重庆烟区土壤养分丰缺状况研究

钱 旎，王建林，钟维勇，汪代斌，王红锋，杨 超，江厚龙*

(1.重庆中烟工业有限责任公司，重庆 400060；2.重庆烟草科学研究所，重庆 400715)

土壤是烤烟生长的介质，它提供给烤烟生长所必需的营养元素、水分条件、微生态环境等。作为烟草栽培管理与营养调控的依据，土壤养分的丰缺状况和供应强度直接影响着烟株的生长发育和烟叶产量与质量的形成[1]。土壤养分含量受到成土母质、气候条件、土地利用与覆被变化、耕作以及施肥方式等诸多因素的影响[2]。全面客观地评价土壤养分含量是科学施肥的依据，也是优质烟叶生产的基础。

作为典型的中间香型风格烟叶产区，重庆的山地生态条件是其烟叶风格特色形成的生态基础。尤其是土壤养分水平，影响着烟株的生长发育、碳氮代谢和物质形成动态，进而决定了烟叶产质量和风格特色的形成[3]。江厚龙等[4]利用2012年土壤数据研究发现，重庆烟区土壤酸化较为严重，有机质和速效磷含量适中，碱解氮含量偏高，速效钾含量对烤烟品质的形成有利。由于烤烟种植过程中大量应用化肥，土壤养分水平年际间变化较大[5-6]，影响了烟叶质量的提升和风格特色的彰显。为进一步了解重庆市烟区土壤养分状况，本研究针对重庆种烟区(县)进行土壤取样分析，评价了主要养分丰缺状况，为土壤改良和科学施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 土样采集

本研究于2017年烟叶采收后分析在重庆市12个植烟区(县)进行土壤样品材料，每个种植单元(8 hm2)取1个样品。采用S型取样方法取15个耕层(0～20 cm)土壤样品，经混匀后用四分法取2 kg作为该点土壤样品，带回实验室，经自然风干、去杂、过筛后备测。共取土壤样品3607个。

1.2 分析方法

参考文献[7]的方法测定土壤pH值及有机质、总氮、碱解氮、有效磷、速效钾的含量。

2 结果与分析

2.1 pH值分布状况

pH值是土壤肥力的重要指标，对协调土壤与植株间养分供需关系具有重要作用[8]，是土壤化学性质的综合反映[9]。李念胜[10]认为，土壤pH值在4.5～8.0范围内烟株可正常生长，但就烟叶品质形成而言，最适的土壤pH为5.5～6.5。

由表1可知，重庆烟区有2.2%的土壤处于极酸性状态，土壤pH<4.5；其中，石柱县有6.1%为极酸状态，巫溪县没有pH>4.5的土壤。pH介于4.5～5.5之间时属于酸性土壤，全市有38.8%的土壤为酸性。当土壤pH值为5.5～6.5时最利于烤烟生长发育和品质形成，全市此类土壤占31.9%；其中，彭水县此类土壤最多，占39.0%；奉节县此类土壤最少，占19.6%。另外，全市仍有15.5%的土壤为碱性(pH>7.0)。针对全市41%的酸性土壤(pH<5.5)，在烟叶生产过程中应施用生石灰或白云石粉等措施进行土壤改良。

2.2 有机质分布状况

有机质是土壤主要肥力指标之一，是表征土壤供氮能力的重要指标，过高或过低均不利于烟叶优良品质的形成。由表2可知，重庆烟区土壤有机质含量均值为24.1 g/kg，变幅为9.1～53.3 g/kg。王彦亭等[11]认为，最有利于烤烟优良品质形成的有机质含量为20～30 g/kg，这部分土壤在重庆烟区占51.6%；以涪陵的此类土壤比例最高，占71.9%；万州此类土壤的比例最低，为19.9%。说明近年来重庆市烟区土壤改良措施已见成效，但有机质的组成和质量仍有待深入研究，以增加烟草种植的可持续性。有5.8%的土壤有机质含量高于40 g/kg；尤其是南川县，达到了17.7%；其次是石柱县，达13.1%；涪陵、万州、奉节没有此类土壤。有机质含量高的地块在种植烤烟施肥时一定要合理把握氮肥用量，以免形成“黑爆烟”或贪青晚熟。此外，全市也有8.1%的土壤有机质含量偏低(10～15 g/kg)或极低(<10 g/kg)，针对此类土壤在施肥时要注意有机肥或农家肥的施用，以提升土壤质量水平，进而提高烟叶优良品质的形成。

表1 烟田土壤土pH分布状况%

表2 烟田土壤有机质分布状况%

2.3 总氮分布状况

氮素是影响烤烟品质和产量的最重要的营养元素，适量供应氮肥对优质烟叶生产有着重要作用。由表3可知，全市有74.3%的烟区土壤总氮含量处于中等水平(1%～2%)，总氮含量较高的土壤有20.7%，仅有5%的烟田土壤总氮含量较低[12]。就区(县)而言，涪陵区土壤总氮含量最高，其中有55.2%的烟区土壤的全氮含量处于高氮水平；酉阳县有97.6%的烟区土壤总氮含量处于中等水平；巫溪县总氮水平相对较低，仅有1.6%的烟区土壤氮素含量较高。此外，涪陵、南川、酉阳等3个区(县)的烟区土壤的总氮含量均高于1%。

表3 烟田土壤总氮分布状况%

2.4 碱解氮分布状况

碱解氮是衡量土壤氮素供应能力的重要指标，其在土壤中的含量与作物产量及作物器官含氮量存在较显著的相关关系[13]。陈江华等[14]认为，种植烤烟理想的土壤应该是土壤本身不提供或尽可能少地提供氮素营养，以低于65 mg/kg为佳。鉴于此，重庆烟区土壤碱解氮含量普遍偏高，仅有2.8%的土壤碱解氮含量最有利于优质烤烟的生产(表4)，碱解氮含量高于100 mg/kg的土壤占84.2%。酉阳县的碱解氮含量最高，几乎所有烟田土壤的碱解氮含量高于100 mg/kg；万州区烟田土壤碱解氮含量较低，有54.3%的烟区土壤碱解氮含量低于100 mg/kg，其中利于优质烟叶形成的土壤占11.6%。

表4 烟田土壤碱解氮分布状况%

2.5 速效磷分布状况

磷是植物生长发育的必需元素，直接影响着植物的物质代谢和能量代谢[1]。土壤磷素水平的高低在很大程度上决定着烤烟的产量和品质。邹加明等[15]认为，土壤速效磷含量在10～40 mg/kg之间为优质烟适宜的速效磷含量。由表5可以看出，全市有52.8%的烟田土壤速效磷含量处于适宜水平，含量较低的土壤占全市烟田土壤的10.3%，同时也有36.9%的土壤速效磷含量较高。就植烟区(县)而言，石柱县烟田土壤的速效磷含量最高，有77.9%的土壤速效磷含量高于40 mg/kg，其余烟田土壤速效磷含量均处适宜水平；其次是涪陵区，有74.0%的烟田土壤速效磷含量高于40 mg/kg。丰都县有24.1%土壤的速效磷含量低于10 mg/kg，仅有45.5%土壤的速效磷含量较为适宜。因此，在烟叶生产过程中，应采取适宜方法提高磷素的利用率，而不是盲目地增加磷肥施用量。

表5 烟田土壤速效磷分布状况%

2.6 速效钾分布状况

烤烟属于喜钾作物，钾素对其生长发育和品质形成至关重要。陈江华等[14]认为，土壤速效钾含量低于80 mg/kg属于极度缺乏，速效钾含量介于80～150 mg/kg属于较低水平，速效钾含量介于150～220 mg/kg时最有利于烤烟的生长发育和品质的形成。由表6可知，全市仅有2.9%烟田土壤速效钾含量极度缺乏，有10.8%的土壤属于较低水平，速效钾含量较高的土壤有67.0%，速效钾含量适宜的仅为19.3%。就区(县)而言，石柱县的速效钾含量最高，有97%的土壤速效钾含量高于适宜值，低于适宜值的土壤仅有1.3%；万州区烟田土壤的速效钾含量最低，其中处于缺乏或极度缺乏状况的烟田土壤有45.9%，速效钾含量高于适宜值的土壤仅有24.9%。此外，巫山县适宜速效钾含量的土壤有31.9%，比例为各区(县)最高；万州区次之，比例为29.2%；石柱县的比例最低，为1.7%；其次是黔江区，为2.7%。

3 讨论与结论

土壤pH值影响着土壤中的化学反应，也在一定程度上决定着养分的有效性[16]。pH值过低或过高，致使土壤养分有效性发生变化，从而导致植株某些元素的失调[17]。就烤烟而言，土壤pH值介于5.5～6.5最利于优良品质的形成。本研究表明，重庆烟区土壤中有31.9%的pH值介于5.5～6.5，同时也有41%的土壤为酸性(pH>5.5)。有研究发现，湖南[18]、福建[19]、云南[20]及四川等烟区均有较大比例的酸性土壤[21]。因此，在烤烟生产过程中，必须采取适当措施进行酸性土壤的改良，以扭转烟田土壤进一步酸化的趋势，促进烟叶生产的可持续发展。

表6 烟田土壤速效钾分布状况%

氮是影响烤烟生长发育和品质形成的重要元素[22]，有机质则表征了土壤的供氮水平[23]。只有当土壤有机质含量适中时，才能均衡供应氮素营养，以保障烟叶优良品质的形成[24]。研究显示，重庆烟区土壤有机质和总氮含量适中，就烤烟品质而言，有机质和总氮含量适宜的土壤分别占51.6%和74.3%；有机质含量以南川县较高，有63.5%的土壤有机质含量高于适宜值，适宜含量仅为36.5%；总氮含量以涪陵区较高，高于适宜含量的土壤占55.2%。这可能是因为，近年来重庆市烟叶工作者逐渐增加了有机肥和农家肥的施用量进而提升了有机质含量[25]，同时连年过量施用化肥也增量了土壤总氮的含量[26]。王树会等[27]研究发现，云南烟区土壤的有机质和总氮含量也较高。李艳青等[28]研究表明，湘西烟区土壤有机质含量有下降的趋势，全氮含量则呈上升趋势。

作为烤烟必需的三大营养元素，氮、磷、钾对烟叶产量和品质的形成有着至关重要的作用[29]。只有土壤的氮素含量适中，磷、钾及微量元素丰富时，才能生产出适产、优质的烟叶[30]。施肥是维持土壤氮、磷、钾等养分供需平衡的关键措施，碱解氮、速效磷和速效钾等则是当季烟草推荐施肥的参考指标。本研究显示，重庆烟区土壤的碱解氮含量偏高，其中，涪陵、南川、石柱、黔江、酉阳和彭水县均有90%以上的烟区土壤碱解氮含量大于100 mg/kg，这些土壤种植烤烟要特别注意氮肥施用量，以免因施氮过多而影响烤烟优良品质的形成。相对碱解氮而言，重庆烟区土壤的速效磷含量较为适宜，全市有52.8%烟田土壤的速效磷含量较为适宜，如南川、万州、巫山、巫溪和奉节县均有60.0%以上烟田土壤速效磷含量介于10～40 mg/kg之间，这些土壤最有利于烤烟优良品质的形成。研究区土壤速效钾含量也普遍偏高，高于220 mg/kg的烟田土壤占67.0%；其中石柱县和黔江区均有97.0%的烟田土壤速效钾含量高于220 mg/kg。不同于其他作物，烤烟对氮、磷、钾的要求比较严格，尤其是氮素，过多或过少都会制约其产量和品质的形成，重庆烟区土壤的氮、磷、钾含量均高于烤烟的需求量。因此，在种植烤烟过程中，必须改善施肥方式、控制施肥量，以提升施肥效率，生产出优质烤烟。