趙瑜,楊懿德,鄢敏,楊建,葉頂昆,胡剛,高玉珍,李鵬輝,谷宇超,景延秋**,楊洋*

宜賓煙區(qū)不同海拔對土壤主要養(yǎng)分分布的影響

趙瑜1,楊懿德2*,鄢敏2,楊建2,葉頂昆2,胡剛3,高玉珍4,李鵬輝1,谷宇超1,景延秋1**,楊洋2**

1. 河南農(nóng)業(yè)大學煙草學院, 河南 鄭州 450000 2. 四川省煙草公司宜賓市公司, 四川 宜賓 644000 3. 中國煙草總公司四川省公司, 四川 成都 610000 4. 甘肅甘肅煙草工業(yè)有限責任公司技術(shù)研發(fā)中心, 甘肅 蘭州 730050

本文分析了宜賓市主要煙區(qū)8各縣（區(qū)）211份各土壤樣品中堿解氮、速效鉀和有機質(zhì)的含量特征和分布情況，并在此基礎(chǔ)上探究了其與海拔高度的關(guān)系。結(jié)果表明：宜賓煙區(qū)植煙田海拔多位于355～1350 m，平均海拔為（938.12±166.70）m，海拔變化較大，變幅為355.6～1499.9 m。宜賓煙區(qū)土壤堿解氮、速效鉀和有機質(zhì)含量的平均值分別為73.51 mg/kg、261.38 mg/kg和33.24 g/kg。海拔高度與土壤堿解氮、速效鉀和有機質(zhì)呈極顯著正相關(guān)，具體表現(xiàn)為土壤堿解氮含量隨著海拔的升高呈先升高后降低的趨勢，在1150～1350 m達到最大值，土壤速效鉀和有機質(zhì)含量在海拔355～1550 m范圍內(nèi)隨著海拔的升高呈上升趨勢，但上升的趨勢逐漸減緩。堿解氮、速效鉀和有機質(zhì)含量在四種土壤類型表現(xiàn)為紫色土>黃壤土>水稻土>黃棕壤土。

煙草; 海拔; 土壤養(yǎng)分; 分布特征

土壤是植物生長的載體，為植物生長提供必須的礦質(zhì)元素和水分，是陸地植物生長發(fā)育的基礎(chǔ)[1]。土壤養(yǎng)分含量是衡量煙田土壤肥力的重要標志[2,3]，其豐缺狀況不僅影響煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)，也是制定合理施肥措施的重要依據(jù)和基礎(chǔ)[4-6]。土壤有機碳、有機質(zhì)、氮、鉀是土壤養(yǎng)分重要因素。土壤養(yǎng)分含量隨海拔高度、土壤類型等環(huán)境條件的變化而產(chǎn)生較大差異[7]。大量研究表明，土壤和海拔高度是影響作物布局及其生長發(fā)育的重要因子，隨海拔高度的變化，土壤pH、光、溫、水、熱資源會產(chǎn)生很大差異[8-11]。不同海拔條件下溫度和水分等變化會對土壤中礦物質(zhì)分解、合成及物質(zhì)的積累和淋失產(chǎn)生影響[12,13]。李明海[14]分析了不同海拔高度和土壤類型對煙葉產(chǎn)量品質(zhì)的影響；唐杰等[15]探究了川北植煙土壤有機質(zhì)和全氮的空間變異及其影響因素。但系統(tǒng)的討論宜賓煙區(qū)海拔的分布特點及其與土壤關(guān)系的報道較少。四川宜賓是我國重要的煙葉產(chǎn)區(qū)。該地區(qū)處于川中丘陵-盆周山地過渡帶，地形條件復雜，土壤類型多樣。因此，進行了四川宜賓煙區(qū)的海拔分布狀況與海拔對煙區(qū)土壤養(yǎng)分含量的影響實驗，對于優(yōu)化植煙區(qū)土壤施肥方案，合理施肥，提高肥料利用率，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉具有重要意義[16]。

1 材料與方法

1.1 樣品的采集與測定

根據(jù)研究區(qū)實際情況，兼顧代表性和隨機取樣的原則，綜合考慮地形、海拔（200 m為一個海拔段）和土壤類型等因素進行樣點布設(shè)，采用多點混合法，于2021年在全市共采集表層土壤（0～20 cm）樣品211份，采集時間選擇煙草尚未施用底肥和移栽前；取樣時詳細記錄取樣點經(jīng)緯度、海拔及土壤類型等環(huán)境信息。海拔分為750 m以下、750～950 m、950～1150 m、1150～1350 m和1350～1550 m五個梯度。土壤樣品帶回實驗室經(jīng)自然風干后研磨過篩，采用常規(guī)方法[17]測定各樣品有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀和緩效鉀含量。

1.2 數(shù)據(jù)處理

Excel2016進行數(shù)據(jù)的描述統(tǒng)計，SPSS20進行數(shù)據(jù)的回歸分析和相關(guān)性分析等。

2 結(jié)果分析

2.1 宜賓不同煙區(qū)海拔的分布情況

表 1 宜賓煙區(qū)海拔的分布特點

注：同一欄數(shù)字后的不同字母表示差異顯著（<0.05）。下同。

Note: The different letters after numbers on the same column showed there were significant differences at 0.05 level. The same as follows.

由表1可知，宜賓煙區(qū)植煙田海拔多位于1350 m以下，平均海拔為（938.12±166.70）m，海拔變化較大，變幅為355.6～1499.9 m。海拔高度最高的為蒿壩，為（1118.95±81.30）m；最低的是錦屏（768.38±182.24）m。方差分析表明，不同植煙區(qū)海拔高度達到顯著水平（<0.05），進一步多重比較發(fā)現(xiàn)高坪、蒿壩和仙峰煙區(qū)的海拔高度顯著高于其他煙區(qū)，其他各地區(qū)海拔高度也存在不同程度的差異。在此基礎(chǔ)上，將海拔劃分為5組，研究不同縣（區(qū)）海拔范圍的分布頻率，總體來看，各煙區(qū)海拔高度在350～1350 m范圍內(nèi)比率較大。

2.2 宜賓主要植煙區(qū)土壤主要養(yǎng)分特征和分布情況

2.2.1 宜賓植煙土壤堿解氮含量的特征分析 四川宜賓主要植煙區(qū)土壤堿解氮分布于表2，均值為73.51 mg/kg，處于偏低范圍，變幅為20.04～201.38，變異系數(shù)為59.40%，屬于中等變異，經(jīng)K～S檢驗，宜賓植煙土壤堿解氮含量不符合正態(tài)分布。宜賓土壤堿解氮含量“極低”的樣本占27.96%，土壤堿解氮含量“低”的樣本占72.04%，表明宜賓植煙區(qū)土壤堿解氮含量偏低。8個地區(qū)植煙土壤堿解氮含量均為中等程度變異，土壤堿解氮含量在48.40～96.05，最低的在錦屏，最高的在蒿壩。方差分析結(jié)果表明，不同植煙區(qū)土壤堿解氮含量差異達到顯著水平（<0.05），進一步多重比較發(fā)現(xiàn)，蒿壩地區(qū)植煙土壤堿解氮含量顯著高于中都和錦屏地區(qū)，其他各地區(qū)土壤堿解氮含量也存在不同程度的差異。

表 2 宜賓植煙區(qū)土壤堿解氮含量基本統(tǒng)計特征

2.2.2 宜賓植煙土壤堿解氮的分布情況

表 3 宜賓植煙區(qū)土壤堿解氮含量各級分布/%

圖 1 宜賓市植煙區(qū)土壤堿解氮含量分布情況

由表3和圖1可知，宜賓各植煙區(qū)土壤堿解氮含量處于適宜范圍的分別占13.89%、32.14%、4.88%、5.56%、7.69%、25.00%、25.00%和10.53%而處于“低”和“極低”水平的土壤共占80.55%、64.29%、95.13%、93.95%、76.92%、72.50%、75.00%和94.74%說明宜賓植煙土壤堿解氮含量整體偏低。中都地區(qū)有2個土壤樣品處于適宜范圍，為4.88%，僅蒿壩地區(qū)土壤堿解氮含量處于適宜范圍占比最高，為32.14%。

2.2.3 宜賓植煙區(qū)不同土壤類型堿解氮含量特征 由表4可知，紫色土中堿解氮含量最低，處于“極低”等級，水稻土、黃壤土和黃棕壤土中堿解氮含量都處于“低”等級。整體來看，宜賓四種主要土壤類型中堿解氮含量都偏低。經(jīng)方差分析和多重比較發(fā)現(xiàn)，黃棕壤的土壤堿解氮含量顯著高于其他三種土壤類型，不同的土壤類型中也存在不同程度的顯著差異。四種土壤類型的堿解氮含量均屬于中等變異。

表 4 宜賓不同土壤類型土壤堿解氮含量特征

2.2.4 宜賓植煙土壤速效鉀含量的特征分析 由表5可知，宜賓植煙土壤速效鉀含量的均值為261.38 mg/kg，變幅為62.93～576.56，變異系數(shù)為53.20%，屬于中等變異，經(jīng)K～S檢驗，0.008<0.05，不符合正態(tài)分布，經(jīng)對數(shù)轉(zhuǎn)換后符合正態(tài)分布。8個地區(qū)土壤速效鉀含量均處于適宜范圍，均屬于中等程度變異，土壤速效鉀含量在193.02～363.14之間。最低的在王家煙區(qū)，為193.02，最高的在仙峰煙區(qū)，為363.14。方差分析結(jié)果表明，不同植煙區(qū)土壤速效鉀含量達到顯著水平（<0.05），進一步多重比較發(fā)現(xiàn)，仙峰地區(qū)土壤速效鉀含量顯著高于蒿壩、中都、大壩、上羅和王家。

表 5 宜賓植煙區(qū)土壤速效鉀含量的基本統(tǒng)計特征

2.2.5 宜賓植煙土壤速效鉀的分布情況

表 6 宜賓植煙區(qū)土壤速效鉀含量各級分布/%

圖 2 宜賓植煙區(qū)土壤速效鉀含量分布情況

由表6和圖2可知，宜賓各植煙區(qū)的土壤樣品分別屬于土壤速效鉀含量的五個等級，且速效鉀處于適宜范圍內(nèi)土壤分別占19.44%、28.57%、26.59%、33.33%、23.08%、17.50%、31.25%、15.79%，普遍偏低。速效鉀含量處于“高”和“極高”的土壤分別占52.77%、57.14%、39.03%、55.55%、30.77%、75.00%、35.00%和26.32%。可以看出，高坪、蒿壩、錦屏和仙峰土壤速效鉀含量高和極高的土壤占該植煙區(qū)面積比率最大。

2.2.6 宜賓植煙區(qū)不同土壤類型速效鉀含量特征從表7中得知，紫色土中的土壤速效鉀含量處于適宜范圍，水稻土、黃壤土和黃棕壤土中速效鉀含量都處于“高”的等級，黃壤土中土壤速效鉀含量最高，其次是黃棕壤土和水稻土。土壤速效鉀含量在四種類型土壤中存在顯著性差異。

2.2.7 宜賓植煙土壤有機質(zhì)含量的特征分析宜賓市植煙土壤有機質(zhì)含量平均值為33.24 g/kg，變幅為14.6～47.97，變異系數(shù)為27.94%。中都植煙土壤有機質(zhì)含量最低，為26.51 g/kg；仙峰植煙土壤有機質(zhì)含量最高，為47.70 g/kg；蒿壩植煙土壤有機質(zhì)變異系數(shù)最低，為13.77%，屬于中等變異。經(jīng)過方差分析和多重比較發(fā)現(xiàn)，不同植煙區(qū)土壤有機質(zhì)含量達到顯著水平（<0.05），仙峰植煙土壤有機質(zhì)含量顯著高于其他植煙區(qū)。

表 8 宜賓植煙區(qū)土壤有機質(zhì)含量的基本統(tǒng)計特征

2.2.8 宜賓植煙土壤有機質(zhì)的分布情況

表 9 宜賓植煙區(qū)土壤有機質(zhì)含量各級分布/%

從表9和圖3中可以看出，仙峰土壤有機質(zhì)含量處于適宜范圍占比最低，為10.00%；土壤有機質(zhì)含量處于“高”等級占比最多的在蒿壩，為75.00%；仙峰、大壩和王家分別有42.50%、7.69%和5.26%的土壤土壤有機質(zhì)含量處于“極高”等級。

圖 3 宜賓市植煙土壤有機質(zhì)含量分布情況

2.2.9 宜賓植煙區(qū)不同土壤類型有機質(zhì)含量特征從表10中可以看出，紫色土和水稻土中土壤有機質(zhì)含量處于適宜范圍，分別為30.08 g/kg和33.14 g/kg，黃壤土和黃棕壤土中土壤有機質(zhì)含量處于“高”等級，分別為36.48 g/kg和43.31 g/kg。經(jīng)方差分析和多重比較發(fā)現(xiàn)，黃棕壤土中土壤有機質(zhì)含量顯著高于其他三種類型土壤。

表 10 宜賓不同土壤類型植煙土壤有機質(zhì)含量特征

2.3 海拔高度與土壤主要養(yǎng)分的關(guān)系

表 11 宜賓不同海拔植煙土壤堿解氮含量特征

表 12 宜賓不同海拔植煙土壤速效鉀含量特征

表 13 宜賓不同海拔植煙土壤有機質(zhì)含量特征

表 14 宜賓煙區(qū)海拔高度與土壤主要養(yǎng)分的相關(guān)性分析

注：“*”，“**”分別表示相關(guān)性達到顯著和極顯著水平。

Note: "*" and "**" respectively indicate that the correlation has reached significant and extremely significant levels.

由表14可知，不同海拔高度和土壤堿解氮、速效鉀和有機質(zhì)成極顯著正相關(guān)關(guān)系。對宜賓煙區(qū)不同土壤樣品按照海拔高度進行分組，見表11、12和13。當海拔高度低于1550 m時，隨著海拔高度的增加，土壤堿解氮含量呈現(xiàn)上升后下降的趨勢，土壤速效鉀和有機質(zhì)含量隨著海拔高度的增加呈遞增的趨勢。方差分析結(jié)果表明，土壤堿解氮、速效鉀和有機質(zhì)均存在顯著差異，進一步多重比較發(fā)現(xiàn)，土壤堿解氮含量在海拔高度1151～1350 m時，達到最高，且顯著高于其他組間內(nèi)各指標值；土壤速效鉀和有機質(zhì)含量在海拔高度1351～1550 m時，達到最高，且顯著高于其他組間內(nèi)個指標值；在海拔951～1350 m時，土壤堿解氮、速效鉀、有機質(zhì)在組間不存在顯著差異。參考植煙土壤養(yǎng)分豐缺狀況的5級體系，宜賓植煙區(qū)當海拔高度小于750 m，土壤堿解氮含量處于“極低”等級；當海拔高度750～1550 m時，土壤堿解氮含量處于“低”等級；當海拔高度小于950 m土壤速效鉀含量處于適宜范圍，當海拔高度在950～1350 m土壤速效鉀處于“高”等級，當海拔高度在1350～1550 m土壤速效鉀含量處于“極高”等級；當海拔高度小于950 m，土壤有機質(zhì)含量處于適宜范圍；當海拔高度在950～1550 m，土壤有機質(zhì)處于“高”等級。宜賓植煙區(qū)土壤堿解氮含量偏低，速效鉀含量偏高，有機質(zhì)含量偏高。

3 討論

海拔高度與土壤有機質(zhì)，土壤堿解氮呈及顯著正相關(guān)關(guān)系，這與王小兵等[18]研究結(jié)果一致。土壤堿解氮含量是衡量土壤氮素供應(yīng)狀況的重要指標，土壤中堿解氮含量的高低可直接反映土壤供氮能力的大小，與烤煙生長發(fā)育密切相關(guān)[19]。一般情況下，烤煙生產(chǎn)適宜的土壤堿解氮含量為110～180 mg/kg。從表11中得知，宜賓市不同海拔高度植煙土壤堿解氮的平均值為73.51 mg/kg，變幅為20.04～201.38 mg/kg，變異系數(shù)為59.40%，空間變異程度中等，處于偏低范圍，但總體來看，宜賓土壤堿解氮含量處于中等偏低水平，這與王光合等[20]研究結(jié)果一致。五個海拔段（海拔<750 m、750～950 m、950～1150 m、1150～1350 m和1350～1550 m)的土壤堿解氮含量分別為51.56 mg/kg、65.42 mg/kg、84.53 mg/kg、94.87 mg/kg和92.14 mg/kg。表現(xiàn)為土壤堿解氮含量隨著海拔的升高而升高，在1150～1350 m達到最大值，然后隨著海拔的升高出現(xiàn)降低的趨勢。宜賓煙區(qū)土壤堿解氮含量處于中等偏低水平，這可能是因為施肥時表土撒施，造成部分氮肥揮發(fā)或隨雨水流失，肥料利用率不高，進入土壤少，加上有機肥料投入少，土壤中氮素入不敷出，長期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動造成土壤堿解氮含量下降。應(yīng)根據(jù)宜賓不同海拔高度的植煙區(qū)氣候條件和土壤條件，重視合理施用氮肥，對于質(zhì)地偏砂的土壤或速效氮不足的地塊適量增加施用氮肥，避免烤煙后期脫肥；粘質(zhì)土壤或速效氮含量豐富的地塊應(yīng)控制氮肥用量。

鉀肥的施用是提高植煙土壤鉀素的供給能力，提高烤煙鉀含量、生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)烤煙不可缺少的技術(shù)措施?？緹熒a(chǎn)適宜的土壤速效鉀含量為160～240 mg/kg，從表12中可以看出，宜賓不同海拔高度植煙土壤速效鉀含量的平均值為261.38 mg/kg，變幅為62.93～576.56 mg/kg，變異系數(shù)為53.20%，空間變異程度中等，處于偏低范圍，不同土壤間差異大，且土壤速效鉀含量整體水平高。土壤速效鉀含量隨著海拔的升高而呈現(xiàn)上升的趨勢，這一結(jié)果可能與煙草生產(chǎn)的鉀肥施用直接相關(guān)。因此，速效鉀含量高的土壤應(yīng)減少鉀肥使用量。

適宜的土壤有機質(zhì)含量能夠提高土壤供氮能力和氮素利用效率，對協(xié)調(diào)煙葉碳、氮代謝和提高煙葉香氣等品質(zhì)等具有重要作用。一般認為，優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)適宜的土壤有機質(zhì)含量為20～30 g/kg。從表13可知，宜賓不同海拔高度植煙土壤的有機質(zhì)含量平均值為33.24 g/kg，變幅為14.60～47.97 g/kg在“高”含量范圍內(nèi)，變異系數(shù)為27.94%，空間變異程度中等。各海拔梯度間和各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有機質(zhì)含量差異顯著，仙峰土壤有機質(zhì)含量最高，為47.70 g/kg。海拔高度小于750 m，土壤有機質(zhì)含量為27.51 g/kg，處于適宜范圍，全市有82.46%的土壤處于有機質(zhì)含量高和極高水平，高有機質(zhì)含量是宜賓市植煙土壤特點之一。煙葉香氣物質(zhì)總量與土壤有機質(zhì)含量呈正相關(guān)關(guān)系[21]。土壤有機質(zhì)含量越高，烤煙吸收的氮素越多，合成的煙堿含量越多，從而影響烤煙吃味和煙葉品質(zhì)[22-24]，因此，有機質(zhì)含量高的土壤，應(yīng)減量使用氮肥[25]。

4 結(jié)論

宜賓煙區(qū)植煙田海拔多位于355～1350 m，平均海拔為（938.12±166.70）m，海拔變化較大，變幅為355.6～1499.9。海拔高度最高的為蒿壩，為（1118.95±81.30）m；最低的是錦屏（768.38±182.24）m。宜賓植煙區(qū)土壤堿解氮含量偏低，速效鉀含量偏高，有機質(zhì)含量偏高。平均值分別為73.51 mg/kg、261.38 mg/kg和33.24 g/kg。宜賓煙區(qū)植煙土壤類型主要為紫色土、水稻土、黃壤土和黃棕壤土。占比分別為33.65%、29.86%、24.17%和12.32%。堿解氮、速效鉀和有機質(zhì)含量在四種土壤類型表現(xiàn)為紫色土土>黃壤土>水稻土>黃棕壤土。宜賓植煙區(qū)海拔高度與土壤堿解氮、速效鉀和有機質(zhì)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。表現(xiàn)為土壤中速效鉀和有機質(zhì)含量隨著海拔的升高而升高，土壤中堿解氮含量隨著海拔的升高呈先升高后降低的趨勢。

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Effects of Different Elevations on the Distribution of Major Soil Nutrients in Yibin Tobacco Area

ZHAO Yu1, YANG Yi-de2*, YAN Min2, YANG Jian2, YE Ding-kun2, HU Gang3, GAO Yu-zhen4, LI Peng-hui1, GU Yu-chao1, JING Yan-qiu1**, YANG Yang2**

1.450002,2.644000,3.610000,4.730050,

The content and distribution of alkali-hydrolyzed nitrogen, available potassium and organic matter in 211 soil samples in 8 counties (districts) of main tobacco district of Yibin city were analyzed. The results show that the planting tobacco fields in Yibin tobacco area are mostly located at 355-1350 m above sea level, the average elevation is (938.12±166.70) m, the altitude change is large, and the variation range is 355.6～149.9 m. the average values of soil alkalized nitrogen, available potassium and organic matter content in yibin tobacco area were 73.51 mg/kg, 261.38 mg/kg and 33.24 g/kg, respectively. The altitude was positively correlated with soil alkali- hydrolyzed nitrogen, available potassium and organic matter, showing that the soil alkali-hydrolyzed nitrogen content increased first and then decreased with the elevation, reaching the maximum value of 1150-1350 m. The content of alkali-hydrolyzed nitrogen, available potassium and organic matter in four soil types showed purple soil > yellow loam > paddy soil > yellow brown loam.

Tobacco; elevation; soil nutrients; distribution characteristcs

S572/S153.6

A

1000-2324(2022)01-0115-08

10.3969/j.issn.1000-2324.2022.01.018

2021-09-12

2021-10-28

趙瑜(1999-),男,碩士研究生,研究方向:煙草栽培與煙草調(diào)制. E-mail:1261206310@qq.com

楊懿德(1975-),男,農(nóng)藝師,從事煙葉生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)與推廣工作. E-mail:757364325@qq.com

Author for correspondence. E-mail:jingyanqiu72t@163.com; 298989633@qq.com