李 倩，賈曉果，李 亮，張 翔，程玉淵，李 鵬

（1.河南省煙草公司 南陽(yáng)市公司，河南 南陽(yáng) 473000；2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物營(yíng)養(yǎng)與資源環(huán)境研究所，河南 鄭州 450002）

長(zhǎng)期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中土壤易受結(jié)構(gòu)因素（氣候、生物、母質(zhì)和地形等）和人為作用（耕作模式、水肥管理和土地利用方式等）的雙重影響，常表現(xiàn)出高度的時(shí)空異質(zhì)性[1-2]。土壤養(yǎng)分是土壤肥力最重要的因素，直接影響煙株的生長(zhǎng)發(fā)育，決定著烤煙的產(chǎn)量和品質(zhì)。在現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)體系下，隨著煙葉標(biāo)準(zhǔn)化、集約化及原料定制化生產(chǎn)的推進(jìn)，以植煙為主的耕作制度及水肥調(diào)控等田間管理措施，逐漸成為改變植煙土壤養(yǎng)分時(shí)空分布的主要影響因素[3-4]。因此，厘清植煙土壤養(yǎng)分時(shí)空變化特征和當(dāng)前肥力本底水平，可為植煙土壤培肥和煙田規(guī)劃提供合理建議，對(duì)保障優(yōu)質(zhì)煙葉的可持續(xù)生產(chǎn)具有重要意義。

近年來(lái)，諸多學(xué)者將地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)結(jié)合，從流域[5]、區(qū)域[6-7]、縣域[8-9]、鎮(zhèn)域[10]等尺度開(kāi)展土壤養(yǎng)分時(shí)空變化特征研究，評(píng)價(jià)施肥策略和耕作制度的合理性，旨在優(yōu)化煙田土壤管理方式，提升土地生產(chǎn)力。2011—2020 年洱海流域施肥量的差異引起了植煙土壤有效磷含量分布的變異[5]；湖南瀏陽(yáng)煙區(qū)15 a 間持續(xù)施用生石灰，土壤pH 值得到有效提升[6]；遵義煙區(qū)近10 a 土壤養(yǎng)分較穩(wěn)定，歸因于統(tǒng)一的田間施肥和管理技術(shù)[4]；云南馬龍植煙土壤酸化與氮肥大量施用有關(guān)[11]；湘西州花垣煙區(qū)土壤肥力因前茬作物和施肥的不同而有差異[12]。在烤煙實(shí)際生產(chǎn)中，因各植煙區(qū)生態(tài)氣候、地形因子和土壤類型等結(jié)構(gòu)因素的差別，與之配套的煙田管理措施也存在差異，兩者相互作用下最終形成各地獨(dú)有的煙葉風(fēng)格。豫西南是我國(guó)濃香型優(yōu)質(zhì)煙葉特色產(chǎn)區(qū)，所產(chǎn)煙葉焦甜焦香風(fēng)格突出，且多年來(lái)堅(jiān)持構(gòu)建以煙為主的多產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展模式，但尚未有關(guān)于其植煙土壤養(yǎng)分時(shí)空變化特征的研究。因此，以豫西南丘陵區(qū)植煙面積最大的縣——內(nèi)鄉(xiāng)縣為研究區(qū)，擬通過(guò)采集該區(qū)2002、2020 年植煙土壤數(shù)據(jù)，分析其土壤養(yǎng)分的時(shí)空變化特征及空間分布格局，探討水肥管理、栽培措施等對(duì)土壤養(yǎng)分的影響，旨在為后續(xù)煙田管理和土壤可持續(xù)利用提供參考。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

內(nèi)鄉(xiāng)縣位于河南省西南部，南陽(yáng)盆地西緣，介于北緯32°49′～33°36′、東經(jīng)111°34′～112°09′，面積36 975 hm2。屬亞熱帶季風(fēng)氣候，全年日照總時(shí)數(shù)2 200 h 以上，年均氣溫15.7 ℃，＞10 ℃有效積溫為2 150 ℃，年降雨量762 mm，無(wú)霜期232 d。地形主要為丘陵和低山，土壤質(zhì)地以黏土和壤土為主，黃褐土和黃棕壤土占植煙面積的70%以上。內(nèi)鄉(xiāng)縣是河南濃香型煙葉典型產(chǎn)區(qū)，其中部和西南部丘陵地帶為主要植煙區(qū)，海拔180～350 m，中部包括湍東、趙店、赤眉、余關(guān)、馬山口、王店、灌漲7 個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），西南部包括師崗、瓦亭和砟嶇3 個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），年種植烤煙2 000 hm2，收購(gòu)量約3 500 t，是中華、利群和黃金葉品牌的優(yōu)質(zhì)原料產(chǎn)地。

1.2 土壤數(shù)據(jù)采集

2002 年80 份數(shù)據(jù)來(lái)源于全國(guó)植煙土壤普查，2020 年213 份數(shù)據(jù)來(lái)源于南陽(yáng)市煙草公司內(nèi)鄉(xiāng)縣分公司植煙土壤調(diào)查。2002 年的數(shù)據(jù)分別包括湍東鎮(zhèn)5 份、趙店鄉(xiāng)8 份、赤眉鎮(zhèn)6 份、余關(guān)鄉(xiāng)10 份、馬山口鎮(zhèn)4 份、王店鎮(zhèn)10 份、灌漲鎮(zhèn)10 份、師崗鎮(zhèn)11份、瓦亭鎮(zhèn)11份、砟嶇鄉(xiāng)5份，2020年的數(shù)據(jù)分別包括湍東鎮(zhèn)12 份、趙店鄉(xiāng)27 份、赤眉鎮(zhèn)4 份、余關(guān)鄉(xiāng)34 份、馬山口鎮(zhèn)9 份、王店鎮(zhèn)28 份、灌漲鎮(zhèn)20 份、師崗鎮(zhèn)21份、瓦亭鎮(zhèn)41份、砟嶇鄉(xiāng)17份（圖1）。

圖1 內(nèi)鄉(xiāng)縣植煙土壤采樣點(diǎn)分布Fig.1 Sampling points of tobacco-planting soil in Neixiang County

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

土壤pH 值采用電位法測(cè)定（土∶水=1∶2.5），土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀氧化法測(cè)定，堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定，有效磷含量采用碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法（Olsen 法）測(cè)定，速效鉀含量采用火焰光度法測(cè)定[13]，水溶性氯含量采用硝酸銀滴定法測(cè)定[14]。

1.4 土壤肥力評(píng)價(jià)方法

1.4.1 土壤肥力指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 參照中國(guó)植煙土壤養(yǎng)分評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[15]及葉協(xié)峰等[16]的方法，制定了內(nèi)鄉(xiāng)縣植煙土壤肥力指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（表1）。

表1 內(nèi)鄉(xiāng)縣植煙土壤肥力指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Classification standard of tobacco-planting soil fertility index in Neixiang County

1.4.2 土壤肥力指標(biāo)的隸屬函數(shù)類型及閾值 采用模糊數(shù)學(xué)模型對(duì)土壤肥力進(jìn)行評(píng)價(jià)。先利用隸屬度函數(shù)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為0～1 分布的、無(wú)量綱差異的隸屬度值。參考胡瑞文等[12]、武德傳等[17]的研究方法，土壤有效磷和速效鉀含量采用S 型隸屬函數(shù)，pH 值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮和水溶性氯離子含量采用拋物線型隸屬函數(shù)，分別見(jiàn)表達(dá)式（1）和（2），并確定了土壤評(píng)價(jià)指標(biāo)的閾值（表2）。

表2 土壤肥力指標(biāo)隸屬度函數(shù)類型及閾值Tab.2 Type of membership function and threshold of soil fertility index

式中，x為土壤肥力指標(biāo)的實(shí)際測(cè)定值，x1和x4為各指標(biāo)的下限值和上限值，x2和x3為各指標(biāo)的最優(yōu)下限值和最優(yōu)上限值。

1.4.3 土壤肥力指數(shù) 采用因子分析法計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，加成法計(jì)算土壤肥力指數(shù)（SFI），公式為：SFI=∑Wij×Nij，Wij和Nij分別表示第i個(gè)土壤第j個(gè)指標(biāo)的隸屬度值和對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)[5]。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，將植煙土壤劃分為4個(gè)等級(jí)：優(yōu)質(zhì)（Ⅰ級(jí)，SFI＞0.80）、良好（Ⅱ級(jí)，0.60＜SFI≤0.80）、中等（Ⅲ級(jí)，0.40＜SFI≤0.60）和較差（Ⅳ級(jí)，SFI≤0.40）。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，采用SPSS 21.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用ArcGIS 10.2 繪制養(yǎng)分空間分布圖，其他圖利用Origin 2018 繪制，采用最小顯著差數(shù)法（LSD）進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 內(nèi)鄉(xiāng)縣植煙土壤養(yǎng)分含量統(tǒng)計(jì)分析

2.1.1 土壤養(yǎng)分描述性統(tǒng)計(jì)分析 2002—2020 年，土壤pH 值和養(yǎng)分含量平均值出現(xiàn)不同程度的變化（表3）。18 a 來(lái)，全縣土壤pH 值平均值由7.74 降至6.59，下降了1.15；速效鉀和水溶性氯含量均值顯著降低，分別下降了7.31%、34.29%；有機(jī)質(zhì)、堿解氮和有效磷含量均值顯著增加，分別提高了21.00%、109.77%、20.77%。2002年僅pH值的變異系數(shù)＜10%，為弱變異；其他指標(biāo)變異系數(shù)介于10%～100%，屬中等強(qiáng)度變異[9]。2020年各指標(biāo)變異系數(shù)均屬中等強(qiáng)度變異。與2002 年相比，2020 年各肥力指標(biāo)的變異系數(shù)均有所增加，水溶性氯的增幅最小，為1.18%，堿解氮的增幅最大，為322.09%。

表3 內(nèi)鄉(xiāng)縣植煙土壤養(yǎng)分含量描述性統(tǒng)計(jì)特征Tab.3 Statistical characteristics of tobacco-planting soil nutrient content in Neixiang County

2.1.2 土壤養(yǎng)分各等級(jí)占比 圖2是各肥力指標(biāo)對(duì)應(yīng)等級(jí)采樣點(diǎn)數(shù)占總采樣點(diǎn)數(shù)比值情況。與2002年相比，2020 年土壤養(yǎng)分各等級(jí)占比發(fā)生不同程度的變化。從適宜等級(jí)占比來(lái)看，pH值、堿解氮、速效鉀、水溶性氯含量分別提高了52.41、29.58、19.76、18.18 個(gè)百分點(diǎn)，有機(jī)質(zhì)和有效磷含量分別降低了10.76、1.57個(gè)百分點(diǎn)。2002年堿解氮含量偏低等級(jí)占比較大，pH值、速效鉀、水溶性氯含量偏高等級(jí)占比較大，但2020 年分別下降了82.63、62.74、25.40、46.82 個(gè)百分點(diǎn)。2020 年，堿解氮、速效鉀和水溶性氯含量偏高等級(jí)占比分別達(dá)到53.05%、68.54%、38.03%。另外，2020 年有10.33% 的采樣點(diǎn)pH值＜5.5。

圖2 內(nèi)鄉(xiāng)縣植煙土壤養(yǎng)分各等級(jí)占比Fig.2 Proportion of tobacco-planting soil nutrients in Neixiang County

2.2 內(nèi)鄉(xiāng)縣植煙土壤pH值及養(yǎng)分的時(shí)空分布

2.2.1 pH 值的時(shí)空分布 2002 年全縣植煙土壤偏堿（pH 值＞7.5）（圖3A）；2020 年79.11%的植煙土壤pH 值介于5.5～7.0，以中性偏酸為主，僅赤眉鎮(zhèn)、馬山口鎮(zhèn)、趙店鄉(xiāng)和余關(guān)鄉(xiāng)部分區(qū)域土壤pH 值偏高（圖3a）。與2002 年相比，2020 年pH 值＞7.0 的植煙面積占植煙總面積的比值下降了79.14個(gè)百分點(diǎn)。

2.2.2 有機(jī)質(zhì)的時(shí)空分布 2002 年植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量以中等（10～20 g/kg）為主，21.38%區(qū)域含量偏低（圖3B）；2020 年有機(jī)質(zhì)含量10～20 g/kg 植煙區(qū)域占植煙總面積的94.82%，僅馬山口鎮(zhèn)和王店鎮(zhèn)零星區(qū)域有機(jī)質(zhì)含量偏低，面積合計(jì)占比5.18%（圖3b）。與2002 相比，2020 年土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低區(qū)域面積占比下降了16.20 個(gè)百分點(diǎn)，這些區(qū)域主要分布在西部的赤眉鎮(zhèn)、余關(guān)鄉(xiāng)、趙店鄉(xiāng)、湍東鎮(zhèn)和砟嶇鄉(xiāng)。

D企業(yè)將“新零售”與“共享經(jīng)濟(jì)”有機(jī)融合，致力于打造辦公室的自助便利店，并成為首批設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造無(wú)人貨架的企業(yè)之一，開(kāi)創(chuàng)了利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人售貨模式的新時(shí)代。根據(jù)表3的編碼結(jié)果，模仿型機(jī)會(huì)條目數(shù)為5，創(chuàng)新型機(jī)會(huì)的條目數(shù)為12，將其開(kāi)發(fā)的機(jī)會(huì)判定為創(chuàng)新型機(jī)會(huì)。

圖3 內(nèi)鄉(xiāng)縣植煙土壤養(yǎng)分時(shí)空分布特征Fig.3 Spatial-temporal distribution characteristics of tobacco-planting soil nutrients in Neixiang County

2.2.3 堿解氮的時(shí)空分布 2002 年堿解氮含量在30～60 mg/kg 的區(qū)域占植煙總面積的100%（圖3C）；2020 年土壤堿解氮含量以90～120 mg/kg 為主，占植煙總面積的59.76%；除了馬山口鎮(zhèn)、赤眉鎮(zhèn)、趙店鄉(xiāng)、余關(guān)鄉(xiāng)、湍東鎮(zhèn)和砟嶇鄉(xiāng)部分連片區(qū)域堿解氮含量中等，其他區(qū)域含量偏高（圖3c）。與2002年相比，2020 年全縣植煙土壤堿解氮含量中等及以上（＞60 mg/kg）的面積占比增加了97.46 個(gè)百分點(diǎn)，偏高（＞90 mg/kg）區(qū)域面積占比增至65.51%，其中灌漲鎮(zhèn)、師崗鎮(zhèn)和瓦亭鎮(zhèn)合計(jì)有5.75%區(qū)域堿解氮含量增幅較大。

2.2.4 有效磷的時(shí)空分布 2002 年植煙土壤有效磷含量以中等（10～20 mg/kg）為主，占95.99%（圖3D）。2020 年有效磷中等含量面積增加至97.08%，但仍有0.70%植煙區(qū)域有效磷含量＜10 mg/kg，分布在赤眉鎮(zhèn)（圖3d）。

2.2.5 速效鉀的時(shí)空分布 2002 年植煙土壤速效鉀含量主要分布在150～250 mg/kg（圖3E）；2020 年速效鉀仍表現(xiàn)為豐富，但含量偏高區(qū)域面積占比下降了10.03 個(gè)百分點(diǎn)，主要分布在砟嶇鄉(xiāng)、湍東鎮(zhèn)、趙店鄉(xiāng)和余關(guān)鄉(xiāng)等區(qū)域（圖3e）。

2.2.6 水溶性氯的時(shí)空分布 2002 年，全縣植煙土壤水溶性氯含量均高于上限值（＞45 mg/kg）（圖3F）；2020 年全縣水溶性氯含量仍然偏高，＞30 mg/kg 的區(qū)域占總植煙面積的83.16%（圖3f）。與2002 年相比，2020年水溶性氯含量超限（＞45 mg/kg）植煙面積占比下降了86.36 個(gè)百分點(diǎn)，含量偏高（＞30 mg/kg）的植煙面積占比下降了16.84 個(gè)百分點(diǎn)，各植煙鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）均有下降區(qū)域。

2.3 內(nèi)鄉(xiāng)縣植煙土壤肥力評(píng)價(jià)

由表4 可見(jiàn)，2002 年全縣植煙鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）土壤肥力指數(shù)（SFI）介于0.41～0.65，師崗鎮(zhèn)最大，趙店鄉(xiāng)最小。SFI 的Ⅲ級(jí)占比最大，Ⅰ級(jí)最小。從變異系數(shù)來(lái)看，瓦亭鎮(zhèn)、趙店鄉(xiāng)、赤眉鎮(zhèn)和砟嶇鄉(xiāng)SFI 變異系數(shù)＜10%，表現(xiàn)為弱變異，其他鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）SFI 變異系數(shù)屬中等變異強(qiáng)度。2020 年，全縣植煙鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）SFI 介于0.53～0.66，師崗鎮(zhèn)仍為最大，赤眉鎮(zhèn)最小。SFI的Ⅱ級(jí)占比最大，Ⅰ級(jí)仍為最小。各植煙鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）變異系數(shù)均屬中等變異強(qiáng)度。與2002 年相比，2020 年全縣SFI 由0.54 提升至0.61，顯著提高了0.07，土壤肥力由以Ⅲ級(jí)為主提升至以Ⅱ級(jí)為主，SFI 的Ⅱ級(jí)及以上占比增加了30.82 個(gè)百分點(diǎn)。此外，湍東鎮(zhèn)、趙店鄉(xiāng)、王店鎮(zhèn)、赤眉鎮(zhèn)、余關(guān)鄉(xiāng)和砟嶇鄉(xiāng)的SFI 均有顯著提高。

表4 內(nèi)鄉(xiāng)縣植煙土壤肥力評(píng)價(jià)Tab.4 Assessment of tobacco-planting soil fertility in Neixiang County

2.4 內(nèi)鄉(xiāng)縣植煙土壤肥力時(shí)空分布特征

如圖4 所示，2002 年，全縣煙田土壤肥力整體表現(xiàn)為中等，僅砟嶇鄉(xiāng)和瓦亭鎮(zhèn)有3.94%區(qū)域土壤肥力良好。2020 年，全縣植煙土壤中等及良好肥力煙田面積合計(jì)占植煙總面積比值接近100%，中等肥力煙田主要集中在王店鎮(zhèn)、余關(guān)鄉(xiāng)、赤眉鎮(zhèn)和馬山口鎮(zhèn)4 個(gè)相鄰鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），面積合計(jì)占比41.08%，良好等級(jí)煙田占植煙總面積的58.90%。與2002 年相比，2020 年全縣良好等級(jí)煙田面積占比增加了54.96 個(gè)百分點(diǎn)，但王店鎮(zhèn)、余關(guān)鄉(xiāng)和赤眉鎮(zhèn)大部分區(qū)域肥力等級(jí)未見(jiàn)明顯提升。

圖4 內(nèi)鄉(xiāng)縣植煙土壤肥力時(shí)空變化Fig.4 Spatio-temporal variation of tobacco-planting soil fertility in Neixiang County

3 結(jié)論與討論

土壤經(jīng)過(guò)18 a的持續(xù)利用，pH 值＞7.0植煙區(qū)域面積占比下降了79.14 個(gè)百分點(diǎn)，pH 值＜5.5 的采樣點(diǎn)占比增至10.33%，表現(xiàn)出酸化趨勢(shì)，這與ZHANG等[18]、李強(qiáng)等[19]、譚智勇等[20]和唐韻等[21]的研究結(jié)果一致，即長(zhǎng)期植煙會(huì)造成土壤酸化。據(jù)報(bào)道，農(nóng)田土壤pH 值變化極為緩慢，但20 世紀(jì)90 年代后，隨著人類活動(dòng)不斷干預(yù)，土壤加速酸化[22]。煙田也存在類似現(xiàn)象，且下降速率因區(qū)域不同而異。湘西龍山縣15 a 間植煙土壤pH 值下降了約0.3[21]；茶陵縣煙稻復(fù)種區(qū)2009—2014 年降低了0.28[8]。然而，2015—2019 年5 a 間保山市5 縣（市、區(qū)）植煙土壤pH 值平均降低了0.2[7]；武陵山區(qū)20 a以上的植煙土壤中，pH 值比種植4～6 a 的煙田顯著下降了1.79[23]。在本研究中，18 a 間煙田土壤pH 值下降了1.15，降幅較大。研究表明，豫西南雨量充沛，土壤肥沃，土地復(fù)種指數(shù)較高，盛產(chǎn)小麥、玉米、煙葉等，它們向土壤中分泌大量有機(jī)酸和酚酸類物質(zhì)，絡(luò)合或消耗堿基離子，造成土壤內(nèi)源酸化[24-25]。此外，內(nèi)鄉(xiāng)縣煙葉生產(chǎn)偏施銨態(tài)氮肥和硫酸鉀，富余的H+與SO42-結(jié)合成酸[12，26]；加上輪茬作物收獲帶走大量的堿性元素[27]，以及城鎮(zhèn)化過(guò)程中導(dǎo)致的酸沉降對(duì)煙田的影響等，均加劇了植煙土壤酸化。優(yōu)質(zhì)烤煙生長(zhǎng)的適宜土壤pH 值為5.5～7.0[28-29]。與2002 年相比，2020年土壤pH 值在此范圍的植煙面積占比由0 提升至79.11%，說(shuō)明當(dāng)前土壤酸堿度更適宜優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)，但也要注意防范進(jìn)一步酸化風(fēng)險(xiǎn)。從2002年到2020 年，內(nèi)鄉(xiāng)縣植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值提高了21.00%，偏低區(qū)域面積占比下降了16.20 個(gè)百分點(diǎn)。自2008 年以來(lái)，全縣注重增施煙用餅肥，并大力推廣綠肥掩青，這是土壤有機(jī)質(zhì)提升的主要原因。植煙區(qū)土壤pH 值適宜區(qū)域的擴(kuò)大和有機(jī)質(zhì)含量的增加，可能是內(nèi)鄉(xiāng)煙葉品質(zhì)提升的原因之一。

從2002 年到2020 年，土壤堿解氮中等及以上含量區(qū)域面積占比增加了97.46 個(gè)百分點(diǎn)。在烤煙生產(chǎn)過(guò)程中，煙農(nóng)多憑借經(jīng)驗(yàn)施肥，易造成氮素殘留。研究表明，土壤中適量的氮有利于提升煙葉產(chǎn)質(zhì)量，過(guò)量的氮易造成煙葉貪青晚熟，烤后煙葉容易黑暴，品質(zhì)下降[30]。從空間分布圖看，除了馬山口鎮(zhèn)、赤眉鎮(zhèn)、趙店鄉(xiāng)和湍東鎮(zhèn)部分連片區(qū)域外，有65.51%區(qū)域堿解氮含量偏高，應(yīng)注意控施氮肥。2020 年全縣97.08%植煙土壤磷含量中等，煙株對(duì)磷的需求較少且吸收相對(duì)穩(wěn)定，可繼續(xù)保持磷肥的穩(wěn)定投入。河南耕地土壤富鉀，但供鉀能力弱，造成煙葉鉀含量偏低，間接影響了烤煙品質(zhì)[31]。本研究中，從2002 年到2020 年全縣土壤速效鉀平均值和偏高區(qū)域面積占比分別下降了7.31%、10.03 個(gè)百分點(diǎn)，但整體含量仍然較為豐富。為提高煙葉鉀含量，該縣結(jié)合煙株需鉀規(guī)律推廣分次供鉀技術(shù)，以提高煙株對(duì)鉀素的利用率，因此土壤殘留的速效鉀相應(yīng)減少。此外，土壤鉀含量也受輪作模式、降水量及土壤黏粒固定的影響[32-33]，這需要在今后研究中深入探討。

煙葉氯含量偏高會(huì)影響烤煙的工業(yè)可用性，而煙葉對(duì)氯具有奢侈吸收特性[34-35]。2002 年全區(qū)土壤氯含量顯著高于上限值（＞45 mg/kg）。據(jù)報(bào)道，煙葉氯主要來(lái)自土壤、肥料和灌溉水[36]。為此，該區(qū)域通過(guò)禁施含氯肥料和減少灌溉水用量來(lái)減少煙葉對(duì)氯的吸收。至2020年，土壤水溶性氯含量超限區(qū)域面積占比下降了86.36 個(gè)百分點(diǎn)，表明經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的水肥調(diào)控，土壤氯含量得到了較好的控制，這與段淑輝等[6]的研究結(jié)果類似。但孫慧敏等[37]的研究結(jié)果表明，水溶性氯在土壤中的移動(dòng)性極強(qiáng)，其含量極易受采樣前降雨量與蒸騰作用的干擾發(fā)生較大波動(dòng)。因此，要實(shí)現(xiàn)煙葉持續(xù)降氯，今后應(yīng)開(kāi)展不同時(shí)期土壤和煙葉氯的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作。2020年內(nèi)鄉(xiāng)縣土壤水溶性氯含量總體仍然偏高，這主要是因?yàn)楫?dāng)?shù)赝寥乐新群勘旧砥咔医德入y度大，而這是土壤類型、地形地勢(shì)、降雨量等各種成土因素長(zhǎng)期作用的結(jié)果[37]。

土壤肥力代表土壤潛在的生產(chǎn)能力，已經(jīng)開(kāi)墾的土壤肥力受土壤類型、成土母質(zhì)、地形地貌、坡向坡度等自然因素影響引起的空間變化在逐漸縮小，而受耕作制度、水肥管理和精細(xì)管理等人類活動(dòng)的影響在逐漸變大[38]。2020年全縣SFI較2002年提高了0.07，土壤肥力由以Ⅲ級(jí)為主提升至以Ⅱ級(jí)為主，良好肥力等級(jí)煙田面積占比達(dá)到58.90%。說(shuō)明在合理的管理措施下，土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化、吸收、固定和遷移已發(fā)生改變，內(nèi)鄉(xiāng)縣植煙土壤肥力得到了提升，這有利于優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)。張陽(yáng)等[8]的研究結(jié)果表明，長(zhǎng)期規(guī)范耕作和科學(xué)施肥能改善煙稻復(fù)種區(qū)的土壤養(yǎng)分；張恒等[4]認(rèn)為，科學(xué)的田間施肥和管理技術(shù)維持了遵義煙區(qū)土壤養(yǎng)分的穩(wěn)定供應(yīng)。此外，從土壤肥力時(shí)空變化分布圖來(lái)看，2020 年土壤肥力中等區(qū)域主要集中在王店鎮(zhèn)、余關(guān)鄉(xiāng)、赤眉鎮(zhèn)和馬山口鎮(zhèn)4 個(gè)相鄰鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），其作為相同卷煙品牌原料定制化生產(chǎn)基地，煙葉生產(chǎn)技術(shù)方案和管理措施也不同于其他片區(qū)，土壤肥力隨之也發(fā)生時(shí)空變化。由此可見(jiàn)，與農(nóng)田系統(tǒng)類似，區(qū)域間管理的差異會(huì)引起土壤肥力空間分布格局的變化[39-40]。

綜上所述，從2002 年到2020 年，內(nèi)鄉(xiāng)縣植煙土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮和有效磷平均含量增加，pH值、速效鉀和水溶性氯含量平均值下降；pH 值、堿解氮和水溶性氯含量空間分布變異較大；在長(zhǎng)期科學(xué)管理下，2020 年全縣植煙土壤肥力等級(jí)提升至以良好為主，但部分區(qū)域堿解氮和水溶性氯含量偏高，后續(xù)烤煙生產(chǎn)應(yīng)控施氮肥，并進(jìn)行土壤降氯。