邵陽縣煙稻輪作區(qū)土地整理后植煙土壤肥力狀況

黃 渤，張楊珠，張鵬博，于慶濤，鄒 凱，盛 浩，廖超林

（湖南農(nóng)業(yè)大學資源環(huán)境學院，湖南 長沙 410128）

土壤肥力是作物高產(chǎn)的基礎，是衡量土壤生產(chǎn)能力的重要指標，反映了土壤在植物生長全過程中供應環(huán)境條件和協(xié)調營養(yǎng)的能力[1]，進而影響農(nóng)作物的品質和產(chǎn)量。煙草是我國重要的經(jīng)濟作物，烤煙品質直接影響煙草的經(jīng)濟價值，在國民經(jīng)濟中起到重要作用[2]。隨著我國大面積煙葉生產(chǎn)基地的建設以及煙葉生產(chǎn)規(guī)范化、標準化的開展，新墾煙田由于土地整理的填、挖，造成土壤肥力不均，生土裸露，肥土被填，降低了土壤肥力對作物的供給，從而降低了烤煙的產(chǎn)量和品質[3]。目前國內已有很多關于土地整理對土壤養(yǎng)分影響的報道[4]，但關于湖南煙區(qū)土地整理對煙田土壤肥力及其對煙葉產(chǎn)量和質量影響的相關研究報道尚不見多。因此，以邵陽煙區(qū)金稱市鎮(zhèn)和塘田市鎮(zhèn)煙田土地整理后煙田為研究對象，通過對整地煙田和未整地煙田實地采樣，進行對比分析，研究土地整理對煙田土壤肥力的影響及其存在的主要問題，為新墾煙田快速培肥和作物施肥技術提供科學依據(jù)。

1 試驗地概況

試驗于2013年6月在湖南省邵陽縣金稱市鎮(zhèn)和塘田市鎮(zhèn)土地整理煙區(qū)進行，包括金稱市鎮(zhèn)的金州、石馬和金門3個村以及塘田市鎮(zhèn)的艾壩和河邊2個村。其中，金稱市鎮(zhèn)項目區(qū)31 620 hm2，塘田市鎮(zhèn)項目區(qū)32 355 hm2，共計面積63 975 hm2。研究區(qū)屬中亞熱帶濕潤大陸季風氣候區(qū)，年平均氣溫16.9℃，年均日照1 593 h，無霜期280 d，年均降雨量1 355 mm。屬于低山丘崗地貌區(qū)，海拔高度在230～270 m 之間。光、熱、水資源豐富，并在時間上基本同步，適宜于優(yōu)質煙葉生長發(fā)育。

2 試驗方法

2.1 土壤樣品采集

按照地統(tǒng)計學原理，采用GPS 定位技術，根據(jù)田塊形狀，對研究區(qū)煙稻輪作制下土壤采用網(wǎng)格梅花法取樣，在同一采樣單元內每5個點的土樣構成一個0.5 kg左右混合樣，共采集耕作層（0～20 cm）土壤農(nóng)化樣267個（表1），金稱市項目區(qū)213個，其中未整理土樣157個，整理土樣56個；塘田市鎮(zhèn)項目區(qū)54個，其中未整理 土樣和整理土樣各27個。

表1 試驗地概況

2.2 室內分析方法

土壤樣品采集回實驗室后，經(jīng)風干、去雜、過20 目和100 目篩保存。塘田市鎮(zhèn)與金稱市鎮(zhèn)測定土樣的土壤有機質采用重鉻酸鉀容量法測定；土壤pH 值采用電位法測定；土壤堿解氮采用堿解擴散法測定；土壤有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測定；土壤速效鉀采用1 mol/L 中性醋酸銨提取，提取液用火焰光度法測定；土壤全磷、全鉀采用NaOH 熔融法，分別用鉬銻抗比色法測磷、火焰光度法測鉀；土壤全氮采用開氏定氮法，測定方法參照《土壤農(nóng)化分析》[5]。采用Excel 2003 和SPSS 18.0 軟件對數(shù)據(jù)進行分析。

3 結果與分析

3.1 供試土壤的總體肥力特征

對兩個鎮(zhèn)267個耕層混合土樣按成土母質類型測定的pH 值和養(yǎng)分含量結果列于表2。

表2 塘田市鎮(zhèn)和金稱市鎮(zhèn)不同母質類型發(fā)育的土壤pH 值和養(yǎng)分含量

3.1.1 土壤pH 值 土壤酸堿度是土壤養(yǎng)分的重要特征之一，不但影響微生物活性，同時與土壤養(yǎng)分的形成、轉化及烤煙正常生長發(fā)育關系密切[6]。烤煙對土壤酸堿度的適應性很強，在pH 值為3.5～9.0 的土壤都可以正常生長[7]。267個耕層混合土樣pH 值平均為5.46±0.71，其中，大部分土壤為酸性或弱酸性，土壤pH 在4.5～5.5 和5.5～6.5 的土壤分別為145 和86個，分別占54.31%和32.21%。土壤pH 值在6.5～7.5 之間的中性土壤17個，占6.37%，而pH≤4.5 和pH≥7.5 的強酸性和石灰性土壤分別為12個和7個，分別占4.49%和2.62%。

3.1.2 土壤有機質 土壤有機質是反映土壤肥力和土壤質量的重要指標之一[8]。土壤有機質含量過高或過低，都不利于煙草的正常生長發(fā)育。供試土壤有機質含量在4.29～33.47 g/kg 之間，平均為15.18±6.26 g/kg，屬于中等偏低水平，說明該地區(qū)土壤肥力水平較低。其中，土壤有機質含量小于10 g/kg 的50個，占18.73%，大于25 g/kg 的24個，占8.99%。這主要與供試土壤大部分為新墾煙田，其中有相當一部分為新墾荒地，施用有機肥較少有關。

3.1.3 土壤氮素 土壤氮素是影響煙株生長和煙葉品質的主要因素之一，也是土壤肥力的重要指標之一[9]。供試土壤全氮含量在0.58～3.39 g/kg 之間，平均為1.3±0.49 g/kg，屬于中等偏低水平，說明供試土壤供氮能力較弱，這與供試土壤的種煙歷史不長有關。其中小于1.0 g/kg 的供氮能力低的土壤達75個，大于2.0 g/kg 的供氮能力高的土壤有25個，其余的都在1.0～2.0 g/kg 之間。供試土壤堿解氮含量在23.15～288.3 mg/kg 之間，平均為83.85±40.34 mg/kg，屬于低等水平，說明供試土壤供氮能力較差，其中，土壤堿解氮含量小于80 mg/kg 的156個，占58%，大于130 mg/kg 的30個，占11%。

3.1.4 土壤磷素 磷素在土壤中的移動性小，其含量受成土礦質、有機物質和耕地施肥等人類活動生產(chǎn)影響較大[10]。供試土壤全磷含量在0.34～1.50 g/kg 之間，平均為0.63±0.18 g/kg，屬于中等偏低水平。土壤有效磷含量反映土壤的供磷水平，是表征土壤肥力質量的主要指標之一。供試土壤有效磷含量在2.0～118.58 mg/kg 之間，平均為26.64±19.27 mg/kg，屬于高等水平，說明供試土壤供磷能力較強，但變異很大，這既與供試土壤的種植歷史有關，也與成土母質有關。

3.1.5 土壤鉀素 鉀素是植株重要的營養(yǎng)元素之一，土壤中的鉀是土壤肥力的重要物質基礎之一[10]，也是植株所需鉀的主要來源[11]。267個耕作層混合土樣的全鉀在7.03～32.74 g/kg 之間，平均為17.26±5.78 g/kg，為適宜含量水平，其中，大部分在10～20 g/kg 之間，達181個，20～30 g/kg 之間的68個，30 g/kg 以上的7個，10個低于10 g/kg 的。供試土壤速效鉀含量在8.66～546.77 mg/kg 之間，平均為158.55±108.33 mg/kg，其中，在160～200 mg/kg，有28個樣，200 mg/kg 以上有70個樣，100 mg/kg 以下的有105個樣，100～160 mg/kg 之間的有64個樣。研究表明，土壤交換性鉀＜100 mg/kg 時有較大可能缺鉀素，而＜50 mg/kg 時，則土壤嚴重缺鉀[12]。因此，在烤煙生產(chǎn)中應注重鉀肥的施用，既要重視施用量，又要注意施用時間和方法。

3.2 供試土壤的肥力狀況與成土母質的關系

成土母質是土壤形成的物質基礎，也是土壤礦質養(yǎng)分的主要來源，成土母質的礦質養(yǎng)分含量在較大程度上決定了土壤的礦質養(yǎng)分狀況[13]。土壤養(yǎng)分含量是評價土壤肥力的重要標志，其供應強度和豐缺狀況直接影響作物的生長發(fā)育、品質和產(chǎn)量[14]。試驗地塊按照成土母質分為第四紀紅色粘土、石灰?guī)r風化物和河流沉積物3種類型，種植制度均為煙稻輪作。從表2 中可以看出，石灰?guī)r母質發(fā)育的土壤全氮、全磷、全鉀、速效鉀養(yǎng)分含量和第四紀紅色黏土母質發(fā)育的無顯著差異，但都與河流沉積物母質發(fā)育的有顯著差異（P<0.05）；第四紀紅色粘土母質和河流沉積物發(fā)育的土壤有效磷、有機質的養(yǎng)分含量與石灰?guī)r風化物母質發(fā)育的土壤養(yǎng)分有顯著差異；3個母質發(fā)育的土壤養(yǎng)分堿解氮含量無顯著差異。河流沉積物發(fā)育的土壤全鉀含量較高，大部分在20 g/kg 以上，石灰?guī)r風化物發(fā)育的土壤全鉀含量較低，基本上都在10 g/kg 以下，第四紀紅色粘土發(fā)育的土壤全鉀含量大部分在10～20 g/kg 之間。石灰?guī)r風化物母質發(fā)育的土壤pH值顯著高于河流沉積物和第四紀紅色粘土發(fā)育的土壤。

3.3 土地整理對土壤養(yǎng)分含量變化的影響

3.3.1 土壤pH 值 由表3 可知，金稱市鎮(zhèn)的未整理土壤pH 值平均為5.6，整理土壤為5.3，變異系數(shù)從14.3%降到11.3%，變化幅度不大；塘田市鎮(zhèn)煙田耕作層未整理土地pH 值平均為5.3，整理土壤pH 值為5.0，變異系數(shù)從10.8%降到了9.6%，幅度也不大。金稱市鎮(zhèn)的pH 值相對塘田市鎮(zhèn)的變化范圍較大，總體表明土地整理后，煙田土壤pH 值仍處于適宜水平的范圍內。

3.3.2 土壤有機質含量 土地整理后兩個鎮(zhèn)煙田耕作層土壤有機質變異系數(shù)均降低（表3）。金稱市鎮(zhèn)未整理土壤有機質平均含量為16.0 g/kg，整理土壤有機質平均含量為14.4 g/kg，土地整理后有機質含量相對降低1.6 g/kg。塘田市鎮(zhèn)未整理土壤有機質平均含量為16.4 g/kg，整理土壤有機質平均含量為12.4 g/kg，土地整理后整地土壤有機質含量相對降低4.0 g/kg；兩鎮(zhèn)有機質平均含量為16.2 g/kg，土地整理后有機質含量降低幅度為10.0%～24.4%?？梢钥闯鰺焻^(qū)長期采用煙稻輪作，施用大量的有機肥，有機質積累較旱地豐富，致使原田有機質含量較高[15]。土地整理后，增加了金稱市鎮(zhèn)和塘田市鎮(zhèn)土壤有機質含量屬極低范圍所占的比例，分別比未進行土地整理的增加了2.0個百分點和22.0個百分點，同時，降低了金稱市鎮(zhèn)和塘田市鎮(zhèn)土壤有機質含量屬適宜范圍所占的比例，分別比未進行土地整理的降低了8.5個百分點和7.3個百分點（表4）。土地整理造成土壤肥力不均勻，新墾煙田肥土被填，使得耕作層土壤有機質含量趨向遞減。

3.3.3 土壤氮素含量 從研究區(qū)塘田市鎮(zhèn)煙田耕作層土壤全氮看（表3、4），未整理土壤全氮平均含量為1.5g/kg，主要集中在適宜和較高水平上，占樣點總量的77.8%；整理土壤全氮平均含量為1.3 g/kg，整理土壤全氮含量相對集中，主要集中適宜水平的土壤為66.7%。金稱市鎮(zhèn)煙田耕作層未整理土壤全氮平均含量為1.3 g/kg，主要集中于適宜水平，占66.2%；整理土壤全氮平均含量為1.1 g/kg，主要集中于低水平和適宜水平，分別占37.5%和62.5%。塘田市鎮(zhèn)的土壤氮含量比金稱市鎮(zhèn)較大，兩鎮(zhèn)整體全氮含量變化均較小，土地整理后耕作層土壤全氮含量分布相對集中升高，說明煙葉生產(chǎn)過程中施氮量較高，除在新墾煙田煙草施氮量高一些外，應根據(jù)煙草作物的需氮規(guī)律科學合理地施用氮肥，適當降低煙草的施氮量。塘田市鎮(zhèn)未整理土壤堿解氮平均含量為129.5 mg/kg，整理土壤平均含量為93.3 mg/kg，土地整理后堿解氮含量相對變化較大，降低了36.2 mg/kg；金稱市鎮(zhèn)未整地土壤堿解氮平均含量為78.8 mg/kg，整理土壤平均含量為71.4 mg/kg，相對于未整理土壤，整理土壤表層堿解氮含量極低水平的達到了26.8%，低水平為53.6%，適宜水平的僅有17.9%。說明兩鎮(zhèn)土地整理后缺氮的土壤相對增加，耕作層堿解氮含量主要集中在極低水平、低水平，土壤供氮能力降低。這主要與供試土壤大部分為新墾煙田，施氮水平較低有關。因此，在新墾煙田上種植煙草作物應該適當增加施氮量和有機肥。

3.3.4 土壤磷素含量 塘田市鎮(zhèn)未整理土地耕作層（表3、表4）土壤全磷平均含量為0.6 g/kg，整理土地耕作層土壤全磷平均含量為0.7 g/kg，變異系數(shù)相對于未整地土壤有所升高。金稱市鎮(zhèn)煙田未整地耕作層土壤全磷平均含量為0.6 g/kg，含量主要集中于低水平和適宜水平，占22.9%和68.1%。整地耕作層土壤全磷平均含量為0.5 g/kg，主要集中于低水平和適宜水平，分別占39.3%和60.7%。相對于未整地土壤均有所降低或變小。兩鎮(zhèn)全磷含量之間差異不大，但土地整理后耕作層土壤全磷含量變低，不同土壤之間的變化趨小。但總體上，土地整理后耕作層土壤全磷含量分布相對均勻，可能由于土地整理剝土過程中耕作層施工與混雜關系。塘田市鎮(zhèn)未整理耕作層土壤有效磷平均18.3 mg/kg；整理土壤平均含量為21.0 mg/kg。金稱市鎮(zhèn)未整理耕作層土壤有效磷平均含量為29.7 mg/kg；整理土壤平均值為22.5 mg/kg。相對未整理土壤，兩鎮(zhèn)整理土壤有效磷含量分布變化很大。從土壤不同含量水平的分布狀況看（表4），塘田市鎮(zhèn)未整理土壤耕作層含量主要集中于適宜水平、高水平和極高水平，占樣點總量的75.1%；整地土壤耕作層有效磷含量與未整理土壤集中一樣，占樣點總量的81.5%，可以看出整地導致耕作層土壤有效磷含量變高，缺磷、少磷土壤減少。金稱市鎮(zhèn)未整地土壤有效磷含量主要集中于適宜水平、高水平和較高水平，總共占95.6%；整地土壤耕作層有效磷含量極低水平增加到7.1%，而極高水平的土壤減少為16.1%。表明土地整理后耕作層土壤有效磷含量降低，缺磷、少磷的土壤相對增加。

表3 整地對土壤pH 值和養(yǎng)分含量的影響

表4 土地整理對植煙土壤不同肥力指標等級土樣數(shù)所占比例的影響 （%）

3.3.5 土壤鉀素含量 塘田市鎮(zhèn)未整理土地耕作層土壤全鉀平均含量為13.3 g/kg（表3），整理土地耕作層土壤全鉀平均含量增加到13.8 g/kg，變化幅度不大。從土壤不同含量水平的分布狀況看，未整理土壤全鉀含量主要集中于低水平的土壤，占66.7%；整理土地全鉀含量主要集中于極低水平和低水平，占70.3%；金稱市鎮(zhèn)煙田未整地耕作層土壤全鉀平均含量為19.1 g/kg，整地耕作層土壤全鉀平均含量為16.0 g/kg，金稱市鎮(zhèn)整體含量和變化幅度比塘田市鎮(zhèn)較大，土地整理后，全鉀含量相對降低。土壤不同含量水平的分布狀況看，未整理土壤全鉀含量主要集中于低水平和高水平，占75.2%；整地土壤全鉀含量主要集中于低水平和適宜水平，分別占53.6%和25.0%，高水平含量減少到21.4%。土地整理后兩個鎮(zhèn)的全鉀含量都有所降低，金稱市鎮(zhèn)變化幅度較大。邵陽縣塘田市鎮(zhèn)煙田耕作層未整地土壤速效鉀平均含量為89.4 mg/kg，整理土壤平均含量為71.3 mg/kg。土地整理后相對降低了28.1 mg/kg；金稱市鎮(zhèn)耕作層未整地土壤速效鉀平均含量為169.5 mg/kg；整理土壤平均含量為202.4 mg/kg，相對未整地土壤增加了32.9 mg/kg。從土壤速效鉀不同含量水平的分布狀況看（表4），塘田市鎮(zhèn)未整地土壤耕作層主要處于極低水平和低水平，占92.5%，整地土壤表層速效鉀含量極低水平增加到了63.0%，處于低水平的也占了25.9%，說明土地整理導致耕作層土壤速效鉀含量降低，缺鉀、少鉀土壤增加。從土壤不同含量水平的分布狀況看，金稱市鎮(zhèn)未整地土壤主要集中于極低水平和低水平，占22.9%和36.3%；土地整理后，極低水平降到了8.9%，適宜水平、高水平和極高水平都有所增加，說明土地整理后導致耕作層土壤速效鉀含量增加，缺鉀、少鉀的土壤減少。兩鎮(zhèn)相比，塘田鎮(zhèn)含鉀量較低，應提高兩鎮(zhèn)鉀肥的施用量。

4 小 結

土地整理，可以增加農(nóng)地面積，優(yōu)化土地利用結構，但也導致耕作層被破壞，土壤肥力不均、土壤養(yǎng)分發(fā)生變化等。通過對邵陽縣塘田鎮(zhèn)和金稱市鎮(zhèn)土地整理后所得的煙田耕作層土壤養(yǎng)分的分析研究發(fā)現(xiàn)：

（1）研究區(qū)土壤大部分為酸性，該地區(qū)的有機質、全氮含量較低，致使土壤肥力水平較低，供試土壤供氮能力較弱，全磷含量屬于中等偏低水平，全鉀含量為適宜水平。

（2）土地整理后，耕作層土壤pH 值、土壤全氮變化不大，土壤磷素分布更加均勻。但土壤有機質含量降低，缺鉀、少鉀土壤增加，應該重視煙草種植過程中有機肥的施用，快速提高整理后土壤有機質含量，加強根據(jù)煙草作物吸鉀規(guī)律合理施用鉀肥技術的研究，以節(jié)約鉀肥資源，提高鉀肥的利用率。

[1]王小東，許自成，李群平，等.洛陽地區(qū)植煙土壤養(yǎng)分肥力測定與綜合評價[J].河南科技大學學報（自然科學版），2008，29（4）：82-85.

[2]褚清河，潘根新，王成己，等.最佳施肥比例對煙草產(chǎn)量和品質的影響[J].土壤通報，2009，40（1）：137-139.

[3]于慶濤，廖超林，劉丁林，等.金稱市鎮(zhèn)土地整理對墾復煙田耕作層土壤主要養(yǎng)分含量變化的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學，2013，（9）：50-54.

[4]馬超群，劉鐵銘，楊梅煥.高陵縣土地整理中新增耕地土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀研究[J].西北農(nóng)林科技大學學報（自然科學版），2010，38（5）：175-180.

[5]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[6]胡國松.烤煙營養(yǎng)原理[M].北京：科學出版社，2000.

[7]許自成，王 林，肖漢乾.湖南煙區(qū)土壤pH分布特點及其與土壤養(yǎng)分的關系[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2008，16（4）：830-834.

[8]宋春雨，張興義，劉曉冰，等.土壤有機質對土壤肥力與作物生產(chǎn)力的影響[J].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學與綜合研究，2008，24（3）：357-362.

[9]彭 宇，易建華，蒲文宣，等.長期稻草還田對煙田土壤氮素礦化特征的影響[J].中國農(nóng)學通報，2006，22（10）：230-233.

[10]李 東，王子芳，鄭杰炳，等.紫色丘陵區(qū)不同土地利用方式下土壤有機質和全量氮磷鉀含量狀況[J].土壤通報，2009，40（2）：310-314.

[11]占麗平，李小坤，魯劍巍，等.土壤鉀素運移的影響因素研究進展[J].土壤，2012，44（4）：548-553.

[12]袁可能.植物營養(yǎng)元素的土壤化學[M].北京：科學出版社，1983.52-66.

[13]李 軍，梁洪波，宛 祥，等.煙田土壤養(yǎng)分狀況及其與成土母質的關系研究[J].中國煙草科學，2013，34（3）：21-25.

[14]肖漢乾，羅建新，王國寶，等.湖南省植煙土壤養(yǎng)分豐缺狀況的分析[J].湖南農(nóng)業(yè)大學學報（自然科學版），2003，29（2）：150-153.

[15]劉 泓，楊邦俊，王伯毅，等.有機肥與化肥配施對烤煙品質的影響[J].中國煙草科學，1999，20（1）：18-21.

[16]謝衛(wèi)國.測土配方施肥理論與實踐[M].長沙：湖南科學技術出版社，2006.223-227.