肖鈺 高峻 李斌 陳玉藍(lán) 凌愛(ài)芬 宋文靜 叢萍 董建新
摘要:為探明四川不同植煙區(qū)壤養(yǎng)分特征,以四川會(huì)理縣、鹽源縣、鹽邊縣等10個(gè)植煙區(qū)為研究對(duì)象,測(cè)定了不同植煙區(qū)耕層土壤容重、穿透阻力、pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀等理化性質(zhì),對(duì)不同植煙區(qū)耕層土壤養(yǎng)分特征及相關(guān)性進(jìn)行研究。結(jié)果表明:(1)四川植煙區(qū)耕層土壤容重均值1.10~1.38gcm,且各植煙區(qū)差異不顯著土壤020cm平均穿透阻力均值223.82~1235.13kPa。(2)四川植煙耕層土壤全氮和堿解氮總體處于適宜水平,全鉀處于缺乏水平,有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂均處于適宜和豐富水平。其中鹽邊縣、德昌縣土壤pH呈中性偏酸,古藺縣、敘永縣土壤全鉀、全磷含量偏低,德昌縣土壤交換性鈣、交換性鎂含量偏低,鹽邊縣、鹽源縣、會(huì)東縣土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮含量偏低,德昌縣土壤全鉀含量過(guò)高,鹽邊縣、會(huì)理縣交換性鎂含量過(guò)高,米易縣、徳昌縣土壤有效磷、速效鉀含量偏高。(3)相關(guān)分析表明,土壤pH與交換性鈣、有效磷,土壤有機(jī)質(zhì)與全氮、堿解氮呈極顯著相關(guān)。
關(guān)鍵詞:植煙區(qū);土壤養(yǎng)分土壤耕層
土壤養(yǎng)分是烤煙生長(zhǎng)的基礎(chǔ),其含量與優(yōu)質(zhì)烤煙的長(zhǎng)勢(shì)和品質(zhì)息息相關(guān)。土壤養(yǎng)分含量與自然環(huán)境、耕作方式灌溉施肥等密切相關(guān),氣候的變化人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)等會(huì)對(duì)煙田生態(tài)環(huán)境、煙田養(yǎng)分比例、養(yǎng)分利用率造成不同程度的影響,導(dǎo)致不同植煙區(qū)土壤養(yǎng)分豐缺情況發(fā)生改變,土壤肥力出現(xiàn)差異叫。所以了解土壤耕層養(yǎng)分分布特征及相關(guān)性分析其產(chǎn)生變化的原因及采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)控,對(duì)植煙土壤養(yǎng)分管理具有重要意義近年來(lái),植煙士壤養(yǎng)分特征的硏究主要體現(xiàn)在土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀等方面,但對(duì)四川植煙區(qū)土壤養(yǎng)分特征量化表征的報(bào)道較少。因此,本研究以四川省涼山、瀘州、攀枝花植煙土壤為研究對(duì)象,在前人研究的基礎(chǔ)上增加了土壤容重、穿透阻力等物理性質(zhì),分析四川不同植煙區(qū)土壤養(yǎng)分特征及其區(qū)域特點(diǎn),進(jìn)一步明確四川不同植煙區(qū)土壤養(yǎng)分豐缺情況,旨在為四川省煙區(qū)布局、煙葉品質(zhì)改善、土壤資源有效利用及煙葉生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展提供理論參考。
1材料與方法
1.1研究區(qū)概況
涼山彝族自治州位于四川省西南部橫斷山區(qū)東北部,青藏高原東南部,介于北緯26°03~29°27,東經(jīng)100°15~10353,煙區(qū)主要分布于海拔380~2500m之間,土壤類(lèi)型主要為紅壤、暗棕壤、黃棕壤、棕壤以及紫色土壤。滬州處于四川盆地南部,介于北緯2729~2920,東經(jīng)1058~10628煙區(qū)平均海拔1000m,主要是黃壤、紫色土及其水稻土!。攀枝花位于四川西南川滇交界,介于東經(jīng)100903103°52,北緯26°03~29°18,煙區(qū)平均海拔1800m,主要是紅壤、黃棕壤和紫色土。四川不同植煙區(qū)基本描述如表1所示。
1.2土壤樣品的采集
于2019年3月選取四川會(huì)理縣、鹽源縣、德昌縣等10個(gè)植煙區(qū)進(jìn)行土壤取樣。按地形地貌、成土母質(zhì)、土壤的空間差異,以植煙村為單元?jiǎng)澐执砥瑓^(qū),采取五點(diǎn)法取0-20cm的土樣,共采集土壤樣品100個(gè),裝袋并進(jìn)行編號(hào),樣品分布情況見(jiàn)表1。樣品風(fēng)干后過(guò)2mm篩,用于測(cè)定土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂等。
1.3土壤樣品的測(cè)定方法7
土壤容重采用環(huán)刀法(100cm),土壤穿透阻力采用SC900土壤緊實(shí)度儀測(cè)定,土壤pH用pHl計(jì)法水土比(m:m)為2.5:1土壤有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀濃硫酸外加熱法,土壤全氮用凱氏定氮法,堿解氮用堿解擴(kuò)散法;土壤全磷和有效磷用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法;土壤全鉀用氫氧化鈉熔融-火焰光度計(jì)法,速效鉀用乙酸銨浸提-火焰光度計(jì)法土壤交換性鈣、鎂用原子吸收分光光度計(jì)法。
1.4植煙土壤養(yǎng)分豐缺標(biāo)準(zhǔn)
參照中國(guó)植煙土壤養(yǎng)分豐缺評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和趙福楊の、張喜峰叫、黃俊杰等的研究結(jié)果,制定了四川植煙壤養(yǎng)分豐缺標(biāo)準(zhǔn),如表2所示。
1.5數(shù)據(jù)處理
Microsoft Excel2016統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)指標(biāo)平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、變異系數(shù);采用SPSS17.0進(jìn)行最小顯著差異法LSD)進(jìn)行多重比較,顯著水平為p《0.05采用SAS9.4對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行皮爾遜(Pearson)相關(guān)分析,采用orgin7.0軟件作圖。
2結(jié)果
2.1四川不同植煙區(qū)耕層土壤養(yǎng)分分布特征
2.1.1四川不同植煙區(qū)土壤氮、磷、鉀分布特征如表3所示,四川不同植煙區(qū)耕層土壤全氮含量范圍0.99~1.98gkg,總體處于適宜水平;變異系數(shù)變幅為11.39%~54.99%,變異程度中等。其中,鹽邊縣全氮含量較低,米易縣、古藺縣、敘永縣全氮含量較高。土壤全磷含量范圍0.62~2.06gkg,總體處于較低水平;変異系數(shù)変幅為209%~78.85%,變異程度中等。其中,仁和區(qū)、鹽源縣、會(huì)東縣、古藺縣、敘永縣全磷含量較低,鹽邊縣、米易縣全磷含量較高。土壤全鉀含量范圍8.64~20.34gkg,總體處于偏低水平変異系數(shù)變幅為6.839%~83.07%6,變異程度中等。其中,米易縣全鉀含量嚴(yán)重偏低,鹽邊縣、會(huì)理縣、鹽源縣、會(huì)東縣、古藺縣、敘永縣全鉀含量較低,且德昌縣全鉀含量偏高或過(guò)高。
如表4所示,土壤堿解氮含量范圍69.58~146.42mgkg,總體處于適宜水平変異系數(shù)變幅為13.01%~134.72%,変異程度較大。其中,仁和區(qū)鹽邊縣、鹽源縣、會(huì)東縣堿解氮含量偏低;冕寧縣、會(huì)東縣土壤堿解氮變異系數(shù)均在90%以上,表明土壤堿解氮含量空間分布不均勻。土壤有效磷含量范圍20.26152.14mgkg,總體處于偏高水平;變異系數(shù)變幅為27.319%~91.26%,變異程度中等。其中,米易縣、德昌縣、冕寧縣有效磷含量偏高。土壤速效鉀含量范圍187,80-45620mgkg,總體處于偏高水平;変異系數(shù)變幅為36.21%~117.70%,變異程度較大。其中,鹽邊縣、鹽源縣、會(huì)東縣、古藺縣、米易縣、德昌縣速效鉀含量偏高,且敘永縣速效鉀含量嚴(yán)重偏高或過(guò)高。鹽邊縣、會(huì)理縣、會(huì)東縣土壤速效鉀異系數(shù)均在100%以上,表明速效鉀空間分布不均勻。
2.1.2四川不同植煙區(qū)土壤交換性鈣、鎂分布特征如表5所示,土壤交換性鈣含量3.96~16.70cmol/kg,總體處于偏高水平変異系數(shù)26.75%~88.49%,變異程度中等。其中,德昌縣交換性鈣含量偏低,除德昌縣、米易縣、冕寧縣之外的7個(gè)植煙區(qū)土壤交換性鈣含量嚴(yán)重偏高或過(guò)高。土壤交換性鎂含量范圍0.507.06cmol/kg,總體處于偏高水平變異系數(shù)變幅為22.70%~148.93%,變異程度較大。其中,德昌縣交換性鎂含量偏低,仁和區(qū)、米易縣、鹽源縣、會(huì)東縣交換性鎂含量偏高,且鹽邊縣、會(huì)理縣交換性鎂含量嚴(yán)重偏高或過(guò)高。冕寧縣、會(huì)東縣土壤交換性鎂變異系數(shù)均在100%以上,表明空間分布不均勻。
2.2四川不同植煙區(qū)耕層土壤容重、穿透阻力分布特征
2.2.1四川不同植煙區(qū)耕層土壤容重分布特征土壤容重表征土壤疏松程度,煙草生長(zhǎng)的適宜土壤容重在1.101.40g/cm之間。由圖1所示,四川不同植煙區(qū)耕層土壤容重均值在1.10~1.38gfcm且不同植煙區(qū)土壤容重?zé)o顯著差異。
2.2.2四川不同植煙區(qū)耕層土壤穿透阻力分布特征土壤穿透阻力是用來(lái)表征土壤結(jié)構(gòu)変化和土壤抵抗外力壓實(shí)和破碎的能力,是評(píng)價(jià)土壤耕性的一個(gè)重要指標(biāo),與土壤容重不同的是它表述的是個(gè)動(dòng)態(tài)的連續(xù)的過(guò)程。由圖2可知,除敘永縣以外,四川不同植煙區(qū)土壤穿透阻力變化趨勢(shì)是先逐漸升高再逐漸下降,最高點(diǎn)保持在土層30cm左右在土壤深度為20cm時(shí),仁和區(qū)、鹽邊縣、米易縣、冕寧縣4個(gè)植煙區(qū)土壤穿透阻力均超過(guò)了作物根系適宜的最大阻力(2.0MPa),而其余各縣在土壤020cm范圍內(nèi)穿透阻力均處于作物根系適宜的阻力范圍內(nèi)。
2.3四川不同植煙區(qū)耕層土壤pH、有機(jī)質(zhì)分布特征
2.3.1耕層土壤pH、有機(jī)質(zhì)分布特征由表6可知,四川不同植煙區(qū)耕層土壤pH范圍在5.13~7.22,總體處于適宜水平変異系數(shù)變幅為3.09%~21.32%變異程度較小。其中,德昌縣、鹽邊縣土壤pH偏低,處于中性偏酸,會(huì)理縣、會(huì)東縣、敘永縣土壤pH偏高,處于中性偏堿。有機(jī)質(zhì)含量范圍在17.88-38.76gkg,總體處于適宜水平異系數(shù)變幅為18.49%-68.33%,変異程度中等。其中,鹽源縣、會(huì)東縣、仁和區(qū)、鹽邊縣有機(jī)質(zhì)含量偏低,敘永縣有機(jī)質(zhì)含量偏高。
2.3.2耕層土壤pH、有機(jī)質(zhì)與土壤養(yǎng)分相關(guān)分析對(duì)四川不同植煙區(qū)0~20cm土壤養(yǎng)分做皮爾遜(Pearson)相關(guān)分析,結(jié)果如表7所示,土壤pH與交換性鈣極顯著正相關(guān),與有效磷極顯著負(fù)相關(guān),土壤有機(jī)質(zhì)與全氮、堿解氮極顯著正相關(guān)(《0.01);土壤有機(jī)質(zhì)與全磷、有效磷、速效鉀顯著正相關(guān)(p《0.05)。其中有機(jī)質(zhì)與全氮含量正相關(guān)系數(shù)最高,達(dá)到了0.840而pH與有效磷含量負(fù)相關(guān)系數(shù)最高,達(dá)到了-0.380。
3討論
3.1四川不同植煙區(qū)土壤養(yǎng)分差異分析
探明四川不同植煙區(qū)土壤養(yǎng)分差異性,對(duì)于合理施肥提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量具有重要作用。土壤緊實(shí)度直接影響作物的生長(zhǎng),土壤過(guò)緊會(huì)直接造成植株生長(zhǎng)發(fā)育不良。在本研究中,四川不同植煙區(qū)土壤穿透阻力呈現(xiàn)較大差異,敘永縣、古藺縣、會(huì)東縣、鹽源縣、會(huì)理縣0~20cm土壤穿透阻力均小于2000kPa,表明5個(gè)植煙區(qū)土壤疏松程度較好。王樹(shù)會(huì)等研究表明土壤容重大于1.40gcm時(shí),烤煙植株生長(zhǎng)會(huì)受到嚴(yán)重抑制。四川不同植煙區(qū)土壤容重均處于1.40g/cm2以下,且不同植煙區(qū)之間無(wú)顯著差異性(p《0.05)。
四川10個(gè)植煙區(qū)土壤pH整體處于煙草生長(zhǎng)適宜范圍內(nèi),這與陳玉藍(lán)研究結(jié)果相一致。但德昌縣、鹽邊縣土壤pH呈中性偏酸,與劉挺等研究結(jié)果相比偏低,可能與近年來(lái)德昌縣、鹽邊縣煙農(nóng)大量施用化肥有關(guān);在實(shí)際生產(chǎn)中可根據(jù)不同植煙區(qū)適當(dāng)增加生物炭調(diào)節(jié)土壤pH。
提高有機(jī)質(zhì)含量可以增加土壤微生物群落多樣性、提高微生物生物量碳氮和土壤養(yǎng)分供應(yīng)容量。四川不同植煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量整體處于適宜水平,但鹽源縣、會(huì)東縣、仁和區(qū)、鹽邊縣4個(gè)植煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著偏低,在實(shí)際生產(chǎn)中這4個(gè)植煙區(qū)需要通過(guò)增施有機(jī)肥、種植綠肥、合理耕作等農(nóng)藝措施來(lái)改良植煙土壤性狀,防止土壤進(jìn)步酸化和土壤有機(jī)質(zhì)累積下降。
土壤全氮、全磷、全鉀在一定程度上表明了土壤供氮、供磷、供鉀能力,也反應(yīng)了土壤提供可被植物吸收利用養(yǎng)分能力的大小。在本研究中,四川10個(gè)植煙區(qū)土壤全氮、全磷、堿解氮整體處于適宜水平,而土壤有效磷、速效鉀含量整體處于較高水平,土壤全鉀含量則整體偏低。因此,對(duì)四川植煙縣整體需要提高土壤全鉀含量和堿解氮含量控制有效磷、速效鉀含量以保證氮、磷、鉀元素的均衡性。
在本研究結(jié)果中,四川不同植煙區(qū)整體土壤交換性鎂含量在土壤空間的分布不均勻,存在較大的變異性。交換性鈣、交換性鎂含量整體偏高,其中10個(gè)植煙縣中6個(gè)植煙縣土壤交換性鎂含量、7個(gè)植煙縣壤交換性鈣含量超出適宜范圍,今后應(yīng)嚴(yán)格控制鈣、鎂肥的施用。
3.2四川不同植煙區(qū)土壤養(yǎng)分相關(guān)性分析
本研究結(jié)果表明,四川不同植煙區(qū)壤pH與交換性鈣極顯著正相關(guān),與有效磷極顯著負(fù)相關(guān),這與李強(qiáng)等2、秦松等24研究結(jié)果相一致。四川不同植煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)與全氮之間極顯著正相關(guān),與查燕等研究結(jié)果一致,這是由于土壤有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源于動(dòng)植物殘?bào)w及其分解、轉(zhuǎn)化,可為土壤提供部分有機(jī)氮,同時(shí)可以提高壤微生物群落多樣性擴(kuò)大微生物生物量碳氮和土壤養(yǎng)分供應(yīng)容量。但與唐杰等通過(guò)GIS技術(shù)研究的川北植煙土壤有機(jī)質(zhì)和全氮的空間自相關(guān)性較弱的結(jié)果相違背,表明在不同植煙區(qū)土壤養(yǎng)分的相關(guān)性有著較大的差異,具體原因有待進(jìn)一步研究。
4結(jié)論
四川不同植煙區(qū)耕層土壤全氮和堿解氮總體處于適宜水平,全鉀處于缺乏水平,有效磷、速效鉀處于適宜水平,交換性鈣、交換性鎂處于偏高水平。相關(guān)分析表明土壤pH與交換性鈣、有效磷,土壤有機(jī)質(zhì)與全氮均呈現(xiàn)顯著相關(guān)。仁和區(qū)、鹽邊縣、米易縣、冕寧縣0~20cm土壤平均穿透阻力較大,需要對(duì)4個(gè)植煙區(qū)土壤進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳罡?鹽邊縣、德昌縣土壤偏酸,建議施用石灰、生物炭和草木灰等堿性物料進(jìn)行調(diào)節(jié);德昌縣交換性鈣鎂含量偏低,應(yīng)多施加鈣鎂肥對(duì)鹽邊縣、鹽源縣、會(huì)東縣、仁和區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)偏低植煙區(qū),應(yīng)多施有機(jī)肥、餅肥、綠肥等有機(jī)物料,提高有機(jī)質(zhì)含量;四川不同植煙區(qū)土壤全鉀含量均偏低,應(yīng)多施鉀肥或草木灰等。
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