四川烟区植烟土壤理化性质对烟叶物理特性的影响

罗万麟+李永栋+杨柳

摘 要：为了了解土壤理化性质对烟叶物理特性的影响，进一步提高烟叶质量，对四川烟区不同产区土壤理化性质与烟叶物理特性的关系进行分析，相关分析结果表明，耕层质地（x2）与单叶质量（y3）极显著负相关（-0.656）；土壤有机质（x4）与叶宽（y2）极显著正相关（0.683），其他土壤属性对烟叶物理特性各指标均有不同程度影响；典型相关分析表明，土壤理化性质对烟叶物理特性的影响主要表现在土壤速效氮 （x5）对烟叶叶质重（y5）的影响，以及土壤耕层厚度（x1）、速效钾（x7）对烟叶叶长（y2）与含梗率（y4）的影响。因此在烟叶生产过程中可以通过控制施肥等措施改善土壤属性进而提高烟叶的物理特性。

关键词：植烟土壤；烟叶物理属性；简单相关分析；典型相关分析

中图分类号：S572 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.01.019

Abstract： In order to understand the effect of soil physical and chemical properties on the physical characteristics of tobacco leaves and to further improve the quality of tobacco leaves， the soil properties and the physical characteristics of tobacco leaves in different areas of Sichuan tobacco-growing areas were evaluated and analyzed. The results showed that top soil texture （x2） had a significant negative correlation with leaf weight （y3） while soil organic matter （x4） had a significant positive correlation with leaf width （y2）， and the coefficient were -0.656 and 0.683， respectively. Other soil properties had different effects on the physical characteristics of tobacco leaves. Based on the canonical correlation analysis， the main effects of soil physical and chemical properties on the physical characteristics of tobacco leaves were the effect of soil available nitrogen content （x5） on the leaf specific weight （y5） and soil plowing thickness （x1）， available potassium （x7） on the leaf length （y2） and stem ratio （y4）. Therefore， the physical properties of tobacco leaves could be improved by controlling the fertilization and other measures in the tobacco production process.

Key words： tobacco-growing soil； tobacco leaf physical properties； simple correlation analysis； typical correlation analysis

良好的土壤環境和土壤质量是优质烟生产的前提[1-3]，土壤为烟草生长提供必需的营养和水分，肥力质量良好的土壤可以保证烟草生长所需的水、肥、气、热协调供应[4]，全面科学分析土壤类型对烟叶质量的影响，有助于发挥四川烟区烟叶质量优势[5]，增加经济效益，提高农民积极性，保障烟叶生产既快又好地发展[6]，国内外学者为提高烟叶质量，在土壤结构改善方面开展了大量研究[3-6]，程贵敏等[7]对植烟土壤轮作对土壤养分和烟叶主要化学成分的影响进行研究，指出连作烟地较轮作烟地土壤有机质相对下降而有效钾相对增加，且连作条件下烟叶烟碱和总氮上升，而总糖和还原糖下降。侯小东等[8]对曲靖市植烟土壤条件对烟叶还原糖含量进行分析，结果表明海拔、有效钼、有效硫、有效氯是影响烟叶还原糖的主要因素。张军等[9]研究了高碳基土壤修复肥对植烟土壤有效微量元素及烟叶品质的影响，结果表明增施高碳基土壤修复肥可降低中部烟叶烟碱含量和氯含量，对植烟土壤中微量元素的改善具有积极作用，有利于土壤肥力的保持和烟叶品质的提高。然而，土壤属性对烟叶物理特性的影响鲜见报道，因此量化土壤属性，分析不同土壤指标对烟叶物理特性的影响，对烟叶物理特性的改善具有一定的理论参考意义。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验于2015年在四川省凉山州会理县、盐源县、德昌县、会东县、宁南县、普格县、布拖县等7县市开展，供试烟草品种为云烟87，种植行距120 cm，株距50 cm。烟叶长势均匀，无病虫害发生，田间管理按优质烤烟栽培生产技术规范进行。以中部烟叶（第7～11位叶）为试验材料，试验采用5点取样法对7个县市126个地点采集土样，检测其耕层厚度、耕层质地、有机质含量、pH值、速效磷、速效氮以及速效钾，并对各取样点烘烤烟叶选择5 kg C3F的物理特性进行评价。endprint

1.2 试验方法

1.2.1 土壤属性的评价 土壤的评价共选择耕层厚度、耕层质地、有机质含量、pH值、速效磷、速效氮以及速效钾7个指标，土壤评价指标分级、评分、权重通过专家评定打分的方式确定，各指标得分与指标权重见表1。

1.2.2 物理特性检测 对所取样品的叶长、叶宽、单叶质量、含梗率、叶质重等进行检测，每个处理各取10片烟叶，用软尺分别测烟叶叶长与叶宽；用德国赛多利斯Quintix224-1CN电子分析天平对单叶质量进行测量；含梗率将烟叶叶片与主脉分离分别测其质量，并计算含梗率；叶质重采用打孔器对烟叶进行打孔，并用分析天平测量质量，根据式（1）计算成叶质重。

叶质重=叶片质量/叶片面积

1.3 数据处理

试验数据采用Microsoft Excel2010与DPS7.05进行分析。

2 结果与分析

2.1 土壤评价指标与烟叶物理特性的描述性统计

由表2可知植烟土壤的各指标得分变异系数较大，尤其是土壤速效氮与pH值的变异系数分别达到了36.59%与30.45%，其他指标得分的变异系数集中在13%～26%范围内；各指标数据服从正态分布，其峰度与偏度均较小，表明植烟土壤数据采集的有效性较高。烟叶物理特性指标的变异系数与土壤指标相比略小，除单叶质量变异系数较大外，其余均小于10%，表明所取样品的代表性较好，烤烟物理特性数据亦服从正态分布，其峰度系数基本保持在1～2范围内，而偏度系数保持在0.5以内。综合而言，植烟土壤指标与烟叶物理特性均服从正态分布，表明数据的稳定性较好，具有较好的统计学意义。

2.2 土壤评价指标与烟叶物理特性的相关关系

由表3可知，耕层厚度与烟单叶质量显著负相关，说明耕层越深其单叶质量越低；耕层质地与叶长显著负相关，与单叶质量极显著负相关，说明耕层质地越偏向于壤土，其叶长越短且单叶质量越小；土壤pH值与叶宽显著负相关，而与含梗率显著正相关，说明土壤偏酸或偏碱均会导致叶宽增寬但含梗率下降；土壤有机质与叶宽极显著正相关，说明有机质含量过高或过低均可降低叶宽；速效氮与烟叶质量显著正相关，说明速效氮含量越高其单叶质量越低；速效磷与烟叶叶质重显著负相关，说明速效磷含量越低其叶质重越高；速效钾与烟叶含梗率表现为显著正相关，说明土壤速效钾含量的降低可以降低烟叶含梗率。综合分析，在生产中，可以依据植烟土壤耕层厚度，当土层厚度较大时减少施肥量，当土层厚度较小时增加施肥量，同时适当增施氮肥，控制磷肥和钾肥的施用，以达到降低单叶质量和含梗率同时提高叶质重的效果。

2.3 土壤评价指标与烟叶物理特性典型相关分析

简单相关分析只能反映变量内各项指标之间的简单相关性，难以客观反映土壤属性对烟叶质量的系统影响，而典型相关分析能够揭示出两组变量之间的内在联系，因此对土壤属性与烟叶物理特性进行典型相关分析，结果详见表3。

由表3可知，有2组变量相关关系达到了显著水平，典型相关系数为0.993与0.964，其中第1组典型变量为U1=-0.058×x1+0.369×x2-0.910×x3 +0.875×x4+1.248×x5-1.444×x6+0.541×x7，V1= -5.826×y1+2.556×y2+ +1.601× y3 +1.368×y4+0.984×y5。在典型变量（U1，V1）中，由U1、V1与原始数据的相关系数可知，U1与速效氮（x5）典型相关系数存在较高正相关（0.675），则U1可以描述为土壤速效氮（x5）综合性状； V1与叶质重（y5）存在较高的正相关（0.606），则V1可以描述为烟叶叶质重（y5）的综合性状。典型变量（U1，V1）进一步表明，在一定范围内土壤速效氮（x5）能够提高烟叶的叶质重（y5）。

第2组典型相关变量为U2=-0.403×x1-0.038×x2-0.411×x3+0.417×x4+0.297×x5-0.880×x6- 0.359 ×x7，V2=-3.732×y1-1.323×y2-0.494×y3+0.552×y4+0.568×y5。在典型变量（U2，V2）中，由U2、V2与原始数据的相关系数可知，U2与土壤耕层厚度（x1）以及速效钾（x7）典型相关系数存在较高的负相关，因此U2可以描述为土壤耕层厚度（x1）以及速效钾 （x7）综合性状，即随着土壤耕层厚度（x1）以及速效钾 （x7）的增加呈现出减少的趋势；V2与叶长（y2）、含梗率（y4）存在较高的负相关典型相关系数为-0.902与-0.892，因此V2可以描述为烟叶叶长（y2）、含梗率（y4）的综合性状。典型变量（U2，V2）说明土壤耕层厚度和速效钾的增加在一定范围内能够提高烟叶叶长和含梗率。

3 结论与讨论

就烟叶的物理特性而言，相关分析表明其中耕层质地与单叶质量，有机质含量与烟叶叶宽相关关系均达到了极显著水平，这主要是由于随着土壤质地由沙土变成黏土，土壤的保水保肥能力逐渐增强[10]，供给烟叶的养分充足[11]，进而使得烟叶的叶片变厚，叶面扩展；而其他土壤指标同样主要是控制对烟叶生长水肥的供给，对烟叶的生长发育产生一定的影响，进而对烟叶的物理特性有不同程度的影响。

典型相关分析表明，土壤属性对烟叶物理特性的影响主要表现了土壤速效氮 （x5）对烟叶的叶质重（y5）的影响以及土壤耕层厚度（x1）、速效钾（x7）对烟叶叶长（y2）与含梗率（y4）的影响，由于氮素作为烟叶生长等的主要养分来源，不仅是促进烟株健壮生长的最直接形式[12]，而且是蛋白质等大分子物质的主要氮元素来源[18]，烟叶的叶质重是烟叶厚度、长度、宽度以及韧性的综合表现[13]，因此土壤速效氮的含量对烟叶物理特性的形成有较大影响。而土壤的耕层厚度是烟株生长过程中根系发育的重要条件，耕层深度越大烟叶的根系发育空间越大[14]，越能够获取更多的养分，越能保障烟株的健康生长[15]；速效钾与速效氮一样是烟叶生长等的主要养分来源，主要促进烟叶茎干的生长，而且是烟叶钾含量高低的关键，因此耕层厚度与速效钾烟叶叶长与含梗率有较大影响。endprint

综合以上分析可知，土壤各指标中耕层质地与有机质的含量对烟叶的叶宽与单叶质量影响较大，相关系数为-0.656与0.683；土壤速效氮 （x5）对烟叶的叶质重（y5）有较大影响，典型相关系数为分别为0.675与0.606，而土壤耕层厚度（x1）、速效钾（x7）对烟叶叶长（y2）与含梗率（y4） 有较大影响，典型相关系数为分别为-0.992，-0.894和-0.892，-0.802。因此，在烟叶生产过程中可以通过控制施肥等措施改善烟叶的物理特性。

参考文献：

[1]劉有才，徐建平，徐志刚，等.不同施硼措施对植烟土壤钾素变化及烟叶钾含量的影响[J].华中农业大学学报，2009， 28（5）：569-572.

[2]姜超强，沈嘉，郭卢，等.硫磺对碱性植烟土壤烤烟生长及烟叶重金属含量的影响[J].中国烟草科学，2013，34（5）：47-51.

[3]吴小毛，李荣玉，李明，等.菌核净在植烟土壤及烟叶中的消解动态[J].农药学学报，2013，15（1）：65-72.

[4]李志鹏，刘浩，于晓娜，等.黄腐酸对植烟土壤改良及烟叶品质的影响研究[J].土壤通报，2016，47（4）：914-920.

[5]周孚美，谷云松，曹国华，等.饼肥对植烟土壤重金属镉的形态及初烤烟叶镉含量的影响研究[J].农业科技通讯， 2014（9）：128-130.

[6]张晓龙，薛红芬，罗华元，等.云南植烟土壤养分含量、微生物数量、烟叶品质的相互关系[J].河南农业科学，2015，44（6）：68-71.

[7]程贵敏，周淑平，厉福强.植烟土壤轮作对土壤养分和烟叶主要化学成分的影响[J].安徽农业科学，2010，38（27）：14975-14976，14979.

[8]侯小东，刘新民，杜咏梅，等.曲靖市植烟土壤条件对烟叶还原糖含量的主要影响因素分析[J].中国农学通报，2011， 27（1）：121-126.

[9]张军，朱丽，刘国顺，等.高碳基土壤修复肥对植烟土壤有效微量元素及烟叶品质的影响[J].江苏农业科学，2015，43（11）：146-148， 149.

[10]周孚美，唐红丽，谷云松，等.绿肥还田对植烟土壤·烟叶产质量的影响[J].安徽农业科学，2015 （21）：87-88.

[11]贺丹锋，周冀衡，孙书斌，等.罗平烟区不同植烟土壤养分状况对中部烟叶化学成分可用性的影响[J].天津农业科学，2016，22（5）：27-33.

[12]夏玉珍，鲁绍坤，王毅，等.植烟土壤环境与烟叶生理指标的关系[J].安徽农业科学，2014（24）：8089-8090，8142.

[13]刘卫群，郭群召，张福锁，等.植烟土壤供氮状况及烟叶含氮化合物与施氮量的关系[J].贵州农业科学，2004，32（4）：20-23.

[14]王允白，王宝华，计玉.山东沂水植烟土壤类型与烟叶品质关系的调查研究[J].中国烟草科学，2000，21（2）：11-15.

[15]唐力为，顾会战，吴绍军，等.广元市植烟土壤养分与其烟叶品质的灰色关联分析[J].贵州农业科学，2013，41（7）：67-72.endprint