凉山州会东植烟土壤养分形态变化特征研究

马 鹏，王宇森，李 冰，王昌全，陈玉蓝，王 勇，陈韵松，王 棋

（1. 四川省烟草公司凉山州公司，四川 西昌 615000；2. 四川农业大学资源学院， 四川 成都 611130）

烟草在中国的种植历史悠久，且种植地域广[1-2]。曾经有段时间为了满足国内原烟需求，烟农们提高了土地利用率和复种指数，从而导致土地过度利用和土壤肥力下降，进而影响了烤烟的产质量[3-4]。因此研究凉山州会东县植烟土壤养分供应特征，提出养分供应管理建议指导生产，对提高凉山州烤烟产质量具有重要意义。土壤、作物特性、栽培技术、气候等因素均会直接或间接影响烤烟质量，而土壤养分是优质烤烟生产的基础，是影响烟叶质量的环境因素的首要一环[5-6]。土壤有机质可以改善土壤通气状况和物理性状，提高土壤的保肥性能，其含量高低直接影响土壤肥力大小[7-8]。各矿质营养元素和不同形态的含量及其有效性，对烤烟质量也有着重要影响。土壤氮库的主体是有机氮，主要存在于未分解或部分分解的有机物残体和腐殖质中[9-10]。一般认为，除少量可溶性有机态氮能被植物直接吸收利用外，有机态氮必须转化为无机态氮才能被植株吸收和利用[11-12]。土壤中的无机氮（包括NH4-N，NO3-N）一般仅占全氮的1%左右，是植物可以直接利用的主要氮素形态[13]。磷不仅是植物体内多种重要有机化合物的组分，而且以各种方式参与植物体的代谢，例如提升作物产量、保持作物优良品种的特性。磷在土壤中以有机态磷和无机态磷的形态存在[14]。目前，我国大部分植烟土壤处于非常缺磷的状态[15]，有研究认为，土壤磷酸盐位（磷位）能够帮助判断土壤是否缺磷[16]，且不同的土壤类型中土壤磷素含量差异很大[17]。土壤中钾主要以无机形态存在。按其对作物有效程度划分为速效钾（水溶性钾、交换性钾）、缓效性钾和相对无效钾。钾能够提升作物品质和抗逆性，对烤烟产质量有重要影响，它使烟叶更加柔软，具有弹性，同时能够改善烟叶的可燃性等[18]。鉴于土壤养分在烤烟生产中的重要性，笔者采集了凉山州会东烟区优势植烟土壤紫色土和红壤的样品，通过分析土壤氮磷钾养分形态变化特征充分地了解当地植烟土壤的养分状况与肥力水平，从而调整该地区烤烟生产的施肥方案，为提高凉山州烤烟的产质量打下基础。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

会东县位于四川省凉山彝族自治州南端（102°13'～103°3'E，26°12'～26°55'N），属亚热带季风性湿润气候，日照充足，气候温和，无霜期长，雨热同季，多年平均气温16.2℃。植烟土壤类型主要包含紫色土、水稻土、红壤、黄棕壤、黄壤和冲积土6 大类，其中紫色土和红壤为其优势土壤，分布面积广。

1.2 样品采集与分析

1.2.1 样品采集 在凉山州会东县典型的红壤和紫色土区域，选取地形条件、种植条件基本一致的代表性植烟土壤区域，分别采集40 个0～20 cm 耕层土壤样本，土壤除杂后混匀，风干过筛备用。

1.2.2 测定项目及方法 全氮采用NaOH 熔融-火焰光度法测定，碱解氮采用碱解扩散法测定，铵态氮采用靛酚蓝比色法测定，硝态氮采用酚二磺酸比色法测定，全磷采用NaOH 熔融-钼锑抗比色法测定，速效磷采用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测定，磷位采用CaCl2浸提-钼锑抗比色法测定，全钾采用NaOH 熔融-火焰光度法测定，速效钾采用NH4OAc 浸提-火焰光度计法测定，有效性钾采用冷HNO3浸提-火焰光度计法测定，缓效钾采用1 mol/L 热HNO3浸提-火焰光度法测定，矿物钾（结构钾）以全钾量与1 mol/L HNO3消煮10 min 钾量的差值表示。

1.3 数据分析

试验数据采用Excel 2010 进行统计和制图，以SPSS 22.0 进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 会东烟区优势植烟土壤氮素形态变化特征

2.1.1 总体变化特征 由表1 可知，会东烟区优势植烟土壤全氮含量介于0.57～1.84 g/kg，平均值为1.09 g/kg；其中，全氮含量处于中等及以上水平的占57.5%，介于最适宜生产优质烤烟的土壤全氮含量（0.76～1.68 g/kg）区间的土壤样品占77.5%。碱解氮含量介于21.70～192.92 mg/kg，平均值为80.55 mg/kg；其中，碱解氮含量介于最适宜生产优质烤烟的土壤全氮含量（45～135 mg/kg）区间的土壤样品占87.5%，处于中等及以上水平的占35%。无机氮含量介于6.04～75.58 mg/kg，平均值为19.58 mg/kg。铵态氮含量介于2.38～16.55 mg/kg，平均值为7.65 mg/kg。硝态氮含量介于1.39～71.43 mg/kg，平均值为11.93 mg/kg，变异系数106.12%，变异程度大，硝态氮含量分布不均。总体来看，会东植烟土壤全氮、碱解氮含量较丰富，但烟草生长直接利用的铵态氮、硝态氮含量较缺，对烤烟生产来说，适宜性中等。

2.1.2 不同土壤类型氮素形态分布特征 从表2 可以看出，不同土壤类型之间氮素形态分布特征差异不大。全氮、碱解氮、铵态氮形态分布较为相似，紫色土无机氮含量平均值为22.36 mg/kg，较于红壤无机氮含量更为丰富，而主要形态差异表现在硝态氮上，红壤硝态氮含量仅有紫色土硝态氮含量的47.26%。总体来看，不同土壤类型氮素形态分布呈现相同趋势，红壤硝态氮含量低于紫色土，供氮能力相对偏低。

表1 会东烟区优势植烟土壤氮素形态总体分布特征

表2 会东烟区不同类型间植烟土壤氮素形态分布特征

2.1.3 不同土壤氮素形态占比分析 由表3 可知，不同土壤类型铵态氮占全氮比例相差不大，红壤硝态氮占全氮比例仅有（0.64±0.21）%，紫色土的硝态氮占全氮比例是红壤的2.3 倍，同时紫色土无机氮占碱解氮比例比红壤高近12个百分点。从氮素形态占比来看，会东烟区紫色土氮素供应能力较红壤强。

表3 会东烟区不同类型植烟土壤氮素形态占比 （%）

2.2 会东烟区优势植烟土壤磷素形态变化特征

2.2.1 总体变化特征 由见表4 可知，会东烟区优势植烟土壤全磷含量总体偏低，介于0.30～1.39 g/kg，平均值为0.65 g/kg；其中，全磷含量介于最适宜生产优质烤烟土壤全磷含量（0.61～1.83 g/kg）区间的土壤样品占47.5%；从均值来看，会东植烟土壤全磷含量处于中等偏下水平，且分布较为均匀。有效磷含量介于1.96～21.28 mg/kg，平均值为8.65 mg/kg；其中，有效磷含量介于最适宜生产优质烤烟土壤有效磷含量（10～35 mg/kg）区间的土壤样品占35%。磷位含量介于6.59～8.41 mg/kg，平均值为7.58 mg/kg。总体来看，会东植烟土壤全磷含量偏低，有效磷含量处于缺乏水平，且有效磷分布不均，对烤烟生长来说，适宜性较差。

表4 会东烟区优势植烟土壤磷素总体分布特征

2.2.2 不同土壤类型磷素形态分布特征 由表5 可看出，不同土壤类型之间磷素形态分布特征差异不大。但无论是紫色土或者是红壤，全磷、有效磷含量普遍偏低，全磷平均值仅有0.60 g/kg 左右；有效磷含量平均值均低于10 mg/kg，处于缺乏水平。紫色土和红壤磷位值分别为7.50±0.52 和7.74±0.46。对烤烟生产来说，应注意磷肥的补充。

表5 会东烟区不同类型植烟土壤磷素形态分布特征

2.3 会东烟区优势植烟土壤钾素形态变化特征

2.3.1 总体变化特征 从表6 可以看出，会东烟区优势植烟土壤全钾含量介于15.81～44.56 g/kg，平均值为25.05 g/kg；其中，全钾含量绝大部分（92.5%）处于丰富及以上水平，含量中等及以下的仅占7.5%。速效钾含量介于82.53～474.33 mg/kg，平均值为206.37 mg/kg；介于最适宜生产优质烤烟土壤速效钾含量（120～200 mg/kg）区间的土壤样品占45%，速效钾含量处于中等及以上水平的占90%。有效性钾含量介于201.03～843.76 mg/kg，平均值为408.08 mg/kg。缓效钾含量介于208.74～836.49 mg/kg，平均值为532.00 mg/kg。矿物钾含量介于14.89～43.61 g/kg，平均值为24.31 g/kg。总体来看，会东植烟土壤钾素各形态含量总体均处于极丰富水平，且分布相对均匀。对烤烟生产来说，土壤钾素各形态含量超过最适宜的含量范围。

2.3.2 不同土壤类型钾素形态分布特征 由表7 可以看出，红壤速效钾含量最高，平均值达到217.39 mg/kg，而紫色土速效钾仅有185.90 mg/kg，全钾、有效性钾和矿物钾差异则不大，处于丰富水平，且红壤含量均高于紫色土含量。不同土壤类型中缓效钾含量差异最大，相差近100 mg/kg，表明红壤缓效钾储备更丰富，对补充钾素有巨大影响。总体来看，紫色土速效钾和有效性钾总量稍低于红壤，在烤烟生产时，应注意保证钾素与其他养分的平衡。

2.3.3 不同土壤类型钾素形态占比分析 由表8可知，不同土壤类型钾素形态占比相差不大，但紫色土钾素形态占比均稍低于红壤；其中速效钾占有效性钾的比例在50%左右，钾素供应能力强。从钾素形态占比来看，红壤供钾能力相比于紫色土更强。

3 结 论

会东植烟土壤全氮、碱解氮含量较丰富，均有75%以上土壤达到适宜优质烤烟生产的含量范围。硝态氮、铵态氮处于中等含量水平。全氮、碱解氮、铵态氮在不同土壤类型中分布特征无较大差异，主要区别在于无机氮中硝态氮的含量，红壤硝态氮含量不足紫色土硝态氮含量的一半，紫色土氮素供应能力明显强于红壤。这说明该区氮素含量整体较丰富，且氮素供应处于中等水平，烤烟种植时，尤其红壤，应及时补充硝态氮以促进有机酸的积累，增强烟叶的燃 烧性[19]。

表6 会东烟区优势植烟土壤钾素形态总体分布特征

表7 会东烟区不同类型植烟土壤钾素形态分布特征

表8 会东烟区不同类型植烟土壤钾素形态占比分析 （%）

土壤全磷含量处于中等偏低水平，有效磷含量仅8.65 mg/kg，未达到适宜优质烤烟生产的含量范围。不同土壤类型之间各磷素养分形态普遍缺乏，磷位平均值均大于7 mg/kg。这说明该区土壤有效磷十分缺乏，且分布不均，针对土壤有效磷供应不足的问题，烤烟种植时，应在基肥中增施磷肥，保证烟草生长所需磷肥养分，并配施氮肥，兼顾营养均衡的同时，充分发挥氮和磷的交互作用[20]。

土壤钾素各养分形态均值均超过适宜优质烤烟生产的含量范围。其中，全钾、有效性钾、缓效性钾处于极丰富水平。不同土壤类型之间，红壤钾素各养分形态含量均高于紫色土。这说明该区钾素丰富，且红壤钾素供应能力强于紫色土，极易导致钾素过量而打破养分平衡，造成烤烟品质下降。在烤烟种植时，根据土壤养分丰缺情况，尽量在氮、磷基础上平衡钾肥的施用[21]。

总体来看，会东植烟土壤养分中磷素较缺乏，氮素丰富，钾素养分十分丰富，紫色土和红壤各养分形态变化分布特征总体差异不大，但紫色土氮素及磷素供应水平略高于红壤，而钾素的供应水平则相反。烤烟生产过程，应根据土壤各养分形态变化特征配方施肥，以提高烟叶产量和质量。