土壤pH值與養分變化規律和煙株吸氮、鉀的相關性研究

余垚穎，王明富*，顧會戰，郭應菊，喻　曉，張啟莉

(1.四川省農業科學院植物保護研究所 ， 四川 成都 610066 ； 2.四川省煙草公司廣元市公司 ，四川 廣元 628000)

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土壤pH值與養分變化規律和煙株吸氮、鉀的相關性研究

余垚穎1，王明富1*，顧會戰2，郭應菊1，喻曉2，張啟莉2

(1.四川省農業科學院植物保護研究所 ， 四川 成都 610066 ； 2.四川省煙草公司廣元市公司 ，四川 廣元 628000)

為了明確土壤pH值與土壤養分變化及煙株吸N、K的相關性。通過盆栽試驗，對不同pH值條件下，不同時期土壤中堿解氮、速效鉀、有效磷含量和煙葉干物質積累量及烘烤后煙葉吸N、K量進行分析，結果表明：土壤pH值與土壤中堿解氮呈極顯著負相關，相關系數-0.95**；土壤pH值與全鉀和鈣呈顯著正相關，相關系數分別為0.83*和0.87*；土壤pH值過高或過低都不利于煙葉干物質積累和煙葉對鉀素的吸收，其中以pH 6.34處理，煙苗移栽90d時，土壤中有效養分含量最低，烘烤后煙葉干重最大，吸鉀量最高，吸氮量適中，K/N最高，煙葉內在質量最好。

pH值；K/N；堿解氮；速效鉀

土壤酸堿度是土壤肥力的重要指標，常用pH值表示。在土壤-植物系統中，土壤pH不僅影響土壤中各種元素的存在形態及有效性[1-3]，也影響作物生長和土壤中微生物的種群和活性[4]。烤煙在pH3.5～9.0均能正常生長，但土壤pH過低或過高都不利于烤煙的產量增加和內在品質提升。大量研究表明：最適烤煙生長的土壤pH為5.5～6.5[5,6]。關于土壤pH與土壤養分及煙葉品質之間的關系，前人已有一些研究[7,8]，但尚未見不同土壤pH值條件下，土壤N、P、K有效養分變化規律的綜合報道。本研究通過檢測分析不同pH值條件下，不同時期土壤N、P、K有效養分的含量及煙株吸N、K量，明確土壤pH值與土壤養分的相關性，初步了解土壤pH值和土壤有效養分的變化規律，從而為土

壤改良和平衡施肥提供參考依據。

1　材料與方法

1.1試驗材料

供試土壤采集于廣元市植煙區，采集時間為煙草未施底肥前，并避開雨季。同一田塊內采用5點取樣法，取耕層 0～40cm 的土壤，每點取25kg左右，同一田塊取樣后進行充分混合、編號、測pH值、備用，共計采集55個田塊。土壤采集結束后，將pH<5.5、pH6.0～7.0、pH7.0～7.4、pH7.4～7.8和pH>7.8的土壤分別混成一個處理，每個處理經充分混合后，測其pH值和土壤基本指標(表1)。供試品種為云煙87。

1.2試驗方法

表1　不同處理pH值

試驗于2012年在四川省廣元市煙葉生產基地采用盆栽露天栽培方法進行，并按烤煙規范化栽培方法進行肥水管理(即煙苗移栽時，基施30g/株煙草專用復合肥+80g/株商品有機肥+5g/株微肥；培土時，追施10g/株硫酸鉀+10g/株煙草專用復合肥+和15g/株硝酸鉀，所有處理施肥和灌溉完全一致)，盆缽上口徑45cm，下口徑40cm，高度45cm，每盆裝處理土壤18kg。試驗共設5個處理(C1：pH4.79；C2：pH6.34；C3：pH7.09；C4：pH7.44；C5：pH7.85)，每個處理20盆，復重3次，共計300盆。在煙苗移栽前、移栽45d和移栽90d時，對每個重復進行土壤樣品采集，每個重復每次取3盆土壤混成一個樣品(采集10～20 cm的土壤)，共取45個樣品。在煙苗移栽前、移栽45d、移栽90d和烘烤結束時，對每個重復進行煙株樣品采集，每個重復每次取3株，共取180個樣品。

1.3指標測定與方法

測定的土壤養分指標包括： pH 值、全氮、堿解氮、全磷、有效磷、全鉀、速效鉀等，各養分指標的具體測定方法參見文獻[9]。

測定煙株指標包括：煙葉干重及烘烤后煙葉的全鉀和全氮含量標測。

1.4數據處理

采用EXCEL和SPSS軟件對數據進行分析。

2　結果與分析

2.1土壤pH值與土壤養分的相關性分析

對煙苗移栽前的土壤pH值與土壤養分進行相關性分析，從表2可知：土壤中的堿解氮與土壤pH值呈極顯著負相關，相關系數-0.95**；全鉀和鈣與pH值呈顯著正相關，相關系數分別為0.83*和0.87*；速效鉀、有效磷、全氮、全磷、鎂與pH值的相關性不顯著；全鉀與速效鉀、全氮與堿解氮和全磷與有效磷相關性不顯著。

表2　土壤pH值與土壤養分的相關性分析

注：*、**分別表示顯著水平達到P<0.05和P<0.01

2.2土壤pH值的變化規律

對不同處理不同時期的土壤pH值進行分析，結果表明：0～90d時，C1和C3處理土壤pH值呈上升趨勢，其最高值分別為5.44和7.23；C2處理土壤pH值略有下降，其范圍6.25～6.34；C4和C5處理土壤pH值呈先降后升趨勢，其90d時值分別為7.51和7.87(圖1)。由此表明：0～90d內，僅有C2處理土壤pH值在5.5 ～ 6.5之間，最有利于煙株生長發育。

圖1　土壤pH值變化

2.3土壤pH值與土壤養分的變化規律

煙苗移栽0d～90d內，不同處理土壤有效養分變化：堿解氮，除C2處理外，其余處理煙苗移栽90d時土壤中堿解氮含量均高于煙苗移栽前(圖2)；速效鉀，煙苗移栽90d時，除C2處理土壤中速效鉀含量接近煙苗移栽時外，其余處理均高于400mg/kg(圖3)；有效磷無明顯變化規律(圖4)。由此表明：pH 6.34處理，90d時，土壤中堿解氮和速效鉀均遠低于其它處理，因此最有利于煙株對養分吸收，而不像其它處理，養分被滯留于土壤中或淋失。

圖2　 土壤堿解氮含量變化

圖3　 土壤速效鉀含量變化

2.4土壤pH值與烤煙干物質積累

煙苗移栽后，所有處理干物質積累的高峰期均為45～90d；90d至烘烤結束期間，除C2處理葉干物質積累量有明顯提高外，其余處理上升幅度不明顯；煙苗移栽45d和烘烤后，C2處理葉干重顯著高于其它處理(表2)。綜上可知：pH 6.34處理，最有利于煙葉干物質的積累。

圖4　 土壤速效磷含量變化

表2　煙葉干物質變化

注：不同字母表示同一時期處理間差異達到5%顯著水平。

2.5土壤pH值與烤煙氮鉀吸收分析

煙葉烘烤結束后，對不同處理間烤煙的氮鉀吸收量進行多重比較，結果表明：C3和C4處理吸氮量顯著高于其它處理，且C3與C4之間差異不顯著；C2處理吸鉀量顯著高于其它處理，其值為1.47；不同處理間K/N比：C2>C1>C3>C5>C4(表3)。綜上分析可知： pH 6.34處理吸鉀量高，吸氮量適中，其K/N比最高，最有利于烤煙內在品質形成，這與土壤養分變化規律相吻合。

表3　烤煙氮鉀吸收量多重比較

注：不同字母表示同一時期處理間差異達到5%顯著水平。

3　 討論

目前，許多學者對土壤pH值與土壤養分進行了大量研究，如王暉等對攀西煙區紫色土pH值與土壤養分進行相關性分析證明，土壤pH值與土壤中部分養分相關性顯著[10]；林毅等對三明煙區土壤pH值與土壤養分進行相關性分析也表明土壤pH值與土壤中部分養分有極顯著相關性[2]；陳朝陽對南平市植煙土壤pH狀況與土壤有效養分的分析也表明土壤pH值與土壤中部分養分相關性顯著[11]。本文對土壤pH值與土壤N、P、K等有效養分的含量進行相關性分析，結果表明：土壤中的堿解氮與土壤pH值呈極顯著負相關，相關系數-0.95**，這可能因為土壤中氮素含量與pH值和有機質含量密切相關，隨著pH值升高，有機質含量降低導致氮素含量不高[12]；全鉀和鈣與pH值呈顯著正相關，相關系數分別為0.83*和0.87*。

烤煙在土壤pH值3.5～9.0范圍內均能生長。世界各國研究表明，土壤 pH 值為 5.5 ～ 6.5時最適宜烤煙生長[13,14]，土壤鉀素有效性最好[15,16]。本文對不同pH值處理，不同時期土壤中有效養分含量、煙葉干物質積累和煙葉吸氮、鉀量進行分析表明：pH 6.34處理，煙苗移栽90d時，土壤中有效養分含量最低；烘烤后，煙葉干重最大，煙葉吸鉀量最高，吸氮量適中，K/N最高，煙葉產質量最好，這與前人研究土壤 pH 值為 5.5～6.5時最適宜烤煙生長結果基本一致。同時也表明土壤pH值過高或過低都不利于煙株對土壤中有效養分吸收，使得養分被滯留于土壤中或淋失，造成生產成本增加；移栽90d后土壤中堿解氮和速效鉀含量過高，這可能與土壤pH值過高使土壤中鈣離子活性增強，在煙株生長時與鉀離子競爭通道[17]，造成煙株吸鉀量過低，K/N不高，影響煙葉品質和產量。

在烤煙生產中，除了根據不同生態條件和烤煙需肥特點，合理分配氮鉀養分外，還應加強單元栽培基地建設，通過土壤有效養分和pH值的測定，分類建檔，制定不同類型的植煙土壤改良措施和科學施肥體系，提高烤煙產量和質量，促進烤煙栽培可持續發展。

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2016-7-11

四川省煙草專賣局攻關項目[川煙科(2009)2號]

余垚穎(1985-)，女，碩士，主要從事植物病害及作物專用配方肥研究，E-mail:kellyyyzsj@163.com。*通訊作者。