譚智勇，諶瀟雄，劉 杰，李 強(qiáng)，趙 輝，白 彬，艾永峰

1. 銅仁學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，貴州 銅仁 554300； 2. 貴州財(cái)經(jīng)大學(xué) 管理科學(xué)與工程學(xué)院，貴陽(yáng) 550025；3. 貴州省煙草公司銅仁市公司，貴州 銅仁 554300； 4. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128

土壤酸化會(huì)引發(fā)一系列土壤質(zhì)量和環(huán)境問(wèn)題[1-2]，關(guān)于耕地土壤pH相關(guān)的研究較多，毛偉等[3]研究了江蘇省揚(yáng)州市耕地土壤pH的變化情況，結(jié)果表明，30年間揚(yáng)州市土壤耕地pH顯著下降，影響土壤pH的主要因素有酸雨、 施肥和土地利用類型，而酸雨和施肥是導(dǎo)致?lián)P州市耕地土壤酸化的主要驅(qū)動(dòng)因子．李強(qiáng)等[4]研究了云南省曲靖市植煙土壤酸化狀況，結(jié)果表明，曲靖市植煙土壤pH“低”和“極低”等級(jí)樣本分別占14.41%和6.98%，海拔、 地形、 土壤質(zhì)地、 土壤類型、 有機(jī)質(zhì)含量、 土壤鹽基陽(yáng)離子和土壤陰離子等均對(duì)土壤pH有顯著影響．彭玉龍等[5]研究表明，貴州省遵義市煙區(qū)烤煙生長(zhǎng)最適宜的土壤pH比例不斷下降，偏酸及偏堿區(qū)間的土壤比例不斷增加，烤煙生產(chǎn)的酸堿適宜性不斷降低．貴州省銅仁市地處107°45′-109° 30′E，27°7′-29°5′N，位于貴州省東北部，與湖南、 重慶接壤，煙葉種植面積7 333.3 hm2，產(chǎn)量達(dá)13 000 t．有關(guān)銅仁市植煙土壤pH特征及其酸化驅(qū)動(dòng)因子的研究較少，本文系統(tǒng)研究了銅仁市植煙土壤pH分布狀況及其影響因素和酸化驅(qū)動(dòng)因子，以期為銅仁市植煙土壤酸化改良提供參考依據(jù).

1 材料與方法

1.1 樣品采集及分析

土壤采集于2019年11月，在貴州省銅仁市10個(gè)植煙縣的主要植煙土壤共取樣 202個(gè)(圖1)．取樣遵循均勻性和代表性的原則，取樣工具使用木鏟，在田間取樣時(shí)，以定點(diǎn)為中心，在半徑10 m的圓形區(qū)域內(nèi)多點(diǎn)混合取樣，取樣深度0～20 cm，用四分法取約1 kg土樣，土樣經(jīng)風(fēng)干、 研磨、 過(guò)篩及混勻后裝瓶備用．土壤pH測(cè)定采用玻璃電極法，有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀-硫酸氧化法，堿解氮測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法，有效磷測(cè)定采用鉬銻抗比色法，交換性酸、 交換性氫和交換性鋁測(cè)定采用氯化鉀交換-中和滴定法，陽(yáng)離子交換量測(cè)定采用三氯化六氨合鈷浸提-分光光度法，交換性鈣、 交換性鎂、 交換性鉀和鹽基飽和度采用乙酸銨交換-原子吸收法.

圖1 銅仁市植煙土壤取樣點(diǎn)分布

1.2 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)方法

制定了銅仁市植煙土壤pH值的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[4，6]，具體分為以下5個(gè)等級(jí)(取值范圍包含后值)：極低(≤5.0)、 低(5.0～5.5)、 適宜(5.5～7.0)、 高(7.0～7.5)、 極高(>7.5)．?dāng)?shù)據(jù)處理和常規(guī)統(tǒng)計(jì)分析用SPSS 19.0軟件完成，Kriging插值和繪圖用ArcGIS 10.2軟件完成.

2 結(jié)果與分析

2.1 銅仁市植煙土壤pH基本統(tǒng)計(jì)特征

2.1.1 土壤pH總體分布

以與pH相關(guān)性達(dá)顯著或極顯著水平的海拔、 堿解氮、 交換性酸總量、 交換性氫、 交換性鋁、 陽(yáng)離子交換量、 鹽基飽和度、 交換性鈣、 交換性鎂等指標(biāo)為自變量，以pH為因變量進(jìn)行逐步回歸分析，定量分析各屬性對(duì)pH空間變異的綜合解釋能力和不同屬性對(duì)pH空間變異的獨(dú)立解釋能力．各屬性對(duì)pH的逐步回歸分析結(jié)果見表4，土壤鹽基飽和度對(duì)pH空間變異的影響最大，能夠獨(dú)立解釋其變量的62.7%，其次是交換性鎂、 交換性鈣、 交換性氫、 堿解氮對(duì)pH的累計(jì)解釋能力達(dá)84.5%．綜上，土壤pH是多個(gè)因子共同作用的結(jié)果．結(jié)合土壤pH與土壤主要養(yǎng)分指標(biāo)的相關(guān)分析可知，堿解氮和交換性氫是銅仁市植煙土壤的主要致酸因子，鹽基飽和度、 交換性鈣和交換性鎂是銅仁市植煙土壤的控制因子.

斜坡坡度對(duì)泥石流發(fā)育的影響表現(xiàn)為兩方面：一是坡面坡度越大，分水嶺內(nèi)水流匯集到溝道的時(shí)間越少，洪峰值較大且歷時(shí)較短；二是坡面陡峭，第四系殘坡積、崩坡積物則容易沿坡面下滑，在坡腳堆積形成沿途松散物補(bǔ)給。由于溝谷落差大、坡陡，可將徑流下跌勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，大大提高了徑流的沖刷侵蝕能力，從而降低了泥石流啟動(dòng)的臨界雨量[4]，加劇了泥石流的形成。

2.1.2 不同植煙縣土壤pH分布

表1 貴州銅仁各區(qū)縣植煙土壤pH特征

2.2.1 土壤其他養(yǎng)分與pH的相關(guān)分析

1.3.3 血站系統(tǒng)受“信任危機(jī)”等因素影響 由于人們?nèi)狈?duì)無(wú)償獻(xiàn)血的全面了解，從而片面地認(rèn)為：我們無(wú)償獻(xiàn)血了，血站將血液高價(jià)賣出，從中獲取暴利從而極大地影響了人們對(duì)獻(xiàn)血的熱情。致使獻(xiàn)血人數(shù)大幅下降，造成全國(guó)范圍供應(yīng)困難的局面[6]。其實(shí)患者所用的血液只是收取了相關(guān)的檢驗(yàn)費(fèi)用、制備費(fèi)用和貯存費(fèi)用等。

圖2 銅仁市植煙土壤pH空間分布

表2 土壤pH半方差函數(shù)模型及其擬合參數(shù)

2.2 土壤酸化的影響因素

2.2.2 各因素對(duì)土壤pH影響效應(yīng)分析

不同植煙縣土壤pH分布由表1可知：各縣pH均值在5.81～6.51之間，由大到小依次為石阡、 江口、 思南、 松桃、 印江、 德江、 沿河，均屬于適宜水平．各縣變異系數(shù)在14.46%～22.12%之間，由大到小依次為石阡、 思南、 德江、 印江、 江口、 松桃、 沿河，均屬于中等變異．方差分析結(jié)果表明，土壤pH在植煙縣間石阡和江口與其他縣差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.01)，石阡和江口縣間差異也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)，說(shuō)明石阡和江口縣植煙土壤pH極顯著高于其他幾個(gè)縣，而石阡縣植煙土壤pH顯著高于江口縣．各植煙縣植煙土壤pH適宜等級(jí)在20.69%～46.67%之間，由大到小依次為松桃、 沿河(江口)、 印江、 德江、 思南、 石阡．各植煙縣土壤pH處于低和極低水平比例在22.22%～50.00%之間，由大到小依次為德江、 思南、 印江、 沿河、 松桃、 石阡、 江口.

表3 土壤pH與土壤其他養(yǎng)分指標(biāo)的相關(guān)分析

2.1.3 土壤pH空間分布

張延青等[30]通過(guò)A/0工藝研究了直接利用排放后的城市海水對(duì)污水處理廠中生物處理系統(tǒng)造成的影響。證明當(dāng)海水含有的鹽濃度過(guò)高時(shí)，生物處理體系嚴(yán)重受到高鹽度水平的影響限制，并且生物的活性很難再次恢復(fù)到正常水平，氨氮和COD的減除效率顯著降低很多，并且出水質(zhì)量完全達(dá)不到城市污水廠二級(jí)出水排放水質(zhì)的國(guó)家規(guī)定。

表4 各因素與土壤pH的逐步回歸分析結(jié)果

進(jìn)一步采用平滑回歸的方法探討鹽基飽和度、 交換性鎂、 交換性鈣、 交換性氫、 堿解氮對(duì)土壤pH的影響(圖3)，結(jié)果表明：pH與鹽基飽和度符合三次曲線模型，曲線擬合度較好，隨著鹽基飽和度的增大，pH總體呈現(xiàn)先快速升高、 中間趨于穩(wěn)定、 后快速升高的趨勢(shì)．pH與交換性鎂、 交換性鈣符合三次曲線模型，曲線擬合度較好，隨著交換性鎂、 交換性鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，pH呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)．pH與交換性氫符合三次曲線模型，曲線擬合度較好，隨著交換性氫的增大，pH總體呈現(xiàn)先急劇下降、 中間趨于穩(wěn)定，后急劇降低的趨勢(shì)．pH與堿解氮符合指數(shù)模型，曲線擬合度一般，隨著堿解氮的增大，pH呈現(xiàn)急劇降低的趨勢(shì).

圖3 土壤pH與主要影響因素的平滑回歸分析

3 討 論

銅仁市植煙土壤pH值變幅為4.17～8.29，均值為6.00，單從均值看屬于適宜水平，但從樣本分布情況來(lái)看，僅有34.16%的植煙土壤pH處于適宜水平，42.08%的植煙土壤pH處于低或者極低水平．與其他煙區(qū)類似[8-12]，銅仁市植煙土壤也存在酸化的問(wèn)題，其區(qū)域主要分布在沿河縣(中部和北部)、 印江縣(中部)、 思南縣(北部)、 德江縣(零星分布)、 石阡縣(零星分布)、 松桃縣(北部).

半方差函數(shù)和空間插值的結(jié)果反映了銅仁市植煙土壤pH的空間變異是由結(jié)構(gòu)性因素和隨機(jī)性因素共同作用的結(jié)果．本文著重研究了與土壤pH存在顯著相關(guān)性的海拔、 堿解氮、 交換性酸總量、 交換性氫、 交換性鋁、 陽(yáng)離子交換量、 鹽基飽和度、 交換性鈣和交換性鎂等影響因素．逐步回歸分析結(jié)果表明：堿解氮和交換性氫是銅仁市植煙土壤的主要致酸因子，鹽基飽和度、 交換性鈣和交換性鎂是銅仁市植煙土壤酸化的控制因子，銅仁市植煙土壤pH是多個(gè)因子共同作用的結(jié)果.

土壤酸化引發(fā)一系列土壤質(zhì)量和環(huán)境問(wèn)題：一方面，土壤酸化加速土壤中養(yǎng)分離子的流失，土壤結(jié)構(gòu)退化，使煙葉產(chǎn)量及品質(zhì)下降，煙葉安全性降低； 另一方面，土壤酸化造成土壤微生態(tài)失衡，土壤酸化在不同程度上會(huì)影響微生物的種群變化，從而影響整個(gè)土壤微生態(tài)系統(tǒng)[13-16]．此外，土壤酸化導(dǎo)致煙草土傳病害愈發(fā)嚴(yán)重，對(duì)銅仁煙區(qū)而言，主要是煙草青枯病、 黑脛病、 根腐病等根莖類病害，威脅烤煙的優(yōu)質(zhì)和安全生產(chǎn)，這一問(wèn)題應(yīng)當(dāng)引起足夠重視.

4 結(jié) 論

銅仁市42.08%的植煙土壤pH偏低，植煙土壤存在酸化的問(wèn)題．堿解氮和交換性氫是銅仁市植煙土壤的主要致酸因子，鹽基飽和度、 交換性鈣和交換性鎂是銅仁市植煙土壤酸化的控制因子．因此應(yīng)根據(jù)土壤pH區(qū)域差異，適當(dāng)增加含鈣、 鎂物料的投入，控制氮肥的使用，以維持土壤的可持續(xù)利用.