湖北省煙區(qū)土壤肥力狀況及其演變特征

謝媛圓 佀國涵 李方明 陳濤 劉圣高 李彬 代惠娟 李佳瑩

摘要： 分析2012年采集于湖北省主產(chǎn)煙區(qū)3 401份土壤樣品的養(yǎng)分指標(biāo)，并與2002年相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，研究了湖北省煙區(qū)土壤肥力狀況及其演變特征。結(jié)果表明，2012年湖北省煙區(qū)土壤pH均值為6.2，屬于弱酸性水平;土壤有機(jī)質(zhì)均值為24.5 g/kg，土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量均值分別為147.6、36.9、239.1 mg/kg，其中土壤有機(jī)質(zhì)含量屬適中水平，而土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量則屬高至豐富水平;與2002年相比，2012年湖北省煙區(qū)的土壤pH除恩施市明顯降低外均無明顯變化，但酸性面積呈增加趨勢;土壤有機(jī)質(zhì)均出現(xiàn)不同程度的降低，以十堰市煙區(qū)降低最為明顯。2012年土壤速效磷和速效鉀含量明顯提高，其較2002年分別提高了115.3%和57.7%。2012年湖北省不同煙區(qū)土壤交換性鈣、有效鋅和有效銅含量均值分別為2 105.3、1.6和1.1 mg/kg，均處于較高至高水平，而土壤水溶性氯和水溶性硼的含量較低，其均值分別為9.8 mg/kg和0.4 mg/kg，可見在今后煙葉生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)土壤情況，科學(xué)合理地施用硼肥和氯肥。

關(guān)鍵詞：湖北省; 煙區(qū)土壤; 肥力狀況; 演變特征

中圖分類號(hào)：S158? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2020）18-0039-09

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.18.009 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Soil fertility status and evolution characteristic in tobacco-growing areas of Hubei province

XIE Yuan-yuan1， SI Guo-han1， LI Fang-ming2， CHEN Tao3， LIU Sheng-gao4， LI Bin5， DAI Hui-juan5， LI Jia-ying1

（1.Institute of Plant Protection and Soil Fertility， Hubei Academy of Agricultural Sciences，Wuhan? 430064，China;2.Hubei Provincial Tobacco Company of China National Tobacco Corporation，Wuhan? 430030，China;3.Nanzhang Branch of Xiangyang Tobacco Company， Nanzhang 441500，Hubei，China;4.Yichang Branch of Hubei Tobacco Company，Yichang? 443000，Hubei， China;5.China Tobacco Hebei Industry Co.， Ltd.， Shijiazhuang? 050051，China）

Abstract： By analyzing the nutrient indexs of 3 401 soil samples collected from the main tobacco-producing areas of Hubei province in 2012， and comparing with the relevant data in 2002， the soil fertility status and its evolution characteristics in the tobacco-growing areas of Hubei province were studied. The results showed that the average soil pH in tobacco-producing areas of Hubei province in 2012 was 6.2， belonging to the weak acid level. The average contents of soil organic matter was 24.5 g/kg， and the average contents of soilalkali-hydrolyzed nitrogen， available phosphorus and available potassium were 147.6， 36.9 and 239.1 mg/kg， respectively， and the soil organic matter content was moderate， while soil alkaline nitrogen， available phosphorus and available potassium were high to abundant levels; Compared with 2002， the soil pH in the tobacco-producing areas of Hubei province showed no significant change except that in Enshi city， but the acid area increased; Soil organic matter decreased in different degrees， especially in the tobacco-producing areas of Shiyan city. In 2012， soil available phosphorus and available potassium increased significantly， which was 115.3% and 57.7% higher than that in 2002. The average values of soil exchangeable calcium， available zinc and available copper in different tobacco areas of Hubei province in 2012 were 2 105.3 mg/kg， 1.6 mg/kg and 1.1 mg/kg， respectively， which are all at a high level， while soil water-soluble chlorine and soil water-soluble boron were relatively low， and the average values are 9.8 mg/kg and 0.4 mg/kg， respectively. It can be seen that in the future production of tobacco， the application of boron fertilizer and chlorine fertilizer should be carried out scientifically and rationally according to the soil fertility conditions.

Key words： Hubei province; soil of tobacco-growing area; fertility status; evolution characteristic

湖北省位于長江中下游，土壤肥力水平高，光照充足，熱量豐富，雨水充沛，無霜期長，是中國重要的優(yōu)質(zhì)烤煙和白肋煙生產(chǎn)基地之一[1，2]。煙草質(zhì)量受土壤、品種、栽培技術(shù)、氣候和烘烤技術(shù)等諸多因素的影響，而土壤條件是優(yōu)質(zhì)煙葉系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)，是影響煙葉質(zhì)量的首要環(huán)境因素[3]。土壤肥力是土壤生產(chǎn)力的基礎(chǔ)，土壤肥力的高低決定了作物的生產(chǎn)潛力。土壤養(yǎng)分含量是評(píng)價(jià)土壤肥力的重要標(biāo)志，其豐缺狀況、供應(yīng)強(qiáng)度和各養(yǎng)分間的協(xié)調(diào)程度直接影響著煙草的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)。2001—2003年實(shí)施的“平衡施肥技術(shù)試驗(yàn)與推廣項(xiàng)目”是中國煙草總公司在全國重點(diǎn)煙區(qū)主產(chǎn)區(qū)試驗(yàn)和示范的“四項(xiàng)技術(shù)”之一，湖北省通過該項(xiàng)目的實(shí)施查明了全省主產(chǎn)煙區(qū)土壤的主要養(yǎng)分含量和肥力狀況。

2011—2014年湖北省煙草公司實(shí)施了重點(diǎn)項(xiàng)目“‘清江源‘金神農(nóng)煙葉原產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系研究項(xiàng)目”，旨在通過高密度取樣調(diào)查的方法，對(duì)湖北省煙葉產(chǎn)區(qū)的土壤質(zhì)量狀況進(jìn)行基本評(píng)價(jià)，并建立湖北省煙葉原產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系，為優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支撐。本研究探討了湖北省不同區(qū)域植煙土壤的肥力現(xiàn)狀，并分析了2002—2012年土壤養(yǎng)分的演變特征，旨在為湖北省煙區(qū)土壤肥力管理技術(shù)的優(yōu)化提供理論依據(jù)，同時(shí)也為優(yōu)化不同煙區(qū)煙草專用肥配方提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

湖北省作為長江流域煙葉的重要產(chǎn)區(qū)，具有煙葉類型多、煙葉可選擇性強(qiáng)、適配面寬、兼具南北煙區(qū)煙葉風(fēng)格、配伍性強(qiáng)等特點(diǎn)，在全國煙葉生產(chǎn)中具有重要的地位。湖北省煙葉主要分布在恩施市、宜昌市、襄陽市和十堰市等4個(gè)種植區(qū)域。煙葉種植海拔主要分布在600～1 400 m，其中，80%的植煙區(qū)海拔為700～1 200 m;植煙區(qū)土壤母質(zhì)（巖）以碳酸鹽巖、泥質(zhì)巖、硅質(zhì)巖、砂頁巖及各個(gè)時(shí)期的堆積物、河流沖積物為主，特別是碳酸鹽巖母質(zhì)分布較為廣泛，占湖北省植煙土壤面積的67.0%。

1.2 樣品采集

為了查明湖北省煙區(qū)土壤的主要養(yǎng)分含量和肥力變化狀況，2011—2012年在湖北省4個(gè)煙區(qū)（恩施市、宜昌市、襄陽市、十堰市）進(jìn)行了大量的取樣分析，依據(jù)地形、母質(zhì)和土壤類型等信息，并參照2001—2003年實(shí)施的“湖北省平衡施肥技術(shù)試驗(yàn)與推廣項(xiàng)目”中取樣點(diǎn)，共選擇3 401個(gè)代表性土樣點(diǎn)，其中，恩施市采集土樣1 920個(gè)，宜昌市采集土樣729個(gè)，襄陽市采集土樣548個(gè)，十堰市采集土樣204個(gè)。采集0～20 cm耕層土壤;采取“S”形取樣方法隨機(jī)采樣10個(gè)點(diǎn)，剔除根系、礫石等雜物后混勻，風(fēng)干后分別過20目及100目篩后，備用。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

土壤樣品的分析參照土壤農(nóng)化分析方法[4]，土壤pH采用水土比為2.5∶1、電位法測定;有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定;堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測定;速效磷采用碳酸氫鈉浸提-流動(dòng)分析儀測定;速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定;交換性鈣、鎂采用乙酸銨浸提-原子吸收分光光度法測定;水溶性氯采用硝酸銀容量法測定;水溶性硼采用姜黃素比色法測定;有效鋅、銅采用DTPA-原子吸收分光光度法測定。

1.4 土壤養(yǎng)分含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

以全國第二次土壤普查確定的土壤養(yǎng)分含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)[5]，參考2002年湖北省煙區(qū)平衡施肥項(xiàng)目的土壤分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)?shù)胤N植制度對(duì)土壤肥力的要求和本次土壤分析的結(jié)果，給出各單項(xiàng)肥力指標(biāo)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（表1、表2），土壤pH的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照黃昌勇[6]的等級(jí)劃分方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH

由表3可知，2012年湖北省煙區(qū)土壤的pH變幅為4.1～8.2，平均pH為6.2，屬弱酸性土壤;變異系數(shù)較低，僅為13.9%。不同煙區(qū)的土壤pH表現(xiàn)為襄陽市>十堰市>宜昌市>恩施市，這與湖北省土壤pH的地域性分布是一致的，整體上隨著緯度的降低，土壤pH呈降低的趨勢，這與成土母質(zhì)和氣候有很大的關(guān)系。

由表4可知，2012年湖北省煙區(qū)植煙土壤pH為弱酸性至中性（5.5～7.5]土壤面積占植煙土壤的60.3%;在不同的煙區(qū)中，恩施市、宜昌市、十堰市和襄陽市的土壤pH≤5.5的酸性土壤面積分別占調(diào)查總面積的37.7%、29.8%、21.6%和5.1%;2002年宜昌市、十堰市、襄陽市、恩施市、湖北省煙區(qū)植煙土壤pH均值分別為6.1、6.2、7.0、6.3、6.3，與2002年相比，2012年湖北省煙區(qū)的土壤pH除恩施市明顯降低外均無明顯變化，但酸性土壤的面積明顯增加，其中，湖北省煙區(qū)、恩施市、宜昌市和襄陽市的酸性土壤（pH≤5.5）面積分別增加了15.9、26.1、5.8和3.3個(gè)百分點(diǎn)，而十堰市的酸性土壤面積則降低了6.2個(gè)百分點(diǎn)。

2.2 土壤有機(jī)質(zhì)

由表5可知，2012年湖北省煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量變幅為1.5～68.4 g/kg，平均值為24.5 g/kg，屬適中水平;變異系數(shù)為35.3%，屬中等變異。不同煙區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)含量以襄陽市最高，其次為恩施市和宜昌市，以十堰市的有機(jī)質(zhì)含量最低。

從土壤有機(jī)質(zhì)含量不同級(jí)別占比的分布情況（表6）來看，2012年湖北省煙區(qū)土壤的有機(jī)質(zhì)含量主要分布在2級(jí)、3級(jí)、4級(jí)水平中，即有機(jī)質(zhì)含量處于[10.1，40.0] g/kg。但是不同煙區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)分布不同，其中，宜昌市、十堰市和恩施市的土壤有機(jī)質(zhì)含量主要分布在3級(jí)和4級(jí)，而襄陽市的土壤有機(jī)質(zhì)含量主要分布在2級(jí)和3級(jí)。與2002年湖北省煙區(qū)土壤普查結(jié)果相比，湖北省煙區(qū)、十堰市、宜昌市、襄陽市和恩施市的4級(jí)土壤面積較2002年增加了12.1、4.0、12.1、18.2和15.8個(gè)百分點(diǎn)。2002年宜昌市、十堰市、襄陽市、恩施市、湖北省煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量均值分別為26.6、23.4、35.0、29.6、29.0 g/kg，2012年土壤的有機(jī)質(zhì)含量均值較2002年分別降低了2.4、1.0、7.9、5.5、4.5 g/kg（表5），降幅分別為9.0%、4.3%、22.6%、18.6%、15.5%。

2.3 大量元素狀況

2.3.1 堿解氮 由表7可知，2012年湖北省煙區(qū)土壤堿解氮含量變幅為39.4～394.7 mg/kg，平均值為147.6 mg/kg，屬高水平;變異系數(shù)為25.0%，屬中等變異。在湖北省不同的煙區(qū)土壤中，土壤堿解氮含量的順序?yàn)槎魇┦?宜昌市>襄陽市>十堰市。

從土壤堿解氮含量不同級(jí)別占比的分布情況（表8）來看，2012年湖北省煙區(qū)土壤的堿解氮含量主要分布在1級(jí)和2級(jí)，占調(diào)查總面積的76.1%，其中，宜昌市高水平土壤面積占比明顯高于其他煙區(qū);2002年湖北省煙區(qū)土壤普查結(jié)果顯示，宜昌市、十堰市、襄陽市、恩施市、湖北省煙區(qū)土壤堿解氮含量均值分別為135.2、94.3、143.1、150.6、141.3 mg/kg。與2002年相比，2012年湖北省煙區(qū)土壤堿解氮含量提高了6.3 mg/kg，增幅為4.5%;在不同煙區(qū)中恩施市的土壤堿解氮含量與2002年相比差異不大，但宜昌市和十堰市的土壤堿解氮含量較2002年分別提高了15.7、34.6 mg/kg，增幅分別為11.6%和36.7%，土壤堿解氮含量>120.0 mg/kg的1級(jí)和2級(jí)的土壤面積較2002年分別增加了17.3個(gè)和42.7個(gè)百分點(diǎn);襄陽市煙區(qū)的土壤堿解氮含量較2002年有降低的趨勢，其土壤堿解氮含量較2002年降低了6.3 mg/kg，降幅為4.5%。

2.3.2 速效磷由表9可知，2012年湖北省煙區(qū)土壤速效磷含量均值為36.9 mg/kg，屬高水平;變異系數(shù)為61.7%，屬中等變異。在湖北省不同的煙區(qū)土壤中，土壤速效磷含量的高低表現(xiàn)為恩施市>宜昌市>襄陽市>十堰市。

從土壤速效磷含量的分布情況（表10）來看，2012年湖北省煙區(qū)土壤的速效磷含量主要分布在1級(jí)和2級(jí)，其占調(diào)查總面積的76.5%。在不同煙區(qū)中，宜昌市、十堰市、襄陽市和恩施市的土壤速效磷含量>20.0 mg/kg的1級(jí)和2級(jí)的土壤面積分別達(dá)68.9%、76.5%、71.6%和80.9%。與2002年湖北省煙區(qū)土壤普查結(jié)果相比，2012年湖北省煙區(qū)土壤速效磷含量提高了22.5 mg/kg，增幅為156.25%，其中，1級(jí)和2級(jí)的土壤面積較2002年分別增加了44.8個(gè)和13.7個(gè)百分點(diǎn)。在不同的煙區(qū)中，2012年宜昌市、十堰市、襄陽市、恩施市的1級(jí)土壤面積較2002年分別增加了31.0、44.6、42.3、50.9個(gè)百分點(diǎn)，其土壤的平均速效磷含量較2002年分別增加了20.1、13.0、16.1、26.1 mg/kg，增幅分別為132.2%、104.8%、146.4%、169.5%;可見過去的10年間，湖北省煙區(qū)土壤的速效磷含量出現(xiàn)了大幅提高，這可能與在煙葉生產(chǎn)中長期大量施用磷肥有關(guān)。

2.3.3 速效鉀 由表11可知，2012年湖北省煙區(qū)土壤速效鉀含量變幅在50.1～1 063.0 mg/kg，平均值為239.1 mg/kg，屬豐富水平;變異系數(shù)為48.0%，屬中等變異。在湖北省不同的煙區(qū)土壤中，土壤速效鉀含量均值高低表現(xiàn)為襄陽市>恩施市>宜昌市>十堰市。

從土壤速效鉀含量不同級(jí)別占比的分布情況（表12）來看，2012年湖北省煙區(qū)土壤的速效鉀含量主要分布在1級(jí)和2級(jí)，其占調(diào)查總面積的75.0%。在不同煙區(qū)中，宜昌市、十堰市、襄陽市和恩施市的土壤速效鉀含量>150.0 mg/kg的1級(jí)和2級(jí)的土壤面積分別達(dá)83.5%、64.2%、84.3%、70.3%。與2002年湖北省煙區(qū)土壤普查結(jié)果相比，湖北省煙區(qū)土壤速效鉀含量提高了87.5 mg/kg，增幅為57.7%，其中，1級(jí)的土壤面積占比增加了33.4個(gè)百分點(diǎn)。在不同的煙區(qū)中，宜昌市、十堰市、襄陽市、恩施市的1級(jí)土壤面積較2002年增加了30.0、26.3、47.8個(gè)和30.6個(gè)百分點(diǎn)，其土壤的平均速效鉀含量較2002年分別增加了53.0、73.2、127.0、88.7 mg/kg，增幅分別為30.2%、69.5%、85.9%、58.9%。過去的10年間，湖北省煙區(qū)土壤的速效鉀含量出現(xiàn)了大幅提高，這可能與煙葉生產(chǎn)中長期大量施用鉀肥有關(guān)，過多的施用鉀肥不僅增加了生產(chǎn)成本，而且降低了肥料利用率。

2.4 中微量元素狀況

2.4.1 交換性鈣 湖北省煙區(qū)土壤的交換性鈣含量均值為2 105.3 mg/kg，屬高水平。從2012年湖北省煙區(qū)土壤交換性鈣含量不同級(jí)別占比分布情況（表13）來看，2012年湖北省煙區(qū)土壤的交換性鈣含量達(dá)到1級(jí)和2級(jí)的土壤分別占調(diào)查總面積的57.5%和16.5%。從不同區(qū)域來看，湖北省煙區(qū)土壤的交換性鈣含量均值表現(xiàn)為襄陽市（3 129.0 mg/kg）>十堰市（2 785.4 mg/kg）>宜昌市（2 278.8 mg/kg）>恩施市（1 746.3 mg/kg）?？傮w來說，湖北省煙區(qū)土壤的交換性鈣含量較高，但在恩施市仍有部分地區(qū)處于較低水平。

2.4.2 交換性鎂2012年湖北省煙區(qū)土壤的交換性鎂含量適中，均值為172.9 mg/kg。從湖北省煙區(qū)土壤交換性鎂含量不同級(jí)別占比分布情況（表14）可知，2012年湖北省煙區(qū)土壤的交換性鎂含量達(dá)到1級(jí)和2級(jí)的土壤面積占調(diào)查總面積的16.1%和10.7%。在不同區(qū)域中，湖北省煙區(qū)土壤的交換性鎂含量均值表現(xiàn)為襄陽市（304.8 mg/kg）>宜昌市（284.1 mg/kg）>十堰市（267.5 mg/kg）>恩施市（114.7 mg/kg），其中，恩施市土壤中交換性鎂處于≤100.0 mg/kg的面積占該市調(diào)查總面積的53.8%。

2.4.3 水溶性氯 由湖北省煙區(qū)土壤水溶性氯含量分布情況（表15）可知，2012年湖北省煙區(qū)植煙土壤水溶性氯含量平均值為9.8 mg/kg，屬于較低水平，其中，占調(diào)查總面積61.5%的區(qū)域處于≤10.0 mg/kg的4級(jí)和5級(jí)水平，而僅占調(diào)查總面積5.0%的區(qū)域處于>20.0 mg/kg的1級(jí)和2級(jí)。從不同的區(qū)域來看，湖北省主要植煙土壤的水溶性氯含量均值表現(xiàn)為宜昌市（11.6 mg/kg）>襄陽市（10.8 mg/kg）>恩施市（9.7 mg/kg）>十堰市（8.4 mg/kg），且宜昌市、襄陽市、恩施市和十堰市煙區(qū)土壤中水溶性氯≤10.0 mg/kg的土壤面積分別達(dá)40.0%、68.9%、58.5%和80.0%。可見湖北省煙區(qū)土壤水溶性氯含量偏低，使得煙葉含氯量也偏低，影響了煙葉品質(zhì)。

2.4.4 水溶性硼 從湖北省煙區(qū)土壤水溶性硼含量不同級(jí)別占比的分布情況（表16）來看，2012年湖北省植煙土壤水溶性硼含量平均值為0.4 mg/kg，屬于較低水平，變異系數(shù)為75.0%，其中，處于≤0.50 mg/kg的4級(jí)和5級(jí)的土壤面積占調(diào)查總面積的75.7%，而處于>1.0 mg/kg的1級(jí)和2級(jí)的土壤面積僅占調(diào)查總面積的4.5%。從不同的區(qū)域來看，宜昌市、十堰市、襄陽市和恩施市煙區(qū)土壤中水溶性硼均值分別為0.4、0.3、0.5、0.4 mg/kg，≤0.50 mg/kg的土壤面積占比分別為70.0%、92.5%、73.3%和72.5%，可見湖北省煙區(qū)土壤屬于水溶性硼含量偏低區(qū)域，尤其是十堰市煙區(qū)在今后的煙葉生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)硼肥的施用。

2.4.5 有效鋅 從湖北省煙區(qū)土壤有效鋅含量不同級(jí)別占比的分布情況（表17）來看，2012年湖北省植煙土壤有效鋅含量均值為1.6 mg/kg，屬于較高水平，變異系數(shù)為62.5%，其中，處于3級(jí)適中水平的土壤面積占調(diào)查總面積的37.5%，而處于>1.50 mg/kg 的1級(jí)和2級(jí)的土壤面積占調(diào)查總面積的41.0%。從不同的區(qū)域來看，湖北省主要植煙土壤中有效鋅含量均值表現(xiàn)為襄陽市（1.9 mg/kg）>恩施市（1.6 mg/kg）>宜昌市（1.5 mg/kg）>十堰市（1.3 mg/kg），且襄陽市、恩施市、宜昌市和十堰市煙區(qū)土壤中有效鋅≤1.0 mg/kg的土壤面積占比分別達(dá)16.7%、19.3%、20.0%和35.0%。總體而言，湖北省煙區(qū)土壤有效鋅含量屬于中等偏高水平，但仍有部分地區(qū)處于低水平。

2.4.6 土壤有效銅 從湖北省煙區(qū)土壤有效銅含量不同級(jí)別占比的分布情況（表18）來看，2012年湖北省植煙土壤有效銅含量均值為1.1 mg/kg，屬于較高水平，變異系數(shù)為54.5%，其中，處于0.5～1.0 mg/kg的3級(jí)適中水平的土壤面積占調(diào)查總面積的50.2%，而處于>1.0 mg/kg的1級(jí)和2級(jí)的土壤面積占調(diào)查總面積的44.1%。從不同的區(qū)域來看，湖北省不同煙區(qū)土壤的有效銅含量均值表現(xiàn)為十堰市（1.3 mg/kg）>襄陽市（1.2 mg/kg）>恩施市（1.1 mg/kg）>宜昌市（1.0 mg/kg），且襄陽市、恩施市、宜昌市和十堰市煙區(qū)土壤中有效銅>0.50 mg/kg（1級(jí)、2級(jí)和3級(jí)）的土壤面積占比分別達(dá)100.0%、94.2%、90.0%和92.5%，由此可見，湖北省煙區(qū)土壤中有效銅含量不存在缺乏的風(fēng)險(xiǎn)。

3 小結(jié)與討論

土壤酸堿性直接影響土壤養(yǎng)分的含量、形態(tài)和有效性[7-9]，對(duì)烤煙的生長、發(fā)育及產(chǎn)量和品質(zhì)的形成有極其重要的影響[10-12]。研究表明，適宜煙草種植的土壤pH為5.0～7.0，最適宜范圍為5.5～6.5[10]。本研究表明，2012年湖北省煙區(qū)土壤pH平均為6.2，適宜煙草種植的土壤pH面積占調(diào)查總面積的60.3%，與2002年相比，湖北省不同區(qū)域的土壤pH除恩施市明顯降低外均無明顯變化，但酸性土壤的面積明顯增加，其中，恩施市煙區(qū)酸性土壤（pH≤5.5）面積增長比例明顯高于其他煙區(qū)。Chadwick等[13]認(rèn)為土壤處于中性和酸性范圍，特別是處于中性范圍時(shí)，對(duì)酸性物質(zhì)的輸入比較敏感。由此可見，在過去的10年間，雖然土壤的pH沒有明顯的變化，但是由于大量氮肥的輸入，有機(jī)肥少施甚至不施等因素使得酸性土壤面積明顯增加。有機(jī)質(zhì)直接影響土壤的物理、化學(xué)及生物性質(zhì)，是衡量土壤肥力高低的重要指標(biāo)，也是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素[11]。本研究表明，2012年湖北省主要煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值為24.5 g/kg，屬中等偏上水平，與2002年相比，2012年湖北省不同煙區(qū)的有機(jī)質(zhì)均出現(xiàn)不同程度的降低，降幅為4.3%～22.6%，其中，十堰市煙區(qū)的降幅明顯高于其他煙區(qū)，這可能與長期單施化學(xué)肥料，少施甚至不施有機(jī)肥有關(guān)。

堿解氮是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)之一，其能夠較靈敏地反映土壤氮?jiǎng)討B(tài)和供氮水平;氮是煙草生長和發(fā)育中最為重要的必需營養(yǎng)元素之一，其含量對(duì)煙葉品質(zhì)有著重要影響[14，15]。本研究表明，2012年湖北省煙區(qū)土壤堿解氮含量平均值為147.6 mg/kg，屬于高水平，不同煙區(qū)的堿解氮含量均值表現(xiàn)為恩施市>宜昌市>襄陽市>十堰市，但宜昌市煙區(qū)高水平土壤堿解氮區(qū)間占比明顯高于其他煙區(qū)。與2002年相比，2012年湖北省主要煙區(qū)土壤堿解氮含量均值提高了6.3 mg/kg，增幅為4.5%。優(yōu)質(zhì)煙適宜的堿解氮含量為60～120 mg/kg[14-16]，湖北省煙區(qū)在煙葉種植過程中應(yīng)注意氮肥的調(diào)控，以控制煙堿含量，提高煙葉品質(zhì)。磷素對(duì)烤煙生長發(fā)育、生理生化和產(chǎn)量質(zhì)量發(fā)揮著不可替代的作用[17-20]，而鉀是煙草的品質(zhì)元素，在煙株生長發(fā)育及代謝過程中發(fā)揮重要作用，可以直接影響煙草的質(zhì)量和品質(zhì)[17]。本研究表明，2012年湖北省煙區(qū)土壤中速效磷和速效鉀含量平均值分別為36.9 mg/kg和239.1 mg/kg，處于高水平至豐富水平，與2002年相比，湖北省不同煙區(qū)土壤速效磷、速效鉀含量均值分別提高了104.8%～169.5%和30.2%～85.9%，這表明過去10年間湖北省煙區(qū)土壤中速效磷和速效鉀含量明顯提高，其與煙葉種植中施肥習(xí)慣有關(guān)，湖北省煙葉生產(chǎn)中N∶P2O5∶K2O配施比例一般在1.0∶1.2∶3.0，磷肥和鉀肥施用比例以及施用量均遠(yuǎn)高于其他大田作物，過多的磷和鉀富集在土壤中，不僅增加了生產(chǎn)資料的投入，降低了肥料利用率，而且也提高了污染水體環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，因此后期應(yīng)通過相關(guān)的科學(xué)研究，調(diào)整肥料的配施比例，從而在煙葉施肥中對(duì)土壤有效磷和有效鉀含量較高的區(qū)域可以考慮適當(dāng)降低磷肥和鉀肥的施用量，同時(shí)應(yīng)該指導(dǎo)農(nóng)民合理施肥，以提高肥料利用率。

鈣和鎂是影響烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的重要中量元素，鈣能維持細(xì)胞形狀，并能保持染色體穩(wěn)定，同時(shí)具有避免草酸及其他離子的毒害作用[21]，而鎂是合成煙株葉片中葉綠素的組成成分之一，在植株光合、呼吸作用中，離子態(tài)的鎂（Mg2+）對(duì)各種磷酸變位酶和磷酸激酶起到活化作用[21，22]。本研究表明，2012年湖北省不同煙區(qū)土壤交換性鈣含量為1 746.3～? ?3 129.0 mg/kg，均屬于高水平，因此在湖北省煙區(qū)不存在土壤缺鈣的風(fēng)險(xiǎn);而在不同煙區(qū)中，恩施市土壤中交換性鎂處于≤100.0 mg/kg的面積占恩施市調(diào)查總面積的53.8%，而湖北省其他煙區(qū)的交換性鎂處于≤100.0 mg/kg的面積則為0～12.5%，可見湖北省煙區(qū)土壤中交換性鎂存在缺乏風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域主要分布在鄂西南區(qū)域，這可能與該地區(qū)緯度偏低，降雨量偏大，鎂離子淋失量較高有關(guān)，今后該區(qū)域應(yīng)加強(qiáng)鎂肥的施用。

煙葉是一種忌氯作物，但含有一定量的氯對(duì)煙葉質(zhì)量又是必需的，適量的氯能增加煙葉的彈性和油潤性，降低煙葉破碎率，提高煙葉的內(nèi)、外品質(zhì)[23，24]。煙草對(duì)硼中等敏感，煙株嚴(yán)重缺硼時(shí)，根分枝強(qiáng)烈，纖維根增加，煙堿合成增加[25-27]。本研究表明，2012年湖北省煙區(qū)土壤水溶性氯和水溶性硼平均含量分別為9.8 mg/kg和0.4 mg/kg，均屬于較低水平，其中，水溶性氯≤10.0 mg/kg和水溶性硼≤0.50 mg/kg的面積分別占調(diào)查總面積的61.5%和75.0%，由此可見，湖北省煙區(qū)土壤存在煙株缺氯和缺硼的風(fēng)險(xiǎn)，在今后煙葉生產(chǎn)中應(yīng)重視氯肥和硼肥的施用，而且在水溶性氯≤10.0 mg/kg和水溶性硼≤0.50 mg/kg的土壤中，以補(bǔ)充22.5～37.5 kg /hm2氯化鉀和1.5～3.0 kg /hm2硼砂為宜，且施用的氯化鉀必須以基肥施入。鋅和銅均是煙草必需的微量元素之一，鋅能夠激活煙株的應(yīng)激反應(yīng)系統(tǒng)，增強(qiáng)煙株抗煙草花葉病毒的能力，促進(jìn)煙株對(duì)銅、錳等元素的吸收等;而銅能夠參與煙株體內(nèi)氧化還原反應(yīng)和呼吸作用，增強(qiáng)煙株的抗性[28-31]。本研究表明，2012年湖北省煙區(qū)土壤有效鋅和有效銅含量均值分別為1.6 mg/kg和1.1 mg/kg，均屬于中等偏高水平，其中土壤有效鋅>1.0 mg/kg和有效銅>0.5 mg/kg的面積分別占總面積的78.5%和94.2%?？梢娫诤笔焻^(qū)不存在土壤缺乏銅的風(fēng)險(xiǎn)，但在部分區(qū)域存在缺乏鋅的可能。

4 小結(jié)

1）2012年湖北省煙區(qū)土壤pH平均為6.2，屬于弱酸性水平;與2002年相比，湖北省不同區(qū)域的土壤pH除恩施市明顯降低外均無明顯變化，但酸性土壤的面積明顯增加。

2）2012年湖北省煙區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量均值為24.5 g/kg，屬適中水平，與2002年相比，湖北省不同煙區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)均出現(xiàn)不同程度的降低，降幅為4.3%～22.6%。

3）2012年湖北省煙區(qū)土壤堿解氮和速效磷含量均值分別為147.6 mg/kg和36.9 mg/kg，均屬高水平，而土壤速效鉀含量均值為239.1 mg/kg，屬于豐富水平;與2002年相比，湖北省不同煙區(qū)土壤中速效磷和速效鉀高水平土壤面積占比大幅度提高，而土壤堿解氮含量除恩施市和襄陽市變化不大外，宜昌市和十堰市的土壤堿解氮較2002年分別提高了11.6%和36.7%。

4）2012年湖北省煙區(qū)土壤交換性鈣含量為? ? ?1 746.3 mg/kg～3 129.0 mg/kg，均屬于高水平，其交換性鈣含量達(dá)到較高至高水平（1級(jí)和2級(jí)）的土壤占調(diào)查總面積的74.0%;土壤交換性鎂的含量均值為172.9 mg/kg，屬于適中水平，土壤交換性鈣、交換性鎂含量除部分恩施市煙區(qū)含量較低外，其余煙區(qū)含量較豐富。

5）2012年湖北省煙區(qū)土壤微量元素中水溶性氯和水溶性硼的含量均值分別為9.8 mg/kg和0.4 mg/kg，均處于較低水平，其中處于較低至低水平（4級(jí)和5級(jí)）的土壤面積占調(diào)查總面積的比例分別為61.5%和75.7%。2012年湖北省植煙土壤有效鋅、有效銅含量均值分別為1.6 mg/kg和1.1 mg/kg，均處于較高水平，其中，土壤有效鋅和有效銅含量達(dá)到適中至豐富水平（1級(jí)、2級(jí)和3級(jí)水平）的土壤面積分別占調(diào)查總面積的78.5%和94.2%。

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