崔權(quán)仁， 武文明，竟麗麗， 齊耀程

(安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，安徽合肥 230031)

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安徽煙區(qū)土壤硫含量及其對烤煙硫含量的影響

崔權(quán)仁， 武文明，竟麗麗， 齊耀程

(安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，安徽合肥 230031)

[目的]研究安徽省植煙土壤和煙葉硫含量的關(guān)系。[方法]采集池州東至煙區(qū)和皖南煙區(qū)土壤普查樣品，研究不同采樣點(diǎn)不同植煙年限的土壤有效硫含量。研究重壤土、中壤土、輕壤土定位樣品土壤有效硫含量和定位樣品煙葉全硫含量，以及≥15、6～10和1～5 a不同植煙年限的定位樣品土壤有效硫和定位樣品煙葉全硫含量。[結(jié)果]隨著植煙年限的延長，施肥造成硫素在土壤中積累量增加；在植煙季節(jié)內(nèi)隨著土壤沙性的增強(qiáng)及土壤改良效果越明顯時(shí)，土壤有效硫含量積累作用越強(qiáng)；土壤硫含量與煙葉硫含量無明顯相關(guān)性；煙葉硫含量主要取決于植煙土壤質(zhì)地類型，土壤黏性越大、酸度越強(qiáng)，越有利于硫素在烤煙葉中積累。[結(jié)論]可為實(shí)現(xiàn)安徽省煙葉生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

植煙土壤；煙葉；有效硫；全硫；安徽省

硫作為植株吸收的第四大營養(yǎng)元素，在植物體內(nèi)發(fā)揮著重要的生理作用，對烤煙生長發(fā)育和品質(zhì)形成具有重要意義[1]。當(dāng)土壤中硫素缺乏或過量時(shí)，對烤煙的品質(zhì)均有不同程度的影響[2]。目前，硫過量問題已經(jīng)引起了煙草業(yè)界的普遍關(guān)注。安徽省南部煙區(qū)主要以水田煙為主，由于土壤母質(zhì)、氣候、耕作方式，土壤鉀素含量不高，為了滿足烤煙生長對鉀素的需要，在烤煙生產(chǎn)過程中需大量增施硫酸鉀。雖然SO42-易隨水流失，但長期連續(xù)施用含硫化肥，SO42-在表土層和底土層都有明顯的累積，引起土壤pH降低,從而導(dǎo)致土壤理化環(huán)境的變化[3]。而有關(guān)安徽省植煙土壤的硫素和煙葉的硫含量狀況及土壤硫素對煙葉硫素含量的影響鮮見報(bào)道。為了提高和穩(wěn)定安徽省煙葉品質(zhì)，筆者研究了植煙土壤硫含量與煙葉硫含量的相互關(guān)系，旨在為建立適合安徽煙區(qū)的硫素調(diào)控技術(shù)體系及實(shí)現(xiàn)安徽煙葉生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

1.1.1 普查樣品的采集。為了解安徽省煙區(qū)土壤有效硫含量，本著代表全省植煙土壤有效硫含量的原則，采樣點(diǎn)盡可能分散于煙區(qū)種煙面積較大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，于植煙起壟前采集田間土壤樣品。共采集2015年度煙區(qū)植煙土壤普查樣品103個(gè)，以安徽皖南煙葉公司和池州煙草公司所管轄煙區(qū)為取樣范圍，采用以不同植煙土壤質(zhì)地和植煙年限為標(biāo)準(zhǔn)的“雙元素”取樣方法。田間采集土壤樣品時(shí)，遵循 “S”形布點(diǎn)取樣法，每個(gè)取樣點(diǎn)根據(jù)壟體“△”剖面形狀，在三角形的每個(gè)頂點(diǎn)和每邊中點(diǎn)共采集6點(diǎn)土樣進(jìn)行充分混合，按四分法制成一個(gè)混合樣品，再采用四分法現(xiàn)場分取其中1/4樣品記作1個(gè)點(diǎn)的采集量，每個(gè)樣品在田間的樣品采集點(diǎn)不少于5個(gè)。1.1.2 定位樣品的采集。由于目前安徽煙區(qū)植煙土壤多以壤土為主，先將樣品按土壤質(zhì)地分為輕壤土、中壤土、重壤土三大類。相同質(zhì)地的植煙土壤上，于烤煙生長期間以不同植煙年份為標(biāo)準(zhǔn)，取連續(xù)種煙5、10、15、20 a煙田的0～20 cm耕作層土壤，同時(shí)選取距離土壤取樣點(diǎn)最近煙株的成熟中部煙葉樣品，保證土壤樣品與煙葉樣品形成對應(yīng)關(guān)系。在田間確定土壤取樣點(diǎn)后，同時(shí)采集采樣點(diǎn)剖面兩邊的2棵煙株中部成熟葉各2片，每個(gè)煙葉樣品包含20片以上的中部成熟鮮煙。1.2 樣品制備 采用室內(nèi)自然通風(fēng)風(fēng)干土壤樣品，然后磨碎過40目尼龍篩，裝瓶，備用；煙葉樣品清洗后于105 ℃殺青15 min，然后于65 ℃烘干磨碎過100目尼龍篩，后裝瓶備用。1.3 測定項(xiàng)目與方法 采用BaSO4比濁法(NY/T 1121.14—2006)測定土壤有效硫含量；采用BaSO4比濁法(YC/T 284—2009)測定煙葉全硫含量；土壤其他營養(yǎng)成分分析參考南京農(nóng)業(yè)大學(xué)主編的《土壤農(nóng)化分析》(第2版)；煙葉其他常規(guī)化學(xué)成分測定參考肖協(xié)忠等主編的《烤煙化學(xué)》。

2 結(jié)果與分析

2.1 普查樣品土壤有效硫含量

2.1.1 池州煙區(qū)植煙土壤有效硫含量。根據(jù)采樣規(guī)則，在池州東至煙區(qū)共采集植煙土壤樣品47個(gè)，按植煙年限進(jìn)行分類分析，結(jié)果見表1。

表1 池州煙區(qū)普查樣品土壤有效硫含量

由表1可知，植煙8 a的東至北部(洋湖、張溪、葛公等)煙區(qū)，土壤有效硫含量最大為75.49 mg/L，最小為13.96 mg/L，平均為27.30 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為14.70 mg/L，變異系數(shù)為53.83%。植煙6 a的東至中部(昭潭、泥溪、官港等)煙區(qū)，土壤有效硫含量最大為26.07 mg/L，最小為11.89 mg/L，平均為20.14 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.53 mg/L，變異系數(shù)為17.51%。植煙3 a的東至南部(龍泉、青山等)煙區(qū)，土壤有效硫含量最大為26.34 mg/L，最小為14.37 mg/L，平均為20.53 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.75 mg/L，變異系數(shù)為23.16%。綜合分析池州煙區(qū)普查樣品土壤有效硫含量可知，隨著植煙年限的延長，土壤有效硫含量呈增加趨勢，最大變異系數(shù)達(dá)53.83%。2.1.2 皖南煙區(qū)植煙土壤有效硫含量。根據(jù)采樣規(guī)則，在皖南宣州、蕪湖縣、南陵、涇縣、廣德等煙區(qū)共采集植煙土壤樣品56個(gè)，按植煙年限和地域進(jìn)行分類分析，結(jié)果見表2。

由表2可知，植煙年限達(dá)15 a及以上的宣州煙區(qū)，土壤有效硫含量最大達(dá)到68.13 mg/L，最小為12.31 mg/L，平均達(dá)到36.61 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為12.75 mg/L，變異系數(shù)為34.82%。植煙年限為10 a的廣德、郎溪煙區(qū)，土壤有效硫含量最大達(dá)到51.74 mg/L，最小為16.66 mg/L，平均達(dá)到34.55 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為10.87 mg/L，變異系數(shù)為31.45%。植煙年限10 a的蕪湖縣煙區(qū)，土壤有效硫最大達(dá)到47.85 mg/L，最小為15.43 mg/L，平均達(dá)到33.13 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為9.33 mg/L，變異系數(shù)為28.16%。植煙年限為10 a的南陵、涇縣煙區(qū)，土壤有效硫含量最大為37.31 mg/L，最小為15.31 mg/L，平均達(dá)到27.74 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為6.62 mg/L，變異系數(shù)為23.85%。綜合分析皖南煙區(qū)普查樣品土壤有效硫含量可知，隨著植煙年限的延長，土壤有效硫含量呈增加趨勢，最大變異系數(shù)達(dá)34.82%。

表2 皖南煙區(qū)普查樣品土壤有效硫含量

2.2 定位樣品土壤、煙葉硫含量

2.2.1 不同土壤質(zhì)地定位樣品土壤、煙葉硫含量。由表3可知，pH降低不利于硫在土壤中的積累。重壤土區(qū)域，土壤有效硫含量最大為134.46 mg/L，最小為34.81 mg/L，平均達(dá)66.73 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為37.90 mg/L，變異系數(shù)為56.82%。中壤土區(qū)域，土壤有效硫含量最大為145.56 mg/L，最小為34.82 mg/L，平均達(dá)79.44 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為34.04 mg/L，變異系數(shù)為42.85%。輕壤土區(qū)域，土壤有效硫含量最大為155.68 mg/L，最小為21.14 mg/L，平均達(dá)到87.93 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為50.96 mg/L，變異系數(shù)為57.95%。綜合分析皖南煙區(qū)定位樣品土壤有效硫含量可知，各土壤質(zhì)地土壤有效硫含量從小到大依次為重壤土、中壤土、輕壤土，說明在植煙季節(jié)隨著土壤沙性的增強(qiáng)及土壤改良效果越明顯時(shí)，土壤有效硫含量積累作用越強(qiáng)。

由表4可知，重壤土區(qū)域，煙葉全硫含量最大達(dá)到0.93%，最小為0.40%，平均為0.67%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.17%，變異系數(shù)為25.45%。中壤土區(qū)域，煙葉全硫含量最大達(dá)到0.75%，最小為0.26%，平均達(dá)到0.52%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.17%，變異系數(shù)為32.48%。輕壤土區(qū)域，煙葉全硫含量最大達(dá)到0.87%，最小為0.26%，平均達(dá)到0.50%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.19%，變異系數(shù)為37.85%。從皖南煙區(qū)定位樣品煙葉全硫含量可知，隨著植煙土壤沙性的增加，煙葉全硫含量有降低趨勢，說明土壤硫含量與煙葉硫含量無明顯相關(guān)性。重壤土區(qū)域有45.45%的煙葉樣品全硫含量大于0.70%，超出優(yōu)質(zhì)煙對硫素含量的要求[5]，說明安徽煙區(qū)部分植煙土壤應(yīng)合理控制含硫肥料的使用。綜合分析表3、4可知，植煙土壤的酸性增大，有利于硫素在烤煙體內(nèi)的積累，具體影響機(jī)理有待于進(jìn)一步研究。

表3 不同土壤質(zhì)地定位樣品土壤有效硫含量

表4 不同土壤質(zhì)地定位樣品煙葉全硫含量

2.2.2 不同植煙年限定位樣品土壤、煙葉硫含量。由表5可知，植煙年限≥15 a的煙區(qū)，土壤有效硫含量最大為155.68 mg/L，最小為64.71 mg/L，平均達(dá)到98.85 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為37.51 mg/L，變異系數(shù)為37.95%。植煙年限為6～10 a的煙區(qū)，土壤有效硫含量最大為152.67 mg/L，最小為21.14 mg/L，平均為85.36 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為45.95 mg/L，變異系數(shù)為53.83%。植煙年限為1～5 a的煙區(qū)，土壤有效硫含量最大為124.21 mg/L，最小為27.44 mg/L，平均達(dá)到59.49 mg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為32.22 mg/L，變異系數(shù)為54.16%。綜合分析皖南煙區(qū)定位樣品土壤有效硫含量可知，隨著植煙年限的延長，土壤有效硫含量呈增加趨勢，最大變異系數(shù)達(dá)54.16%。

由表6可知，植煙年限≥15a的煙區(qū)，煙葉全硫含量最大達(dá)到0.69%，最小為0.33%，平均為0.58%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.13%，變異系數(shù)為21.68%。植煙年限為6～10 a的煙區(qū)，煙葉全硫含量最大達(dá)到0.82%，最小為0.26%，平均為0.55%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.19%，變異系數(shù)為35.14%；45.45%煙葉樣品硫含量大于0.70%，超出優(yōu)質(zhì)煙對硫素含量的要求[5]。植煙年限為1～5 a的煙區(qū)，煙葉全硫含量最大達(dá)到0.93%，最小為0.36%，平均達(dá)到0.60%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.19%，變異系數(shù)為31.18%。綜合分析皖南煙區(qū)定位樣品煙葉全硫含量可知，隨著植煙年限的增加，煙葉全硫含量有降低趨勢，說明土壤硫含量對煙葉硫含量無影響。綜合分析安徽煙區(qū)土壤、煙葉定位樣品硫含量可知，隨著植煙年限的延長，施肥造成硫素在土壤中的積累量增加；土壤中有效硫含量與煙葉硫含量無相關(guān)性；煙葉硫含量主要取決于植煙土壤質(zhì)地類型，土壤黏性越大、酸度越強(qiáng)，越有利于硫素在烤煙葉片中積累。

表5 不同植煙年限定位樣品土壤有效硫含量

表6 不同植煙年限定位樣品煙葉全硫含量

3 結(jié)論與討論

(1)研究表明，在安徽煙區(qū)，隨著植煙年限的延長，土壤有效硫含量呈增加趨勢。這是由于植煙時(shí)K2SO4等含硫肥料投入量加大，雖然SO42-易隨水流失，但長期連續(xù)施用含硫化肥，SO42-在表土層和底土層均有明顯的累積[3]，導(dǎo)致土壤有效硫含量增加。各土壤樣品中，有效硫含量從小到大依次為重壤土、中壤土、輕壤土。這是由于土壤有效硫包括易溶性硫、吸附性硫和部分有機(jī)硫；沙性土壤上的煙草青枯病發(fā)病率高，煙農(nóng)在植煙前施用大量白云石粉進(jìn)行土壤改良，土壤酸度降低幅度越大,土壤有機(jī)硫的礦化速度提高，硫的釋放速率明顯加快[4]，導(dǎo)致植煙當(dāng)季有效硫含量增加。

(2)質(zhì)地偏黏的土壤更有利于煙葉全硫含量的積累。由于該類土壤增施土壤改良劑頻率相對較低，質(zhì)地偏黏的土壤酸度略大于質(zhì)地偏沙的土壤酸度，因此土壤中Ca2+與SO42-在烤煙根際發(fā)生反應(yīng)生成CaSO4沉淀的概率降低。雖然煙草根系對硫酸根的吸收在土壤硫酸根一定含量范圍內(nèi)具有“嗜好”性，但一般情況下，土壤溶液中硫含量大于4.50 mg/L時(shí)，會(huì)造成SO42-在烤煙根際積累。隨著介質(zhì)中硫含量增加，煙草對硫的吸收逐漸減慢，最后再增加介質(zhì)濃度時(shí)，已對硫的吸收量沒有影響[4]。因此，煙葉硫與土壤硫含量無正相關(guān)性，土壤酸堿度或其他養(yǎng)分間拮抗作用對烤煙硫含量影響較大。

(3)連續(xù)植煙年限越長，越不利于煙葉中硫的積累。這是由于輕壤土中細(xì)菌菌群與結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，其煙草青枯病發(fā)病率低[6]，煙農(nóng)連續(xù)植煙的土壤多選擇該類壤土，但受土壤改良的影響，土壤酸度降低，過量的Ca2+與SO42-在烤煙根際發(fā)生反應(yīng)生成CaSO4沉淀，而影響烤煙對硫素的吸收積累。

[1] 王慶仁,林葆.植物硫營養(yǎng)研究的現(xiàn)狀與展望[J].中國土壤與肥料,1996,29(3)：16-19.

[2] 許自成,王林,肖漢乾,等.湖南煙區(qū)烤煙硫含量與土壤有效硫含量的分布特點(diǎn)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2007,18(11)：2507-2511.

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[4] 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,2000：176-183.

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Status of Soil Sulfur Content in Anhui Tobacco Area and Its Effects on Sulfur Content of Flue-cured Tobacco

CUI Quan-ren,WU Wen-ming,JING Li-li

(Tobacco Institute,Anhui Academy of Agricultural Sciences,Hefei,Anhui 230031)

[Objective] To research the relationship between the tobacco-planting soil and the sulfur content of tobacco leaf in Anhui Province.[Method] Soil census samples were collected from Dongzhi Tobacco Area of Chizhou City and South Anhui Tobacco Area.Soil available sulfur contents in different sampling sites in different planting years were researched.Soil available sulfur contents and tobacco leaf total sulfur contents in location sample were detected in heavy loam,medium loam soil and light loam soil,as well as the soil available sulfur and total sulfur contents in location sample in different planting years (≥15,6-10 and 1-5 a).[Result] With the increase of planting years,sulfur accumulated in the soil due to the application of fertilizer.In the growth season of tobacco,soil improvement had obvious effect with the increase of soil sand property,and the soil sulfur had strong accumulation effect.There was no relationship between the sulfur content in the soil and the tobacco leaf.The leaf sulfur content was determined by the soil texture type.Stronger soil cohesion and soil acidity were good for the sulfur accumulated in the tobacco leaf.[Conclusion] This research provides scientific basis for the sustainable development of tobacco leaf production in Anhui Province.

Tobacco-planting soil; Tobacco leaf; Available sulfur; Total sulfur; Anhui Province

安徽省煙草專賣局科研項(xiàng)目[皖煙科(2015)187號]。

崔權(quán)仁(1972- ),男,安徽懷遠(yuǎn)人,副研究員,碩士,從事煙草栽培與營養(yǎng)研究。

2016-09-23

S 506.1

A

0517-6611(2016)28-0121-03