曲靖植烟土壤酸碱度及其与微量元素的关系研究

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　　摘 要：采集曲靖市3586个土壤样本，利用传统统计学的分析方法，分析了曲靖植烟土壤pH值变化和有效铁、有效锰、有效硼、有效锌等有效态微量元素分布特征及其关系。结果表明，曲靖地区9个县市的pH均值在5.00～7.00，马龙县土壤pH均值为5.43，且有61.22%的土壤样本位于偏低水平，其土壤偏酸性。曲靖植烟土壤的有效硼含量均值为0.42mg/kg，处于低水平范围，其中宣威市有50.53%的土壤样本有效硼含量位于极低水平范围。土壤有效锌含量均值为4.05mg/kg为高水平，其中宣威市植烟土壤的有效锌含量均值为7.47mg/kg，说明宣威市的土壤有效锌含量极高。植烟土壤有效铁、有效锰的含量均值分别为57.02mg/kg、58.38mg/kg，均超过了极高水平范围临界值，含量极为丰富。pH值与其他养分均呈现显著或极显著相关关系，从大到小的顺序依次为：有效铁>有效锰>有效硼>有效铜>有效锌。
　　关键词：曲靖;植烟土壤;酸碱度;有效态元素
　　中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）18-0122-04
　　Study on The Relationship between pH And Available Elements in Tobacco Growing Soils in Qujing
　　ZHANG Jintao1 et al.
　　（（1China Hunan Tobacco Industrial Corporation，Changsha 411000，China））
　　Abstract：3586 soil samples were collected from Qujing City. The changes of pH and the distribution characteristics of available Fe，Mn，B and Zn in Qujing tobacco-growing soil were analyzed based on statistical methods. The results showed that mean value of pH of 9 counties and area in Qujing arein the range of 5.00～7.00，and the pH of Malong County soil were 5.43 and 61.22% of the soil samples areof poor level. The average content of available B in Qujing tobacco-growing soil is 0.42mg/kg，which isof poor level. The average content of soil available Zn was 4.05mg/kg，the average content of soil available Zn is 7.47mg/kg，and 71.09% of soil samples arein very high range Which means the soil in Xuanwei has an extremely high level of available zinc. The contents of available Fe and available Mn in tobacco-growing soil are 57.02 ，58.38mg/kg，which were all over the critical value of very high level range. pH and other nutrients have a significant correlation，the order is：available Fe>available Mn>available B> available Zn.
　　Key words：Qujing;Tobacco growing soils;pH;Available elements
　　適宜的土壤条件是作物实现优质适产的基础[1]。土壤酸碱度是影响烟草生长发育、烟叶产量和品质的重要因素，与土壤养分的形成、转化及其有效性密切相关[2，3]。此外，pH对微量元素的氧化还原、沉淀溶解和吸附解吸等物理化学过程起着重要作用，并影响着微量元素的存在形态，进而影响微量元素在土壤中的富集状况。土壤中的铁、锰、硼、锌和铜等是植物正常生长发育必需的微量元素，土壤微量元素过高或过低均不利于烤烟生长，降低烤烟产量和品质。另外，微量元素超标还会造成土壤重金属污染，导致严重的生态环境问题[4，5]。
　　土壤中微量元素的含量对烟叶品质有着重要影响，明确其影响因素，对于制定科学合理的施肥措施、提高烤烟产量和品质以及保护生态环境均具有重要意义。近年来，有关植烟土壤养分的空间变异特征及土壤养分适宜性评价的研究已经有了大量报道[6-9]。曲靖地区是我国重要的烟叶生产基地，本研究开展了曲靖地区各县市植烟土壤的酸碱度和土壤微量元素的分布特征及其相互间的关系研究，以期为烟田土壤的改良和烤烟养分管理提供参考。
　　1 材料与方法
　　1.1 研究区域概况 曲靖烟区地处云南省东部，属低纬高原亚热带季风气候区，有南亚热带到北温带6种气候类型，主要为亚热带季风气候。年日照时数在1584～2195h，年平均气温14.5℃，年均降雨总量在800～1700mm，无霜期达204～282d。多由丘陵、山地和坝子组成，烤烟大多种植在海拔1300～2300m的红壤和紫色土地带，以旱地为主，研究区域内植烟土壤在酸性到碱性范围内均有分布。宜烟面积563333.3hm2，年均烟叶产量达1.67×105t，是全国最大的烤烟产区。 　　1.2 土壤采集与分析 采样过程遵循均匀性、代表性的原则，对曲靖市9个植烟县市烟田进行定位取样，共布置3586个取样点。采集工作使用GPS定位技术，取耕地土壤20cm深度的土样，剔除杂物，混合后，在避光条件下风干，按照4分法取1kg，采用土样登记编号后经风干、研磨及过筛后，进行土壤養分含量测定。采用玻璃电极法测定土壤pH。采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法测定土壤有效铁、有效锰和有效铜;采用0.1mol/L HCl 浸提-原子吸收分光光度法测定土壤有效锌;采用沸水浸提-甲亚胺比色法测定土壤有效硼[10]。
　　1.3 分析方法 采用SPSS V17.0 和WPS 2019进行数据分析。采用以下植烟土壤微量元素评价指标[11]（见表1）：
　　2 结果与分析
　　2.1 植烟土壤pH值和有效态微量元素总体分布 由表2可知，曲靖地区土壤pH均值为6.42，总体处于适宜水平，54.41%的土壤pH值处于适宜范围，表明曲靖地区土壤pH值总体上适宜烤烟生产。土壤有效硼平均为0.42mg/kg，土壤样本中有70.38%的有效硼含量处于极低或低水平;土壤有效锌均值为4.05mg/kg，属于高水平范围;有效铁、有效锰分别为57.02、58.38mg/kg，属于极高水平范围，且有效铁和有效锰分别有98.64%、93.32%的土壤样本位于极高水平范围。说明有效锌、有效铜、有效铁、有效锰的含量都偏高。
　　2.2 不同县域植烟土壤pH值和微量元素 由表3可知，土壤pH值在不同县之间差异极显著（F=57.813，p=0.000），罗平县土壤pH均值最高为6.53，马龙县最低为5.43，除马龙以外的其他县市土壤pH均值都位于适宜范围内。有效铁含量在不同县市之间差异极显著（F=34.321，p=0.000），各植烟县土壤有效铁含量均值均超过了极高水平。有效锰含量在各县区之间差异极显著（F=85.997，p=0.000），所有县市的土壤有效锰含量均值均超过了极高水平。有效硼含量在不同县市之间差异极显著（F=85.004，p=0.000），从均值来看，陆良县、罗平县、师宗县植烟土壤有效硼含量均值分别为0.55、0.52、0.58mg/kg，处于适宜水平范围，其他县区有效硼缺乏。
　　2.3 pH值和有效态微量元素的回归分析 将3586个土壤样本按照pH值高低顺序分成30组，取每一个组内对应有效铜、有效铁、有效锌、有效硼、有效锰的平均值，分别形成30组数据，再进行线性回归分析，其结果见图1。土壤pH值与有效铁含量的拟合结果显示，其最优回归方程为y=-24.463x+210.38（R2=0.9371），表明有效铁含量随着pH值增加而一直快速降低。土壤pH值与有效锌含量的拟合结果显示，其最优回归方程为y=0.2332x4-5.5135x3+47.849x2-180.17x+251.6（R2=0.5688），土壤有效锌含量随pH值增加先增加后下降，而后又增加。将分组后的土壤pH值有效锰含量进行趋势线拟合，其最优回归方程为y=4.4965x3-94.439x2+635.77x-1316.4（R2=0.915），土壤有效锰含量随pH值增加先增加后下降。土壤pH值与有效硼含量进行趋势线拟合，其最优回归方程为y=-0.0428x3 +0.8084x2 -5.0402x+10.801（R2=0.7293），土壤有效硼含量随pH值升高先降低，后维持稳定，而后又继续下降。
　　3 讨论
　　一般认为，适宜烤烟种植的土壤pH值在5.5～7.0[12]，曲靖市整体植烟土壤pH值位于适宜范围。马龙区植烟土壤pH均值为5.43，且有61.22%土壤样本位于低或极低水平，说明马龙县植烟土壤偏酸，与黄婷等[13]的研究结果一致。水平适宜的土壤pH是生产优质烟叶的一个重要的前提基础，其对烟株的生长发育以及烟叶的品质都有重要的影响。可施用石灰、白云石、钙镁磷等碱性肥料提高土壤pH值。曲靖地区植烟土壤有效铁、有效锰的含量均值分别为57.02、58.38mg/kg，大大高出了适宜范围，证明曲靖地区植烟土壤有效铁、有效锰含量极高。曲靖地区植烟土壤有效锌的含量均值为4.05mg/kg，处于中等偏上范围，但变异系数为108.89%，说明曲靖不同县市之间的差异变化大，其中宣威市植烟土壤有效锌的含量均值为7.47mg/kg，说明宣威市的土壤有效锌含量极高。曲靖地区植烟土壤有效硼含量普遍偏低，今后应加强对烟区土壤硼肥的补充，以平衡土壤养分，促进烤烟优质高产。土壤pH除直接影响微量元素在土壤中的活性以及微量元素在土壤剖面的纵向移动能力外，还影响着微量元素的存在形态，从而间接改变其迁移活性，影响有效态元素在土壤中的含量。
　　4 结论
　　曲靖地区土壤pH值大都处于适宜范围内，土壤有效锌、有效铁、有效锰的含量十分丰富，有效硼含量偏低。其中，马龙县pH均值为5.43，土壤总体水平偏酸;宣威市有效硼含量均值为0.26mg/kg，土壤有效硼含量极低。土壤有效态微量元素和pH值之间均存在明显线性相关关系。
　　参考文献
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　　（责编：张宏民）
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