平塘县植烟土壤pH 与土壤养分的相关性

袁玉波，何坤

(1.湖南农业大学农学院，湖南 长沙 410128；2.黔南州烟草公司惠水县烟草分公司，贵州 惠水 550600；3.黔南州烟草公司福泉市烟草分公司，贵州 福泉 550599)

土壤酸碱度是土壤溶液中游离的H+和OH–离子浓度比例不同而表现出来的酸碱性质，是土壤许多化学性质，特别是基岩状况的综合反映，也是土壤肥力的一项重要指标[1]。土壤酸碱度对烤烟栽培的影响较大，它不仅直接影响烤烟的生长，而且与土壤中的微生物活动，有机质的合成与分解，氮、磷元素的转化和释放，微量元素的有效性等均有密切关系[2]，对烤烟产量和品质的形成具有极其重要的影响[3–4]。烤烟对土壤酸碱度的适应性极强，在pH为3.5～9.5的土壤上均能正常生长，且完成生命周期循环。2000年中国烟叶生产购销公司组织的全国植烟土壤养分普查结果表明，中国植烟土壤pH范围较广，有2.4%的土壤处于极酸性状况，土壤pH<4.5；有18.6%的土壤pH介于4.5～5.5，属于酸性土壤，多在南方烟区；有42.6%的土壤pH介于5.5～7.0，属于微酸性土壤；有36.4%的土壤pH>7.0，属于碱性土壤，多在黄淮烟区和北方烟区[5]。研究表明，烤烟品质与土壤pH有关，世界各国推荐的最适宜烤烟生长的土壤pH为5.5～6.5[6–9]。当pH<4.5时，土壤有效铁和有效锰含量增加，易出现烟草铁和锰过量症，钾、钙、镁等的盐类也易被溶解而随水流失；当pH为4.5～6.5时易形成磷酸铁、磷酸铝，导致可溶性铁、铝的有效性降低；当pH为7.5～8.5时，磷酸盐因被钙离子固定而有效性降低；当pH>8.5时土壤中的钠离子增加，钙、镁离子被代换出来，易形成钙、镁的碳酸盐沉淀[10]。

目前，关于土壤pH与土壤养分关系及其对烤烟化学成分的影响已有相关报道[11–15]，但系统分析平塘县植烟土壤pH与土壤养分关系的研究尚未见报道。笔者主要分析平塘县植烟土壤pH分布特点及其与土壤养分的关系，旨在为土壤改良和平衡施肥以及提高烤烟品质提供参考。

1 材料与方法

1.1 土壤样品采集

按13～20 hm2烟地采集1个土壤样品，全县共采集130个土样。采样方法：在长方形地块以之字形方式采样，在较为方正的地块以对角线或棋盘形方式采样。土壤样品的采集时间选在烟草尚未施用底肥和移栽以前，以反映采样地块的真实养分状况和供肥能力，同时避开雨季。于耕层土壤深20 cm处取土样，以同一采样单元内每10～15个点的土样构成一个约1 kg的混合土样。使用GPS定位技术记录取样点的经纬度。从田间采来的土样经登记编号后进行预处理。土样风干后统一送中国科学技术大学烟草与健康研究中心进行测定。

1.2 土壤酸碱度分级与养分丰缺指标

植烟土壤酸碱度分级及土壤养分的丰缺指标采用贵州烟草平衡施肥研究项目确定的指标。

1.3 测定方法

用pH计(水土质量比为1∶2.5)测定土壤pH；有机质含量采用重铬酸钾滴定法测定；碱解氮含量采用还原碱解扩散法测定；有效磷含量采用碳酸氢钠(pH8.5)浸提–钼锑抗比色法测定；速效钾含量采用乙酸铵(pH7.0)浸提–原子吸收分光光度法测定。

2 结果与分析

2.1 平塘县植烟土壤pH及土壤养分分布情况

2.1.1 平塘县植烟土壤pH 分布情况

普遍认为，pH为5.5～6.5的弱酸性土壤最适宜烟株生长，pH在该范围内土壤的养分指标也适宜烤烟生长。由表1可知，平塘县植烟土壤pH分布较广，其中，最适宜烤烟生长的土壤样品数为57个，占样品总数的43.85%；适宜烤烟生长的土壤样品数为21个，占样品总数的16.15%；不适宜烤烟生长(pH＜5.5和pH＞7)的土壤样品数分别为44个和8个，分别占样品总数的33.85%和6.15%。

表1 平塘县植烟土壤pH分布

2.1.2 平塘县植烟土壤养分分布情况

由表2可知，平塘县植烟土壤有机质、碱解氮和有效磷含量较高，其中有机质含量丰富和很丰富的样品数分别为57个和3个，分别占样品总数的43.85%和.30%；碱解氮含量丰富和很丰富的样品数分别为46个和76个，分别占样品总数的35.39%和58.46%；有效磷含量丰富和很丰富的样品数分别为46个和50个，分别占样品总数的35.39%和38.46%。速效钾含量分布较广，其中极低和较低含量的样品数达35个，占样品总数的26.93%；含量丰富和很丰富的样品数分别为35个和33个，分别占样品总数的26.92%和25.38%。

表2 平塘县植烟土壤的养分分布 mg/kg

2.1.3 平塘县植烟土壤pH及土壤养分的描述性统计

平塘县植烟土壤pH为4.41～8.21，平均为5.97，变异系数为13.40%；有机质含量为16.90～109.70 g/kg，平均含量为31.36 g/kg，变异系数为33.77%；碱解氮含量为99.10～386.80 mg/kg，平均含量为161.94 mg/kg，变异系数为22.85%；有效磷含量为10.60～137.20 mg/kg，平均含量为39.95 mg/kg，变异系数为64.86%；全磷含量为4.60～59.9 mg/kg，平均含量为17.45 mg/kg，变异系数为64.81%；全钾含量为41.10 ～621.20 mg/kg，平均含量为225.06 mg/kg，变异系数为57.57%；速效钾含量为49.30~ 745.40 mg/kg，平均含量为270.08 mg/kg，变异系数为57.56%。由变异系数可知，各土壤养分含量均存在广泛的变异，其中土壤有效磷、全磷、全钾和速效钾含量的变异系数较高，表明该县植烟土壤的磷和钾分布十分不均衡。

2.2 平塘县植烟土壤pH 与土壤养分的相关性

由表3可知，平塘县植烟土壤pH与各土壤养分之间的相关性均达极显著水平，其中pH与有机质、碱解氮、速效钾和全钾含量之间呈显著正相关，相关系数分别为0.025 9、0.000 3、0.000 7和0.000 7，pH与有效磷和全磷含量之间呈显著负相关，相关系数均为0.024 7。

表3 平塘县植烟土壤pH(X)与土壤养分含量(Y)的相关性

2.3 平塘县植烟土壤pH 对养分含量的影响

根据烤烟正常生产发育对土壤pH的要求，对平塘县植烟土壤样品按不同的pH进行分组。方差分析结果表明，土壤pH分组以后，土壤养分含量在组间均存在着较大的差异。各土壤养分不同组间的多重比较结果见表4。由表4可知，当pH为6.5～7.5时具有最高有机质含量为36.01 g/kg，显著高于其他组的含量；pH＜5.5时的有机质含量最低，仅为29.81 g/kg，显著低于其他组的含量；当pH为5.5～7.5时，碱解氮含量较高，高于160 mg/kg；当pH＜5.5和＞7.5时，碱解氮含量较低；当pH＜5.5时，全磷含量和有效磷含量分别为21.14、48.42 mg/kg，显著高于其他pH组的含量；当pH为5.5～8.5时，各组全磷含量和有效磷含量间的差异无统计学差异；当pH为5.5～6.5时，全钾含量最低，仅为218.15 mg/kg，显著低于其他pH组的含量；当pH＜5.5和pH为6.5～8.5时，各组全钾含量间的差异无统计学意义；所有pH组的速效钾含量均较高，各组间的差异无统计学意义。

表4 平塘县植烟土壤不同pH组的养分含量

3 结论与讨论

土壤pH对烟草生长发育的直接影响表现为pH过高(>9.0)或过低(<4.0) 时对根部的损害影响根部的吸收机能，间接影响是土壤pH制约营养元素的形态及其在土壤中的浓度。烤烟对土壤酸碱度的适应性极强，但一般认为烤烟品质在一定pH范围内最好[11–12]。本研究中，平塘县植烟土壤pH总体适宜，平均为5.97±0.80，变幅为4.41～8.21，变异系数为13.40%。最适宜烤烟生长(pH为5.5～6.5)的土壤样品数占样品总数的43.85%，适宜烤烟生长(pH为6.5～7.5)的土壤样品数占样品总数的16.15%。对于pH偏低的地块可通过施用石灰、白云石、钙镁磷肥等途径来进行土壤改良；对于偏碱性的地块可通过施用硫酸亚铁、硫磺粉等酸性肥料来降低土壤pH。

烟草的正常生长与成熟需要适量的各种营养元素。营养元素缺乏或比例失调会使烟株的生长和生理代谢发生障碍或异常变化。平塘县植烟土壤有机质、碱解氮和有效磷含量较高，含量丰富和很丰富的土壤所占比例大。部分土壤速效钾含量偏低。磷元素和钾元素的分布不均衡。

土壤有机质含量的多少一定程度上反映土壤肥力的高低，含量丰富与很丰富的土壤可在短期内不施或少施有机肥料，或将有机肥施用于烤烟的前茬作物上；含量适宜的土壤可适量施用有机肥料以保持土壤有机质的平衡。碱解氮含量的高低一定程度上反映了土壤供氮能力的强弱。对于供氮能力不同的土壤，在氮肥施用数量和施用时间上要区别对待。对于碱解氮含量很丰富、丰富的土壤，要严格控制氮肥用量，严格控制好氮肥追施时问，防止在烟叶成熟期土壤中还有较高含量的有效氮供烤烟吸收，造成烟叶贪青晚熟，不容易正常落黄，甚至出现黑暴现象；对于含量适中的土壤，需选择好氮肥的合理用量及追施时间。在富磷土壤上种植烤烟，可适度降低磷肥的施用量，其氮磷比可降到1∶0.6或1∶0.3，既有利于优质特色烟叶的生产，又可降低生产成本，还可防止因过度施磷给环境造成危害。对钾含量偏低的土壤应适当加大对钾肥的投入量，对速效钾适中的土壤也须继续重视钾肥的施用，保证科学适量的施钾量[13]。

土壤肥力是土壤养分针对特定植物的供应能力和土壤养分供应植物时环境条件的综合体现[16]。土壤肥力高低不仅受土壤养分和植物吸收能力的影响，更取决于各因子的协调程度。平塘县植烟土壤pH与有机质、碱解氮、速效钾和全钾含量之间呈显著正相关，与有效磷和全磷含量之间呈显著负相关，且土壤养分含量在不同pH组间均存在着较大的差异。通过分析植烟土壤pH的分布特点，对植烟土壤养分含量进行综合评价，有助于筛选烟草专用肥配方，使土壤养分供应与烟草生长发育规律相吻合。

本研究中仅针对土壤养分指标对平塘县植烟土壤pH与养分指标的关系进行了探讨，应当注意的是，土壤肥力评价的结果仅代表一种潜在的生产能力，在实际应用中，还要结合烟草品种、栽培制度、烟草生长特点、需肥规律以及土壤养分的有效性等统筹考虑。

[1]吕永华，詹寿，马武军，等．广东主要植烟土壤养分特征及施肥模式研究[J]．中国农业科学，2004，37( )：49–56．

[2]林毅，梁颁捷，朱其清．三明烟区土壤pH与土壤有效养分的相关性[J]．烟草科技，2003(6)：35–37．

[3]吴正举，刘淑欣，熊德忠，等．福建烟区土壤特性及其与烟叶品质的关系[J]．中国烟草科学，1996，6(1)：49–53．

[4]唐莉娜，熊德中．土壤酸度的调节对烤烟根系生长与烟叶化学成分含量的影响[J]．中国生态农业学报，2002，10(4)：65–67．

[5]蔡宪杰，杨义方，马永建，等．腐殖酸类肥料对碱性植烟土壤pH及烤烟产量质量的影响[J]．中国农学通报，2008，24(6)：261–265．

[6]陈建军，陈建勋，吕永华．根际pH值对烟草无机营养的影响[J]．植物生理学通讯，1996，32(5)：341–344．

[7]李念胜．土壤pH与烤烟质量[J]．中国烟草，1999(2)：12–15．

[8]黎妍妍，许自成，肖汉乾，等．湖南省主要植烟区土壤肥力状况综合评价[J]．西北农林科技大学学报：自然科学版，2006，34(11)：179–183．

[9]曹志洪．优质烤烟生产的土壤与施肥[M]．南京：江苏科学技术出版社，1991：38–39，42–43．

[10]王东胜，刘贯山，李章海．烟草栽培学[M]．北京：中国科学技术大学出版社，2002：106–109．

[11]梁颁捷，林毅，朱其清，等．福建植烟土壤pH值与土壤有效养分的相关性[J]．中国烟草科学，2001(1)：25–27．

[12]许自成，王林，肖汉乾．湖南烟区土壤pH分布特点及其与土壤养分的关系[J]．中国生态农业学报，2008，16(4)：830–834．

[13]张西仲，罗红香，周再军，等．黔南植烟土壤的养分状况[J]．贵州农业科学，2012，40(10)：96–99．

[14]宋文峰，刘国顺，罗定棋，等．泸州烟区土壤pH分布特点及其与土壤养分的关系[J]．江西农业学报，2010，22(3)：47–51．

[15]冯永刚，石俊雄，丁伟，等．贵州烟草平衡施肥研究[M]．贵阳：贵州科技出版社，2005．

[16]骆东奇，白洁，谢德体．论土壤肥力评价指标和方法[J]．土壤与环境，2002，11(2)：202–205．