灰?guī)r風(fēng)化物以及志留系的砂頁(yè)巖夾石灰?guī)r風(fēng)化物，土壤有效態(tài)微量元素含量較高(表 7)。另一方面是因?yàn)檠芯繀^(qū)地勢(shì)南陡北緩、東高西低。在海拔較低、坡度較緩的地區(qū)，土地利用程度大、耕地復(fù)種指數(shù)高，熟制多以一年兩熟為主，導(dǎo)致作物對(duì)土壤養(yǎng)分的攝取量大于海拔較高、坡度較大的山區(qū)，從而形成了研究區(qū)土壤有效態(tài)微量元素含量東南高、西北低的空間分布格局。

表7 不同成土母質(zhì)土壤有效態(tài)微量元素含量(mg/kg)Table 7 Soil available microelement contents of different soil parent materials in study area

本研究中土壤有效態(tài)微量元素含量與坡度和坡向間相關(guān)關(guān)系并不顯著，這與武婕等[25]研究的結(jié)果類似。這是因?yàn)闊煵菔窍矞刈魑?，?duì)熱量條件要求較高，煙田多位于水熱條件較好的南向緩坡，這削弱了坡度和坡向與植煙土壤有效態(tài)微量元素含量間的相關(guān)性，從而導(dǎo)致地形因素對(duì)微量元素空間變異性的影響作用弱于土壤肥力因子。一般情況下，土壤有效態(tài)微量元素含量與有機(jī)質(zhì)呈正相關(guān)，與 pH 呈負(fù)相關(guān)[11,13]。這是因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)在分解礦化過程中產(chǎn)生有機(jī)酸，增強(qiáng)了土壤微量元素的溶解性，從而增加了土壤中有效態(tài)微量元素含量[13,26]；而 pH 是影響土壤微量元素溶解性的重要因素。本研究中，有機(jī)質(zhì)與土壤有效態(tài)微量元素呈正相關(guān)，這與他人研究結(jié)果[11]基本一致；土壤 pH 與有效 Cu 含量表現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系，與其他學(xué)者的研究結(jié)果[13]有所差異。這可能是由研究區(qū)的耕作施肥方式、田間管理水平以及其他復(fù)雜的自然和人為因素引起的。土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化與氮素循環(huán)及磷素轉(zhuǎn)化密切，使得三者與研究區(qū)土壤有效態(tài)微量元素含量的相關(guān)性總體上具有一致性[27]。本研究中，全磷與有效 Fe 含量呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與其他元素的分析結(jié)果有所差異。這是因?yàn)樵?pH 處于 4.5 ~ 6.5 范圍時(shí)，土壤中的鐵和磷易形成磷酸鐵導(dǎo)致可溶性鐵有效性降低[14]。土壤全鉀與微量元素含量間的相關(guān)性并不顯著，這可能與研究區(qū)土壤鉀素缺乏有關(guān)。

肥料投入是人為活動(dòng)影響微量元素外源輸入的重要方式。微肥的施用量及其微量元素的比例對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育及維持土壤養(yǎng)分平衡具有重要作用。瀘州煙區(qū)烤煙種植歷史悠久，不斷完善的田間管理水平改善了土壤養(yǎng)分狀況，使得研究區(qū)土壤有效B含量缺乏的狀態(tài)得到緩解。通過長(zhǎng)期實(shí)踐，瀘州煙區(qū)形成了相對(duì)成熟的微肥施肥技術(shù)，每667 m2施用煙草專用微肥5 kg。結(jié)合本研究結(jié)果，可適當(dāng)提高微肥中B元素含量比例，降低Fe和Mn元素含量比例，以平衡土壤所需微量元素，為優(yōu)質(zhì)、特色烤煙栽培提供基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

1) 川南瀘州煙區(qū)土壤有效態(tài)微量元素平均含量總體處于中等以上水平，其中有效Fe和Mn含量豐富，平均含量達(dá)到極豐富水平；有效Cu、Zn及Mo含量均達(dá)到豐富水平。土壤有效態(tài)微量元素含量呈現(xiàn)出南高北低、東高西低的空間分布格局。

2) 6種土壤有效態(tài)微量元素含量均具有中等程度的空間相關(guān)性，其空間變異受成土母質(zhì)、土壤類型及地形因素等結(jié)構(gòu)性因素和耕作、施肥及管理水平等隨機(jī)性因素共同影響。

3) 土壤肥力因子對(duì)研究區(qū)土壤有效態(tài)微量元素含量空間變異的作用強(qiáng)于地形因子。有效態(tài)微量元素與有機(jī)質(zhì)、氮素、磷素及速效鉀總體呈正相關(guān)，與pH總體呈負(fù)相關(guān)；海拔與Mn、Cu及Mo呈顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系。

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Spatial Variability of Soil Available Microelement Contents and Their Influencing Factors in Luzhou’s Tobacco Planting Area, Southwestern Sichuan

LI Shan1, LI Qiquan1*, ZHANG Hao1, WANG Changquan1, XIE Yunbo2, LI Bing1, JIANG Xinye1
(1College of Resources,Sichuan Agricultural University,Chengdu611130,China; 2Luzhou Tobacco Company of Sichuan Province,Luzhou,Sichuan646000,China)

Based on the 180 soil samples collected from Luzhou’s tobacco planting area, the spatial variability characteristics of soil available microelement contents (available Fe, Mn, Cu, Zn, B and Mo) as well as their influencing fators for instance fertility factors and topgraphic factors with correlation for ecological suitability zone planning of tobacco and microelement fertilizer apply were analyzed using by geostatistics and GIS technology. The results showed that the average contents of soil available Fe, Mn, Cu, Zn, B and Mo were 70.42, 46.72, 2.33, 1.75, 0.34 and 0.17 mg/kg, respectively, showing the spatial distribution pattern with high contents in south and east regions while low contents in north and west regions on the whole. Semi-variance analysis revealed available B and Mo fit for the spherical model while the other elements for the exponential model. The ratios of nugget to sill were between 25% and 75%, indicating the spatial varibilities of the six soil available microelements were affected by both the structural and random factors. For fertility factors, soil available microelement contents had no significant correlation with total potassium, but positively correlated with soil organic matter, nitrogen, phosphorus and available potassium and negatively correlated with pH on the whole. For topgraphic fators, slope and aspect had no significant correlation with soil available microelement contents while altitude had significant or extremely significant correlations with available Mn, Cu and Mo. In comparison, soil fertility factors played a more important role on the spatial variabilities of soil available microelement contents in the study area.

Microelement; Tobacco planting soil; Spatial variability; Influencing factors; Luzhou

S151.9

10.13758/j.cnki.tr.2016.06.022

四川省教育廳科研項(xiàng)目(16ZB0048)和中國(guó)煙草總公司四川省公司科技項(xiàng)目(SCYC201402006)資助。

* 通訊作者(liqq@lreis.ac.cn)

李珊(1992—)，女，四川內(nèi)江人，碩士研究生，主要從事土壤性質(zhì)時(shí)空變化研究。E-mail: wgylishan@163.com