安徽烟区土壤硫含量及其对烤烟硫含量的影响

崔权仁， 武文明，竟丽丽， 齐耀程

(安徽省农业科学院烟草研究所，安徽合肥 230031)



安徽烟区土壤硫含量及其对烤烟硫含量的影响

崔权仁， 武文明，竟丽丽， 齐耀程

(安徽省农业科学院烟草研究所，安徽合肥 230031)

[目的]研究安徽省植烟土壤和烟叶硫含量的关系。[方法]采集池州东至烟区和皖南烟区土壤普查样品，研究不同采样点不同植烟年限的土壤有效硫含量。研究重壤土、中壤土、轻壤土定位样品土壤有效硫含量和定位样品烟叶全硫含量，以及≥15、6～10和1～5 a不同植烟年限的定位样品土壤有效硫和定位样品烟叶全硫含量。[结果]随着植烟年限的延长，施肥造成硫素在土壤中积累量增加；在植烟季节内随着土壤沙性的增强及土壤改良效果越明显时，土壤有效硫含量积累作用越强；土壤硫含量与烟叶硫含量无明显相关性；烟叶硫含量主要取决于植烟土壤质地类型，土壤黏性越大、酸度越强，越有利于硫素在烤烟叶中积累。[结论]可为实现安徽省烟叶生产可持续发展提供科学依据。

植烟土壤；烟叶；有效硫；全硫；安徽省

硫作为植株吸收的第四大营养元素，在植物体内发挥着重要的生理作用，对烤烟生长发育和品质形成具有重要意义[1]。当土壤中硫素缺乏或过量时，对烤烟的品质均有不同程度的影响[2]。目前，硫过量问题已经引起了烟草业界的普遍关注。安徽省南部烟区主要以水田烟为主，由于土壤母质、气候、耕作方式，土壤钾素含量不高，为了满足烤烟生长对钾素的需要，在烤烟生产过程中需大量增施硫酸钾。虽然SO42-易随水流失，但长期连续施用含硫化肥，SO42-在表土层和底土层都有明显的累积，引起土壤pH降低,从而导致土壤理化环境的变化[3]。而有关安徽省植烟土壤的硫素和烟叶的硫含量状况及土壤硫素对烟叶硫素含量的影响鲜见报道。为了提高和稳定安徽省烟叶品质，笔者研究了植烟土壤硫含量与烟叶硫含量的相互关系，旨在为建立适合安徽烟区的硫素调控技术体系及实现安徽烟叶生产的可持续发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

1.1.1 普查样品的采集。为了解安徽省烟区土壤有效硫含量，本着代表全省植烟土壤有效硫含量的原则，采样点尽可能分散于烟区种烟面积较大的乡镇，于植烟起垄前采集田间土壤样品。共采集2015年度烟区植烟土壤普查样品103个，以安徽皖南烟叶公司和池州烟草公司所管辖烟区为取样范围，采用以不同植烟土壤质地和植烟年限为标准的“双元素”取样方法。田间采集土壤样品时，遵循 “S”形布点取样法，每个取样点根据垄体“△”剖面形状，在三角形的每个顶点和每边中点共采集6点土样进行充分混合，按四分法制成一个混合样品，再采用四分法现场分取其中1/4样品记作1个点的采集量，每个样品在田间的样品采集点不少于5个。1.1.2 定位样品的采集。由于目前安徽烟区植烟土壤多以壤土为主，先将样品按土壤质地分为轻壤土、中壤土、重壤土三大类。相同质地的植烟土壤上，于烤烟生长期间以不同植烟年份为标准，取连续种烟5、10、15、20 a烟田的0～20 cm耕作层土壤，同时选取距离土壤取样点最近烟株的成熟中部烟叶样品，保证土壤样品与烟叶样品形成对应关系。在田间确定土壤取样点后，同时采集采样点剖面两边的2棵烟株中部成熟叶各2片，每个烟叶样品包含20片以上的中部成熟鲜烟。1.2 样品制备 采用室内自然通风风干土壤样品，然后磨碎过40目尼龙筛，装瓶，备用；烟叶样品清洗后于105 ℃杀青15 min，然后于65 ℃烘干磨碎过100目尼龙筛，后装瓶备用。1.3 测定项目与方法 采用BaSO4比浊法(NY/T 1121.14—2006)测定土壤有效硫含量；采用BaSO4比浊法(YC/T 284—2009)测定烟叶全硫含量；土壤其他营养成分分析参考南京农业大学主编的《土壤农化分析》(第2版)；烟叶其他常规化学成分测定参考肖协忠等主编的《烤烟化学》。

2 结果与分析

2.1 普查样品土壤有效硫含量

2.1.1 池州烟区植烟土壤有效硫含量。根据采样规则，在池州东至烟区共采集植烟土壤样品47个，按植烟年限进行分类分析，结果见表1。

表1 池州烟区普查样品土壤有效硫含量

由表1可知，植烟8 a的东至北部(洋湖、张溪、葛公等)烟区，土壤有效硫含量最大为75.49 mg/L，最小为13.96 mg/L，平均为27.30 mg/L，标准偏差为14.70 mg/L，变异系数为53.83%。植烟6 a的东至中部(昭潭、泥溪、官港等)烟区，土壤有效硫含量最大为26.07 mg/L，最小为11.89 mg/L，平均为20.14 mg/L，标准偏差为3.53 mg/L，变异系数为17.51%。植烟3 a的东至南部(龙泉、青山等)烟区，土壤有效硫含量最大为26.34 mg/L，最小为14.37 mg/L，平均为20.53 mg/L，标准偏差为4.75 mg/L，变异系数为23.16%。综合分析池州烟区普查样品土壤有效硫含量可知，随着植烟年限的延长，土壤有效硫含量呈增加趋势，最大变异系数达53.83%。2.1.2 皖南烟区植烟土壤有效硫含量。根据采样规则，在皖南宣州、芜湖县、南陵、泾县、广德等烟区共采集植烟土壤样品56个，按植烟年限和地域进行分类分析，结果见表2。

由表2可知，植烟年限达15 a及以上的宣州烟区，土壤有效硫含量最大达到68.13 mg/L，最小为12.31 mg/L，平均达到36.61 mg/L，标准偏差为12.75 mg/L，变异系数为34.82%。植烟年限为10 a的广德、郎溪烟区，土壤有效硫含量最大达到51.74 mg/L，最小为16.66 mg/L，平均达到34.55 mg/L，标准偏差为10.87 mg/L，变异系数为31.45%。植烟年限10 a的芜湖县烟区，土壤有效硫最大达到47.85 mg/L，最小为15.43 mg/L，平均达到33.13 mg/L，标准偏差为9.33 mg/L，变异系数为28.16%。植烟年限为10 a的南陵、泾县烟区，土壤有效硫含量最大为37.31 mg/L，最小为15.31 mg/L，平均达到27.74 mg/L，标准偏差为6.62 mg/L，变异系数为23.85%。综合分析皖南烟区普查样品土壤有效硫含量可知，随着植烟年限的延长，土壤有效硫含量呈增加趋势，最大变异系数达34.82%。

表2 皖南烟区普查样品土壤有效硫含量

2.2 定位样品土壤、烟叶硫含量

2.2.1 不同土壤质地定位样品土壤、烟叶硫含量。由表3可知，pH降低不利于硫在土壤中的积累。重壤土区域，土壤有效硫含量最大为134.46 mg/L，最小为34.81 mg/L，平均达66.73 mg/L，标准偏差为37.90 mg/L，变异系数为56.82%。中壤土区域，土壤有效硫含量最大为145.56 mg/L，最小为34.82 mg/L，平均达79.44 mg/L，标准偏差为34.04 mg/L，变异系数为42.85%。轻壤土区域，土壤有效硫含量最大为155.68 mg/L，最小为21.14 mg/L，平均达到87.93 mg/L，标准偏差为50.96 mg/L，变异系数为57.95%。综合分析皖南烟区定位样品土壤有效硫含量可知，各土壤质地土壤有效硫含量从小到大依次为重壤土、中壤土、轻壤土，说明在植烟季节随着土壤沙性的增强及土壤改良效果越明显时，土壤有效硫含量积累作用越强。

由表4可知，重壤土区域，烟叶全硫含量最大达到0.93%，最小为0.40%，平均为0.67%，标准偏差为0.17%，变异系数为25.45%。中壤土区域，烟叶全硫含量最大达到0.75%，最小为0.26%，平均达到0.52%，标准偏差为0.17%，变异系数为32.48%。轻壤土区域，烟叶全硫含量最大达到0.87%，最小为0.26%，平均达到0.50%，标准偏差为0.19%，变异系数为37.85%。从皖南烟区定位样品烟叶全硫含量可知，随着植烟土壤沙性的增加，烟叶全硫含量有降低趋势，说明土壤硫含量与烟叶硫含量无明显相关性。重壤土区域有45.45%的烟叶样品全硫含量大于0.70%，超出优质烟对硫素含量的要求[5]，说明安徽烟区部分植烟土壤应合理控制含硫肥料的使用。综合分析表3、4可知，植烟土壤的酸性增大，有利于硫素在烤烟体内的积累，具体影响机理有待于进一步研究。

表3 不同土壤质地定位样品土壤有效硫含量

表4 不同土壤质地定位样品烟叶全硫含量

2.2.2 不同植烟年限定位样品土壤、烟叶硫含量。由表5可知，植烟年限≥15 a的烟区，土壤有效硫含量最大为155.68 mg/L，最小为64.71 mg/L，平均达到98.85 mg/L，标准偏差为37.51 mg/L，变异系数为37.95%。植烟年限为6～10 a的烟区，土壤有效硫含量最大为152.67 mg/L，最小为21.14 mg/L，平均为85.36 mg/L，标准偏差为45.95 mg/L，变异系数为53.83%。植烟年限为1～5 a的烟区，土壤有效硫含量最大为124.21 mg/L，最小为27.44 mg/L，平均达到59.49 mg/L，标准偏差为32.22 mg/L，变异系数为54.16%。综合分析皖南烟区定位样品土壤有效硫含量可知，随着植烟年限的延长，土壤有效硫含量呈增加趋势，最大变异系数达54.16%。

由表6可知，植烟年限≥15a的烟区，烟叶全硫含量最大达到0.69%，最小为0.33%，平均为0.58%，标准偏差为0.13%，变异系数为21.68%。植烟年限为6～10 a的烟区，烟叶全硫含量最大达到0.82%，最小为0.26%，平均为0.55%，标准偏差为0.19%，变异系数为35.14%；45.45%烟叶样品硫含量大于0.70%，超出优质烟对硫素含量的要求[5]。植烟年限为1～5 a的烟区，烟叶全硫含量最大达到0.93%，最小为0.36%，平均达到0.60%，标准偏差为0.19%，变异系数为31.18%。综合分析皖南烟区定位样品烟叶全硫含量可知，随着植烟年限的增加，烟叶全硫含量有降低趋势，说明土壤硫含量对烟叶硫含量无影响。综合分析安徽烟区土壤、烟叶定位样品硫含量可知，随着植烟年限的延长，施肥造成硫素在土壤中的积累量增加；土壤中有效硫含量与烟叶硫含量无相关性；烟叶硫含量主要取决于植烟土壤质地类型，土壤黏性越大、酸度越强，越有利于硫素在烤烟叶片中积累。

表5 不同植烟年限定位样品土壤有效硫含量

表6 不同植烟年限定位样品烟叶全硫含量

3 结论与讨论

(1)研究表明，在安徽烟区，随着植烟年限的延长，土壤有效硫含量呈增加趋势。这是由于植烟时K2SO4等含硫肥料投入量加大，虽然SO42-易随水流失，但长期连续施用含硫化肥，SO42-在表土层和底土层均有明显的累积[3]，导致土壤有效硫含量增加。各土壤样品中，有效硫含量从小到大依次为重壤土、中壤土、轻壤土。这是由于土壤有效硫包括易溶性硫、吸附性硫和部分有机硫；沙性土壤上的烟草青枯病发病率高，烟农在植烟前施用大量白云石粉进行土壤改良，土壤酸度降低幅度越大,土壤有机硫的矿化速度提高，硫的释放速率明显加快[4]，导致植烟当季有效硫含量增加。

(2)质地偏黏的土壤更有利于烟叶全硫含量的积累。由于该类土壤增施土壤改良剂频率相对较低，质地偏黏的土壤酸度略大于质地偏沙的土壤酸度，因此土壤中Ca2+与SO42-在烤烟根际发生反应生成CaSO4沉淀的概率降低。虽然烟草根系对硫酸根的吸收在土壤硫酸根一定含量范围内具有“嗜好”性，但一般情况下，土壤溶液中硫含量大于4.50 mg/L时，会造成SO42-在烤烟根际积累。随着介质中硫含量增加，烟草对硫的吸收逐渐减慢，最后再增加介质浓度时，已对硫的吸收量没有影响[4]。因此，烟叶硫与土壤硫含量无正相关性，土壤酸碱度或其他养分间拮抗作用对烤烟硫含量影响较大。

(3)连续植烟年限越长，越不利于烟叶中硫的积累。这是由于轻壤土中细菌菌群与结构较稳定，其烟草青枯病发病率低[6]，烟农连续植烟的土壤多选择该类壤土，但受土壤改良的影响，土壤酸度降低，过量的Ca2+与SO42-在烤烟根际发生反应生成CaSO4沉淀，而影响烤烟对硫素的吸收积累。

[1] 王庆仁,林葆.植物硫营养研究的现状与展望[J].中国土壤与肥料,1996,29(3)：16-19.

[2] 许自成,王林,肖汉乾,等.湖南烟区烤烟硫含量与土壤有效硫含量的分布特点[J].应用生态学报,2007,18(11)：2507-2511.

[3] 邹长明,高菊生,王伯仁，等.长期施用含硫化肥对水稻土化学性质和水稻吸收微量元素的影响[J].安徽技术师范学院学报,2004,18(1)：19-25.

[4] 胡国松,郑伟,王震东,等.烤烟营养原理[M].北京：科学出版社,2000：176-183.

[5] 王淑玉，李小龙，李红丽，等.不同质地土壤烟株根际微生物菌群变化分析[J].湖南农业科学，2015(3)：5-9.

Status of Soil Sulfur Content in Anhui Tobacco Area and Its Effects on Sulfur Content of Flue-cured Tobacco

CUI Quan-ren,WU Wen-ming,JING Li-li

(Tobacco Institute,Anhui Academy of Agricultural Sciences,Hefei,Anhui 230031)

[Objective] To research the relationship between the tobacco-planting soil and the sulfur content of tobacco leaf in Anhui Province.[Method] Soil census samples were collected from Dongzhi Tobacco Area of Chizhou City and South Anhui Tobacco Area.Soil available sulfur contents in different sampling sites in different planting years were researched.Soil available sulfur contents and tobacco leaf total sulfur contents in location sample were detected in heavy loam,medium loam soil and light loam soil,as well as the soil available sulfur and total sulfur contents in location sample in different planting years (≥15,6-10 and 1-5 a).[Result] With the increase of planting years,sulfur accumulated in the soil due to the application of fertilizer.In the growth season of tobacco,soil improvement had obvious effect with the increase of soil sand property,and the soil sulfur had strong accumulation effect.There was no relationship between the sulfur content in the soil and the tobacco leaf.The leaf sulfur content was determined by the soil texture type.Stronger soil cohesion and soil acidity were good for the sulfur accumulated in the tobacco leaf.[Conclusion] This research provides scientific basis for the sustainable development of tobacco leaf production in Anhui Province.

Tobacco-planting soil; Tobacco leaf; Available sulfur; Total sulfur; Anhui Province

安徽省烟草专卖局科研项目[皖烟科(2015)187号]。

崔权仁(1972- ),男,安徽怀远人,副研究员,硕士,从事烟草栽培与营养研究。

2016-09-23

S 506.1

A

0517-6611(2016)28-0121-03