馮繁文，王宇奎，陳高航，蘇仕藝，鄒 勇，何 澎

（1. 湖北省煙草公司恩施州公司，湖北 恩施 445000；2. 湖北省巴東縣土壤肥料工作站，湖北 巴東 444300；3. 深圳煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，廣東 深圳 518109）

巴東植煙土壤中微量元素分布特點(diǎn)及現(xiàn)狀分析

馮繁文1，王宇奎1，陳高航1，蘇仕藝2，鄒 勇3，何 澎3

（1. 湖北省煙草公司恩施州公司，湖北 恩施 445000；2. 湖北省巴東縣土壤肥料工作站，湖北 巴東 444300；3. 深圳煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，廣東 深圳 518109）

為全面了解巴東煙區(qū)土壤中微量元素含量狀況，采集和分析巴東縣巴東基本煙田192個(gè)耕層土樣，研究土壤中微量元素的分布特點(diǎn)及現(xiàn)狀分析。結(jié)果表明：（1）巴東有近90%煙區(qū)土壤有效態(tài)硫、銅含量適宜煙葉種植，56%～58%煙區(qū)有效態(tài)鋅、硼含量適宜，僅20%煙區(qū)土壤有效態(tài)硅含量適宜，有效態(tài)硼近100%煙區(qū)處于缺乏狀態(tài)；（2）不同海拔有效態(tài)硫、錳、銅、鋅、硼和硅含量平均值處于最適范圍，低海拔煙區(qū)（＜800 m）和高海拔煙區(qū)（＞1 400 m）有效態(tài)硫含量最高，海拔（800～1 200 m）有效態(tài)錳、鋅、硼、硅含量最高；（3）有效態(tài)硼、硅變異系數(shù)較低，有效態(tài)硫、錳、銅、鋅變異系數(shù)均高于75%，有效態(tài)錳變異系數(shù)為111.48%。

植煙土壤；中量元素；微量元素；分布特點(diǎn)；現(xiàn)狀分析

煙株的生長發(fā)育需要全面、平衡的營養(yǎng)，才能獲得產(chǎn)質(zhì)俱佳的煙葉，中微量元素也是煙草生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素，在煙株生長發(fā)育過程中起著不可替代的作用。目前有較多研究者報(bào)道中微量元素對(duì)煙株生理生長、煙葉產(chǎn)質(zhì)量[1-2]和提高煙葉香氣質(zhì)量[3-4]等方面有十分重要的作用，主要表現(xiàn)在促進(jìn)煙株生長發(fā)育、影響煙株生理代謝[5]、提高煙葉內(nèi)在質(zhì)量[6-8]，增強(qiáng)對(duì)病害的抵抗力[9-10]，提高煙葉經(jīng)濟(jì)性狀[7,11-12]等方面。因此，對(duì)植煙土壤中微量元素含量適宜性評(píng)價(jià)是十分重要的，進(jìn)而提出科學(xué)的施肥策略，達(dá)到煙葉優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目的。

目前巴東年煙葉種植面積約0.37萬hm2，年產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉約6 500 t，煙葉原料主要供應(yīng)深圳煙草工業(yè)有限責(zé)任公司。巴東煙區(qū)所產(chǎn)煙葉內(nèi)在化學(xué)成分協(xié)調(diào)，香氣風(fēng)格特色突出，是典型的淡雅香型特色優(yōu)質(zhì)煙的主要產(chǎn)區(qū)之一。筆者擬對(duì)巴東產(chǎn)區(qū)植煙土壤硫、錳、銅、鋅、硼、硅等中微量元素的有效態(tài)含量進(jìn)行測(cè)定，旨在探討巴東植煙區(qū)土壤肥力特征和豐缺狀況，以提出針對(duì)性的施肥策略，更好地管理和培肥土壤，提高本地?zé)熑~品質(zhì)，為當(dāng)?shù)責(zé)煵莓a(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)方法

1.1.1土壤樣品采集2015年10～11月，煙葉采摘結(jié)束后1個(gè)月，在巴東烤煙標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)區(qū)域采集大田土壤樣品。供試煙田種植烤煙品種為“云煙87”。利用GPS定位儀，詳細(xì)記載不同取樣點(diǎn)的地點(diǎn)、海拔高度、土壤類型，在具有代表性的基本煙田按照五點(diǎn)取樣法和“S”型取樣法，用竹制工具采集0～30 cm土層的土樣，剔除雜物，混勻后，避光條件下在白紙上風(fēng)干，按照四分法取1 kg，編號(hào)登記，送往巴東縣農(nóng)業(yè)局土壤肥料工作站進(jìn)行化學(xué)成分測(cè)定。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用瑪瑙球磨機(jī)處理，過20目尼龍篩，備用測(cè)定土壤中的中微量元素含量。

1.1.2土壤指標(biāo)測(cè)定方法根據(jù)調(diào)查目的和土壤對(duì)煙株生長發(fā)育的影響，主要測(cè)定了土壤的中微量元素含量，分別為有效態(tài)硫、錳、銅、鋅、硼、硅。其測(cè)定方法如下：有效態(tài)錳、銅、鋅采用DTPA-原子吸收分光光度法[13]；有效態(tài)硼采用沸水浸提-姜黃素比色法[13]；有效態(tài)硫采用1 mol/L醋酸銨（pH=4.0）浸提-EDTA原子吸收分光光度法[13]；有效態(tài)硅采用檸檬酸提取—鉬藍(lán)比色法測(cè)定[14]。

1.2 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與方法

巴東植煙土壤微量元素現(xiàn)狀評(píng)價(jià)以全國和湖北煙區(qū)土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)體系為基礎(chǔ)，根據(jù)湖北省煙區(qū)土壤肥力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)中植煙土壤的微量元素狀況[15]，確定普查的土壤有效態(tài)微量元素含量豐缺水平指標(biāo)見表1。

土壤肥力評(píng)價(jià)方法參考全國第二次土壤普查肥力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（《鄂西土壤》，1985）和湖北省煙區(qū)土壤肥力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（《湖北省植煙土壤肥力狀況評(píng)價(jià)及區(qū)域性煙草專用肥開發(fā)與應(yīng)用研究》，2005）。

表1 土壤肥力分級(jí)指標(biāo)

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，利用軟件Microsoft Excel 2007和SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤有效態(tài)硫含量及現(xiàn)狀分析

根據(jù)表1土壤肥力分級(jí)指標(biāo)分析，巴東煙區(qū)土壤有效態(tài)硫含量均值為22.79 mg/kg，其含量低于10.0 mg/kg為缺乏，范圍10.0～16.0 mg/kg為適中，高于16.0 mg/kg為豐富。統(tǒng)計(jì)分析基地單元煙區(qū)192個(gè)土樣，結(jié)果見表2。從有效態(tài)硫含量水平分部情況看，7.81%的煙區(qū)缺乏有效態(tài)硫，38.54%的煙區(qū)有效態(tài)硫含量適中，53.65%的煙區(qū)有效態(tài)硫含量豐富。從垂直分布情況分析，不同海拔有效態(tài)硫含量均值高于16.0 mg/kg，海拔1 400 m以上有效態(tài)硫含量最高，低于800 m含量其次。以上表明巴東煙區(qū)含有豐富的有效態(tài)硫，適宜煙葉的種植，不必大面積增施硫肥，只需針對(duì)有效態(tài)硫缺乏區(qū)施用硫肥。從變異系數(shù)分析，巴東縣有效態(tài)硫含量的變異系數(shù)超過75%，屬強(qiáng)變異性，這說明巴東煙區(qū)有效態(tài)硫含量分布范圍較廣。

2.2 土壤有效態(tài)錳含量及現(xiàn)狀分析

根據(jù)表1可知，巴東煙區(qū)土壤有效態(tài)錳含量均值為17.06 mg/kg，低于5.0 mg/kg為極缺，范圍5.0～30.0 mg/kg為適中，高于30.0 mg/kg為豐富。分析基地單元192個(gè)土樣，由表3可知土壤有效態(tài)含量分布情況，25.0%植煙土壤缺乏有效態(tài)錳，56.25%土壤有效態(tài)錳含量適宜，18.75%土壤有效態(tài)錳含量豐富。從垂直分布分析，不同海拔有效態(tài)錳含量均處于10.0～30.0 mg/kg，其中1 000～1 200 m海拔煙區(qū)有效態(tài)錳含量最高。以上分析表明，巴東75%煙區(qū)有效態(tài)錳含量適中，適宜煙葉種植，針對(duì)25%缺乏煙區(qū)應(yīng)增施一定量錳肥。從變異系數(shù)來看，土壤有效態(tài)錳總體平均含量的變異系數(shù)為111.48%，屬強(qiáng)變異性。

2.3 土壤有效態(tài)銅含量及現(xiàn)狀分析

銅雖是植物生長必需的微量元素，但銅在一定程度上影響植物的正常生長，含量過多對(duì)煙葉造成毒害，含量過低可以減緩煙株的生長期[16]。根據(jù)表1土壤肥力分級(jí)指標(biāo)，巴東煙區(qū)土壤有效態(tài)銅含量平均值為1.40 mg/kg。含量低于0.2 mg/kg為缺乏，范圍0.2～1.8 mg/kg為適中，高于1.8 mg/kg為豐富。統(tǒng)計(jì)分析基地單元192個(gè)土樣見表4，0.52%煙區(qū)土壤缺乏有效態(tài)銅，78.65%煙區(qū)含量適宜，21.83%煙區(qū)含量較豐富。從垂直分布分析，不同海拔煙區(qū)有效態(tài)銅平均值介于1.0～1.8 mg/kg范圍，適宜煙葉種植，且不同海拔有效態(tài)銅平均值差異不明顯。這說明巴東煙區(qū)含有豐富的有效態(tài)銅，不需增施銅肥。從變異系數(shù)分析，巴東煙區(qū)有效態(tài)銅含量變異系數(shù)為76.34%，屬強(qiáng)變異性。

表2 巴東植煙土壤有效態(tài)硫含量

2.4 土壤有效態(tài)鋅含量及現(xiàn)狀分析

鋅是煙葉生長發(fā)育不可缺少的微量營養(yǎng)元素之一，影響烤煙干物質(zhì)積累、產(chǎn)量與品質(zhì)的形成[17]。根據(jù)表1土壤肥力分級(jí)指標(biāo)，巴東煙區(qū)土壤有效態(tài)鋅平均含量為1.37 mg/kg，低于1.0 mg/kg為缺乏，范圍1.0～4.0 mg/kg為適中，適宜煙葉種植，高于4.0 mg/kg為豐富。統(tǒng)計(jì)分析基地單元192個(gè)土樣，由表5可知，10.42%煙區(qū)有效態(tài)鋅含量屬極缺乏區(qū)，29.69%煙區(qū)屬缺乏區(qū)，57.81%煙區(qū)屬適宜區(qū)，2.08%煙區(qū)屬豐富區(qū)。從垂直分布分析，不同海拔煙區(qū)有效態(tài)鋅平均值處于1.0～1.5 mg/kg，適宜煙葉的種植生長，其中800～1 000 m海拔土壤有效態(tài)鋅含量最高，但該海拔煙區(qū)鋅含量變異系數(shù)最高，為強(qiáng)變異性。通過以上分析可知，不同海拔煙區(qū)鋅含量較適宜且差異不明顯，但水平方向該基地單元有40.11%煙區(qū)缺乏微量元素鋅，這說明分析養(yǎng)分豐缺狀況不能從單一的方向分析，綜合分析土壤有效態(tài)鋅含量的分布情況。

2.5 土壤有效態(tài)硼含量及現(xiàn)狀分析

有研究表明，硼對(duì)煙草產(chǎn)質(zhì)量有一定的影響，對(duì)煙葉產(chǎn)量、上等煙率、均價(jià)等指標(biāo)均有明顯的提高[18-19]，煙葉中硼含量對(duì)煙葉香氣質(zhì)、香氣量也有一定的影響[20]。根據(jù)表1可知，巴東煙區(qū)土壤有效態(tài)硼平均含量為0.19 mg/kg，含量低于0.25 mg/kg為缺乏區(qū)，范圍0.25～1.0 mg/kg較適宜，高于1.0 mg/kg為豐富。統(tǒng)計(jì)分析基地單元192個(gè)土樣數(shù)據(jù)見表6，70.83%煙區(qū)有效態(tài)鋅含量屬極缺乏區(qū)；28.65%的煙區(qū)屬缺乏區(qū)；僅有0.52%煙區(qū)適中，適宜煙葉的種植與生長。從垂直分布分析，不同海拔土壤有效態(tài)硼含量均低于0.25 mg/kg，不適宜煙葉種植，其中低于800 m海拔土壤有效態(tài)硼含量最低。通過分析可知，巴東有99.48%煙區(qū)土壤缺乏有效態(tài)硼，不同海拔有效態(tài)硼含量均處于缺乏區(qū)，針對(duì)該基地單元煙區(qū)應(yīng)重視硼肥的施用，以期提高煙葉的產(chǎn)質(zhì)量、香氣質(zhì)和香氣量。

表3 巴東植煙土壤有效態(tài)錳含量

表4 巴東植煙土壤有效態(tài)銅含量

表5 巴東植煙土壤有效態(tài)鋅含量

2.6 土壤有效態(tài)硅含量及現(xiàn)狀分析

有研究表明[10]，硅肥可增強(qiáng)煙株對(duì)炭疽病、氣候性斑點(diǎn)病的抵抗力，降低該病害的病情指數(shù)，從而提高中上等煙的比例。根據(jù)表1土壤肥力分級(jí)指標(biāo)，巴東煙區(qū)土壤有效態(tài)硅含量平均值為408.93 mg/kg，含量低于200 mg/kg為缺乏區(qū)；范圍200～500 mg/kg為中等，較為適宜煙葉種植；高于500 mg/kg較為豐富。統(tǒng)計(jì)分析基地單元192個(gè)土樣數(shù)據(jù)見表7，22.92%煙區(qū)屬極缺乏區(qū)；18.23%煙區(qū)屬缺乏區(qū)；20.83%的煙區(qū)屬中等；38.02%煙區(qū)屬較豐富區(qū)域。從垂直分布來看，不同海拔土壤有效態(tài)硅含量均高于300 mg/kg，滿足煙葉對(duì)硅含量的需求，其中800～1 000 m和1 200～1 400 m海拔土壤有效態(tài)硅含量最高，均處于硅含量豐富范圍。由以上分析可知，水平方向巴東煙區(qū)僅有58.85%煙區(qū)微量元素硅滿足煙葉種植的需求，垂直方向來看不同海拔硅含量均適宜，針對(duì)微量元素硅缺乏煙區(qū)應(yīng)重視硅肥的施用，以期提高煙葉抗病能力。

表6 巴東植煙土壤有效態(tài)硼含量

表7 巴東植煙土壤有效態(tài)硅含量

3 結(jié) 論

有研究表明[21-22]，煙葉中微量元素與其相對(duì)應(yīng)的土壤內(nèi)中微量元素均呈極顯著正相關(guān)，且直接作用系數(shù)最大，這說明土壤中含有的中微量元素對(duì)煙葉內(nèi)相對(duì)應(yīng)的元素起主要作用。筆者對(duì)巴東煙葉種植基地單元煙區(qū)土壤中微量元素分析結(jié)果表明：

（1） 巴東有近90%煙區(qū)土壤中微量元素有效態(tài)硫、銅含量適宜煙葉種植。有56%～58%煙區(qū)的有效態(tài)鋅、錳含量最適宜煙葉種植，其中僅有20%煙區(qū)土壤有效態(tài)硅含量最適宜，但仍有20%～40%煙區(qū)有效態(tài)鋅、錳、硅含量較匱乏。微量元素有效態(tài)硼含量嚴(yán)重匱乏，有近100%煙區(qū)處于缺乏狀態(tài)，因此該煙區(qū)應(yīng)嚴(yán)格重視施用硼肥，可以施用含有5‰硼砂的烤煙專用復(fù)合肥[23]。

（2）巴東煙區(qū)不同海拔不同中微量元素的有效態(tài)含量平均值均處于最適范圍，有利于優(yōu)質(zhì)煙葉的種植，其中低海拔煙區(qū)（＜800 m）和高海拔煙區(qū)（＞1 400 m)有效態(tài)硫含量最高，海拔（800～1 200 m）有效態(tài)錳、鋅、硼、硅含量最高。

（3）從土壤微量元素的變異程度來看，巴東煙區(qū)有效態(tài)硼、硅變異系數(shù)較低。有效態(tài)硫、錳、銅、鋅變異系數(shù)均高于75%，其中有效態(tài)錳變異系數(shù)為111.48%，均屬于強(qiáng)變異性，導(dǎo)致其發(fā)生變化的原因主要與巴東縣的特殊地質(zhì)地貌有關(guān)，同時(shí)也與該元素本身的含量、化學(xué)性質(zhì)以及土壤中的化學(xué)行為及肥料施用狀況、耕作等田間管理措施有關(guān)。

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Distribution Characteristics and Current Situation Analysis of Trace Elements in Tobacco Growing Soil in Badong

FENG Fan-wen1，WANG Yu-kui1，CHEN Gao-hang1，SU Shi-yi2，ZOU Yong3，HE Peng3
（1. Enshi Tobacco Corporation, Enshi 444300, PRC; 2. Soil Fertilizer Workstation of Badong, Badong 444300, PRC;3. Shenzhen Tobacco Industrial Co., Ltd, Shenzhen 518109, PRC）

In order to fully understand the content of trace elements in the soil of Badong tobacco growing areas, 192 topsoil samples of basic tobacco fields in Badong County were collected and analyzed, and the distribution characteristics and status analysis of trace elements in soil were studied. The results showed that: (1) Badong has nearly 90% soil available sulfur and copper content suitable for the cultivation of tobacco, 56%-58% Zn, boron content is appropriate, only 20% of soil available silicon content is appropriate for tobacco,the available boron deficiency state in nearly 100%; (2) at different altitudes in available sulfur, manganese, copper, zinc, boron and silicon content average value in the optimal range, the low altitude areas (＜ 800 m) and high altitude areas (＞1400 m) available sulfur content was the highest, altitude (800～1 200 m) available manganese, zinc, boron and silicon are the highest content; (3) the coefficient of variation of available boron and silicon is low, the coefficient of variation of available sulfur, manganese, copper and zinc is higher than 75%, and the coefficient of variation of available Mn is 111.48%.

tobacco soil; middle elements; trace element; distribution characteristics; current situation analysis

S153.6

A

1006-060X（2017）10-0039-05

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.010.012

2017-04-16

深圳煙草工業(yè)有限責(zé)任公司科技項(xiàng)目（SZYC 20110012）

馮繁文（1985-），男，河南清豐縣人，技術(shù)員，主要從事土壤肥料與煙草營養(yǎng)研究。

（責(zé)任編輯：肖彥資）