李佳穎 劉新源 李洪臣++邢云霞++葉協(xié)鋒
摘要:通過(guò)分析河南省三門(mén)峽市4個(gè)煙區(qū)土壤與煙葉各68份成對(duì)樣品的測(cè)試數(shù)據(jù),運(yùn)用多重比較、最優(yōu)曲線回歸和灰色關(guān)聯(lián)度分析等方法,研究了三門(mén)峽土壤有機(jī)質(zhì)含量分布特征及其與煙葉品質(zhì)的關(guān)系。結(jié)果表明:土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值為13.63 g/kg,大多分布于10~20 g/kg之間;高類群總糖、還原糖含量和鉀氯比分別與中、低類群間差異顯著;高、中類群總氮和煙堿含量分別與低類群間差異顯著;不同有機(jī)質(zhì)類群間綠原酸具有顯著性差異,而莨菪亭和蕓香苷差異均不顯著;中、低類群煙葉中磷和鈣含量顯著高于高類群,高、中類群鐵含量顯著高于低類群;土壤有機(jī)質(zhì)含量與總糖和煙堿呈極顯著正相關(guān),與鉀氯比呈顯著負(fù)相關(guān);綠原酸與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈S形曲線方程,且其決定系數(shù)(R2=0.650)達(dá)到顯著水平;土壤有機(jī)質(zhì)含量與煙葉中鐵含量呈極顯著正相關(guān),與鈣、鋅顯著正相關(guān),與磷顯著負(fù)相關(guān),關(guān)聯(lián)順序依次為鈣>鐵>鋅>磷>銅>鎂>硫。
關(guān)鍵詞:土壤有機(jī)質(zhì);煙葉品質(zhì);三門(mén)峽煙區(qū);烤煙
中圖分類號(hào): S572.06;S153.6+21文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號(hào):1002-1302(2016)12-0475-05
收稿日期:2016-03-03
基金項(xiàng)目:中國(guó)煙草總公司重大專項(xiàng)(編號(hào):110201101001 TS-01)。
作者簡(jiǎn)介:李佳穎(1987—),男,河南獲嘉人,碩士研究生,主要從事煙葉生產(chǎn)和煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)工作。E-mail:lijy21@163.com。
通信作者:葉協(xié)鋒,博士,副教授,主要從事煙草栽培生理生化研究。E-mail:yexiefeng@163.com。
土壤有機(jī)質(zhì)是煙草農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中煙株所需的速效養(yǎng)分的主要來(lái)源,煙株吸收的大部分氮、磷、硫和某些微量元素均來(lái)源于土壤有機(jī)質(zhì)的礦化過(guò)程。同時(shí),土壤有機(jī)質(zhì)的吸水能力可達(dá)到其自身質(zhì)量的10~30倍,因此,它對(duì)平衡土壤持水量有促進(jìn)作用。土壤礦化顆粒與有機(jī)質(zhì)所形成的團(tuán)聚體,對(duì)增強(qiáng)土壤本身的抗風(fēng)蝕和水蝕能力起到不可估量的積極作用。有報(bào)道稱,充足豐富的土壤有機(jī)質(zhì)不僅能夠提高土壤供氮能力和氮素利用率[1-2],而且對(duì)協(xié)調(diào)煙株碳氮代謝平衡和提高煙葉的吸食香氣品質(zhì)有重要作用[3-4]。已有研究主要分析了三門(mén)峽生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)與煙葉質(zhì)量的關(guān)系[5],但是尚缺乏對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量狀況及其與煙葉品質(zhì)的關(guān)系分析。本研究采用多重比較、最優(yōu)曲線回歸、逐步回歸分析、簡(jiǎn)單相關(guān)分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析等方法著重分析了三門(mén)峽土壤有機(jī)質(zhì)含量狀況,并研究了土壤有機(jī)質(zhì)含量與煙葉常規(guī)化學(xué)成分、多酚類物質(zhì)和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素之間的關(guān)系,以期通過(guò)生態(tài)平衡施肥技術(shù),平衡土壤礦質(zhì)元素的養(yǎng)分供給,達(dá)到植煙土壤可持續(xù)生產(chǎn)利用的目的,從而為三門(mén)峽烤煙整體質(zhì)量的提高和原料的合理配置和使用提供參考依據(jù)。
1材料與方法
1.1樣品的采集和制備
2014年,在河南省三門(mén)峽市所屬的盧氏縣、靈寶市、澠池縣和陜縣4個(gè)煙區(qū),使用GPS定位技術(shù),采集有代表性的土壤樣品68份。采用五點(diǎn)取樣法,分別采集耕層0~20 cm的土壤,然后充分混勻,保留每塊煙田的混合土樣2.0 kg,經(jīng)風(fēng)干、磨細(xì)、過(guò)篩、混勻、裝瓶后備用。取樣時(shí),避免路邊、田邊、溝邊和堆積肥料等特殊地方。
在采集土壤的煙田,種植同一烤煙品種(云煙87),對(duì)應(yīng)采集煙葉樣品68份(煙株自上而下8~12葉位),每份煙葉樣品2.5 kg,并用牛皮紙包好。樣品于42 ℃烘干至恒質(zhì)量、去主脈粉碎、過(guò)60目篩,混勻,備用。
1.2測(cè)試項(xiàng)目和方法
1.2.1土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定
土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法(外加熱法)測(cè)定[6]。
1.2.2煙葉化學(xué)成分的測(cè)定
本試驗(yàn)所采集的煙葉樣品化學(xué)成分的測(cè)定按統(tǒng)一的測(cè)試分析方法進(jìn)行化驗(yàn)分析,詳見(jiàn)表1。
其中煙葉常規(guī)化學(xué)成分測(cè)定指標(biāo)包括總糖、還原糖、煙堿、總氮、鉀、氯和淀粉,并分別計(jì)算糖堿比、氮堿比和鉀氯比等復(fù)合指標(biāo),采用流動(dòng)分析儀,由河南許昌天昌國(guó)際復(fù)烤廠技術(shù)中心完成測(cè)定。
煙葉多酚物質(zhì)測(cè)定指標(biāo)包括綠原酸、莨菪亭和蕓香苷,在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)家煙草栽培生理生化研究基地進(jìn)行測(cè)定。
煙葉礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素指標(biāo)主要包括以下7項(xiàng)指標(biāo):磷、鈣、鎂、硫、鋅、銅和鐵。各指標(biāo)具體測(cè)定方法參考文獻(xiàn)[7]進(jìn)行,并委托河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院煙草品質(zhì)生態(tài)實(shí)驗(yàn)室完成分析測(cè)定。
1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與處理分析
運(yùn)用DPS 7.05統(tǒng)計(jì)軟件,對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較、逐步回歸分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析;描述性統(tǒng)計(jì)分析和線性回歸分析等均采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行。
2結(jié)果與分析
2.1三門(mén)峽植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量的總體分布狀況
2.1.1土壤有機(jī)質(zhì)含量描述性統(tǒng)計(jì)分析
三門(mén)峽植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量的描述性統(tǒng)計(jì)分析如表2所示,結(jié)果顯示,土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值為13.63 g/kg,最小值為4.32 g/kg,最大值為23.54 g/kg,變異系數(shù)較大,達(dá)到35.07%。峰度系數(shù)為 -0.511,說(shuō)明土壤有機(jī)質(zhì)分布特征屬平闊峰,偏度系數(shù)為 0.020,屬于正向偏態(tài)峰。
2.1.2土壤有機(jī)質(zhì)含量的頻數(shù)分布狀況
三門(mén)峽土壤有機(jī)質(zhì)含量的頻數(shù)分布狀況如表3和圖1所示。由表3可知,有機(jī)質(zhì)含量<5 g/kg和>20 g/kg的樣本數(shù)分別為4和8,占總樣本數(shù)的百分比為5.88%和11.76%;5~<10、10~<15、15~20 g/kg的樣本數(shù)分別為13、26、17,其樣品分別占總樣本數(shù)的19.12%、38.24%、25.00%。圖1表明,土壤有機(jī)質(zhì)含量多分布在10~20 g/kg之間,整體上呈近似對(duì)稱型。
2.2不同土壤有機(jī)質(zhì)類群的煙葉質(zhì)量特征分析
2.2.1土壤有機(jī)質(zhì)的聚類分析
為了研究土壤有機(jī)質(zhì)含量與煙葉質(zhì)量的關(guān)系,采用離差平方和法對(duì)三門(mén)峽68份土壤樣品的有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析,可將其劃分為低、中、高3個(gè)類群,不同類群土壤有機(jī)質(zhì)含量的變異分析如表4所示。低土壤有機(jī)質(zhì)類群包含的樣本數(shù)為23個(gè),占總樣本數(shù)的 33.82%,其有機(jī)質(zhì)平均含量為8.37 g/kg;中土壤有機(jī)質(zhì)類群包[CM(25]含的樣本數(shù)為30個(gè),占樣本總數(shù)的44.12%,平均含量為果顯示,還原糖、淀粉、鉀含量和鉀氯比在不同有機(jī)質(zhì)類群間表現(xiàn)為高有機(jī)質(zhì)類群>低有機(jī)質(zhì)類群>中有機(jī)質(zhì)類群;總糖、煙堿和總氮含量表現(xiàn)為高類群>中類群>低類群;氯含量表現(xiàn)為低類群>中類群>高類群;糖堿比表現(xiàn)為低類群>高類群>中類群;氮堿比表現(xiàn)為中類群>高類群>低類群。不同有機(jī)質(zhì)類群間,煙葉常規(guī)化學(xué)成分10項(xiàng)指標(biāo)的多重比較結(jié)果表明,高有機(jī)質(zhì)類群總糖、還原糖含量和鉀氯比分別與中、低有機(jī)質(zhì)類群間差異顯著,且中、低有機(jī)質(zhì)類群間差異不顯著;高、中類群總氮和煙堿含量分別與低類群間差異顯著,但高、中類群間差異不顯著;高、低類群淀粉含量分別與中類群間差異顯著;低類群糖堿比分別與高、中類群間差異顯著;煙葉鉀和氯含量在3類有機(jī)質(zhì)類群間差異均不顯著。
2.2.3不同有機(jī)質(zhì)類群間煙葉多酚物質(zhì)含量對(duì)比分析
煙葉多酚類物質(zhì)對(duì)煙株具有重要的生理生化作用,且對(duì)烤煙品質(zhì)具有重要影響,也是煙草重要的香氣前體物[8-12]。不同有機(jī)質(zhì)類群間煙葉多酚物質(zhì)含量對(duì)比分析如表6所示。結(jié)果表明,綠原酸含量在不同有機(jī)質(zhì)類群間具有顯著性差異,中有機(jī)質(zhì)類群顯著高于低有機(jī)質(zhì)類群,高有機(jī)質(zhì)類群與中和低類群間差異均不顯著;莨菪亭含量在不同有機(jī)質(zhì)類群間差異不顯著,這說(shuō)明煙葉莨菪亭的含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量關(guān)聯(lián)較?。皇|香苷含量在不同有機(jī)質(zhì)類群間差異也不顯著,且以低有機(jī)質(zhì)類群最高,表現(xiàn)為低類群>中類群>高類群。
2.2.4不同有機(jī)質(zhì)類群間煙葉礦質(zhì)元素含量對(duì)比分析
由表7可知,煙葉中鎂、硫、鋅、銅和鐵含量在不同有機(jī)質(zhì)類群間表現(xiàn)為高有機(jī)質(zhì)類群>中有機(jī)質(zhì)類群>低有機(jī)質(zhì)類群;磷含量表現(xiàn)為中類群>低類群>高類群;鈣含量表現(xiàn)為:低類群>中類群>高類群。不同有機(jī)質(zhì)類群間煙葉礦質(zhì)元素含量的多重比較結(jié)果表明,中、低有機(jī)質(zhì)類群煙葉中磷和鈣含量顯著高于高有機(jī)質(zhì)類群;高、中類群鐵含量顯著高于低類群;高、低類群間煙葉硫含量差異顯著,但它們與中類群間差異不顯著;鋅含量在3類有機(jī)質(zhì)類群間差異顯著;鎂和銅含量在3類有機(jī)質(zhì)類群間差異均不顯著。
2.3土壤有機(jī)質(zhì)含量與烤煙品質(zhì)的關(guān)系研究
2.3.1土壤有機(jī)質(zhì)含量與烤煙常規(guī)化學(xué)成分的關(guān)系
以煙葉常規(guī)化學(xué)成分10項(xiàng)指標(biāo)作為自變量,分別為總糖含量(x1)、還原糖含量(x2)、總氮含量(x3)、煙堿含量(x4)、淀粉含量(x5)、鉀含量(x6)、氯含量(x7)、糖堿比(x8)、氮堿比(x9)、鉀氯比(x10),以土壤有機(jī)質(zhì)含量作為因變量(y),將烤煙常規(guī)化學(xué)成分和土壤有機(jī)質(zhì)含量?jī)蓛勺鳛榫哂衅叫嘘P(guān)系的變數(shù),數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后,進(jìn)行逐步回歸分析,建立多元線性回歸方程。計(jì)算得到的烤煙化學(xué)成分指標(biāo)和土壤有機(jī)質(zhì)含量的回歸方程為:
y=-24.572 0+0.465 0x1+0.991 9x2+0.743 3x4+0056 1x8-0.030 2x10(R=0.821 6*[KG-*3]*)。
上述方程式相關(guān)系數(shù)為R=0.821 6,經(jīng)檢驗(yàn)達(dá)到了極顯著水平,表明烤煙化學(xué)成分篩選出的5項(xiàng)指標(biāo)與土壤有機(jī)質(zhì)含量的回歸方程具有較高的精度。分析結(jié)果表明,土壤有機(jī)質(zhì)含量與烤煙常規(guī)化學(xué)成分各指標(biāo)中的總糖含量、還原糖含量、煙堿含量、糖堿比和鉀氯比等5項(xiàng)指標(biāo)關(guān)系密切,而與總氮含量、淀粉含量、鉀含量、氯含量和氮堿比等指標(biāo)無(wú)明顯相關(guān)性。
為反映烤煙常規(guī)化學(xué)成分與土壤有機(jī)質(zhì)含量的真實(shí)關(guān)聯(lián)性,進(jìn)一步進(jìn)行偏相關(guān)分析,結(jié)果(表8)表明,土壤有機(jī)質(zhì)含量(y)與總糖含量(x1)、煙堿含量(x4)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,偏相關(guān)系數(shù)分別為0.836 9和0.896 7,說(shuō)明烤煙總糖、煙堿含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量密切相關(guān),在一定范圍內(nèi)(4.32~23.54 g/kg),土壤有機(jī)質(zhì)含量越高,煙葉還原糖、煙堿含量越高;土壤有機(jī)質(zhì)含量(y)與還原糖含量(x2)和糖堿比(x8)呈顯著正相關(guān),說(shuō)明土壤有機(jī)質(zhì)含量越高,則有利于烤煙還原糖的積累和糖堿比的提高;而土壤有機(jī)質(zhì)含量(y)與鉀氯比(x10)呈顯著負(fù)相關(guān),說(shuō)明隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的增高,煙葉鉀氯比呈現(xiàn)出減小的趨勢(shì)。土壤有機(jī)質(zhì)含量(y)與總氮含量(x3)、淀粉含量(x5)、鉀含量(x6)、氯含量(x7)和氮堿比(x9)的偏相關(guān)系數(shù)未達(dá)到顯著水平,說(shuō)明土壤有機(jī)質(zhì)含量的高低與總氮含量、淀粉含量、鉀含量、氯含量和氮堿比等常規(guī)化學(xué)成分指標(biāo)關(guān)系不明顯。
2.3.2土壤有機(jī)質(zhì)含量與煙葉多酚物質(zhì)含量的回歸分析
將土壤有機(jī)質(zhì)含量作為自變量x,多酚類物質(zhì)含量作為因變量y,分別對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量與煙葉多酚類3種物質(zhì)含量進(jìn)行回歸分析,并對(duì)方程進(jìn)行模擬尋優(yōu),得到土壤有機(jī)質(zhì)含量與多酚物質(zhì)含量的回歸方程,并對(duì)回歸方程求r2值和進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。最優(yōu)回歸方程如表9所示。
由表9可知,綠原酸含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈S形曲線方程,其決定系數(shù)為0.650,經(jīng)F檢驗(yàn),達(dá)到顯著水平,即隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加,煙葉綠原酸含量呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。莨菪亭含量、蕓香苷含量分別與土壤有機(jī)質(zhì)含量建立的回歸方程經(jīng)F檢驗(yàn)不顯著,說(shuō)明其與有機(jī)質(zhì)含量沒(méi)有明顯的回歸關(guān)系。其中,當(dāng)土壤有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到15.68 g/kg后,莨菪亭含量變化較??;而蕓香苷含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量的關(guān)系較為復(fù)雜。
2.3.3土壤有機(jī)質(zhì)與煙葉礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的關(guān)系
2.3.3.1土壤有機(jī)質(zhì)含量與煙葉礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的簡(jiǎn)單相關(guān)分析
將三門(mén)峽土壤有機(jī)質(zhì)含量與煙葉礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)行簡(jiǎn)單相關(guān)分析,結(jié)果見(jiàn)表10。結(jié)果表明:煙葉鈣、硫、鋅和鐵含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān),即隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的提高,煙葉中鈣、硫、鋅和鐵的含量呈現(xiàn)增加的趨勢(shì),其中,鐵與土壤有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性達(dá)到了1%的極顯著水平,鈣和鋅與土壤有機(jī)質(zhì)顯著相關(guān),硫與土壤有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性不顯著;煙葉磷、鎂和銅含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān),即隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的提高,煙葉中磷、鎂和銅含量呈現(xiàn)減少的趨勢(shì),其中磷與土壤有機(jī)質(zhì)顯著負(fù)相關(guān),鎂和銅與土壤有機(jī)質(zhì)的相關(guān)性不顯著。
[FK(W4][HT6H][JZ]表10土壤有機(jī)質(zhì)含量與煙葉礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量簡(jiǎn)單相關(guān)分析[HTSS]
[HJ*5][BG(!][BHDFG1*2,WK4,WK3*2。6,WK4W]指標(biāo)磷含量鈣含量鎂含量硫含量鋅含量銅含量鐵含量
[BHD][HT6,6"]有機(jī)質(zhì)含量-0.52*0.55*-0.260.300.51*-0.480.63*[KG-*3]*[BG)F]
2.3.3.2土壤有機(jī)質(zhì)含量與煙葉礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的灰色關(guān)聯(lián)度分析
將土壤有機(jī)質(zhì)含量作為參考數(shù)列,煙葉礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素作為比較數(shù)列,利用灰色關(guān)聯(lián)度將土壤有機(jī)質(zhì)與煙葉礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)行分析,關(guān)聯(lián)度越大,說(shuō)明參考數(shù)列對(duì)比較數(shù)列的影響就越大。將土壤有機(jī)質(zhì)含量與煙葉礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的7項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行均值化處理后進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析。
[JZ]參考數(shù)列:X0=[x0(k),k=1,2,3,…,n]=[x0(1)];
比較數(shù)列:Xi=[xi(k),k=1,2,3…,i]=[xi(1),xi(2),…,xi(7)]。
式中:i=1磷,2鈣,3鎂,4硫,5鋅,6銅,7鐵;n為自然數(shù)。
則比較數(shù)列Xi對(duì)參考數(shù)列X0的關(guān)聯(lián)系數(shù)為:
[JZ]εi(k)=[SX(]min[DD(]i[DD)]mink|x0(k)-xi(k)|+ρmaximaxk|x0(k)-xi(k)||x0(k)-xi(k)|-ρmaximaxk|x0(k)-xi(k)|[SX)]。
ρ為分辨系數(shù),取值0.5。
灰色關(guān)聯(lián)度:r(x0,xi)=[SX(]1n[SX)]∑nk=1εi(k)
通過(guò)土壤有機(jī)質(zhì)與煙葉礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素7項(xiàng)指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)度分析,可將有機(jī)質(zhì)與礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)程度按大小順序進(jìn)行排列,結(jié)果如表11所示。由表11可知,在土壤有機(jī)質(zhì)含量與礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量的灰色關(guān)聯(lián)度中,以鈣最大,鐵次之,硫最小,灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)分別為0.708 2、0.635 2、 0.598 9。煙葉中鈣、鐵含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量的關(guān)系較為密切。關(guān)聯(lián)序順序依次為鈣>鐵>鋅>磷>銅>鎂>硫。
3討論與結(jié)論
三門(mén)峽煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值為13.63 g/kg,總體上較為豐富,但整體變異系數(shù)較大,達(dá)到35.07%,說(shuō)明三門(mén)峽植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量受到多重因素的綜合影響。土壤有機(jī)質(zhì)含量多分布在10~20 g/kg之間,其占總樣本數(shù)的一半以上,為63.24%。陳江華等研究認(rèn)為,我國(guó)黃淮煙區(qū)適宜的植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量為10~20 g/kg[13],由此可見(jiàn),三門(mén)峽煙區(qū)植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量大多數(shù)處于適宜范圍內(nèi)。因此,可采取秸稈還田和綠肥掩青等措施,維持植煙土壤有機(jī)質(zhì)含量,改善土壤結(jié)構(gòu),為土壤微生物提供豐富的碳源,促進(jìn)煙田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展[14]。
采用系統(tǒng)聚類分析,將三門(mén)峽煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量劃分為低、中、高3個(gè)類群。低、中和高土壤有機(jī)質(zhì)類群分別占總樣本數(shù)的33.82%、44.12%、22.06%,其中低有機(jī)質(zhì)類群的變異較大,為27.96%,中、高有機(jī)質(zhì)類群的變異系數(shù)均小于10%。
不同有機(jī)質(zhì)類群間,煙葉常規(guī)化學(xué)成分對(duì)比分析,結(jié)果表明,高類群總糖、還原糖含量和鉀氯比分別與中、低類群間差異顯著;高、中類群總氮和煙堿含量分別與低類群間差異顯著。土壤有機(jī)質(zhì)含量與烤煙常規(guī)化學(xué)成分的偏相關(guān)分析結(jié)果顯示,土壤有機(jī)質(zhì)含量與總糖、煙堿含量呈極顯著正相關(guān),與還原糖含量和糖堿比呈顯著正相關(guān),與鉀氯比呈顯著負(fù)相關(guān)。葉協(xié)鋒等通過(guò)對(duì)活化有機(jī)肥的施用效果進(jìn)行研究,結(jié)果表明,有機(jī)質(zhì)可以提高煙葉總糖和還原糖含量,并對(duì)煙葉品質(zhì)起到積極的作用[15]。范鴻武等研究了有機(jī)質(zhì)對(duì)煙葉化學(xué)成分的影響,結(jié)果指出,有機(jī)質(zhì)含量與總糖含量呈正比,與煙堿、總氮含量呈反比,有機(jī)質(zhì)有利于煙葉糖堿比適宜[16]。除了煙堿表現(xiàn)的規(guī)律以外,本研究與上述兩個(gè)研究結(jié)果較為一致。
不同有機(jī)質(zhì)類群間,煙葉多酚物質(zhì)含量對(duì)比分析,結(jié)果表明,不同有機(jī)質(zhì)類群間綠原酸含量具有顯著性差異,而莨菪亭含量和蕓香苷含量差異均不顯著。土壤有機(jī)質(zhì)含量與煙葉多酚物質(zhì)的回歸分析結(jié)果顯示,綠原酸含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈S形曲線方程,且其決定系數(shù)(r2=0.650)達(dá)到顯著水平,而莨菪亭、蕓香苷含量分別與有機(jī)質(zhì)含量沒(méi)有明顯的回歸關(guān)系。趙銘欽等研究了有機(jī)肥對(duì)煙葉多酚的影響,結(jié)果指出,煙葉中多酚、綠原酸、蕓香苷和石油醚提取物含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān)[17],本研究結(jié)果與之較為一致。而Williama等研究表明,莨菪亭含量隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加而升高,綠原酸和蕓香苷含量隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加而降低[18]。本研究結(jié)果與之有差異,這可能與土壤有機(jī)質(zhì)含量范圍差異較大和生態(tài)環(huán)境等因素有關(guān)。
煙葉中礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量對(duì)煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量均產(chǎn)生較大的影響[19-20],雖然煙株對(duì)磷、鈣、鎂、硫、鐵、鋅、銅和鐵等礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素吸收的數(shù)量相對(duì)沒(méi)有氮和鉀元素多,但它們對(duì)維持煙株的正常生理代謝起著不可替代的作用。不同有機(jī)質(zhì)類群間煙葉礦質(zhì)元素含量對(duì)比分析,結(jié)果表明,煙葉中磷和鈣含量,中、低類群顯著高于高類群,高、中類群鐵含量顯著高于低類群。土壤有機(jī)質(zhì)與煙葉礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的簡(jiǎn)單相關(guān)和灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果顯示,土壤有機(jī)質(zhì)含量與煙葉中鐵含量呈極顯著正相關(guān),與鈣、鋅顯著正相關(guān),與磷顯著負(fù)相關(guān),關(guān)聯(lián)序順序依次為鈣>鐵>鋅>磷>銅>鎂>硫。煙葉中鈣、鐵含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量的關(guān)系較為密切。
土壤有機(jī)質(zhì)含量極易受生態(tài)條件和農(nóng)藝耕作措施等因素的影響,有報(bào)道稱,土壤不同耕作方式和輪作效應(yīng)會(huì)引起土壤有機(jī)質(zhì)含量的變化,例如開(kāi)墾后的自然土壤有機(jī)質(zhì)含量呈急劇減少的趨勢(shì)[21],施肥措施會(huì)在一定程度上延緩這一進(jìn)程,然而無(wú)法阻止土壤有機(jī)質(zhì)減少的趨勢(shì)[22]。因此如何通過(guò)合理利用生態(tài)資源、優(yōu)化施肥措施,構(gòu)建不同生態(tài)區(qū)域、地貌類型和土壤類型等的平衡施肥模型,有效延緩?fù)寥烙袡C(jī)質(zhì)減少的趨勢(shì),將是下一步研究工作的重點(diǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1]劉泓,楊邦俊,王伯毅. 有機(jī)肥與化肥配施對(duì)烤煙品質(zhì)的影響[J]. 中國(guó)煙草科學(xué),1999(1):18-21.
[2]郭群召,姜占省,張新要,等. 不同有機(jī)質(zhì)含量土壤對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育和氮素積累及上部葉化學(xué)成分的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2006,22(5):254-257.
[3]趙銘欽,陳紅華,劉國(guó)順,等. 增施不同有機(jī)物質(zhì)對(duì)烤煙煙葉香氣質(zhì)量的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào),2007,22(5):51-55.
[4]許自成,王林,王金平,等. 湖南烤煙化學(xué)成分與土壤有機(jī)質(zhì)含量的關(guān)系[J]. 生態(tài)學(xué)雜志,2006,25(10):1186-1190.
[5]邵惠芳,鄭聰,許自成,等. 三門(mén)峽煙區(qū)烤煙氣候適生性評(píng)價(jià)及與國(guó)外煙區(qū)的相似性分析[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2011,24(1):34-37.
[6]魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社,2000.
[7]王瑞新. 煙草化學(xué)[M]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2003:36-39.
[8]Armstrong G M. Rohrbaugh I M,Rice E B,el a1. The effect of nitrogen deficiency on the concentration of caffeoy lquinic acid and scopolin in tobacco[J]. Phuto Chem,1970,9:945-949.
[9]Williamson R E. Gwynn G R,variation of polyphenolsin flue-cured tobacco cuhivars attributed to location.stalk position and year[J]. Crop Science,1982(1):144-146.
[10]周冀衡,朱小平,王彥亭,等. 煙草生理與生物化學(xué)[M]. 合肥:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社,1996:495-496.
[11]閆克玉. 煙草化學(xué)[M]. 鄭州:鄭州大學(xué)出版社,2002:159-160.
[12]朱小茜,徐曉燕,黃義德,等. 多酚類物質(zhì)對(duì)煙草品質(zhì)的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,33(10):1910-1911.
[13]陳江華,李志宏,劉建利,等. 全國(guó)主要煙區(qū)土壤養(yǎng)分豐缺狀況評(píng)價(jià)[J]. 中國(guó)煙草學(xué)報(bào),2004,10(3):14-18.
[14]潘劍玲,代萬(wàn)安,尚占環(huán),等. 秸稈還田對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和氮素有效性影響及機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2013,21(5):526-535.[HJ1.68mm]
[15]葉協(xié)鋒,凌愛(ài)芬,喻奇?zhèn)ィ? 活化有機(jī)肥對(duì)烤煙生理特性和品質(zhì)的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào),2008,23(5):190-193.
[16]范鴻武,郭志清. 烤煙施肥種類探討[J]. 中國(guó)煙草科學(xué),1998(4):8-10.
[17]趙銘欽,劉金霞,劉國(guó)順,等. 增施不同的有機(jī)質(zhì)對(duì)烤煙多酚和石油醚提取物含量的影響[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,23(4):536-539.
[18]Williama C,Elliot J M. Influence of nitrogen,phosphorus,potassium and magnesium on the phenolic constituents of flue-cured tobacco[J]. Canadian Journal of Plant Science,1978(58):543-548.
[19]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(guó)煙草科學(xué),2005,26(1):25-27.
[20]林克惠,鄧敬寧,彭桂. 鎂、鋅、硼肥對(duì)烤煙幾個(gè)生理生化指標(biāo),產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1990,5(3):136-143.
[21]Janzen H H,Campbell C H,Ellert B H,et al. Soil organic matter dynamics and their relationship to soil quality[M]//Soil quality for crop production and ecosystem health:Developments in soil science:Vol 25. The Netherlands:Elsevier,1997:277-291.
[22]Schlesinger W H. Evidence from chronosequence studies for a low carbon storage potential of soils[J]. Nature,1990,348:232-234.