劉本福 王宇奎 陳高航 何澎 韓曉哲 蘇仕藝 謝大志 庹圣慧 黃晶

摘要?[目的]研究茶店子基地單元植煙土壤微量元素的含量以及分布狀況。[方法]采集64份有代表性的土壤樣本進(jìn)行測(cè)定、分析，并按照肥力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。[結(jié)果]土壤速效硼含量全部分布在極低—低，速效鋅、速效錳含量處于低—中等，速效銅含量主要分布在中—高等，速效鐵含量主要處于高—極高。海拔與土壤速效鐵呈極顯著正相關(guān)，土壤pH與土壤速效銅呈顯著負(fù)相關(guān)，與速效鐵、速效錳呈極顯著負(fù)相關(guān)。速效鋅與速效銅、速效鐵與速效錳呈極顯著正相關(guān)，速效銅與速效鐵、速效錳呈顯著正相關(guān)。[結(jié)論]針對(duì)茶店子煙區(qū)硼、鋅含量少，鐵含量過高的現(xiàn)狀，建議在生產(chǎn)上普遍補(bǔ)充硼，局部補(bǔ)充鋅、錳，嚴(yán)格控制鐵，同時(shí)，針對(duì)不同植煙土壤養(yǎng)分狀況，采用不同的烤煙專用復(fù)合肥配方。

關(guān)鍵詞?巴東;煙葉;植煙土壤;微量元素;評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)?S153.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A文章編號(hào)?0517-6611（2018）33-0114-04

近年來，隨著煙草肥料結(jié)構(gòu)的調(diào)整和不同煙區(qū)施肥水平的變化，植煙土壤的養(yǎng)分狀況也相應(yīng)發(fā)生改變。由于缺乏某種或幾種微量元素，從而嚴(yán)重影響煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)，在某些植煙區(qū)域已成為制約煙葉生產(chǎn)和煙葉質(zhì)量進(jìn)一步提高的重要因素;且隨著種植年限的延長，連作問題導(dǎo)致的營養(yǎng)失衡問題越來越突出[1]。研究表明，在微量元素缺乏的煙區(qū)土壤上合理施用微肥，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[2]。

巴東縣茶店子基地單元是國家級(jí)煙葉標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)基地單元之一，產(chǎn)區(qū)主要分布在茶店子、綠蔥坡等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，平均海拔在1 000 m左右，植煙海拔200～1 600 m，落差達(dá)1 400 m，且植煙區(qū)域主要集中于800～1 400 m，基本煙田規(guī)劃面積0.154萬hm2，煙葉產(chǎn)量在2 500 t左右。

土壤中微量元素的有效態(tài)含量在一定程度上可以說明土壤微量元素對(duì)煙株的供應(yīng)水平，為此，筆者對(duì)巴東茶店子基地單元植煙土壤的微量元素含量與分布狀況進(jìn)行測(cè)定、評(píng)價(jià)，以期為該地區(qū)的平衡施肥技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)一步提高煙葉品質(zhì)。

1?材料與方法

1.1?樣品采集

2011年10—11月，在巴東縣茶店子基地單元烤煙標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)區(qū)域采集具有代表性的耕作層土樣64個(gè)。按照5點(diǎn)取樣法和“S”型取樣法，采用土鉆鉆取，采集耕層0～20 cm處土壤，利用GPS定位儀，詳細(xì)記載不同取樣點(diǎn)的地點(diǎn)、海拔、土壤類型。剔除雜物，混合后，在避光條件下風(fēng)干，按照4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)行土壤中微量元素的測(cè)定分析。

1.2?樣品分析測(cè)定

在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用瑪瑙研磨，過20目篩，分別備用，測(cè)定土壤pH和速效態(tài)微量元素硼、鋅、銅、鐵、錳含量。土壤pH采用pH計(jì)法測(cè)定;速效鋅、速效銅、速效鐵、速效錳采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法測(cè)定;速效硼采用沸水浸提-姜黃素比色法測(cè)定[3]。

1.3?土壤肥力評(píng)價(jià)方法

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)[1]和湖北省煙區(qū)土壤肥力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[2]（表1、2）。

1.4?數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007和SPSS 16.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2?結(jié)果與分析

2.1?土壤速效態(tài)元素含量及分布

2.1.1?土壤速效硼。

微量元素硼可以增加葉綠素含量和光合強(qiáng)度，強(qiáng)化光合作用，促進(jìn)植物生殖器官的形成和發(fā)育，是影響煙草正常生長和最終產(chǎn)量、質(zhì)量的必需微量元素之一[4]。從表3可以看出，茶店子基地單元的土壤速效硼含量平均值0.19 mg/kg，變幅0.04～0.40 mg/kg，變異系數(shù)47.14%;從64個(gè)樣本看，速效硼含量極低樣本有41個(gè)，占樣本總數(shù)的64.06%，含量低的樣本23個(gè)，占樣本總數(shù)的35.94%，該地區(qū)土壤普遍缺乏微量元素硼。這可能與煙農(nóng)重視氮、磷、鉀肥，忽視使用微量元素的生產(chǎn)習(xí)慣有關(guān)，導(dǎo)致土壤中速效硼含量下降，進(jìn)而在不同程度上影響煙草的正常生長和品質(zhì)的形成[5]，建議在生產(chǎn)上補(bǔ)充硼肥。

2.1.2?土壤速效鋅。

鋅是煙草生長不可缺少的元素，施鋅肥不僅可以促進(jìn)煙草生長，而且還可以提高煙葉的香氣質(zhì)和香氣量，減少雜氣和改善余味[6]。由表4可知，該地區(qū)土壤速效鋅含量的平均值為1.02 mg/kg，變幅為0.18～4.59 mg/kg，變異系數(shù)為67.48%。土壤速效鋅含量分布在極低范圍的樣本7個(gè)，占總樣本的10.94%;分布在低范圍的樣本31個(gè)，占總樣本的48.44%;分布在中等范圍的樣本20個(gè)，占總樣本的31.25%;分布在高和極高范圍的樣本6個(gè)，占總樣本的9.37%。由此可知，該地區(qū)植煙土壤微量元素鋅含量處于中等偏下水平，分布在低和中等范圍樣本51個(gè)，占總樣本的79.69%。

2.1.3?土壤速效銅。

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[7]。由表5可知，該地區(qū)植煙土壤速效銅含量較豐富，平均值為1.16 mg/kg，變幅為0.04～7.02 mg/kg，變異系數(shù)為85.77%。速效銅含量主要分布在中—高，占總樣本的87.50%，其中在中等范圍的土壤樣本超過了50%，達(dá)60.94%;分布在極高范圍的土壤樣本7個(gè)，占總樣本的10.94%;分布在極低和低范圍的土壤樣本僅為1.56%。說明該地區(qū)土壤中銅元素含量處于中等至較高水平，可以滿足優(yōu)質(zhì)烤煙生長的需要，建議在生產(chǎn)上可以少施或不施銅肥。

2.1.4?土壤速效鐵。

鐵是形成葉綠素所必需的，缺鐵時(shí)產(chǎn)生缺綠癥，葉子呈淡黃色，甚至為白色。由表6可知，該地區(qū)土壤速效鐵含量極豐富，平均值為43.99 mg/kg，變幅1.2～230.4 mg/kg，變異系數(shù)為120.23%。分布在高—極高的土壤樣本達(dá)67%，其中含量極高的土壤樣本31個(gè)，占總樣本的48.44%;含量在極低—低的土壤樣本13個(gè)，占總樣本的20.31%，其中含量極低的土壤樣本7.81%;變異系數(shù)為120.23%，超過100%，屬于強(qiáng)變異，鐵元素的空間變異程度較大[8-9]。由此可知，該地區(qū)土壤中鐵元素的含量普遍較高，但仍有20%左右的土壤鐵元素處于低水平，需要有針對(duì)性地區(qū)別對(duì)待，且大田中未見煙葉鐵中毒現(xiàn)象，因此，建議在生產(chǎn)上因地制宜地控制鐵肥的施用。

2.1.5?土壤速效錳。

錳可以促進(jìn)煙株葉片和莖生長，增加干物質(zhì)重量積累，提高煙葉產(chǎn)量。由表7可知，茶店子基地單元植煙土壤速效錳含量為0.8～43.6 mg/kg，平均值為8.85 mg/kg，變異系數(shù)為99.32%。反映該地區(qū)植煙土壤速效錳含量大部分在低—中等，達(dá)總樣本的81.26%，其中含量中等的土壤樣本30個(gè)，接近總樣本的50%;10.94%的土壤樣本分布在高范圍;分布在極低和極高范圍的土壤樣本分別為3.13%、4.69%;變異系數(shù)接近100%，屬于強(qiáng)變異，說明速效錳含量在該地區(qū)空間變異較大。從整體來看，該地區(qū)土壤速效錳含量處于中等偏下水平，總體適中，可滿足烤煙正常生長發(fā)育對(duì)錳的需求。

2.2?海拔、pH與土壤微量元素速效態(tài)含量相關(guān)性分析

由表8可知，海拔高度與土壤速效鐵含量呈極顯著正相關(guān)，隨著海拔的升高，土壤中速效鐵含量增加，這與該地區(qū)不同海拔植煙土壤的成土母質(zhì)不同有關(guān)[10-11]。pH與土壤速效鐵、速效錳含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與速效銅呈顯著負(fù)相關(guān)，這與劉國順等[12]的研究結(jié)果一致。這主要是由于速效鐵、速效錳和速效銅的可溶度隨土壤pH上升而逐漸下降，而土壤對(duì)這些元素的固定和吸附隨著土壤pH的上升而增加，因此，一定范圍內(nèi)偏酸性土壤中速效鋅、速效錳和速效銅的含量較高[13]。

速效鋅與速效銅呈極顯著相關(guān)關(guān)系（r=0.326**，n=64），速效銅與速效鐵、速效錳呈顯著相關(guān)關(guān)系（r=0.287*、0.443**，n=64），速效鐵與速效錳呈極顯著相關(guān)關(guān)系（r=0.726**，n=64），其他元素間均不相關(guān)，這與陳博等[14]的研究結(jié)果一致。

3?結(jié)論與討論

土壤中的微量元素不僅可以調(diào)節(jié)土壤的供肥能力，滿足作物營養(yǎng)平衡需求，而且它們參與和調(diào)節(jié)作物光合產(chǎn)物的合成、代謝和運(yùn)輸，進(jìn)而影響作物生長發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量。研究表明，煙株生長發(fā)育過程中所需要的微量元素主要來自土壤，植煙土壤微量元素的含量在煙草生理和提高煙葉香氣質(zhì)量等方面具有十分重要的作用[15]。

該研究通過對(duì)茶店子基地單元植煙土壤微量元素含量進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)土壤速效硼含量全部分布在極低—低，其中處于極低水平的土壤樣本達(dá)64.06%，微量元素硼普遍缺乏;速效鋅、錳含量處于低—中等，其中速效鋅含量以低水平為主，接近總樣本的50%，而速效錳含量以中等水平為主，接近總樣本的50%;速效銅含量主要分布在中等—高，達(dá)87.50%，其中在中等水平的土壤樣本超過50%，總體適中，基本可以滿足優(yōu)質(zhì)烤煙生長的需要;速效鐵含量主要處于高—極高，但仍有20%左右土壤速效鐵含量處于極低和低水平，需要在部分貧鐵區(qū)域有針對(duì)性地適當(dāng)增加鐵肥的施用量，但由于該區(qū)域土壤中鐵元素的背景值不清楚，因此施鐵肥需要謹(jǐn)慎對(duì)待。

對(duì)茶店子基地單元植煙土壤微量元素含量和海拔、土壤pH進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明，該地區(qū)海拔與土壤速效鐵含量呈極顯著正相關(guān)，土壤pH與土壤速效銅呈顯著負(fù)相關(guān)，與速效鐵、速效錳呈極顯著負(fù)相關(guān)，速效鋅與速效銅、速效鐵與速效錳呈極顯著正相關(guān)，速效銅與速效鐵、速效錳呈顯著正相關(guān)。

根據(jù)茶店子基地單元植煙土壤養(yǎng)分評(píng)價(jià)結(jié)果，結(jié)合茶店子高山煙區(qū)、海拔高差懸殊、自然立體氣候突出的特點(diǎn)，初步提出了該地區(qū)烤煙微肥施用對(duì)策，即普遍補(bǔ)充硼，局部補(bǔ)充鋅、錳，嚴(yán)格控制鐵。同時(shí)，針對(duì)不同植煙土壤養(yǎng)分狀況，建議采用不同的烤煙專用復(fù)合肥配方。

茶店子基地單元屬于高山煙區(qū)，風(fēng)大雨多，水土流失容易造成土壤中微量元素淋溶流失，有效成分含量降低，同時(shí)，該地區(qū)海拔落差大，不同海拔的土壤成土母質(zhì)不同，導(dǎo)致植煙土壤微量元素含量的空間變異較大，特別是微量元素錳、鐵的變異系數(shù)均接近或超過100%，屬于強(qiáng)變異。黃韡等[16]研究表明，磷肥施用過量，土壤中過高的速效磷容易與鋅形成難溶性的Zn-P化合物，導(dǎo)致速效鋅含量減低，造成煙株對(duì)兩者吸收的共同抑制。因此，針對(duì)茶店子基地單元植煙土壤速效硼、速效鋅含量低的現(xiàn)狀，重視對(duì)硼、鋅的補(bǔ)充，增施有機(jī)肥，同時(shí)要對(duì)高磷土壤磷肥用量進(jìn)行控制，平衡協(xié)調(diào)土壤的磷、鋅含量，滿足優(yōu)質(zhì)烤煙的生長需要。

土壤pH與硼、鋅、銅、鐵、錳等微量元素關(guān)系密切，這些微量元素的有效離子在低pH下，溶解度大，土壤中可溶性成分增加，有效性提高;高pH時(shí)，離子沉積固定作用增強(qiáng)，易在土壤中形成沉淀物，導(dǎo)致含量減少，有效性減低，特別是土壤pH大于7.5時(shí)，土壤中這些微量元素的缺乏機(jī)率增加。相關(guān)性分析結(jié)果表明，提高土壤pH最直接的影響是土壤銅、鐵和錳的速效性降低，而對(duì)速效硼、速效鋅含量的影響則較小。綜合以上研究，針對(duì)茶店子基地單元植煙土壤速效鐵含量高的煙區(qū)，應(yīng)加強(qiáng)土壤改良，調(diào)節(jié)土壤pH，改善土壤理化性狀，使得土壤中微量元素鐵的吸附—解附—解吸的動(dòng)態(tài)平衡向著有利于土壤有效濃度提高的方向移動(dòng);同時(shí)，要改善水肥條件，調(diào)整施肥方法，緩解鐵含量過高對(duì)煙葉的毒害，為煙草生長創(chuàng)造一個(gè)良好的土壤生態(tài)環(huán)境，進(jìn)一步提高煙葉質(zhì)量和可用性，促進(jìn)煙葉生產(chǎn)健康、穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。

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