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曲靖煙區(qū)植煙土壤微量元素分布現(xiàn)狀及施肥策略

2024-06-27 00:00:00袁楚晗唐斯王樹生李愷鄧國賓金浩呂亞瓊張瑞勤李祖紅
南方農(nóng)業(yè)·上旬 2024年4期
關(guān)鍵詞:植煙土壤微量元素

摘 要 采集云南省曲靖市9個烤煙種植縣(區(qū))的植煙土壤,測定土壤微量元素有效銅、有效鐵、有效鋅、有效錳、有效硼、有效鉬和水溶性氯等指標(biāo),分析曲靖煙區(qū)植煙土壤微量元素分布現(xiàn)狀,為曲靖煙區(qū)優(yōu)質(zhì)煙葉種植提供合理的施肥策略。結(jié)果表明:1)曲靖煙區(qū)植煙土壤有效銅、有效鐵、有效錳平均含量分別為4.12、57.87、59.92 mg·kg-1,有效銅、有效鐵和有效錳含量豐富,建議在烤煙種植過程中應(yīng)嚴(yán)格控制銅、鐵、錳肥的施加;2)植煙土壤有效鋅平均含量為4.06 mg·kg-1,總體上有效鋅含量較為適宜,其中宣威市有100%的土樣有效鋅含量處于較高—很高水平,建議在烤煙種植過程中嚴(yán)格控制鋅肥的施加;3)植煙土壤有效硼平均含量為0.42 mg·kg-1,有74.23%的土樣有效硼含量處于較低—很低水平,總體上有效硼含量比較缺乏,建議在烤煙種植過程中增施硼肥;4)植煙土壤有效鉬平均含量為0.23 mg·kg-1,有40.21%的土樣有效鉬含量處于較低—很低水平,部分地區(qū)有效鉬含量比較缺乏,建議在烤煙種植過程中增施鉬肥;5)植煙土壤水溶性氯平均含量為27.82 mg·kg-1,有38.14%的土樣水溶性氯含量處于較高—很高水平,部分地區(qū)水溶性氯含量豐富,建議在烤煙種植過程中嚴(yán)格控制氯肥的施用。

關(guān)鍵詞 植煙土壤;微量元素:施肥策略;曲靖煙區(qū)

中圖分類號:S572 文獻標(biāo)志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.07.035

云南省曲靖市是我國重要的優(yōu)質(zhì)烤煙產(chǎn)區(qū),該地生產(chǎn)的煙葉顏色橘黃,結(jié)構(gòu)疏松,油分多,香氣質(zhì)感較好、透發(fā)性強,香氣量較足,煙氣柔和細(xì)膩、平衡性好,雜氣輕,刺激小,余味干凈,在我國煙草行業(yè)中有著舉足輕重的地位[1]。

土壤養(yǎng)分直接影響著烤煙的品質(zhì)和產(chǎn)量。雖然烤煙植株對微量元素的需求量遠低于大量元素和中量元素,但微量元素是烤煙細(xì)胞內(nèi)各種組織、器官的構(gòu)成物質(zhì),參與各種生理代謝活動,在煙株生長發(fā)育過程中起著不可替代的作用。例如,鐵是葉綠素形成必不可少的物質(zhì),銅是植物體內(nèi)許多氧化酶的構(gòu)成物質(zhì),硼是植物形成細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和細(xì)胞壁組成物質(zhì)的重要影響因素。當(dāng)土壤微量元素不足時,會直接影響烤煙的產(chǎn)量、質(zhì)量和抗病性[2-6];當(dāng)土壤微量元素過多時,也會對烤煙的種植生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。例如,土壤過量的銅會干擾烤煙代謝和離子平衡,對植株產(chǎn)生毒害作用;土壤過量的氯會影響烤煙的雜氣和刺激性,降低烤煙的評吸質(zhì)量[7-8]。

曲靖市烤煙種植范圍較廣,不同烤煙種植縣(區(qū))植煙土壤中的微量元素含量存在較大差異。為了指導(dǎo)農(nóng)戶合理施肥,提高烤煙品質(zhì)和產(chǎn)量,本文對曲靖市9個烤煙種植縣(區(qū))植煙土壤微量元素含量進行了調(diào)查分析。

1 "材料與方法

1.1 "材料采集

在曲靖市9個烤煙種植縣(區(qū))的97個鄉(xiāng)鎮(zhèn),隨機選擇具有代表性的煙田,采集土壤樣品共97個,采樣點見圖1。其中,富源縣、會澤縣、陸良縣、羅平縣、馬龍區(qū)、麒麟?yún)^(qū)、師宗縣、宣威市和沾益縣的采集樣本數(shù)量分別為11、15、9、10、8、7、7、22和8個。土壤樣品采集于2022年煙田未施加肥料前,按“S”型路線進行取樣,每個土樣由同一煙田5~10個隨機點位0~20 cm的耕作層土樣混合組成。土壤樣品采回后,經(jīng)風(fēng)干、去雜、碾磨,過篩備用。

1.2 "分析項目和測定方法

土壤有效銅、鋅、鐵、錳含量采用DTPA浸提—原子吸收分光光度法;土壤有效硼含量采用沸水浸提—姜黃素比色法;土壤有效鉬含量采用草酸銨浸提—極譜法;土壤水溶性氯含量采用1∶5(土水比)提取—硝酸銀滴定法。以上指標(biāo)的測定方法均參照《土壤農(nóng)化分析》一書[9]。

1.3 "數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2010進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,SPSS 26.0進行數(shù)據(jù)分析。

1.4 "曲靖煙區(qū)土壤微量元素等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

通過查閱大量相關(guān)文獻[4,6,10-12],確定曲靖煙區(qū)土壤微量元素等級劃分標(biāo)準(zhǔn)(見表1)。

2 "結(jié)果與分析

2.1 "曲靖市不同縣(區(qū))植煙土壤有效銅含量分布及聚類分析

從表2可以看出,曲靖煙區(qū)土壤有效銅含量在1.21~12.24 mg·kg-1,平均含量為4.12 mg·kg-1,變異系數(shù)為59.22%,變異幅度較大。煙區(qū)內(nèi)有效銅含量集中分布在較高—很高水平,其中較高水平的樣品占比為10.31%,很高水平的樣品占比為89.69%,曲靖煙區(qū)土壤有效銅含量處于豐富狀態(tài)。對不同縣(區(qū))植煙土壤有效銅含量進行方差分析,結(jié)果表明宣威市植煙土壤有效銅含量最高,顯著高于富源縣、會澤縣、陸良縣、羅平縣、馬龍區(qū)、麒麟?yún)^(qū)、師宗縣和沾益縣;其次為羅平市、富源縣和會澤縣,顯著高于陸良縣;以陸良縣最低。

以植煙土壤有效銅為對象,聚類分析曲靖市不同縣(區(qū))植煙土壤有效銅含量水平(見圖2)。結(jié)果表明:1)麒麟?yún)^(qū)、沾益縣、馬龍區(qū)、師宗縣和陸良縣植煙土壤有效銅含量相似,聚為Ⅰ類,主要特點為全部樣品土壤有效銅含量處于較高—很高水平;2)富源縣、會澤縣和羅平縣植煙土壤有效銅含量相似,聚為Ⅱ類,主要特點為大部分樣品土壤有效銅含量處于很高水平;3)宣威市單獨聚為Ⅲ類,主要特點為全部樣品土壤有效銅含量處于很高水平;4)植煙土壤有效銅含量從高到低依次是Ⅲ類>Ⅱ類>Ⅰ類。

2.2 "曲靖市不同縣(區(qū))植煙土壤有效鋅含量分布及聚類分析

從表3可知,曲靖煙區(qū)土壤有效鋅的平均含量在1.08~13.26 mg·kg-1,平均含量為4.06 mg·kg-1,變異系數(shù)為62.56%,變異幅度較大。煙區(qū)內(nèi)有效鋅含量集中分布在適宜—很高水平,其中適宜水平的樣品占比為46.39%,較高水平的樣品占比為27.84%,很高水平的樣品占比為24.74%,較低水平的樣品占比為1.03%,曲靖煙區(qū)大部分地區(qū)土壤有效鋅含量處于適宜狀態(tài)。對不同縣區(qū)植煙土壤有效鋅含量進行方差分析,結(jié)果表明宣威市植煙土壤有效鋅含量最高,顯著高于富源縣、會澤縣、陸良縣、羅平縣、馬龍區(qū)、麒麟?yún)^(qū)、師宗縣和沾益縣;以師宗縣最低。

以植煙土壤有效鋅為對象,聚類分析曲靖市不同縣(區(qū))植煙土壤有效鋅含量水平(見圖3)。結(jié)果表明:1)陸良縣、師宗縣、富源縣、馬龍區(qū)、麒麟?yún)^(qū)、會澤縣、羅平縣和沾益縣植煙土壤有效鋅含量相似,聚為Ⅰ類,主要特點為大部分樣品土壤有效鋅含量處于適宜—較高水平;2)宣威市單獨聚為Ⅱ類,主要特點為全部樣品土壤有效鋅含量處于較高—很高水平;3)植煙土壤有效鋅含量由高到低依次是Ⅱ類>Ⅰ類。

2.3 "曲靖市不同縣(區(qū))植煙土壤有效鐵含量分布及聚類分析

從表4可知,曲靖煙區(qū)土壤有效鐵的含量在24.61~119.45 mg·kg-1,平均含量為57.87 mg·kg-1,變異系數(shù)為38.14%,變異幅度中等。煙區(qū)內(nèi)有效鐵含量集中分布在較高—很高水平,其中較高水平的樣品占比為64.95%,很高水平的樣品占比為35.05%,曲靖煙區(qū)土壤有效鐵含量處于豐富狀態(tài)。對不同縣(區(qū))植煙土壤有效鐵含量進行方差分析,結(jié)果表明馬龍區(qū)土壤植煙有效鐵含量最高,顯著高于富源縣、會澤縣、陸良縣、羅平縣、麒麟?yún)^(qū)、師宗縣、宣威市和沾益縣;其次為陸良縣和麒麟?yún)^(qū),顯著高于師宗縣;以師宗縣最低。

以植煙土壤有效鐵為對象,聚類分析曲靖市不同縣(區(qū))植煙土壤有效鐵含量水平(見圖4)。結(jié)果表明:1)富源縣、會澤縣、羅平縣、宣威市、沾益縣、陸良縣和麒麟?yún)^(qū)植煙土壤有效鐵含量相似,聚為Ⅰ類,主要特點為全部樣品土壤有效鐵含量處于較高—很高水平;2)師宗縣單獨聚為Ⅱ類,主要特點為全部樣品土壤有效鐵含量處于較高水平;3)馬龍區(qū)單獨聚為Ⅲ,主要特點為全部樣品土壤有效鐵含量處于很高水平;4)植煙土壤有效鐵含量由高到低依次是Ⅲ類>Ⅰ類>Ⅱ類。

2.4 "曲靖市不同縣(區(qū))植煙土壤有效錳含量分布及聚類分析

從表5可知,曲靖煙區(qū)土壤有效錳的含量在18.84~152.67 mg·kg-1,平均含量為59.92 mg·kg-1,變異系數(shù)為38.03%,變異幅度中等。煙區(qū)內(nèi)有效錳含量全部分布在很高水平,曲靖煙區(qū)土壤有效錳含量處于豐富狀態(tài)。對不同縣(區(qū))植煙土壤有效錳含量進行方差分析,結(jié)果表明宣威市植煙土壤有效錳含量最高,顯著高于富源縣、會澤縣、陸良縣、馬龍區(qū)、麒麟?yún)^(qū)、師宗縣和沾益縣;其次為羅平縣、會澤縣、馬龍區(qū)和師宗縣,顯著高于陸良縣;以陸良縣最低。

以植煙土壤有效錳為對象,聚類分析曲靖市不同縣(區(qū))植煙土壤有效錳含量水平(見圖5)。結(jié)果表明:1)富源縣、師宗縣、沾益縣、會澤縣和馬龍區(qū)植煙土壤有效錳含量相似,聚為Ⅰ類;2)陸良縣和麒麟?yún)^(qū)聚為Ⅱ類;3)羅平縣和宣威市聚為Ⅲ;4)植煙土壤有效錳含量由高到低依次是Ⅲ類>Ⅰ類>Ⅱ類。

2.5 "曲靖市不同縣(區(qū))植煙土壤有效硼含量分布及聚類分析

從表6可知,曲靖煙區(qū)土壤有效硼的含量在0.15~1.07 mg·kg-1,平均含量為0.42 mg·kg-1,變異系數(shù)為33.33%,變異幅度中等。煙區(qū)內(nèi)有效硼含量集中分布在很低—適宜水平,其中很低水平的樣品占比為9.28%,較低水平的樣品占比為64.95%,適宜水平的樣品占比為24.74%,較高水平的樣品占比為1.03%,曲靖煙區(qū)部分地區(qū)土壤有效硼含量處于缺乏狀態(tài)。對不同縣(區(qū))植煙土壤有效硼含量進行方差分析,結(jié)果表明陸良縣、羅平縣、麒麟?yún)^(qū)和師宗縣植煙土壤有效硼含量較高,顯著高于馬龍區(qū)和宣威市;其次為富源縣、會澤縣和沾益縣,顯著高于宣威市;以宣威市最低。

以植煙土壤有效硼為對象,聚類分析曲靖市不同縣(區(qū))植煙土壤有效硼含量水平(見圖6)。結(jié)果表明:1)富源縣、沾益縣、會澤縣、麒麟?yún)^(qū)、師宗縣、陸良縣和羅平縣植煙土壤有效硼含量相似,聚為Ⅰ類,主要特點為全部樣品土壤有效硼含量處于較低—適宜水平;2)馬龍區(qū)單獨聚為Ⅱ類,主要特點為全部樣品土壤有效硼含量處于較低水平;3)宣威市單獨聚為Ⅲ,主要特點為全部樣品土壤有效硼含量處于很低—較低水平;4)植煙土壤有效硼含量由高到低依次是Ⅰ類>Ⅱ類>Ⅲ類。

2.6 "曲靖市不同縣(區(qū))植煙土壤有效鉬含量分布及聚類分析

從表7可知,曲靖煙區(qū)土壤有效鉬的含量在0.04~0.98 mg·kg-1,平均含量為0.23 mg·kg-1,變異系數(shù)為65.22%,變異幅度較大。煙區(qū)內(nèi)有效鉬含量分布水平差異較大,其中很低水平的樣品占比為7.22%,較低水平的樣品占比為32.99%,適宜水平的樣品占比為14.43%,較高水平的樣品占比為25.77%,很高水平的樣品占比為19.59%,曲靖煙區(qū)部分地區(qū)土壤有效鉬含量較為缺乏。對不同縣(區(qū))植煙土壤有效鉬含量進行方差分析,結(jié)果表明羅平縣植煙土壤有效鉬含量最高,顯著高于富源縣、會澤縣、陸良縣、馬龍區(qū)、麒麟?yún)^(qū)、師宗縣、宣威市和沾益縣;其次為馬龍區(qū)和宣威市,顯著高于陸良縣和麒麟?yún)^(qū);以麒麟?yún)^(qū)最低。

以植煙土壤有效鉬為對象,聚類分析曲靖市不同縣(區(qū))植煙土壤有效鉬含量水平(見圖7)。結(jié)果表明:1)富源縣、沾益縣、陸良縣、會澤縣和麒麟?yún)^(qū)植煙土壤有效鉬含量相似,聚為Ⅰ類,主要特點為大部分樣品土壤有效鉬含量處于較低水平;2)馬龍區(qū)、宣威市和師宗縣聚為Ⅱ類,主要特點為大部分樣品土壤有效鉬含量處于較高—很高水平;3)羅平縣單獨聚為Ⅲ,主要特點為全部樣品土壤有效鉬含量處于較高—很高水平;4)植煙土壤有效鉬含量由高到低依次是Ⅲ類>Ⅱ類>Ⅰ類。

2.7 "曲靖市不同縣(區(qū))植煙土壤水溶性氯含量分布及聚類分析

從表8可知,曲靖煙區(qū)土壤水溶性氯的含量在4.67~69.65 mg·kg-1,平均含量為27.82 mg·kg-1,變異系數(shù)為50.07%,變異幅度較大。煙區(qū)內(nèi)水溶性氯含量分布水平差異較大,其中很低水平的樣品占比為1.03%,較低水平樣品占比為8.25%,適宜水平的樣品占比為52.58%,較高水平樣品占比為23.71%,很高水平的樣品占比為14.43%,曲靖煙區(qū)部分地區(qū)土壤水溶性氯含量豐富。對不同縣(區(qū))植煙土壤水溶性氯含量進行方差分析,結(jié)果表明沾益縣植煙土壤水溶性氯含量最高,顯著高于富源縣、會澤縣、羅平縣、馬龍區(qū)、麒麟?yún)^(qū)、師宗縣和宣威市;其次為陸良縣和師宗縣,顯著高于麒麟?yún)^(qū)和宣威市;以宣威市最低。

以植煙土壤水溶性氯為對象,聚類分析曲靖市不同縣(區(qū))植煙土壤水溶性氯含量水平(見圖8)。結(jié)果表明:1)富源縣、羅平縣、馬龍區(qū)、會澤縣和師宗縣植煙土壤水溶性氯含量相似,聚為Ⅰ類,主要特點為大部分樣品土壤水溶性氯含量處于適宜—較高水平;2)麒麟?yún)^(qū)和宣威市聚為Ⅱ類,主要特點為大部分樣品土壤水溶性氯含量處于較低—適宜水平;3)陸良縣和沾益縣聚為Ⅲ類,主要特點為大部分樣品土壤水溶性氯含量處于較高—很高水平;4)植煙土壤水溶性氯含量由高到低依次是Ⅲ類>Ⅰ類>Ⅱ類。

3 "討論與結(jié)論

微量元素參與并調(diào)節(jié)烤煙光合產(chǎn)物的合成代謝和運輸,進而影響烤煙的生長發(fā)育、產(chǎn)量和質(zhì)量。在烤煙生長發(fā)育階段,如果微量元素得不到充分補充,會導(dǎo)致煙株發(fā)育不良,植株體內(nèi)代謝不穩(wěn)定,化學(xué)物質(zhì)得不到合理的調(diào)節(jié)與合成,從而嚴(yán)重影響煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量[13]。同時,因烤煙需要的微量元素不多,如果微肥施用不當(dāng),極易造成微量元素的毒害[14]。韋鳳杰和徐淑芬等研究發(fā)現(xiàn)在微量元素缺乏的煙區(qū)土壤中增施微肥,可明顯地促進煙株的生長發(fā)育,提高煙葉產(chǎn)量,改善煙葉品質(zhì)[15-16]。

曲靖煙區(qū)植煙土壤有效銅、有效鐵、有效錳平均含量分別為4.12、57.87、59.92 mg·kg-1,植煙土壤有效銅、有效鐵和有效錳含量處于較高—很高水平,說明曲靖煙區(qū)植煙土壤有效銅、有效鐵和有效錳含量處于豐富狀態(tài),建議在烤煙種植生產(chǎn)過程中應(yīng)嚴(yán)格控制銅、鐵、錳肥的施加,以免危害烤煙正常的生長發(fā)育。

植煙土壤有效鋅平均含量為4.06 mg·kg-1,總體上含量較為適宜,能夠滿足烤煙生長需求,宣威市有100%的土樣有效鋅含量處于較高—很高水平,植煙土壤有效鋅含量處于豐富狀態(tài),建議在烤煙種植生產(chǎn)過程中嚴(yán)格控制鋅肥的施加。

曲靖煙區(qū)植煙土壤有效硼平均含量為0.42 mg·kg-1,煙區(qū)植煙土壤74.23%占比處于較低—很低水平,25.77%的土樣處于適宜以上水平,說明曲靖煙區(qū)大部分地區(qū)植煙土壤有效硼含量處于缺乏—較缺乏狀態(tài)。其中,富源縣、會澤縣、陸良縣、羅平縣、馬龍區(qū)、麒麟?yún)^(qū)、師宗縣、宣威市和沾益縣分別有54.55%、80.00%、33.33%、60.00%、100.00%、42.86%、42.86%、59.09%和87.50%的土樣有效硼含量處于較低水平,宣威市有40.91%的土樣處于很低水平,建議這些縣(區(qū))在烤煙種植生產(chǎn)過程中增施硼肥,以提高烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)。

曲靖煙區(qū)土壤有效鉬平均含量為0.23 mg·kg-1,煙區(qū)植煙土壤40.21%占比處于較低—很低水平,說明曲靖煙區(qū)部分地區(qū)土壤有效鉬含量處于缺乏—較缺乏狀態(tài)。其中,富源縣、陸良縣和師宗縣別有9.09%、11.11%和14.29%的土樣有效鉬含量屬于很低水平,富源縣、會澤縣、陸良縣、馬龍區(qū)、麒麟?yún)^(qū)、師宗縣、宣威市和沾益縣分別有54.55%、33.33%、77.78%、25.00%、85.71%、14.29%、9.09%和75.00%土壤有效鉬含量屬于較低水平,建議這些縣(區(qū))在烤煙種植生產(chǎn)過程中增施鉬肥,以滿足烤煙的正常生長發(fā)育。

曲靖煙區(qū)土壤水溶性氯平均含量為27.82 mg·kg-1,煙區(qū)植煙土壤38.14%占比處于較高—很高水平,說明曲靖煙區(qū)部分地區(qū)植煙土壤水溶性氯含量處于豐富狀態(tài)。其中,富源縣、會澤縣、陸良縣、羅平縣、馬龍縣、師宗縣、宣威縣和沾益縣分別有45.45%、29.66%、44.44%、20.00%、12.50%、71.42%、9.09%和12.50%的土樣水溶性氯含量處于較高水平,陸良縣、師宗縣、宣威市和沾益縣分別有55.56%、14.29%、4.55%和75.00%的土樣水溶性氯含量處于很高水平,建議這些縣(區(qū))在烤煙種植生產(chǎn)過程中嚴(yán)格控制氯肥的施用,以免對烤煙的產(chǎn)量和品質(zhì)造成不利影響。

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(責(zé)任編輯:敬廷桃)

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