福建烟区土壤养分演变特征

唐莉娜，王月敏，曾文龙，林建麒，吴 平，李春英

（1.福建省烟草专卖局 烟草科学研究所，福建 福州 350003；2.福建省烟草公司 龙岩市公司，福建 龙岩 353000；3.福建省烟草公司 三明市公司，福建 三明 365000；4.福建省烟草公司 南平市公司，福建 南平 364000）

0 引言

良好的土壤条件是优质烤烟生产的基础，植烟土壤养分供应状况会直接影响烤烟生长与品质［1-3］。农田土壤是一个生态系统，土壤养分含量会随着农田种植制度、施肥结构、施肥水平的变化而变化。福建烟区分别在1997年［4］、2005年［5-6］开展了较全面的土壤养分状况普查，距今已有十几年，但目前对全省植烟土壤养分变化情况未见报道。为了提高施肥针对性，烟叶生产需要根据土壤养分变化情况及时调整福建省烤烟生产施肥方案，以提高肥料利用率，实现烟草农业绿色生产。对此，学者们于2020年对福建主产烟区植烟土壤主要养分状况进行了普查，研究福建主产烟区土壤养分现状及其演变特征，以期为下一个阶段调整烤烟生产施肥方案，科学指导烟农合理施肥，为福建植烟土壤保育培肥和烟草种植提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

2020年在福建三明、南平和龙岩3个主产区，采集有代表性烟田的耕作层土壤（0～20 cm）样品1199个，其中三明499个、龙岩350个、南平350个。在晚稻收获后种烟施肥前采集土壤样品。在同一采样单元，用“S”形取样法采集8～10个小样点等量的土壤制成1个混合样。

1.2 分析方法

土壤测定项目包括：土壤pH值、有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、有效硫、有效硼、水溶性氯等指标。土壤基本理化性状分析按照土壤农化常规分析方法［7］进行，具体测定方法：pH值采用pH计法（水∶土=2.5∶1）测定；有机质采用重铬酸钾容量法测定；全氮用凯氏定氮法；碱解氮采用碱解扩散法；速效磷用碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法；速效钾用醋酸铵浸提—火焰光度法；水溶性氯离子用1∶5（水土比）提取—硝酸银滴定法；有效硫采用BaSO4比浊法；有效硼采用沸水浸提—姜黄比色法。

1.3 数据分析

采用Excel 2010软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 土壤pH值的变化情况

一般认为烤烟最适宜的土壤pH值为5.5～7.0［2］。分析结果表明（表1），福建主产烟区土壤pH值平均为5.54±0.41（n=1199），与2005年［5］相比，平均值变化不大。从土壤pH值区间分布来看，3个地区土壤酸度变化趋势不同。与2005年相比，龙岩烟区经过土壤酸度持续改良效果较好，土壤pH值均大于5，土壤pH值＜5.5的土壤仅占27.70%，多数土壤在烤烟适宜、最适宜范围；三明、南平烟区土壤酸化问题仍然比较突出。南平、三明烟区土壤pH值＜5.0的占比分别为6.02%、15.73%，土壤pH值＜5.5占比分别为49.86%、58.47%。不同地区呈现差异变化，这与三明、南平地区土壤酸度改良技术落实不到位有关。因此，在生产上应该持续重视土壤酸度改良工作，对偏酸的土壤在生产中要采用石灰、白云石粉或碱性土壤调理剂如生物黑炭来改良土壤，提高土壤pH值。

表1 福建烟区植烟土壤pH值及其分布

2.2 土壤有机质的变化情况

土壤有机质是土壤肥力的重要指标之一，一般认为植烟土壤有机质含量15～35 g/kg较为适宜［8］。由表2可知，福建烟区土壤有机质含量适中，适宜优质烟生产。福建烟区土壤有机质含量平均值为（27.21±7.79） g/kg，变异系数为28.6%。有机质含量处于15～35 g/kg区间的土壤占比为80.87%，3.83%的土壤有机质含量＜15 g/kg，15.30%的土壤有机质含量＞35 g/kg。与2005年［5］相比，三明、龙岩的土壤有机质含量平均值的下降幅度较大，分别下降了7.47、8.79个百分点，南平下降了3.65个百分点。可见，近十几年来，随着烟叶生产规模化的推进，烟农以施用化肥为主，农田生态系统中土壤有机质的输出大于输入，导致土壤有机质含量总体呈下降趋势，因此，在后期生产上应该重视增施腐熟有机肥。

表2 福建主产烟区植烟土壤有机质及其分布

2.3 土壤全氮、碱解氮的变化情况

氮素是影响烤烟生产和品质的最重要元素。由表3可知，福建主产烟区植烟土壤全氮含量平均值为（1.436±0.373） g/kg，变异系数26.0%。与2005年［5］相比，3个地区土壤全氮含量均下降，这与土壤有机质含量变化趋势一致。从土壤全氮含量区间分布情况来看，土壤全氮含量在1.0～2.0 g/kg样本占比由原来的69.12%提高到82.70%。可见，多数土壤全氮含量比较适宜烤烟种植。

表3 福建植烟土壤全氮含量及其分布

碱解氮作为土壤有效氮的一个常用指标。由表4可知，福建植烟土壤碱解氮含量为54.70～527.30 mg/kg，平均值为（142.09±47.97） mg/kg ，变异系数33.8%。土壤碱解氮100～200 mg/kg占比为79.62%，处于适中～高的范围。与2005年［5］相比，3个地区土壤碱解氮含量平均值均明显下降。从土壤碱解氮区间分布情况来看，2005年有26.57%的土壤碱解氮＞200 mg/kg，而2020年仅为8.07%。可见，多数植烟土壤有效氮含量处在适中～高水平的适宜区间。

表4 福建植烟土壤碱解氮含量及其分布

2.4 土壤速效磷的变化情况

一般认为，土壤速效磷含量＜10 mg/kg时为缺磷土壤；土壤速效磷含量＞40 mg/kg时，作物可以从土壤得到充足的磷素供应而不需要施用磷肥［9］。由表5可知，福建植烟土壤速效磷含量平均值为（50.46±24.44） mg/kg，变异系数为48.4%。从土壤速效磷分布区间来看，土壤速效磷含量＞40 mg/kg的样本占比为62.35%，＜10 mg/kg的占比仅占0.67%。从3个地区来看，土壤速效磷含量＜10 mg/kg的样本占比均小于1%。土壤速效磷均值＞40 mg/kg的样本占比以龙岩最高，达79.14%，南平为57.31%，三明为54.11%。可见，福建土壤速效磷总体丰富，与2005年［5］相比，除三明地区外，南平、龙岩的土壤速效磷含量平均值明显增加。可见，在生产上应根据土壤类型和速效磷含量适当调减磷肥使用量，实现降本增效，绿色生产。

表5 福建主产区植烟土壤速效磷含量及其分布

2.5 土壤速效钾的变化情况

烤烟为喜钾作物，钾素营养与烤烟的生长、品质密切相关。一般认为，土壤速效钾＜80 mg/kg为极缺钾土壤，80～150 mg/kg为低钾土壤，土壤速效钾含量＞150 mg/kg为适宜土壤［9］。由表6可知，福建植烟土壤速效钾含量为20.38～770.20 mg/kg，平均值为（174.35±89.03） mg/kg，变异系数为51.1%。从土壤速效钾含量分布区间来看，全省约有42.85%的植烟土壤速效钾含量＜150 mg/kg。与2005年［5］相比，福建土壤速效钾含量平均值明显提高，极度缺钾、缺钾土壤占比面积大大减少，这与近年来持续增施钾肥措施有关。目前，土壤速效钾含量呈现中等水平，空间变异大，因此烤烟生产上应稳定目前钾肥施用量，改善钾施肥方法，进一步提高钾肥的利用率。

表6 福建主产区植烟土壤速效钾含量及其分布

2.6 土壤有效硫的变化情况

已有研究认为土壤有效硫＜12 mg/kg为缺硫土壤；若有效硫含量在12～24 mg/kg，认为该土壤存在潜在缺硫现象；有效硫＞24 mg/kg，则认为土壤不缺硫［11］。由表7可知，福建植烟土壤有效硫含量平均值为（23.93±20.92） mg/kg，变异系数较大，为87.4%。从土壤有效硫含量区间分布来看，有28.7%的土壤有效硫＜12 mg/kg，与2005年［6］相比，土壤缺硫的样本占比明显增加，尤其南平烟区土壤缺硫的样本占比达37.71%。这可能与近十几年来，烤烟生产为了防止烟叶硫含量高而影响烤烟的燃烧性，因而在生产上统一限制硫酸钾施用有关。由于土壤有效硫空间差异大，各地要根据土壤硫丰缺情况，因地制宜制定硫酸钾的施用量。对土壤有效硫高的土壤，要控制硫酸钾的施用量，对一些缺硫的土壤，可适当施用硫酸钾，既降低生产成本，又满足烤烟生长对硫的需求。

表7 福建植烟土壤有效硫含量及其分布

2.7 土壤有效硼的变化情况

土壤有效硼和烤烟吸收之间有较好的相关性。研究认为土壤有效硼含量＜0.2 mg/kg为缺乏，0.2～0.5 mg/kg为潜在缺乏，0.5～1.0 mg/kg为适中，＞1.0 mg/kg为丰富［11］。由表8可知：经过近十几年烤烟生产增施硼肥技术的全面推广应用，烤烟硼营养得到了明显改善，土壤有效硼含量明显提高，2005年［6］普查时福建植烟土壤普遍缺硼，土壤有效硼含量＜0.2 mg/kg土壤占比为69.3%，而2020土壤有效硼含量＜0.2 mg/kg土壤占比仅为0.67%；土壤有效硼含量＞1.0 mg/kg的占比达15.06%。因此，烤烟生产上应该把普施硼肥措施改为缺硼土壤补充施用硼肥，以免长期施用导致硼过量而引起烤烟硼中毒。

表8 福建植烟土壤有效硼含量及其分布

2.8 土壤水溶性氯的变化情况

氯元素与烟叶品质和产量密切相关，氯营养不足影响产量，氯过多则影响烟叶品质。一般认为优质烟生长要求土壤含氯量为25～30 mg/kg，若土壤含氯量≥45 mg/kg，则会影响烟叶的燃烧性，降低烟叶品质［2］。由表9可知，多数福建植烟土壤水溶性氯含量在优质烤烟生产要求的适宜范围，平均值为（19.42±12.31） mg/kg，变异系数较大，为63.4%。与2005年［6］相比，三明、南平土壤水溶性氯含量平均值有所下降，龙岩烟区基本保持不变。从土壤氯含量分布区间情况看，南平、龙岩、三明土壤水溶性氯含＜10 mg/kg的土壤占比分别为25.14%、12.18%、12.03%。生产上对部分土壤水溶性氯偏高区域，应严格控制含氯肥料的使用，以免烟叶氯含量高影响烟叶品质。

表9 福建主产烟区土壤水溶性氯含量及其分布

3 结论与建议

从2020年福建烟区土壤养分分析结果看，福建烟区土壤pH值平均5.54±0.41，土壤有机质和氮素含量适中，均较适宜优质烟生产。土壤速效磷含量丰富；土壤速效钾含量处于中等水平；土壤有效硫平均值为（23.93±20.92） mg/kg，变异系数大（87.4%），有效硫＜12 mg/kg的土壤占28.70%；有效硼含量适中，平均值为（0.693±0.308） mg/kg；土壤水溶性氯含量平均（19.42±12.31） mg/kg，在比较适宜范围。

与2005年相比，福建烟区土壤养分变化较大。龙岩烟区经过土壤酸度持续改良效果较好，土壤pH值平均值有明显上升，土壤pH值均大于5；三明、南平烟区土壤酸化问题仍然比较突出，土壤pH值＜5.5占比分别为49.86%、58.47%，这与近年来三明、南平地区土壤酸度改良技术落实不到位有关。土壤有机质、全氮、碱解氮含量有所下降，这与目前烟叶生产规模化生产以施用化肥为主，少施或不施有机肥有关。速效磷含量继续增加，速效钾含量明显提高，从原来极缺水平上升至适中水平，有效硫含量略下降，有效硼平均含量明显提高，从原来普遍缺乏变为适中，土壤水溶性氯含量有所下降。基于这些土壤养分变化情况，需要调整烤烟生产施肥方案。

根据福建烟区土壤养分状况及其演变，烤烟生产应结合当地生产实际情况，调整烤烟生产施肥方案，按照“增施有机肥，稳氮、减磷、稳钾，由原来普施硼肥改为缺硼土壤补施硼肥，偏酸性土壤施用适量的石灰、白云石粉或碱性土壤调理剂”的烤烟施肥原则制定各地区的施肥方案。通过种植绿肥、增施有机肥改良烟田土壤结构，增加土壤微生物多样性，调减烤烟专用肥配方中磷的比例。