攀枝花烟区土壤微量元素变化分析

2017-06-05 14:15杨军伟徐祥玉肖曼丽曾庆宾杨建春袁家富张瑞平闫芳芳
农学学报 2017年5期
关键词:仁和烟区水溶性

杨军伟,徐祥玉,肖曼丽,曾庆宾,杨建春,袁家富,张瑞平,官 宇,闫芳芳

(1四川省烟草公司攀枝花市公司,四川攀枝花617026;2湖北省农业科学院植保土肥研究所,武汉430064;3湖北工程学院,湖北孝感432000)

攀枝花烟区土壤微量元素变化分析

杨军伟1,徐祥玉2,肖曼丽3,曾庆宾1,杨建春1,袁家富2,张瑞平1,官 宇1,闫芳芳1

(1四川省烟草公司攀枝花市公司,四川攀枝花617026;2湖北省农业科学院植保土肥研究所,武汉430064;3湖北工程学院,湖北孝感432000)

为了查明攀枝花烟区土壤微量元素变化趋势,对该烟区170份耕层土壤样品进行了检测,结合2009—2010年土壤相关数据结果进行分析。结果表明:与5年前相比较,攀枝花烟区土壤有效锌含量平均降幅达13.5%,其中米易县土壤有效锌含量提高37.4%,盐边县与仁和区土壤有效锌分别降低15.6%和38.2%。全市土壤有效硼提高30%,按土壤有效硼分级,全市72.29%土壤有效硼缺乏,仁和、米易、盐边烟区分别有70.58%、61.23%和63.75%的土壤有效硼缺乏。市土壤水溶性氯含量降低29.02%,其中米易土壤水溶性氯提高27.04%,盐边和仁和则分别降低38.2%和33.8%。

攀枝花市;烟区;微量元素

0 引言

在植物必需的16种营养元素中,锌、硼、氯是位列其中的微量元素,因此,这3种营养元素也是烟叶生长发育必不可少的营养元素,过量或不足都会影响烟叶的生长。有效锌缺乏会导致烟株生长缓慢、植株矮小、茎节间短缩,严重缺乏可导致叶片扩展受阻,顶叶簇生,下部叶坏死[1-2];适宜的有效锌能够调节和促进烤烟光合产物合成、代谢和运转,促进烟株生长,能够明显改善烟叶的香气质和香气量,降低杂气[1,3-5],过量的锌会伤害烤烟的根系,使烟叶有褐色斑点和坏死[6]。

硼能促进碳水化合物的代谢和运输,参与蛋白质代谢、核酸代谢、生物碱合成,以及与钙、钾等元素产生互作,对烟叶产量和品质的形成有直接影响[7-10]。

烟草是忌氯作物,但同时氯也是烤烟生长所必需的微量元素之一,氯含量过高会导致叶片厚而脆,燃烧性下降,香气减少,品质变劣[11]。氯含量不足会影响光合作用,从而影响烟叶品质[12]。

攀枝花市在2009—2010年启动了一次全面的土壤普查,其普查结果直接决定了后来的施肥调控策略,经过5年的连续施肥后,上述微量营养元素状况变化如何?笔者以5年前调查为基础,通过取样分析土壤有效锌、有效硼、水溶性氯含量,讨论5年来上述元素的变化状况并提出合理化建议。

1 材料与方法

1.1 样品采集

根据2009—2010年土壤样品采集GPS定位资料,2015年3月份(尚未施用底肥,并避开雨季)在攀枝花市仁和区、米易县、盐边县共采集土壤样品170份,其中仁和区85个,米易县49个,盐边县36个。取耕层0~20 cm,同一取样单元内每8个点左右的土样构成一个1 kg的混合土样。田间土样登记编号后进行预处理,风干、磨细、过筛、混匀,装瓶后备用。

1.2 指标测定与数据来源

有效锌测定采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法、有效硼测定采用沸水浸提-姜黄素比色法[13]、水溶性氯测定采用CaSO4浸提-流动分析仪法。2009—2010年数据见文献[14-15]。通过Excel和SPSS统计相关指标,在数据统计中采用3倍标差法剔除异常数据,因此每个指标的样本量并不一致。

2 结果与讨论

2.1 有效锌含量现状与变化分析

锌是植物必需营养元素之一,也是烟叶生长发育不可缺少的微量营养元素之一,有效锌是土壤锌素供应能力的指标,反映土壤供应水平。攀枝花烟区土壤有效锌变幅为0.11~3.51 mg/kg,平均(1.26±0.78)mg/kg,变异系数为61.5%。与5年前土壤调查数据相比较,全市土壤有效锌含量基本一致。从3个产区看(表1),米易烟区土壤有效锌含量最高,仁和烟区最低,与5年前相比较,米易烟区土壤有效性提高57.9%,盐边烟区基本没变,而仁和烟区下降18.3%。从变异系数看,与5年前相比米易烟区变异系数下降,盐边烟区和仁和烟区则上升。米易烟区有效锌含量升高而变异系数降低,仁和烟区则刚好相反,这种变化很有可能是施肥造成的。

表1 攀枝花烟区土壤养分状况描述性统计

从有效锌分布看(表2),攀枝花烟区54.88%的土壤有效锌含量丰富或极丰富(>1 mg/kg),从不同烟区看,米易烟区土壤有效锌普遍较高,有93.48%土壤有效性含量超过1 mg/kg,而仁和烟区和盐边烟区则分别有31.33%和61.12%,土壤有效性含量超过1 mg/kg。与5年前相比,全市有效锌不同级别比例基本没变化,但在不同烟区则变化不一致,如仁和烟区和盐边烟区土壤有效锌含量低于0.5 mg/kg的比例分别从15.83%(仁和)和14.72%(盐边)提高到25.3%(仁和)和16.66%(盐边),而含量高于1 mg/kg的比例从48.33%(仁和)和67.41%(盐边)分别降到31.33%(仁和)和61.12%(盐边)。这说明攀枝花烟区土壤有效锌含量总体适宜或丰富,但变异系数表明土壤之间差异在拉大。

表2 攀枝花烟区土壤有效锌分布情况 %

2.2 土壤有效硼含量现状与变化分析

硼是植物必须营养元素,有效硼是衡量土壤硼供应能力的重要指标。攀枝花烟区土壤有效硼变幅为0.02~1.32 mg/kg,平均(0.39±0.31)mg/kg,变异系数为78.2%。与5年前土壤调查数据相比较,全市土壤有效硼提高60%,年均提高12%。从3个产区看(表1),米易烟区土壤有效硼含量最高,盐边烟区最低,与5年前相比较,米易烟区土壤有效硼平均提高77.4%,仁和烟区提高73.9%,盐边烟区提高114.3%。从变异系数看,与5年前相比所有烟区变异系数基本一致。

从有效硼分布看(表3),攀枝花烟区72.29%土壤含量低或极低。从不同烟区看,仁和烟区、米易烟区和盐边烟区分别有70.58%、61.23%和63.75%的土样有效硼含量低或极低,比5年前相同级别分别提高20.9%、22.3%和36.3%。总体来看,所有烟区土壤有效硼含量均有大幅度提升,但目前土壤有效硼含量仍然属于极度缺乏范畴,在后期施肥上仍然坚持施用硼肥。

2.3 土壤水溶性氯含量现状与变化分析

烟草是忌氯作物,但氯元素又是作物必需营养元素之一,因此土壤水溶性氯含量对于植烟土壤是非常重要指标,既不能高,又不能低。从表1看出,全市土壤水溶性氯含量介于1.21~37.45 mg/kg,平均为(13.30± 8.17)mg/kg,属缺乏范畴。从不同地区看,仁和烟区水溶性氯含量最高,平均达到(20.15±10.10)mg/kg,米易烟区最低,平均为(10.24±8.44)mg/kg。与5年前调查结果比较,攀枝花市植烟土壤水溶性氯平均提高43.0%,从不同烟区看,米易烟区提高幅度最大,平均提高102.1%,盐边烟区提高86.7%,而仁和烟区则没有提高。

从分布情况看(表4),全市有82.28%的土壤水溶性氯含量低或极低(<20 mg/kg)。分不同烟区看,仁和、米易、盐边三个烟区分别有87.65%、62.5%和87.88%的土壤水溶性氯含量低或极低,与5年前相比,仁和、米易两个烟区水溶性氯含量<20 mg/kg的比例分别降低3.66%和27.6%,盐边烟区则没有变化。

2.4 微量元素变化原因分析及施肥意见

由于攀枝花烟区土壤类型复杂多样,取样范围又相对集中,因此对不同烟区土壤有效锌、有效硼和水溶性氯进行分类比较,以便更有针对性地提出施肥调整建议。

2.4.1 仁和烟区 仁和烟区取样主要集中在大龙潭和平地2个地方,且以红壤为主,因此对2个地方土壤进行分类统计。平地烟区土壤有效硼、水溶性氯含量均高于大龙潭,有效锌则基本一致;大龙潭烟区土壤有效锌、水溶性氯变异系数高于平地,而有效硼则低于平地。仁和烟区土壤有效锌属于适宜范畴,水溶性氯属于低含量范畴,而大龙潭烟区有效硼属于低含量范畴,平地烟区有效硼含量属于适宜范畴。在施肥上应该注意减少锌肥可量;适当添加氯肥用量,但不宜太多。

表3 攀枝花烟区土壤有效硼分布情况 %

表4 攀枝花烟区土壤水溶性氯分布情况 %

2.4.2 米易烟区 米易烟区样本主要集中在普威镇,在分类比较时以土壤类型进行区分。土壤数据表明,红壤有效锌、水溶性氯分别比紫色土壤高出2.1%和35.4%,而有效硼则比紫色土壤低48.6%(表6)。由于紫色土样本量高于红壤,因此总体样品结果与紫色土接近。总体上看,米易烟区土壤有效锌含量属于丰富范畴,而有效硼与水溶性氯则分别根据不同土壤类型处于低含量与适宜范畴内,在施肥上应该注意少施锌肥。

2.4.3 盐边烟区 盐边烟区取样主要集中在和爱、红格和新九3个地区。土壤数据表明,和爱烟区和新九烟区土壤有效锌、有效硼和水溶性氯含量明显高于红格地区,红格地区土壤有效锌、有效硼和水溶性氯含量明显偏低(表7);在施肥上应该注意:和爱和新九地区可减少锌肥用量;氯肥少量施用;红格地区应有限度地提高锌肥和氯肥用量。

3 结论

(1)本次分析结果显示,与5年前相比较,攀枝花烟区土壤有效锌含量平均降幅达13.5%,年均下降2.7%,其中米易县土壤有效锌含量提高37.4%,年均提高7.48%,盐边县与仁和区土壤有效锌分别降低15.6%和38.2%,年均分别降低3.1%和7.64%。

(2)攀枝花市土壤有效硼平均(0.39±0.31)mg/kg,与5年前相比提高30%,年均提高6%,按土壤有效硼分级,全市72.29%土壤有效硼缺乏,仁和、米易、盐边烟区分别有70.58%、61.23%和63.75%的土壤有效硼缺乏。

(3)全市土壤水溶性氯含量降低29.02%,年均下降5.80%,从产区看米易土壤水溶性氯提高27.04%,盐边和仁和则分别降低38.2%和33.8%。

4 讨论

攀枝花烟区超过一半土壤调查样本有效锌含量丰富,其中米易烟区有效锌含量超过1 mg/kg的比例达到93.48%,比张文婧等[16]、蒋长春等[17]的研究结果高,主要原因是该作者数据调查为2012年以前,与曾庆宾等[14]研究结果较为一致,而本研究取样时间为2015年初,近年来的施肥中添加锌肥,致使土壤有效锌含量大幅度升高,也有可能是调查样本不一致,如张文婧等的样本量为345个,而本研究总样本量为174个,米易县仅为49个。本研究同时表明,仁和烟区和盐边烟区土壤有效锌含量降低,这很可能是施肥、气候、土壤母质等均有关系。

本研究表明,攀枝花烟区土壤超过70%调查样本有效硼含量缺乏,3个产区缺乏程度均超过60%。与张文婧等[16]、蒋长春等[17]的研究相比,本研究显示土壤有效硼含量明显升高,其主要原因应该和有效锌一样,即近年来施用硼肥提高土壤有效硼含量。本研究同时显示,仁和烟区和盐边烟区土壤有效硼含量虽然比的报道高[14],但仍然缺乏。

表5 仁和烟区土壤指标分类比较

表6 米易烟区土壤肥力指标分类比较

表7 盐边烟区土壤肥力指标分类比较

攀枝花烟区土壤水溶性氯含量较低,缺乏比例超过80%。其中米易烟区的结果与前人研究结果[17],相比基本一致但有所升高,这主要应该归咎于连年施肥。

本研究中有效锌、有效硼、水溶性氯含量与已有报道均有所差异,除了施肥、样本量大小不同外,可能还与取样点的土壤母质[18]、地形地貌[19]、前茬作物[20]等有关,如前茬会影响土壤有效锌、有效硼含量,这可能是由于前茬作物对肥料的需求不同引起肥料残留引起的,也可能是前茬作物根系分泌物不同导致对土壤微量元素的螯合或溶解不同而导致,需要进一步论证。

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Variation Analysis of Soil Microelement in Panzhihua Tobacco-growing Area

Yang Junwei1,Xu Xiangyu2,Xiao Manli3,Zeng Qingbin1,Yang Jianchun1, Yuan Jiafu2,Zhang Ruiping1,Guan Yu1,Yan Fangfang1
(1Sichuan Tobacco Panzhihua Company,Panzhihua 617026,Sichuan,China;2Plant Protection,Soil and Fertilizer Institute,Hubei Academy of Agricultural Sciences,Wuhan 430064, Hubei China;3Hubei Engineering University,Xiaogan 432000,Hubei,China)

To make clear the changing trend of soil microelement in Panzhihua tobacco-growing area,170 soil samples of top layer were detected and analyzed based on soil data from 2009 to 2010.The results showed that compared with five years ago,the average content of soil available Zn decreased by 13.5%,in which,that of Miyi County increased by 37.4%,that of Yanbian County and Renhe County reduced by 15.6%and 38.2%, respectively.Soil available B in Panzhihua increased by 30%,according to the classification of soil available B,72.29%of the soil in Panzhihua was lack of available B,and the available B lacking area proportion in Renhe,Miyi and Yanbian tobacco-growing area was 70.58%,61.23%and 63.75%,respectively.Soil water soluble Cl content decreased by 29.02%in Panzhihua tobacco-growing area,but that in Miyi Country increased by 27.04%,and that in Yanbian and Renhe decreased by 38.2%and 33.8%,respectively.

Panzhihua;Tobacco-growing Area;Microelement

S151

:A论文编号:cjas16100021

四川省烟草公司攀枝花市公司科技项目“土壤保育及平衡施肥技术研究与应用”(2016009)。

杨军伟,男,1987年出生,山东威海人,助理农艺师,硕士,主要从事烟草栽培技术研究与生产管理工作。通信地址:617026四川省攀枝花是东区龙珠路31号,Tel:0812-2515986,E-mail:694449984@qq.com。

曾庆宾,男,1977年出生,河南唐河人,农艺师,本科,主要烟草栽培技术与管理。通信地址:617026四川省攀枝花是东区龙珠路31号,Tel:0812-2515986,E-mail:953658183@qq.com。

2016-10-19,

:2017-01-03。

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