邵阳县烟稻轮作区土地整理后植烟土壤肥力状况

黄 渤，张杨珠，张鹏博，于庆涛，邹 凯，盛 浩，廖超林

（湖南农业大学资源环境学院，湖南 长沙 410128）

土壤肥力是作物高产的基础，是衡量土壤生产能力的重要指标，反映了土壤在植物生长全过程中供应环境条件和协调营养的能力[1]，进而影响农作物的品质和产量。烟草是我国重要的经济作物，烤烟品质直接影响烟草的经济价值，在国民经济中起到重要作用[2]。随着我国大面积烟叶生产基地的建设以及烟叶生产规范化、标准化的开展，新垦烟田由于土地整理的填、挖，造成土壤肥力不均，生土裸露，肥土被填，降低了土壤肥力对作物的供给，从而降低了烤烟的产量和品质[3]。目前国内已有很多关于土地整理对土壤养分影响的报道[4]，但关于湖南烟区土地整理对烟田土壤肥力及其对烟叶产量和质量影响的相关研究报道尚不见多。因此，以邵阳烟区金称市镇和塘田市镇烟田土地整理后烟田为研究对象，通过对整地烟田和未整地烟田实地采样，进行对比分析，研究土地整理对烟田土壤肥力的影响及其存在的主要问题，为新垦烟田快速培肥和作物施肥技术提供科学依据。

1 试验地概况

试验于2013年6月在湖南省邵阳县金称市镇和塘田市镇土地整理烟区进行，包括金称市镇的金州、石马和金门3个村以及塘田市镇的艾坝和河边2个村。其中，金称市镇项目区31 620 hm2，塘田市镇项目区32 355 hm2，共计面积63 975 hm2。研究区属中亚热带湿润大陆季风气候区，年平均气温16.9℃，年均日照1 593 h，无霜期280 d，年均降雨量1 355 mm。属于低山丘岗地貌区，海拔高度在230～270 m 之间。光、热、水资源丰富，并在时间上基本同步，适宜于优质烟叶生长发育。

2 试验方法

2.1 土壤样品采集

按照地统计学原理，采用GPS 定位技术，根据田块形状，对研究区烟稻轮作制下土壤采用网格梅花法取样，在同一采样单元内每5个点的土样构成一个0.5 kg左右混合样，共采集耕作层（0～20 cm）土壤农化样267个（表1），金称市项目区213个，其中未整理土样157个，整理土样56个；塘田市镇项目区54个，其中未整理 土样和整理土样各27个。

表1 试验地概况

2.2 室内分析方法

土壤样品采集回实验室后，经风干、去杂、过20 目和100 目筛保存。塘田市镇与金称市镇测定土样的土壤有机质采用重铬酸钾容量法测定；土壤pH 值采用电位法测定；土壤碱解氮采用碱解扩散法测定；土壤有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测定；土壤速效钾采用1 mol/L 中性醋酸铵提取，提取液用火焰光度法测定；土壤全磷、全钾采用NaOH 熔融法，分别用钼锑抗比色法测磷、火焰光度法测钾；土壤全氮采用开氏定氮法，测定方法参照《土壤农化分析》[5]。采用Excel 2003 和SPSS 18.0 软件对数据进行分析。

3 结果与分析

3.1 供试土壤的总体肥力特征

对两个镇267个耕层混合土样按成土母质类型测定的pH 值和养分含量结果列于表2。

表2 塘田市镇和金称市镇不同母质类型发育的土壤pH 值和养分含量

3.1.1 土壤pH 值 土壤酸碱度是土壤养分的重要特征之一，不但影响微生物活性，同时与土壤养分的形成、转化及烤烟正常生长发育关系密切[6]。烤烟对土壤酸碱度的适应性很强，在pH 值为3.5～9.0 的土壤都可以正常生长[7]。267个耕层混合土样pH 值平均为5.46±0.71，其中，大部分土壤为酸性或弱酸性，土壤pH 在4.5～5.5 和5.5～6.5 的土壤分别为145 和86个，分别占54.31%和32.21%。土壤pH 值在6.5～7.5 之间的中性土壤17个，占6.37%，而pH≤4.5 和pH≥7.5 的强酸性和石灰性土壤分别为12个和7个，分别占4.49%和2.62%。

3.1.2 土壤有机质 土壤有机质是反映土壤肥力和土壤质量的重要指标之一[8]。土壤有机质含量过高或过低，都不利于烟草的正常生长发育。供试土壤有机质含量在4.29～33.47 g/kg 之间，平均为15.18±6.26 g/kg，属于中等偏低水平，说明该地区土壤肥力水平较低。其中，土壤有机质含量小于10 g/kg 的50个，占18.73%，大于25 g/kg 的24个，占8.99%。这主要与供试土壤大部分为新垦烟田，其中有相当一部分为新垦荒地，施用有机肥较少有关。

3.1.3 土壤氮素 土壤氮素是影响烟株生长和烟叶品质的主要因素之一，也是土壤肥力的重要指标之一[9]。供试土壤全氮含量在0.58～3.39 g/kg 之间，平均为1.3±0.49 g/kg，属于中等偏低水平，说明供试土壤供氮能力较弱，这与供试土壤的种烟历史不长有关。其中小于1.0 g/kg 的供氮能力低的土壤达75个，大于2.0 g/kg 的供氮能力高的土壤有25个，其余的都在1.0～2.0 g/kg 之间。供试土壤碱解氮含量在23.15～288.3 mg/kg 之间，平均为83.85±40.34 mg/kg，属于低等水平，说明供试土壤供氮能力较差，其中，土壤碱解氮含量小于80 mg/kg 的156个，占58%，大于130 mg/kg 的30个，占11%。

3.1.4 土壤磷素 磷素在土壤中的移动性小，其含量受成土矿质、有机物质和耕地施肥等人类活动生产影响较大[10]。供试土壤全磷含量在0.34～1.50 g/kg 之间，平均为0.63±0.18 g/kg，属于中等偏低水平。土壤有效磷含量反映土壤的供磷水平，是表征土壤肥力质量的主要指标之一。供试土壤有效磷含量在2.0～118.58 mg/kg 之间，平均为26.64±19.27 mg/kg，属于高等水平，说明供试土壤供磷能力较强，但变异很大，这既与供试土壤的种植历史有关，也与成土母质有关。

3.1.5 土壤钾素 钾素是植株重要的营养元素之一，土壤中的钾是土壤肥力的重要物质基础之一[10]，也是植株所需钾的主要来源[11]。267个耕作层混合土样的全钾在7.03～32.74 g/kg 之间，平均为17.26±5.78 g/kg，为适宜含量水平，其中，大部分在10～20 g/kg 之间，达181个，20～30 g/kg 之间的68个，30 g/kg 以上的7个，10个低于10 g/kg 的。供试土壤速效钾含量在8.66～546.77 mg/kg 之间，平均为158.55±108.33 mg/kg，其中，在160～200 mg/kg，有28个样，200 mg/kg 以上有70个样，100 mg/kg 以下的有105个样，100～160 mg/kg 之间的有64个样。研究表明，土壤交换性钾＜100 mg/kg 时有较大可能缺钾素，而＜50 mg/kg 时，则土壤严重缺钾[12]。因此，在烤烟生产中应注重钾肥的施用，既要重视施用量，又要注意施用时间和方法。

3.2 供试土壤的肥力状况与成土母质的关系

成土母质是土壤形成的物质基础，也是土壤矿质养分的主要来源，成土母质的矿质养分含量在较大程度上决定了土壤的矿质养分状况[13]。土壤养分含量是评价土壤肥力的重要标志，其供应强度和丰缺状况直接影响作物的生长发育、品质和产量[14]。试验地块按照成土母质分为第四纪红色粘土、石灰岩风化物和河流沉积物3种类型，种植制度均为烟稻轮作。从表2 中可以看出，石灰岩母质发育的土壤全氮、全磷、全钾、速效钾养分含量和第四纪红色黏土母质发育的无显著差异，但都与河流沉积物母质发育的有显著差异（P<0.05）；第四纪红色粘土母质和河流沉积物发育的土壤有效磷、有机质的养分含量与石灰岩风化物母质发育的土壤养分有显著差异；3个母质发育的土壤养分碱解氮含量无显著差异。河流沉积物发育的土壤全钾含量较高，大部分在20 g/kg 以上，石灰岩风化物发育的土壤全钾含量较低，基本上都在10 g/kg 以下，第四纪红色粘土发育的土壤全钾含量大部分在10～20 g/kg 之间。石灰岩风化物母质发育的土壤pH值显著高于河流沉积物和第四纪红色粘土发育的土壤。

3.3 土地整理对土壤养分含量变化的影响

3.3.1 土壤pH 值 由表3 可知，金称市镇的未整理土壤pH 值平均为5.6，整理土壤为5.3，变异系数从14.3%降到11.3%，变化幅度不大；塘田市镇烟田耕作层未整理土地pH 值平均为5.3，整理土壤pH 值为5.0，变异系数从10.8%降到了9.6%，幅度也不大。金称市镇的pH 值相对塘田市镇的变化范围较大，总体表明土地整理后，烟田土壤pH 值仍处于适宜水平的范围内。

3.3.2 土壤有机质含量 土地整理后两个镇烟田耕作层土壤有机质变异系数均降低（表3）。金称市镇未整理土壤有机质平均含量为16.0 g/kg，整理土壤有机质平均含量为14.4 g/kg，土地整理后有机质含量相对降低1.6 g/kg。塘田市镇未整理土壤有机质平均含量为16.4 g/kg，整理土壤有机质平均含量为12.4 g/kg，土地整理后整地土壤有机质含量相对降低4.0 g/kg；两镇有机质平均含量为16.2 g/kg，土地整理后有机质含量降低幅度为10.0%～24.4%。可以看出烟区长期采用烟稻轮作，施用大量的有机肥，有机质积累较旱地丰富，致使原田有机质含量较高[15]。土地整理后，增加了金称市镇和塘田市镇土壤有机质含量属极低范围所占的比例，分别比未进行土地整理的增加了2.0个百分点和22.0个百分点，同时，降低了金称市镇和塘田市镇土壤有机质含量属适宜范围所占的比例，分别比未进行土地整理的降低了8.5个百分点和7.3个百分点（表4）。土地整理造成土壤肥力不均匀，新垦烟田肥土被填，使得耕作层土壤有机质含量趋向递减。

3.3.3 土壤氮素含量 从研究区塘田市镇烟田耕作层土壤全氮看（表3、4），未整理土壤全氮平均含量为1.5g/kg，主要集中在适宜和较高水平上，占样点总量的77.8%；整理土壤全氮平均含量为1.3 g/kg，整理土壤全氮含量相对集中，主要集中适宜水平的土壤为66.7%。金称市镇烟田耕作层未整理土壤全氮平均含量为1.3 g/kg，主要集中于适宜水平，占66.2%；整理土壤全氮平均含量为1.1 g/kg，主要集中于低水平和适宜水平，分别占37.5%和62.5%。塘田市镇的土壤氮含量比金称市镇较大，两镇整体全氮含量变化均较小，土地整理后耕作层土壤全氮含量分布相对集中升高，说明烟叶生产过程中施氮量较高，除在新垦烟田烟草施氮量高一些外，应根据烟草作物的需氮规律科学合理地施用氮肥，适当降低烟草的施氮量。塘田市镇未整理土壤碱解氮平均含量为129.5 mg/kg，整理土壤平均含量为93.3 mg/kg，土地整理后碱解氮含量相对变化较大，降低了36.2 mg/kg；金称市镇未整地土壤碱解氮平均含量为78.8 mg/kg，整理土壤平均含量为71.4 mg/kg，相对于未整理土壤，整理土壤表层碱解氮含量极低水平的达到了26.8%，低水平为53.6%，适宜水平的仅有17.9%。说明两镇土地整理后缺氮的土壤相对增加，耕作层碱解氮含量主要集中在极低水平、低水平，土壤供氮能力降低。这主要与供试土壤大部分为新垦烟田，施氮水平较低有关。因此，在新垦烟田上种植烟草作物应该适当增加施氮量和有机肥。

3.3.4 土壤磷素含量 塘田市镇未整理土地耕作层（表3、表4）土壤全磷平均含量为0.6 g/kg，整理土地耕作层土壤全磷平均含量为0.7 g/kg，变异系数相对于未整地土壤有所升高。金称市镇烟田未整地耕作层土壤全磷平均含量为0.6 g/kg，含量主要集中于低水平和适宜水平，占22.9%和68.1%。整地耕作层土壤全磷平均含量为0.5 g/kg，主要集中于低水平和适宜水平，分别占39.3%和60.7%。相对于未整地土壤均有所降低或变小。两镇全磷含量之间差异不大，但土地整理后耕作层土壤全磷含量变低，不同土壤之间的变化趋小。但总体上，土地整理后耕作层土壤全磷含量分布相对均匀，可能由于土地整理剥土过程中耕作层施工与混杂关系。塘田市镇未整理耕作层土壤有效磷平均18.3 mg/kg；整理土壤平均含量为21.0 mg/kg。金称市镇未整理耕作层土壤有效磷平均含量为29.7 mg/kg；整理土壤平均值为22.5 mg/kg。相对未整理土壤，两镇整理土壤有效磷含量分布变化很大。从土壤不同含量水平的分布状况看（表4），塘田市镇未整理土壤耕作层含量主要集中于适宜水平、高水平和极高水平，占样点总量的75.1%；整地土壤耕作层有效磷含量与未整理土壤集中一样，占样点总量的81.5%，可以看出整地导致耕作层土壤有效磷含量变高，缺磷、少磷土壤减少。金称市镇未整地土壤有效磷含量主要集中于适宜水平、高水平和较高水平，总共占95.6%；整地土壤耕作层有效磷含量极低水平增加到7.1%，而极高水平的土壤减少为16.1%。表明土地整理后耕作层土壤有效磷含量降低，缺磷、少磷的土壤相对增加。

表3 整地对土壤pH 值和养分含量的影响

表4 土地整理对植烟土壤不同肥力指标等级土样数所占比例的影响 （%）

3.3.5 土壤钾素含量 塘田市镇未整理土地耕作层土壤全钾平均含量为13.3 g/kg（表3），整理土地耕作层土壤全钾平均含量增加到13.8 g/kg，变化幅度不大。从土壤不同含量水平的分布状况看，未整理土壤全钾含量主要集中于低水平的土壤，占66.7%；整理土地全钾含量主要集中于极低水平和低水平，占70.3%；金称市镇烟田未整地耕作层土壤全钾平均含量为19.1 g/kg，整地耕作层土壤全钾平均含量为16.0 g/kg，金称市镇整体含量和变化幅度比塘田市镇较大，土地整理后，全钾含量相对降低。土壤不同含量水平的分布状况看，未整理土壤全钾含量主要集中于低水平和高水平，占75.2%；整地土壤全钾含量主要集中于低水平和适宜水平，分别占53.6%和25.0%，高水平含量减少到21.4%。土地整理后两个镇的全钾含量都有所降低，金称市镇变化幅度较大。邵阳县塘田市镇烟田耕作层未整地土壤速效钾平均含量为89.4 mg/kg，整理土壤平均含量为71.3 mg/kg。土地整理后相对降低了28.1 mg/kg；金称市镇耕作层未整地土壤速效钾平均含量为169.5 mg/kg；整理土壤平均含量为202.4 mg/kg，相对未整地土壤增加了32.9 mg/kg。从土壤速效钾不同含量水平的分布状况看（表4），塘田市镇未整地土壤耕作层主要处于极低水平和低水平，占92.5%，整地土壤表层速效钾含量极低水平增加到了63.0%，处于低水平的也占了25.9%，说明土地整理导致耕作层土壤速效钾含量降低，缺钾、少钾土壤增加。从土壤不同含量水平的分布状况看，金称市镇未整地土壤主要集中于极低水平和低水平，占22.9%和36.3%；土地整理后，极低水平降到了8.9%，适宜水平、高水平和极高水平都有所增加，说明土地整理后导致耕作层土壤速效钾含量增加，缺钾、少钾的土壤减少。两镇相比，塘田镇含钾量较低，应提高两镇钾肥的施用量。

4 小 结

土地整理，可以增加农地面积，优化土地利用结构，但也导致耕作层被破坏，土壤肥力不均、土壤养分发生变化等。通过对邵阳县塘田镇和金称市镇土地整理后所得的烟田耕作层土壤养分的分析研究发现：

（1）研究区土壤大部分为酸性，该地区的有机质、全氮含量较低，致使土壤肥力水平较低，供试土壤供氮能力较弱，全磷含量属于中等偏低水平，全钾含量为适宜水平。

（2）土地整理后，耕作层土壤pH 值、土壤全氮变化不大，土壤磷素分布更加均匀。但土壤有机质含量降低，缺钾、少钾土壤增加，应该重视烟草种植过程中有机肥的施用，快速提高整理后土壤有机质含量，加强根据烟草作物吸钾规律合理施用钾肥技术的研究，以节约钾肥资源，提高钾肥的利用率。

[1]王小东，许自成，李群平，等.洛阳地区植烟土壤养分肥力测定与综合评价[J].河南科技大学学报（自然科学版），2008，29（4）：82-85.

[2]褚清河，潘根新，王成己，等.最佳施肥比例对烟草产量和品质的影响[J].土壤通报，2009，40（1）：137-139.

[3]于庆涛，廖超林，刘丁林，等.金称市镇土地整理对垦复烟田耕作层土壤主要养分含量变化的影响[J].湖南农业科学，2013，（9）：50-54.

[4]马超群，刘铁铭，杨梅焕.高陵县土地整理中新增耕地土壤养分现状研究[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2010，38（5）：175-180.

[5]鲍士旦.土壤农化分析[M].北京：中国农业出版社，2000.

[6]胡国松.烤烟营养原理[M].北京：科学出版社，2000.

[7]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.

[8]宋春雨，张兴义，刘晓冰，等.土壤有机质对土壤肥力与作物生产力的影响[J].农业系统科学与综合研究，2008，24（3）：357-362.

[9]彭 宇，易建华，蒲文宣，等.长期稻草还田对烟田土壤氮素矿化特征的影响[J].中国农学通报，2006，22（10）：230-233.

[10]李 东，王子芳，郑杰炳，等.紫色丘陵区不同土地利用方式下土壤有机质和全量氮磷钾含量状况[J].土壤通报，2009，40（2）：310-314.

[11]占丽平，李小坤，鲁剑巍，等.土壤钾素运移的影响因素研究进展[J].土壤，2012，44（4）：548-553.

[12]袁可能.植物营养元素的土壤化学[M].北京：科学出版社，1983.52-66.

[13]李 军，梁洪波，宛 祥，等.烟田土壤养分状况及其与成土母质的关系研究[J].中国烟草科学，2013，34（3）：21-25.

[14]肖汉乾，罗建新，王国宝，等.湖南省植烟土壤养分丰缺状况的分析[J].湖南农业大学学报（自然科学版），2003，29（2）：150-153.

[15]刘 泓，杨邦俊，王伯毅，等.有机肥与化肥配施对烤烟品质的影响[J].中国烟草科学，1999，20（1）：18-21.

[16]谢卫国.测土配方施肥理论与实践[M].长沙：湖南科学技术出版社，2006.223-227.