大理州植煙土壤有效鋅分布特征及其影響因素分析

王新中，樊在斗，李再光，戶艷霞，孫軍偉，鄒加明，徐發(fā)華

云南省煙草公司大理州公司，云南省大理市鶴慶路71 號 671000

鋅是影響烤煙生長發(fā)育的重要微量元素之一，不僅參與煙株的能量代謝和氧化還原過程，而且適量鋅能促進(jìn)植株生長，改善煙葉的內(nèi)在品質(zhì)，對烤后煙葉的可用性也有重要影響［1-2］。近年來，國內(nèi)學(xué)者針對不同煙區(qū)土壤有效鋅的分布特點(diǎn)及其影響因素等方面已進(jìn)行了一些研究，為煙區(qū)土壤改良和平衡施肥提供了依據(jù)［3-7］。大理州作為全國主產(chǎn)煙區(qū)之一，自2002年以來尚未進(jìn)行過有關(guān)植煙土壤有效鋅方面的系統(tǒng)研究［8］。為此，在分析大理州植煙土壤有效鋅含量分布特征的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討了土壤有效鋅含量與土壤類型、海拔、pH 以及有機(jī)質(zhì)含量的關(guān)系，旨在為合理調(diào)控土壤鋅平衡及科學(xué)施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

2012年10 月，在大理州賓川、大理、洱源、鶴慶、劍川、彌渡、南澗、巍山、祥云、漾濞、永平和云龍12 個(gè)植煙縣（市）共采集土壤樣品1 131 個(gè)，其中，紅壤363 個(gè)，水稻土391 個(gè)，新積土126 個(gè)，紫色土231 個(gè)，黃壤20 個(gè)［9］。采樣方法：按平均每40 hm2為一個(gè)取樣單位，采用對角線取樣法采集0～20 cm耕層土壤20 個(gè)點(diǎn)，均勻混合制成1 kg 土樣。土樣經(jīng)過預(yù)處理后裝瓶備用。

1.2 測定方法

采用玻璃電極法測定土壤pH［10］；重鉻酸鉀氧化法測定土壤有機(jī)質(zhì)含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）［11］；原子吸收分光光度法測定土壤有效鋅含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）［12］。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS17.0 軟件對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)、單因素方差分析及多重比較（SSR）。

2 結(jié)果與分析

2.1 植煙土壤有效鋅含量的總體分布

大理州植煙土壤有效鋅的平均含量為3.11 mg/kg，整體較豐富，但變異較大，變幅0.07～72.92 mg/kg，變異系數(shù)146.95%。參考文獻(xiàn)［13］，將全州植煙土壤有效鋅含量分為5 個(gè)等級：＜0.5 mg/kg 為嚴(yán)重缺乏，占2.83%；0.5～1.0 mg/kg 為缺乏，占10.79%；1.0～2.0 mg/kg 為適宜，占28.38%；2.0～5.0 mg/kg 為較豐富，占46.77%；＞5.0 mg/kg 為豐富，占11.23%。土壤有效鋅含量能夠較好地滿足煙株生長需求（1.0～5.0 mg/kg）的比例為75.15%，全州植煙土壤總體符合優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)需求。

2.2 不同產(chǎn)區(qū)植煙土壤有效鋅含量狀況

大理市、鶴慶縣和劍川縣植煙土壤有效鋅含量較高，永平縣土壤有效鋅含量相對較低，其余縣（市）植煙土壤有效鋅含量均介于2.0～4.0 mg/kg 之間（表1）。但各縣（市）植煙土壤有效鋅含量分布不均勻，存在較大的變異，其中以云龍植煙土壤有效鋅變異程度最大，劍川次之，南澗最小。由圖1可知，有效鋅含量＜0.5 mg/kg 的植煙土壤分布在云龍、永平、漾濞、祥云、巍山和賓川6 個(gè)縣，以云龍縣所占比例最高（21.13%），永平次之（8.25%），其余4 個(gè)縣在1.52%～2.86%之間。

2.3 不同類型植煙土壤有效鋅含量狀況

大理州植煙土壤類型以水稻土、紅壤、紫色土、新積土和黃壤為主，其中水稻土分布最廣；其他土壤類型所占比例依次為紅壤、紫色土、新積土和黃壤（表2）。5種植煙土壤類型有效鋅含量依次為紫色土＞水稻土＞紅壤＞新積土＞黃壤。不同土壤類型有效鋅含量存在廣泛變異，變異系數(shù)均在73.58%以上。

2.4 不同海拔高度植煙土壤有效鋅含量狀況

大理州植煙土壤海拔范圍主要分布在1 200～2 600 m，差異較大。按全州植煙土壤海拔分布狀況，劃分為3 個(gè)海拔區(qū)，即低海拔（＜1 700 m)、中海拔(1 700～2 100 m)和高海拔(＞2 100 m)。從表3可以看出，高海拔范圍土壤有效鋅含量最高，為4.10 mg/kg，其次為低海拔范圍土壤。不同海拔范圍土壤有效鋅含量均表現(xiàn)出較大變異，其中低海拔變異系數(shù)最大，中海拔最小。

圖1 土壤有效鋅含量分布比例

表2 不同土壤類型有效鋅含量分布

表3 不同海拔高度的土壤有效鋅含量

2.5 土壤pH 與有效鋅含量的關(guān)系

由于煙草的生長發(fā)育需要一定的pH范圍，因此對土壤pH進(jìn)行分組，分組后對各pH范圍內(nèi)土壤有效鋅含量進(jìn)行方差分析。結(jié)果（表4）表明，pH＜5.0時(shí)，土壤有效鋅平均含量最低，且與pH＞5.5以上各組存在顯著差異；pH5.5～6.0范圍時(shí)，土壤有效鋅平均含量最高；pH5.0～7.0的土壤所占比例達(dá)70.55%，這些土壤有效鋅含量較為豐富，土壤酸堿度也適宜烤煙生長。

表4 不同pH 土壤的有效鋅含量狀況

2.6 土壤有機(jī)質(zhì)與有效鋅含量的關(guān)系

將土壤有機(jī)質(zhì)含量按照＜15，15～25，25～35 和＞35 g/kg 劃分為4 個(gè)等級［14］，計(jì)算各等級土壤有效鋅的平均含量。由表5 可知，隨著有機(jī)質(zhì)含量的提高有效鋅含量也隨之增加。方差分析結(jié)果表明，除15～25 g/kg 和25～35 g/kg 兩個(gè)等級外，其余等級間差異均達(dá)到0.05 顯著水平。

表5 不同土壤有機(jī)質(zhì)水平下的有效鋅含量

3 小結(jié)與討論

大理州植煙土壤有效鋅平均含量為3.11 mg/kg，整體較為豐富，總體符合優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的需求。但全州植煙土壤有效鋅含量變異較大，變幅為0.07～72.92 mg/kg，變異系數(shù)為146.95%，部分煙區(qū)存在植煙土壤缺鋅（＜0.5 mg/kg）現(xiàn)象，主要分布在云龍、永平、漾濞、祥云、巍山和賓川6 個(gè)縣，這些區(qū)域應(yīng)根據(jù)土壤具體測定結(jié)果適當(dāng)施用鋅肥以提高土壤有效鋅含量。

不同類型土壤有效鋅含量存在明顯差異。大理州植煙土壤中以紫色土的有效鋅含量最高，水稻土次之，再次為紅壤和新積土，黃壤最低。主要原因可能是由于成土母質(zhì)自身的鋅含量不同所致［15］。高海拔煙區(qū)植煙土壤有效鋅含量總體高于中低海拔煙區(qū)，與前人的研究結(jié)果一致［16］，這可能與中低海拔煙區(qū)復(fù)種指數(shù)高，作物從土壤中攝取的鋅量較多有關(guān)。

本研究結(jié)果顯示，隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的提高，土壤有效鋅的含量也隨之增加，與前人的研究結(jié)果一致［4,7］。在pH＜6.0 時(shí)，隨pH 的升高土壤有效鋅含量增加；在pH＞6.0 時(shí)，隨pH 的升高土壤有效鋅含量先降低后提高，這與趙爽等［7］在曲靖煙區(qū)的研究結(jié)果一致。而Meers 等［17］研究提出pH 與土壤中鋅含量極顯著負(fù)相關(guān)，石中山等［18］對重慶地區(qū)酸性紫色土的研究認(rèn)為，土壤pH3.9～6.4 時(shí)隨著pH 升高，土壤有效鋅含量降低。上述研究結(jié)果的差異，可能與不同區(qū)域的土壤類型、有機(jī)質(zhì)含量及其他養(yǎng)分含量不同有關(guān)。

［1］胡國松，鄭偉，王震東，等.烤煙營養(yǎng)原理［M］.北京：科學(xué)出版社，2000：198-209.

［2］李明德，肖漢乾，余崇祥，等.湖南煙區(qū)土壤中、微量元素狀況及施肥效應(yīng)研究［J］.中國煙草科學(xué)，2005，26（1）：25-27.

［3］劉國順，李娟，黃克久.重慶植煙土壤有效態(tài)微量元素狀況分析［J］.煙草科技，2010（5）：55-59.

［4］劉合滿，張興昌，蘇少華.黃土高原主要土壤鋅有效性及其影響因素［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2008，27（3）：898-902.

［5］李強(qiáng)，周冀衡，張永安，等.曲靖植煙土壤有效微量元素的空間變異和影響因子［J］.煙草科技，2013（10）：63-67，79.

［6］李振華，黃元炯，許自成，等.河南省不同煙區(qū)烤煙鋅含量和土壤有效鋅的分布特點(diǎn)［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，36（3）：1093-1094.

［7］趙爽，許自成，解燕，等.曲靖市植煙土壤有效鋅含量狀況及與土壤因素的關(guān)系分析［J］.中國煙草學(xué)報(bào)，2013，19（1）：26-31.

［8］鄒加明，單沛祥，李文璧，等.大理州植煙土壤肥力質(zhì)量現(xiàn)狀與演變趨勢［J］.中國煙草學(xué)報(bào)，2002，8（4）：15-21.

［9］李再光.大理州植煙土壤分析與評價(jià)［M］.昆明：云南人民出版社，2014：15-16.

［10］NY/T 1121.2—2006 土壤pH值的測定［S］.

［11］NY/T 1121.6—2006 土壤有機(jī)質(zhì)的測定［S］.

［12］NY/T 890—2004 土壤有效態(tài)鋅、錳、鐵、銅含量的測定 二乙三胺五乙酸(DTPA)浸提法［S］.

［13］陳江華，劉建利，李志宏.中國植煙土壤及煙草養(yǎng)分綜合管理［M］.北京：科學(xué)出版社，2008：42.

［14］陳江華，李志宏，劉建利，等.全國主要煙區(qū)土壤養(yǎng)分豐缺狀況評價(jià)［J］.中國煙草學(xué)報(bào)，2004，10（3）：14-18.

［15］農(nóng)牧漁業(yè)部農(nóng)業(yè)局.微量元素肥料研究與應(yīng)用［M］.武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社，1986：157-158.

［16］黎娟，劉遜，鄧小華，等.湘西植煙土壤有效鋅含量及其變化規(guī)律研究［J］.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，27（2）：1210-1214，1240.

［17］Meers E,Unamuno V R,Laing G D,et al.Zn in the soil solution of un-polluted and polluted soils as affected by soil characteristics［J］.Geoderma,2006,136：107-119.

［18］石中山，王春苗，特拉津·那斯?fàn)?，?重慶地區(qū)酸性紫色土鋅有效性及其影響因素研究［J］.土壤，2010，42（4）：600-605.