云南省罗平烟区植烟土壤 pH分布特征及其与土壤养分的相关性

贺丹锋，周冀衡*，张 毅，刘晓颖，柳 立，张纪利，罗先学

（1湖南农业大学生物科技学院，长沙410128；2广西中烟工业有限责任公司，南宁530001；3张家界市烟草公司慈利县分公司，湖南慈利427200）



云南省罗平烟区植烟土壤pH分布特征及其与土壤养分的相关性

贺丹锋1，周冀衡1*，张 毅1，刘晓颖1，柳 立1，张纪利2，罗先学3

（1湖南农业大学生物科技学院，长沙410128；2广西中烟工业有限责任公司，南宁530001；3张家界市烟草公司慈利县分公司，湖南慈利427200）

摘 要：采用传统统计学和地统计学方法分析了罗平烟区植烟土壤pH分布状况及其与土壤养分的相关关系。结果表明：（1）罗平烟区植烟土壤pH总体上适宜，平均值为6.55，变幅为4.16～8.06，处于烤烟生长适宜范围内（5.0～7.0）的样本占65.36%；（2）罗平烟区植烟土壤pH最适宜区域主要集中分布在西部和北部以及南部少数地域，偏碱性土壤主要集中分布在中部、东部和南部少数地区；（3）不同土壤类型pH高低顺序表现为：新积土＞黄壤＞水稻土＞红壤＞紫色土；不同前茬作物植烟土壤按其pH平均值顺序依次为：生姜＞油菜＞小麦＞空闲＞大麦＞绿肥；罗平烟区植烟土壤pH值随海拔升高，呈降低趋势；（4）罗平烟区植烟土壤有机质和全氮含量偏高，全钾含量偏低，其它养分含量适宜；土壤pH值与全氮、有效磷、速效钾、有效钙、有效镁、有效锌的含量呈极显著正相关，与有效铁、有效锰以及有效硫的含量呈极显著负相关，与水溶性氯离子含量呈显著正相关；（5）土壤pH分组后，全磷、有效磷、速效钾、有效钙、有效铁、有效硫含量在不同pH值分组中达到显著性差异，其它土壤养分差异不明显。

关键词：植烟土壤；pH；土壤养分；相关性分析；罗平烟区

土壤pH对烤烟生长、烤烟品质都起着至关重要的作用［1，2］，不仅能够影响土壤微生物的种群数量和活性，还与土壤中其它养分的形成、转化及有效性都有着密切关联［3］。黄婷等［4］研究了曲靖不同海拔高度植烟土壤pH与其它土壤养分的关系，欧阳磊等［5］对云南沾益植烟土壤pH值分布特征及与土壤养分的相关性进行了研究，周炼川等［6］研究了云南文山植烟土壤pH值分布特点及与土壤主要养分的相关关系。但对云南罗平烟区的相关报道尚属空白。笔者对罗平烟区362份植烟土壤进行研究，以分析罗平烟区植烟土壤pH分布特征及其与其它土壤养分的相关性，旨在为罗平烟区植烟土壤的可持续性、平衡施肥和提高烟叶品质提供理论依据。

1 材料与方法

罗平县总面积3025.35 km2，地处云南省、广西壮族自治区、贵州省结合部，103°57′～104°43′E、24° 31′～25°25′N。山区面积占土地总面积的78%，年平均日照时数1685 h，年平均气温15.1℃，年平均降水量1743.9 mm，年均无霜期为280 d。2010年在云南省罗平烟区采用GPS技术，按土壤类型和前茬作物对取样烟田定点取土样，共采集植烟土样362个。烟田未施基肥前进行土壤取样，取样深度0 ～20 cm。每个取样烟田随机选取5个以上取样点，混匀后采用四分法取1 kg土样，登记编号后，经风干、去杂、研磨及过筛后备用。测定指标：pH、有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、有效钙、有效镁、有效铜、有效硼、有效锌、有效铁、有效锰、有效硫、水溶性氯离子。各指标测定方法及标准参考文献［7，8］。试验数据采用Excel 2007和SPSS 19.0等统计学软件进行相关数据分析，绘图采用ArcGIS9.3软件［9］。

2 结果与分析

2.1 植烟土壤pH值总体特征

由表1可知，罗平烟区植烟土壤pH水平总体适宜，平均为6.55±0.82，变幅为4.16～8.06。其中pH处于5～7烤烟生长适宜范围内的样品占65.36%，处于5.5～6.5烤烟生长最适范围内的样品占29.89%，此外，过酸性土壤样品占5.59%，29.05%的土壤样品偏碱性。

除大水井乡和板桥镇植烟土壤pH偏碱性外，其他乡镇植烟土壤pH均值都在烤烟生长适宜范围内。罗平烟区各产地植烟土壤pH均值高低顺序是：大水井乡＞板桥镇＞旧屋基乡＞罗雄镇＞钟山乡＞富乐镇＞九龙镇＞老厂乡＞马街镇＞阿岗镇。各乡镇植烟土壤pH平均值差异较小，其中罗雄镇、旧屋基乡和大水井乡无过酸植烟土壤（pH＜5.0）样品，板桥镇、旧屋基乡、大水井乡和钟山乡植烟土壤偏碱性比例较大，分别为：57.5%、47.06%、41.18%、39.40%。罗平烟区各地pH值适宜烤烟生长比例为：老厂（93.11%）＞九龙（80.49%）＞富乐（76.93%）＞罗雄（71.43%）＞马街（67.34%）＞阿岗（66.68%）＞大水井（58.82%）＞钟山（57.57%）＞旧屋基（52.93%）＞板桥镇（37.5%）。

表1 罗平烟区植烟土壤pH值基本状况

（续表1）

2.2 植烟土壤pH值空间分布特征

采用ArcGIS9绘制罗平烟区pH值分布图，有利于从总体上进一步了解罗平烟区植烟土壤pH值的分布。从图1可以看出，罗平烟区植烟土壤pH最适宜区域主要集中分布在西部和北部以及南部少数地域，偏碱性土壤主要集中分布在中部、东部和南部少数地区。总体上看，罗平烟区植烟土壤pH大部分地区处在适宜范围内，基本无偏酸性土壤，但植烟土壤偏碱性较为明显，这可能与这些地区海拔高度以及耕作施肥习惯有关。

2.3 不同土壤类型的pH值

罗平烟区植烟土壤类型有5种，其pH均值大小顺序表现为：新积土＞黄壤＞水稻土＞红壤＞紫色土，从平均值来看，各土壤类型pH值均处在烤烟生长适宜范围内（表2）。各土壤类型均为中等程度变异，其中紫色土pH值变异系数最大。各土壤类型pH值适宜烤烟生长比例为：紫色土（71.43%）＞红壤（70.29%）＞黄壤（65.73%）＞新积土（53.06%）＞水稻土（50%）。紫色土土壤pH偏酸性比例最大，新积土、水稻土和黄壤土壤pH偏碱性明显，比例分别为：44.90%、37.50%、30.90%。

图1 罗平烟区植烟土壤　pH分布状况

表2 罗平烟区不同土壤类型的　pH状况

2.4 不同前茬作物土壤pH值状况

由表3可以看出，罗平烟区前茬作物主要以油菜为主，约占整个样品的76%。不同前茬作物按其土壤pH平均值顺序依次为：生姜＞油菜＞小麦＞空闲＞大麦＞绿肥，其中前茬作物绿肥和生姜为弱变异，其余均为中等程度变异，前茬空闲变异程度最大。前茬作物绿肥其土壤pH无偏碱性样品，生姜无过酸性土壤样品。不同前茬作物pH值适宜烤烟生长比例表现为：大麦（73.68%）＞绿肥（73.33%）＞小麦（66.67%）＞油菜（64.47%）＞生姜（64.29%）＞空闲（43.75%）。

表3 罗平烟区不同前茬作物土壤　pH值状况

2.5 土壤pH值随海拔高度的变化

罗平烟区植烟土壤海拔高度范围为1322～2115 m。从图2可以看出，罗平烟区植烟土壤pH值随海拔高度升高有降低的趋势。在海拔1300～1400 m内，pH值平均达到7.36，在海拔到达2000 ～2100 m时，pH平均值仅为5.58。高海拔植烟土壤多为pH较低的红壤和紫色土，低海拔烟区土壤多为pH较高的黄壤和新积土，这可能是导致pH值随海拔高度升高而降低的原因之一。另外，高海拔烟区由于其气温低，土壤微生物活性低，有机质分解不彻底而产生有机酸，也导致pH偏低。

图2 罗平烟区土壤　pH值与海拔高度的关系

2.6 罗平烟区植烟土壤养分含量状况

由表4可以看出，罗平烟区植烟土壤各养分均存在不同程度的变异，其中除全氮和碱解氮为中等变异外，其它养分均表现为强变异，其中有效硫含量变异系数达到了93.37%。根据以往研究［10］及曲靖烤烟综合标准植烟土壤养分丰缺指标，结合罗平烟区实际情况，可以看出，罗平烟区植烟土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有效钙、有效镁、有效铜、有效铁、有效锌、有效锰含量丰富；全磷、水溶性氯、有效硼和有效硫含量适宜；有机质和全氮含量偏高；全钾含量偏低。

表4 罗平烟区植烟土壤养分状况

2.7 罗平烟区植烟土壤pH值与土壤养分的相关分析

由表5可以看出，罗平烟区植烟土壤pH值与全氮、有效磷、速效钾、有效钙、有效镁、有效锌、有效铁、有效锰以及有效硫含量的相关系数达到极显著水平，与水溶性氯离子含量达到显著水平。其中土壤pH值与有效铁、有效锰及有效硫呈极显著负相关；与全氮、速效磷、速效钾、有效钙、有效镁及有效锌呈极显著正相关；与水溶性氯离子含量呈显著正相关；土壤有机质、全磷、全钾、碱解氮、有效铜和有效硼含量与土壤pH值的相关性不显著。

表5 土壤　pH值与土壤养分的相关关系

2.8 罗平烟区植烟土壤pH值对土壤养分的影响

由表6可知，随着pH值的变化土壤养分含量表现出不同的变化趋势。其中，随着pH值的增加，全氮、水溶性氯的含量呈现先降低后增加的趋势；全磷、全钾、碱解氮、有效铜、有效锰及有效硼含量随pH值的升高呈先增加后降低的趋势；有机质、有效铁以及有效硫含量随pH值的升高呈降低的趋势；随pH值的升高，有效磷、速效钾、有效钙、有效镁及有效锌含量呈增加的趋势。有机质、全氮、全钾、碱解氮、有效铜、有效锌、有效锰、有效硼及水溶性氯含量在不同pH值分组中差异不明显；其它土壤养分在不同pH值分组中达到显著性差异，其中，pH＞7.0时，有效磷、速效钾、有效钙及有效镁含量最高，有效铁及有效硫含量在pH＜5.0时最高，全磷在pH值为5.0～5.5时含量最高。

表6 土壤养分含量在不同　pH组的差异

3 结论与讨论

（1）罗平烟区植烟土壤pH平均值为6.55，变幅为4.16～8.06，其中过酸性土壤样品占5.59%，29.05%的土样样品偏碱性，植烟土壤偏碱性较严重。在10个植烟乡镇中，板桥镇植烟土壤偏碱性最严重，达到57.5%，其次，大水井乡和旧屋基乡植烟土壤偏碱性比例均在40%以上，这可能与这些产地海拔较低及施肥习惯有关。pH值最适宜烤烟生长的土壤样本数占总样本的比例为老厂乡（44.83%）＞阿岗镇（42.11%）＞九龙镇（41.46%）＞马街镇（34.69%）＞富乐镇（34.62%）＞罗雄镇（26.53%）＞钟山乡（24.24%）＞旧屋基乡（11.76%）＞板桥镇（7.50%）＞大水井乡（5.88%）。不同土壤类型pH平均值高低顺序为：新积土＞黄壤＞水稻土＞红壤＞紫色土。不同前茬作物土壤pH值最适宜烤烟生长比例为：大麦（57.89%）＞绿肥（53.33%）＞空闲（31.25%）＞生姜（28.57%）＞油菜（27.47%）＞小麦（23.82%）。罗平烟区是典型烟—油轮作，前茬作物为油菜的植烟土壤占总样本的76%，前茬作物为油菜的植烟土壤pH＞7.0的样本占31.87%，pH＜5.0的样本只占3.66%，这可能也是导致罗平烟区部分植烟土壤pH偏碱性的原因之一。

（2）从罗平烟区植烟土壤pH值空间分布图可以看出，罗平烟区植烟土壤pH最适宜区域主要集中分布在西部和北部以及南部少数地域，偏碱性土壤主要集中分布在中部、东部和南部少数地区。总体上看，罗平烟区植烟土壤pH大部分处在适宜范围内，基本无偏酸性土壤，但植烟土壤偏碱性较为明显，对于这部分土壤应选择施用硫酸亚铁等酸性肥料或用其他土壤改良剂来调节土壤pH，避免植烟土壤盐碱化［11，12］。罗平烟区海拔高度在1322～2115 m范围内，随着海拔升高，土壤pH值呈降低趋势，这与周炼川等［6］的研究一致。

（3）罗平烟区植烟土壤有机质和全氮含量分别高达42.55 g／kg与2.03 g／kg，这可能与罗平烟区植烟土壤前茬作物多为油菜，油菜秸秆作为有机肥还田有关。土壤全N含量高，可能会导致烤烟生长后期供氮能力强，烟叶贪青晚熟。应通过控制氮肥施用量，降低上部烟叶烟碱含量，提高其工业可用性［13］。罗平烟区植烟土壤全钾缺乏，但速效钾含量丰富，表明土壤缓效钾的转化效果较好［14］。

（4）罗平烟区植烟土壤pH与有效铁、有效锰及有效硫呈极显著负相关；与全氮、有效磷、速效钾、有效钙、有效镁及有效锌呈极显著正相关；与水溶性氯离子含量呈显著正相关；土壤有机质、全磷、全钾、碱解氮、有效铜和有效硼含量与土壤pH值的相关性不显著。这与黄婷等［4］的研究稍有差异，可能与罗平烟区的海拔、生态环境及耕作施肥习惯等有关。将植烟土壤按pH值分组后，全磷、有效磷、速效钾、有效钙、有效镁、有效铁及有效硫含量在组间达到显著差异，其它养分差异不明显。pH＞7.0时，有效磷、速效钾、有效钙及有效镁含量最高，有效铁及有效硫含量在pH＜5.0时最高，全磷在pH值为5.0～5.5时含量最高。在pH值为5.5～6.5最适范围内，有机质、全氮、有效钙、有效镁、有效铜、有效锌、有效铁、有效锰、水溶性氯含量丰富；碱解氮、全磷、速效钾、有效硫、有效磷及有效硼含量适宜；土壤全钾含量偏低。综上可以看出，在此pH值范围内基本能满足优质烤烟生产的需求。

参考文献：

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［14］李自强.罗平植烟土壤特性与烟叶质量的关系研究［D］.北京：中国农业科学院硕士学位论文，2010.

Soil pH Value Distribution and Its Correlation with Nutrients in Luoping Tobacco Growing Area of Yunnan Province

HE Danfeng1，ZHOU Jiheng1，ZHANG Yi1，LIU Xiaoying1，LIU Li1，ZHANG Jili2，LUO Xianxue3
（1 College of Bio-science and Technology，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 China Tobacco Guangxi Industrial Co.Ltd，Nanning，Guangxi 530001，China；3 Cili Branch of Zhangjiajie City Tobacco Company，Cili，Hunan 427200，China）

Abstract：In order to understand the space distribution character of soil pH and the relation between soil pH and nutrients in Luoping tobacco growing area.soil samples were collected and analyzed based on classical statistics and geo-statistics The results were follows：（1）The pH of Luoping tobacco planting soil was generally suitable for tobacco cultivation，with a mean of 6.55 and amplitude of 4.16～8.06.About 65.36%of the soil samples had pH between 5.0-7.0 most suitable for high quality tobacco cultivation.（2）The optimum pH of Luoping tobacco planting areas were mainly concentrated in the western and northern and southern minority regions and alkaline soil was mainly concentrated in the central，eastern and southern minority areas.（3）The pH of different soil types was in the following order：new alluvial soil＞yellow soil＞paddy soil＞red soil＞purple soil；the pH of different previous crops was in the following order：Ginger＞canola＞wheat＞Idle ＞barley＞green manure；pH values decreased as altitude increased.（4）The soil organic matter and total nitrogen werebook=137,ebook=31high and total potassium content was low，the other nutrient content were appropriated；There were a highly significant positive correlation between soil pH and total N，available P，available K，available Ca，available Mg，available Zn and a significantly positive correlation to water soluble Cl.However there were highly significant negative correlation between soil pH and available Fe，available Mn，available S in Luoping Tobacco-growing areas.（5）Significant difference existed among different pH groups for the contents of total P，available P，available K，available Ca，available Fe，available S and other soil nutrient differences were not obvious.

Keywords：tobacco planting soil；pH；soil nutrient；correlation；Luoping tobacco-growing area

基金项目：广西中烟工业有限责任公司科技项目。

作者简介：贺丹锋（1991-），男，硕士研究生。*通信作者：周冀衡，教授，博士生导师，主要研究方向为烟草生理生态与化学，Email：jhzhou2005＠163.com。

收稿日期：2015-11- 07

文章编号：1001-5280（2016）02-0136-06

DOI：10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2016.02.08

中图分类号：S572.06

文献标识码：A