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湖北省烟区土壤肥力状况及其演变特征

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  摘要: 分析2012年采集于湖北省主產烟区3 401份土壤样品的养分指标,并与2002年相关数据进行比较,研究了湖北省烟区土壤肥力状况及其演变特征。结果表明,2012年湖北省烟区土壤pH均值为6.2,属于弱酸性水平;土壤有机质均值为24.5 g/kg,土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量均值分别为147.6、36.9、239.1 mg/kg,其中土壤有机质含量属适中水平,而土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量则属高至丰富水平;与2002年相比,2012年湖北省烟区的土壤pH除恩施市明显降低外均无明显变化,但酸性面积呈增加趋势;土壤有机质均出现不同程度的降低,以十堰市烟区降低最为明显。2012年土壤速效磷和速效钾含量明显提高,其较2002年分别提高了115.3%和57.7%。2012年湖北省不同烟区土壤交换性钙、有效锌和有效铜含量均值分别为2 105.3、1.6和1.1 mg/kg,均处于较高至高水平,而土壤水溶性氯和水溶性硼的含量较低,其均值分别为9.8 mg/kg和0.4 mg/kg,可见在今后烟叶生产中应根据土壤情况,科学合理地施用硼肥和氯肥。
  关键词:湖北省; 烟区土壤; 肥力状况; 演变特征
  中图分类号:S158         文献标识码:A
  文章编号:0439-8114(2020)18-0039-09
  DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.18.009 开放科学(资源服务)标识码(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
  湖北省位于长江中下游,土壤肥力水平高,光照充足,热量丰富,雨水充沛,无霜期长,是中国重要的优质烤烟和白肋烟生产基地之一[1,2]。烟草质量受土壤、品种、栽培技术、气候和烘烤技术等诸多因素的影响,而土壤条件是优质烟叶系统工程的基础,是影响烟叶质量的首要环境因素[3]。土壤肥力是土壤生产力的基础,土壤肥力的高低决定了作物的生产潜力。土壤养分含量是评价土壤肥力的重要标志,其丰缺状况、供应强度和各养分间的协调程度直接影响着烟草的生长发育、产量和品质。2001—2003年实施的“平衡施肥技术试验与推广项目”是中国烟草总公司在全国重点烟区主产区试验和示范的“四项技术”之一,湖北省通过该项目的实施查明了全省主产烟区土壤的主要养分含量和肥力状况。
  2011—2014年湖北省烟草公司实施了重点项目“‘清江源’‘金神农’烟叶原产地生态环境标准体系研究项目”,旨在通过高密度取样调查的方法,对湖北省烟叶产区的土壤质量状况进行基本评价,并建立湖北省烟叶原产地生态环境标准体系,为优质烟叶生产提供数据支撑。本研究探讨了湖北省不同区域植烟土壤的肥力现状,并分析了2002—2012年土壤养分的演变特征,旨在为湖北省烟区土壤肥力管理技术的优化提供理论依据,同时也为优化不同烟区烟草专用肥配方提供数据支撑。
  1 材料与方法
  1.1 研究区域概况
  湖北省作为长江流域烟叶的重要产区,具有烟叶类型多、烟叶可选择性强、适配面宽、兼具南北烟区烟叶风格、配伍性强等特点,在全国烟叶生产中具有重要的地位。湖北省烟叶主要分布在恩施市、宜昌市、襄阳市和十堰市等4个种植区域。烟叶种植海拔主要分布在600~1 400 m,其中,80%的植烟区海拔为700~1 200 m;植烟区土壤母质(岩)以碳酸盐岩、泥质岩、硅質岩、砂页岩及各个时期的堆积物、河流冲积物为主,特别是碳酸盐岩母质分布较为广泛,占湖北省植烟土壤面积的67.0%。
  1.2 样品采集
  为了查明湖北省烟区土壤的主要养分含量和肥力变化状况,2011—2012年在湖北省4个烟区(恩施市、宜昌市、襄阳市、十堰市)进行了大量的取样分析,依据地形、母质和土壤类型等信息,并参照2001—2003年实施的“湖北省平衡施肥技术试验与推广项目”中取样点,共选择3 401个代表性土样点,其中,恩施市采集土样1 920个,宜昌市采集土样729个,襄阳市采集土样548个,十堰市采集土样204个。采集0~20 cm耕层土壤;采取“S”形取样方法随机采样10个点,剔除根系、砾石等杂物后混匀,风干后分别过20目及100目筛后,备用。
  1.3 测定项目及方法
  土壤样品的分析参照土壤农化分析方法[4],土壤pH采用水土比为2.5∶1、电位法测定;有机质采用重铬酸钾容量法-外加热法测定;碱解氮采用碱解扩散法测定;速效磷采用碳酸氢钠浸提-流动分析仪测定;速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法测定;交换性钙、镁采用乙酸铵浸提-原子吸收分光光度法测定;水溶性氯采用硝酸银容量法测定;水溶性硼采用姜黄素比色法测定;有效锌、铜采用DTPA-原子吸收分光光度法测定。
  1.4 土壤养分含量分级标准
  以全国第二次土壤普查确定的土壤养分含量分级标准为基础[5],参考2002年湖北省烟区平衡施肥项目的土壤分析试验数据,结合当地种植制度对土壤肥力的要求和本次土壤分析的结果,给出各单项肥力指标的分级标准(表1、表2),土壤pH的分级标准参照黄昌勇[6]的等级划分方法。
  2 结果与分析
  2.1 土壤pH
  由表3可知,2012年湖北省烟区土壤的pH变幅为4.1~8.2,平均pH为6.2,属弱酸性土壤;变异系数较低,仅为13.9%。不同烟区的土壤pH表现为襄阳市>十堰市>宜昌市>恩施市,这与湖北省土壤pH的地域性分布是一致的,整体上随着纬度的降低,土壤pH呈降低的趋势,这与成土母质和气候有很大的关系。
  由表4可知,2012年湖北省烟区植烟土壤pH为弱酸性至中性(5.5~7.5]土壤面积占植烟土壤的60.3%;在不同的烟区中,恩施市、宜昌市、十堰市和襄阳市的土壤pH≤5.5的酸性土壤面积分别占调查总面积的37.7%、29.8%、21.6%和5.1%;2002年宜昌市、十堰市、襄阳市、恩施市、湖北省烟区植烟土壤pH均值分别为6.1、6.2、7.0、6.3、6.3,与2002年相比,2012年湖北省烟区的土壤pH除恩施市明显降低外均无明显变化,但酸性土壤的面积明显增加,其中,湖北省烟区、恩施市、宜昌市和襄阳市的酸性土壤(pH≤5.5)面积分别增加了15.9、26.1、5.8和3.3个百分点,而十堰市的酸性土壤面积则降低了6.2个百分点。
  2.2 土壤有机质
  由表5可知,2012年湖北省烟区土壤有机质含量变幅为1.5~68.4 g/kg,平均值为24.5 g/kg,属适中水平;变异系数为35.3%,属中等变异。不同烟区的土壤有机质含量以襄阳市最高,其次为恩施市和宜昌市,以十堰市的有机质含量最低。
  从土壤有机质含量不同级别占比的分布情况(表6)来看,2012年湖北省烟区土壤的有机质含量主要分布在2级、3级、4级水平中,即有机质含量处于[10.1,40.0] g/kg。但是不同烟区的土壤有机质分布不同,其中,宜昌市、十堰市和恩施市的土壤有机质含量主要分布在3级和4级,而襄阳市的土壤有机质含量主要分布在2级和3级。与2002年湖北省烟区土壤普查结果相比,湖北省烟区、十堰市、宜昌市、襄阳市和恩施市的4级土壤面积较2002年增加了12.1、4.0、12.1、18.2和15.8个百分点。2002年宜昌市、十堰市、襄阳市、恩施市、湖北省烟区土壤有机质含量均值分别为26.6、23.4、35.0、29.6、29.0 g/kg,2012年土壤的有机质含量均值较2002年分别降低了2.4、1.0、7.9、5.5、4.5 g/kg(表5),降幅分别为9.0%、4.3%、22.6%、18.6%、15.5%。   2.3 大量元素状况
  2.3.1 碱解氮 由表7可知,2012年湖北省烟区土壤碱解氮含量变幅为39.4~394.7 mg/kg,平均值为147.6 mg/kg,属高水平;变异系数为25.0%,属中等变异。在湖北省不同的烟区土壤中,土壤碱解氮含量的顺序为恩施市>宜昌市>襄阳市>十堰市。
  从土壤碱解氮含量不同级别占比的分布情况(表8)来看,2012年湖北省烟区土壤的碱解氮含量主要分布在1级和2级,占调查总面积的76.1%,其中,宜昌市高水平土壤面积占比明显高于其他烟区;2002年湖北省烟区土壤普查结果显示,宜昌市、十堰市、襄阳市、恩施市、湖北省烟区土壤碱解氮含量均值分别为135.2、94.3、143.1、150.6、141.3 mg/kg。与2002年相比,2012年湖北省烟区土壤碱解氮含量提高了6.3 mg/kg,增幅为4.5%;在不同烟区中恩施市的土壤碱解氮含量与2002年相比差异不大,但宜昌市和十堰市的土壤碱解氮含量较2002年分别提高了15.7、34.6 mg/kg,增幅分别为11.6%和36.7%,土壤碱解氮含量>120.0 mg/kg的1级和2级的土壤面积较2002年分别增加了17.3个和42.7个百分点;襄阳市烟区的土壤碱解氮含量较2002年有降低的趋势,其土壤碱解氮含量较2002年降低了6.3 mg/kg,降幅为4.5%。
  2.3.2 速效磷 由表9可知,2012年湖北省烟区土壤速效磷含量均值为36.9 mg/kg,属高水平;变异系数为61.7%,属中等变异。在湖北省不同的烟区土壤中,土壤速效磷含量的高低表现为恩施市>宜昌市>襄阳市>十堰市。
  从土壤速效磷含量的分布情况(表10)来看,2012年湖北省烟区土壤的速效磷含量主要分布在1级和2级,其占调查总面积的76.5%。在不同烟区中,宜昌市、十堰市、襄阳市和恩施市的土壤速效磷含量>20.0 mg/kg的1级和2级的土壤面积分别达68.9%、76.5%、71.6%和80.9%。与2002年湖北省烟区土壤普查结果相比,2012年湖北省煙区土壤速效磷含量提高了22.5 mg/kg,增幅为156.25%,其中,1级和2级的土壤面积较2002年分别增加了44.8个和13.7个百分点。在不同的烟区中,2012年宜昌市、十堰市、襄阳市、恩施市的1级土壤面积较2002年分别增加了31.0、44.6、42.3、50.9个百分点,其土壤的平均速效磷含量较2002年分别增加了20.1、13.0、16.1、26.1 mg/kg,增幅分别为132.2%、104.8%、146.4%、169.5%;可见过去的10年间,湖北省烟区土壤的速效磷含量出现了大幅提高,这可能与在烟叶生产中长期大量施用磷肥有关。
  2.3.3 速效钾 由表11可知,2012年湖北省烟区土壤速效钾含量变幅在50.1~1 063.0 mg/kg,平均值为239.1 mg/kg,属丰富水平;变异系数为48.0%,属中等变异。在湖北省不同的烟区土壤中,土壤速效钾含量均值高低表现为襄阳市>恩施市>宜昌市>十堰市。
  从土壤速效钾含量不同级别占比的分布情况(表12)来看,2012年湖北省烟区土壤的速效钾含量主要分布在1级和2级,其占调查总面积的75.0%。在不同烟区中,宜昌市、十堰市、襄阳市和恩施市的土壤速效钾含量>150.0 mg/kg的1级和2级的土壤面积分别达83.5%、64.2%、84.3%、70.3%。与2002年湖北省烟区土壤普查结果相比,湖北省烟区土壤速效钾含量提高了87.5 mg/kg,增幅为57.7%,其中,1级的土壤面积占比增加了33.4个百分点。在不同的烟区中,宜昌市、十堰市、襄阳市、恩施市的1级土壤面积较2002年增加了30.0、26.3、47.8个和30.6个百分点,其土壤的平均速效钾含量较2002年分别增加了53.0、73.2、127.0、88.7 mg/kg,增幅分别为30.2%、69.5%、85.9%、58.9%。过去的10年间,湖北省烟区土壤的速效钾含量出现了大幅提高,这可能与烟叶生产中长期大量施用钾肥有关,过多的施用钾肥不仅增加了生产成本,而且降低了肥料利用率。
  2.4 中微量元素状况
  2.4.1 交换性钙 湖北省烟区土壤的交换性钙含量均值为2 105.3 mg/kg,属高水平。从2012年湖北省烟区土壤交换性钙含量不同级别占比分布情况(表13)来看,2012年湖北省烟区土壤的交换性钙含量达到1级和2级的土壤分别占调查总面积的57.5%和16.5%。从不同区域来看,湖北省烟区土壤的交换性钙含量均值表现为襄阳市(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)。总体来说,湖北省烟区土壤的交换性钙含量较高,但在恩施市仍有部分地区处于较低水平。
  2.4.2 交换性镁 2012年湖北省烟区土壤的交换性镁含量适中,均值为172.9 mg/kg。从湖北省烟区土壤交换性镁含量不同级别占比分布情况(表14)可知,2012年湖北省烟区土壤的交换性镁含量达到1级和2级的土壤面积占调查总面积的16.1%和10.7%。在不同区域中,湖北省烟区土壤的交换性镁含量均值表现为襄阳市(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,恩施市土壤中交换性镁处于≤100.0 mg/kg的面积占该市调查总面积的53.8%。
  2.4.3 水溶性氯 由湖北省烟区土壤水溶性氯含量分布情况(表15)可知,2012年湖北省烟区植烟土壤水溶性氯含量平均值为9.8 mg/kg,属于较低水平,其中,占调查总面积61.5%的区域处于≤10.0 mg/kg的4级和5级水平,而仅占调查总面积5.0%的区域处于>20.0 mg/kg的1级和2级。从不同的区域来看,湖北省主要植烟土壤的水溶性氯含量均值表现为宜昌市(11.6 mg/kg)>襄阳市(10.8 mg/kg)>恩施市(9.7 mg/kg)>十堰市(8.4 mg/kg),且宜昌市、襄阳市、恩施市和十堰市烟区土壤中水溶性氯≤10.0 mg/kg的土壤面积分别达40.0%、68.9%、58.5%和80.0%。可见湖北省烟区土壤水溶性氯含量偏低,使得烟叶含氯量也偏低,影响了烟叶品质。   2.4.4 水溶性硼 从湖北省烟区土壤水溶性硼含量不同级别占比的分布情况(表16)来看,2012年湖北省植烟土壤水溶性硼含量平均值为0.4 mg/kg,属于较低水平,变异系数为75.0%,其中,处于≤0.50 mg/kg的4级和5级的土壤面积占调查总面积的75.7%,而处于>1.0 mg/kg的1级和2级的土壤面积仅占调查总面积的4.5%。从不同的区域来看,宜昌市、十堰市、襄阳市和恩施市烟区土壤中水溶性硼均值分别为0.4、0.3、0.5、0.4 mg/kg,≤0.50 mg/kg的土壤面积占比分别为70.0%、92.5%、73.3%和72.5%,可见湖北省烟区土壤属于水溶性硼含量偏低区域,尤其是十堰市烟区在今后的烟叶生产中应加强硼肥的施用。
  2.4.5 有效锌 从湖北省烟区土壤有效锌含量不同级别占比的分布情况(表17)来看,2012年湖北省植烟土壤有效锌含量均值为1.6 mg/kg,属于较高水平,变异系数为62.5%,其中,处于3级适中水平的土壤面积占调查总面积的37.5%,而处于>1.50 mg/kg 的1級和2级的土壤面积占调查总面积的41.0%。从不同的区域来看,湖北省主要植烟土壤中有效锌含量均值表现为襄阳市(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),且襄阳市、恩施市、宜昌市和十堰市烟区土壤中有效锌≤1.0 mg/kg的土壤面积占比分别达16.7%、19.3%、20.0%和35.0%。总体而言,湖北省烟区土壤有效锌含量属于中等偏高水平,但仍有部分地区处于低水平。
  2.4.6 土壤有效铜 从湖北省烟区土壤有效铜含量不同级别占比的分布情况(表18)来看,2012年湖北省植烟土壤有效铜含量均值为1.1 mg/kg,属于较高水平,变异系数为54.5%,其中,处于0.5~1.0 mg/kg的3级适中水平的土壤面积占调查总面积的50.2%,而处于>1.0 mg/kg的1级和2级的土壤面积占调查总面积的44.1%。从不同的区域来看,湖北省不同烟区土壤的有效铜含量均值表现为十堰市(1.3 mg/kg)>襄阳市(1.2 mg/kg)>恩施市(1.1 mg/kg)>宜昌市(1.0 mg/kg),且襄阳市、恩施市、宜昌市和十堰市烟区土壤中有效铜>0.50 mg/kg(1级、2级和3级)的土壤面积占比分别达100.0%、94.2%、90.0%和92.5%,由此可见,湖北省烟区土壤中有效铜含量不存在缺乏的风险。
  3 小结与讨论
  土壤酸碱性直接影响土壤养分的含量、形态和有效性[7-9],对烤烟的生长、发育及产量和品质的形成有极其重要的影响[10-12]。研究表明,适宜烟草种植的土壤pH为5.0~7.0,最适宜范围为5.5~6.5[10]。本研究表明,2012年湖北省烟区土壤pH平均为6.2,适宜烟草种植的土壤pH面积占调查总面积的60.3%,与2002年相比,湖北省不同区域的土壤pH除恩施市明显降低外均无明显变化,但酸性土壤的面积明显增加,其中,恩施市烟区酸性土壤(pH≤5.5)面积增长比例明显高于其他烟区。Chadwick等[13]认为土壤处于中性和酸性范围,特别是处于中性范围时,对酸性物质的输入比较敏感。由此可见,在过去的10年间,虽然土壤的pH没有明显的变化,但是由于大量氮肥的输入,有机肥少施甚至不施等因素使得酸性土壤面积明显增加。有机质直接影响土壤的物理、化学及生物性质,是衡量土壤肥力高低的重要指标,也是农业可持续发展的重要因素[11]。本研究表明,2012年湖北省主要烟区土壤有机质含量平均值为24.5 g/kg,属中等偏上水平,与2002年相比,2012年湖北省不同烟区的有机质均出现不同程度的降低,降幅为4.3%~22.6%,其中,十堰市烟区的降幅明显高于其他烟区,这可能与长期单施化学肥料,少施甚至不施有机肥有关。
  碱解氮是衡量土壤肥力的重要指标之一,其能够较灵敏地反映土壤氮动态和供氮水平;氮是烟草生长和发育中最为重要的必需营养元素之一,其含量对烟叶品质有着重要影响[14,15]。本研究表明,2012年湖北省烟区土壤碱解氮含量平均值为147.6 mg/kg,属于高水平,不同烟区的碱解氮含量均值表现为恩施市>宜昌市>襄阳市>十堰市,但宜昌市烟区高水平土壤碱解氮区间占比明显高于其他烟区。与2002年相比,2012年湖北省主要烟区土壤碱解氮含量均值提高了6.3 mg/kg,增幅为4.5%。优质烟适宜的碱解氮含量为60~120 mg/kg[14-16],湖北省烟区在烟叶种植过程中应注意氮肥的调控,以控制烟碱含量,提高烟叶品质。磷素对烤烟生长发育、生理生化和产量质量发挥着不可替代的作用[17-20],而钾是烟草的品质元素,在烟株生长发育及代谢过程中发挥重要作用,可以直接影响烟草的质量和品质[17]。本研究表明,2012年湖北省烟区土壤中速效磷和速效钾含量平均值分别为36.9 mg/kg和239.1 mg/kg,处于高水平至丰富水平,与2002年相比,湖北省不同烟区土壤速效磷、速效钾含量均值分别提高了104.8%~169.5%和30.2%~85.9%,这表明过去10年间湖北省烟区土壤中速效磷和速效钾含量明显提高,其与烟叶种植中施肥习惯有关,湖北省烟叶生产中N∶P2O5∶K2O配施比例一般在1.0∶1.2∶3.0,磷肥和钾肥施用比例以及施用量均远高于其他大田作物,过多的磷和钾富集在土壤中,不仅增加了生产资料的投入,降低了肥料利用率,而且也提高了污染水体环境的风险,因此后期应通过相关的科学研究,调整肥料的配施比例,从而在烟叶施肥中对土壤有效磷和有效钾含量较高的区域可以考虑适当降低磷肥和钾肥的施用量,同时应该指导农民合理施肥,以提高肥料利用率。
  钙和镁是影响烤烟产量和品质的重要中量元素,钙能维持细胞形状,并能保持染色体稳定,同时具有避免草酸及其他离子的毒害作用[21],而镁是合成烟株叶片中叶绿素的组成成分之一,在植株光合、呼吸作用中,离子态的镁(Mg2+)对各种磷酸变位酶和磷酸激酶起到活化作用[21,22]。本研究表明,2012年湖北省不同烟区土壤交换性钙含量为1 746.3~   3 129.0 mg/kg,均属于高水平,因此在湖北省烟区不存在土壤缺钙的风险;而在不同烟区中,恩施市土壤中交换性镁处于≤100.0 mg/kg的面积占恩施市调查总面积的53.8%,而湖北省其他烟区的交换性镁处于≤100.0 mg/kg的面积则为0~12.5%,可见湖北省烟区土壤中交换性镁存在缺乏风险的区域主要分布在鄂西南区域,这可能与该地区纬度偏低,降雨量偏大,镁离子淋失量较高有关,今后该区域应加强镁肥的施用。   烟叶是一种忌氯作物,但含有一定量的氯对烟叶质量又是必需的,适量的氯能增加烟叶的弹性和油润性,降低烟叶破碎率,提高烟叶的内、外品质[23,24]。烟草对硼中等敏感,烟株严重缺硼时,根分枝强烈,纤维根增加,烟碱合成增加[25-27]。本研究表明,2012年湖北省烟区土壤水溶性氯和水溶性硼平均含量分别为9.8 mg/kg和0.4 mg/kg,均属于较低水平,其中,水溶性氯≤10.0 mg/kg和水溶性硼≤0.50 mg/kg的面积分别占调查总面积的61.5%和75.0%,由此可见,湖北省烟区土壤存在烟株缺氯和缺硼的风险,在今后烟叶生产中应重视氯肥和硼肥的施用,而且在水溶性氯≤10.0 mg/kg和水溶性硼≤0.50 mg/kg的土壤中,以补充22.5~37.5 kg /hm2氯化钾和1.5~3.0 kg /hm2硼砂为宜,且施用的氯化钾必须以基肥施入。锌和铜均是烟草必需的微量元素之一,锌能够激活烟株的应激反应系统,增强烟株抗煙草花叶病毒的能力,促进烟株对铜、锰等元素的吸收等;而铜能够参与烟株体内氧化还原反应和呼吸作用,增强烟株的抗性[28-31]。本研究表明,2012年湖北省烟区土壤有效锌和有效铜含量均值分别为1.6 mg/kg和1.1 mg/kg,均属于中等偏高水平,其中土壤有效锌>1.0 mg/kg和有效铜>0.5 mg/kg的面积分别占总面积的78.5%和94.2%。可见在湖北省烟区不存在土壤缺乏铜的风险,但在部分区域存在缺乏锌的可能。
  4 小结
  1)2012年湖北省烟区土壤pH平均为6.2,属于弱酸性水平;与2002年相比,湖北省不同区域的土壤pH除恩施市明显降低外均无明显变化,但酸性土壤的面积明显增加。
  2)2012年湖北省烟区土壤有机质含量均值为24.5 g/kg,属适中水平,与2002年相比,湖北省不同烟区的土壤有机质均出现不同程度的降低,降幅为4.3%~22.6%。
  3)2012年湖北省烟区土壤碱解氮和速效磷含量均值分别为147.6 mg/kg和36.9 mg/kg,均属高水平,而土壤速效钾含量均值为239.1 mg/kg,属于丰富水平;与2002年相比,湖北省不同烟区土壤中速效磷和速效钾高水平土壤面积占比大幅度提高,而土壤碱解氮含量除恩施市和襄阳市变化不大外,宜昌市和十堰市的土壤碱解氮较2002年分别提高了11.6%和36.7%。
  4)2012年湖北省烟区土壤交换性钙含量为     1 746.3 mg/kg~3 129.0 mg/kg,均属于高水平,其交换性钙含量达到较高至高水平(1级和2级)的土壤占调查总面积的74.0%;土壤交换性镁的含量均值为172.9 mg/kg,属于适中水平,土壤交换性钙、交换性镁含量除部分恩施市烟区含量较低外,其余烟区含量较丰富。
  5)2012年湖北省烟区土壤微量元素中水溶性氯和水溶性硼的含量均值分别为9.8 mg/kg和0.4 mg/kg,均处于较低水平,其中处于较低至低水平(4级和5级)的土壤面积占调查总面积的比例分别为61.5%和75.7%。2012年湖北省植烟土壤有效锌、有效铜含量均值分别为1.6 mg/kg和1.1 mg/kg,均处于较高水平,其中,土壤有效锌和有效铜含量达到适中至丰富水平(1级、2级和3级水平)的土壤面积分别占调查总面积的78.5%和94.2%。
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