闕立科,楊紅武,李 帆,裴曉東,朱列書(shū),陳佳峰
(1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院長(zhǎng)沙410128;2瀏陽(yáng)市煙草專(zhuān)賣(mài)局,湖南瀏陽(yáng)410300)
微量元素為煙草正常生長(zhǎng)所必需,它們參與煙株的光合作用、呼吸、氧化還原等重要生理生化過(guò)程,同時(shí)參與多種化合物的合成,土壤微量元素的供應(yīng)不足會(huì)直接影響烤煙的生長(zhǎng)、產(chǎn)量、品質(zhì)和抗病能力[1,2]。有研究表明,在缺乏微量元素的土壤上合理施用微肥,可明顯促進(jìn)煙株的生長(zhǎng)發(fā)育,煙葉落黃早,成熟度好,產(chǎn)量高,品質(zhì)優(yōu)良,香氣質(zhì)與香氣量得到明顯改善[3~7]。同時(shí)由于煙草需要微量元素較少,施用不當(dāng)容易造成煙株微量元素中毒[6]。因而探明土壤有效態(tài)微量元素分布狀況,對(duì)其進(jìn)行科學(xué)配方施肥,保證煙株吸收適量微量元素和保護(hù)土壤生態(tài)環(huán)境具有重要意義。筆者在瀏陽(yáng)煙區(qū)采集178個(gè)土壤樣本進(jìn)行檢測(cè)并對(duì)其微量元素進(jìn)行豐缺評(píng)價(jià),以期為該地區(qū)科學(xué)施肥提供參考。
瀏陽(yáng)市屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候,四季分明,雨量充沛,氣候宜人,有著得天獨(dú)厚的烤煙種植條件。瀏陽(yáng)市是湖南省優(yōu)質(zhì)煙主產(chǎn)區(qū)之一,也是全國(guó)特色優(yōu)質(zhì)煙葉基地之一。
2009年4月運(yùn)用GPS定位技術(shù)在瀏陽(yáng)煙區(qū)采集土壤樣品178個(gè)。土壤樣品的采集時(shí)間選在頭季作物收獲后,烤煙整地起壟之前,以確保真實(shí)反映采樣地塊的養(yǎng)分狀況和供肥能力,并注意避開(kāi)雨季。具體采樣方法為:長(zhǎng)方形田塊采用“之”字形,較為方正的田塊采用對(duì)角線或棋盤(pán)形采樣,取耕作層20 cm深度的土壤,在同一采樣單元內(nèi)每8~10個(gè)點(diǎn)的土樣構(gòu)成一個(gè)0.5 kg左右的混合土樣。取樣涉及瀏陽(yáng)北盛鎮(zhèn)、棖沖鎮(zhèn)、淳口鎮(zhèn)、達(dá)滸鎮(zhèn)、洞陽(yáng)鎮(zhèn)、高坪鎮(zhèn)、古港鎮(zhèn)、官渡鎮(zhèn)、官橋鎮(zhèn)、焦溪鄉(xiāng)、龍伏鎮(zhèn)、普跡鎮(zhèn)、三口鎮(zhèn)、沙市鎮(zhèn)、社港鎮(zhèn)、小河鄉(xiāng)、永安鎮(zhèn)、張坊鎮(zhèn)等18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。土樣登記編碼,經(jīng)風(fēng)干、研磨及過(guò)篩后,進(jìn)行土壤微量元素含量測(cè)定。土壤有效鐵、有效錳、有效鋅、有效銅測(cè)定均采用原子吸收分光光度法;土壤有效硼測(cè)定采用甲亞胺比色法;土壤有效鉬測(cè)定采用極譜法[8]。
瀏陽(yáng)植煙土壤微量元素統(tǒng)計(jì)特征見(jiàn)表1。峰度檢驗(yàn)和偏度檢驗(yàn)結(jié)果表明,土壤有效錳、有效鋅、有效鉬不服從正態(tài)分布,其它4種微量元素基本符合正態(tài)分布;7種有效態(tài)微量元素的變異系數(shù)均在10%~100%,表現(xiàn)為中等變異性,其中以有效硼變異最小(21.62%),有效錳變異最大(59.55%)。
表1 瀏陽(yáng)植煙土壤微量元素含量的基本統(tǒng)計(jì)特征
依據(jù)土壤有效態(tài)微量元素的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(表2),瀏陽(yáng)煙區(qū)植煙土壤有效鐵均值為149.66 mg/kg,處于很高水平以上,變幅較大為6.60~248.00 mg/kg,研究區(qū)域有效鐵含量十分豐富;有效錳均值為20.71 mg/kg,處于很高水平以上,但變幅較大為1.60~65.20 mg/kg;有效硼均值為0.22 mg/kg,屬很低水平,變幅為0.11~0.41 mg/kg,研究區(qū)域土壤有效硼極度缺乏;有效鋅均值為2.00mg/kg,屬中等水平,但變幅較大為0.50~8.20 mg/kg,部分土壤缺鋅;有效銅均值為4.09 mg/kg,為很高水平,變幅為1.24~9.80 mg/kg,有效銅在研究區(qū)域十分豐富;有效鉬均值為0.07 mg/kg,處于很低水平,變幅為0.03~0.18 mg/kg,研究區(qū)域土壤有效鉬極度缺乏。水溶性氯均值為12.08 mg/kg,處于低水平,變幅為1.80~29.30 mg/kg,研究區(qū)域土壤水溶性氯偏低。
表2 土壤有效態(tài)微量元素的評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(mg/kg)
瀏陽(yáng)煙區(qū)植煙土壤微量元素含量在鄉(xiāng)鎮(zhèn)間的差異達(dá)極顯著水平(sig=0.000)。由表3可知,所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)植煙土壤有效鐵含量平均值均在20 mg/kg以上,有效鐵含量以小河鄉(xiāng)最高(215.82 mg/kg),以官渡鎮(zhèn)最低(76.78 mg/kg);各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效錳含量均在5 mg/kg以上,以棖沖鎮(zhèn)最高(160.72 mg/kg),以官渡鎮(zhèn)最低(8.73 mg/kg);各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效硼含量均不高,有效硼含量以永安鎮(zhèn)最高(0.27 mg/kg),以小河鄉(xiāng)最低(0.15 mg/kg);除達(dá)滸鎮(zhèn)、官渡鎮(zhèn)、古港鎮(zhèn)和張坊鎮(zhèn)植煙土壤平均有效鋅含量小于1.5 mg/kg外,其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效鋅含量在1.5 mg/kg以上,其中以焦溪鄉(xiāng)最高(3.23 mg/kg),以官渡鎮(zhèn)最低(0.69 mg/kg);各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效銅含量均在1.8 mg/kg以上,其中以棖沖鎮(zhèn)最高(7.94 mg/kg),以達(dá)滸鎮(zhèn)最低(2.65 mg/kg);各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效鉬含量均在0.1 mg/kg以下,以焦溪鄉(xiāng)最高(0.09 mg/kg),以達(dá)滸鎮(zhèn)最低(0.05 mg/kg);各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤水溶性氯含量均在20 mg/kg以下,以北盛鎮(zhèn)最高(16.58 mg/kg),以高坪鎮(zhèn)最低(5.83 mg/kg)。
表3 瀏陽(yáng)主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)植煙土壤微量元素含量比較(mg/kg)
根據(jù)表2中各微量元素的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)7個(gè)微量元素在各等級(jí)范圍的分布頻率進(jìn)行了詳細(xì)分析(表4)。
在調(diào)查取樣的土樣中,有效鐵含量很高(>20 mg/kg)有169個(gè)土樣,所占比例為99.41%;只有1個(gè)有效鐵含量為中等(4.5~10 mg/kg),所占比例為0.59%。總的來(lái)看,全市植煙土壤有效鐵含量十分豐富。
在調(diào)查取樣的土樣中,有效錳含量很高(>15 mg/kg)和高(10~15)的分別有115個(gè)和29土樣,所占比例分別達(dá)64.61%和16.29%;有效錳含量為低(3~5 mg/kg)和很低(<3.0 mg/kg)的分別有6和2個(gè),所占比例為3.37%和1.12%;其余26土壤樣品有效錳含量處于中等水平(5~10 mg/kg),占14.61%。總的來(lái)看,全市植煙土壤有效錳含量較為豐富。
所有的土壤樣品有效硼含量均在臨界值以下,低(0.25~0.5 mg/kg)和很低(<0.25 mg/kg)的樣本分別占總樣本量的79.10%和20.90%??偟膩?lái)看,全市植煙土壤有效硼含量極低。
有90個(gè)土壤樣本有效鋅含量為中等(1.5~3.0 mg/kg),占 51.14%;低(1.0~1.5 mg/kg)和很低(<1.0 mg/kg)的樣本數(shù)分別為33個(gè)和29個(gè),分別占18.75%和16.48%;高(3.0~5.0 mg/kg)和很高(>5.0 mg/kg)的樣本數(shù)分別為21個(gè)和3個(gè),分別占11.93%和1.70%??偟膩?lái)看,全市植煙土壤有效鋅含量中等,部分土壤缺鋅。
在調(diào)查取樣的土樣中,有效銅含量均在1.0 mg/kg以上,很高(>1.8 mg/kg)和高(1.0~1.8 mg/kg)的分別有169個(gè)和3個(gè)土樣,所占比例分別達(dá)98.26%和1.74%??偟膩?lái)看,全市植煙土壤有效銅含量十分豐富。
在調(diào)查取樣的土樣中,有效鉬含量很低(<0.1 mg/kg)的有155個(gè)土樣,所占比例為87.08%;含量為低(0.1~0.15 mg/kg)的有22個(gè),所占比例為12.36%;含量為中等(0.15~0.2 mg/kg)的僅有1個(gè),所占比例為0.56%。總的來(lái)看,全市植煙土壤有效鉬極度缺乏。
在調(diào)查取樣的土樣中,水溶性氯含量為低(10~20 mg/kg)和很低(<10 mg/kg)的分別有108和58個(gè),所占比例為60.67和32.58%;含量中等(20~30 mg/kg)的有12個(gè)土樣,占6.74%。總的來(lái)看,全市植煙土壤水溶性氯含量較低。
表4 瀏陽(yáng)植煙土壤微量元素含量分布頻率
前人研究表明,土壤中的微量元素含量很少,煙草的需要也不多,但其在煙株生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起著不可替代的作用[6]。充分了解煙區(qū)土壤的微量元素分布情況,對(duì)于因地制宜制定煙田微量元素分區(qū)管理方案和烤煙生產(chǎn)微量元素的調(diào)控措施,具有重要指導(dǎo)意義。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,瀏陽(yáng)煙區(qū)植煙土壤有效鐵含量十分豐富,所有土壤樣本有效鐵含量均在4.5 mg/kg以上,平均值高達(dá)149.66 mg/kg;植煙土壤有效錳含量總體上十分豐富,95.51%的土壤樣本有效錳含量在5 mg/kg以上,平均值為20.71 mg/kg;土壤有效硼極度缺乏,除永安鎮(zhèn)采樣點(diǎn)外,所有樣本的有效硼含量都在0.25 mg/kg以下,均值僅為0.22 mg/kg;土壤有效鋅屬中等水平,有35.23%的土壤樣本有效鋅含量在1.5 mg/kg以下,均值為2.00 mg/kg;研究區(qū)域土壤有效銅十分豐富,所有土壤均在1 mg/kg以上,均值為4.09 mg/kg;研究區(qū)域土壤有效鉬極度缺乏,99.44%的土壤樣本有效鉬含量在0.15 mg/kg以下,均值為0.07 mg/kg;研究區(qū)域土壤水溶性氯偏低,32.58%的土壤樣本水溶性氯在10 mg/kg以下,均值為12.08 mg/kg。
根據(jù)瀏陽(yáng)煙區(qū)土壤微量元素評(píng)價(jià)結(jié)果,筆者建議對(duì)全市基本煙田補(bǔ)施硼肥和鉬肥,對(duì)達(dá)滸鎮(zhèn)、官渡鎮(zhèn)、古港鎮(zhèn)、張坊鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)適當(dāng)補(bǔ)施鋅肥和氯肥。
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