龍山植煙土壤有機質分布特征及其與主要養分的關系

鄭福維，米楚陽，劉文星，滕羿和

（1.湘西州氣象局，湖南 吉首 416000；2.吉首市氣象局，湖南 吉首 416000）

龍山植煙土壤有機質分布特征及其與主要養分的關系

鄭福維1，米楚陽2，劉文星1，滕羿和1

（1.湘西州氣象局，湖南 吉首 416000；2.吉首市氣象局，湖南 吉首 416000）

為了探明龍山植煙土壤有機質分布及其對主要養分的影響，2014年對龍山縣300個土壤樣品有機質含量及土壤主要有效養分含量進行檢測。結果表明：龍山植煙土壤有機質平均為27.15 g/kg，仍有39.00%的植煙土壤有機質含量偏低；龍山不同母質植煙土壤有機質含量由高到低依次為：洪積物（38.33 g/kg）＞殘積物（27.71 g/kg）＞坡積物（26.96 g/kg）；龍山植煙土壤有機質含量隨海拔升高有機質呈先上升后趨于穩定的趨勢，海拔837 m是土壤有機質含量的重要拐點；植煙土壤主要養分與有機質含量均呈極顯著正相關關系，土壤有機質對主要養分含量的影響在23.00和29.00 g/kg附近有2個極顯著的拐點。

植煙土壤；有機質；關系；龍山

土壤是優質煙葉生產的重要基礎之一，它對于煙葉品質的影響僅次于品種和氣候[1-2]，土壤有機質含量在植煙土壤評價體系中所占權重為0.207 5，僅次于土壤質地和土層厚度[3]。土壤有機質含量會影響煙葉的產量和質量，有機質含量高的土壤所產煙葉其香氣物質總量顯著高于有機質含量低的土壤所產煙葉，且表現為香氣物質總量與土壤有機質含量呈正相關關系[4-5]。只有準確掌握有機質的分布特點及其與土壤養分的關系，才可以為植煙土壤有機物料投入和烤煙養分管理提供理論依據。鑒于此，選擇湖南省龍山縣為研究區，以全市高密度采樣點為基礎，研究土壤有機質的分布特征，為龍山煙區的有機物料施用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 區域自然概況

龍山縣位于湘西州西北部，地處武陵山脈腹地，地理坐標為東經109°13′～109°46′、北緯28°46′～29°38′，平均海拔472 m，多年平均氣溫15.8℃，屬于亞熱帶大陸性濕潤季風氣候區，夏季溫暖濕潤，降水豐沛，冬季較寒冷，氣溫較低，降水較少，山地立體氣候明顯。

1.2 樣品采集和分析

2014年11～12月在龍山基本煙田采樣土壤樣品，選取667 m2以上的田塊進行取樣，用手持式GPS定位，記錄田塊中心的經緯度和高程，根據田塊形狀采用5點取樣法或“W”形取樣法進行取樣，每個田塊確保5點以上，取樣深度0～20 cm，用四分法取大約1 kg土樣帶回實驗室。土樣登記編碼后經風干、研磨及過篩后，進行土壤有機質、pH值、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀等指標的測定[6]。

植煙土壤有機質分級標準如下：＜15 g/kg極低，15～25 g/kg低，25～35 g/kg適宜，35～45 g/kg高，＞45 g/kg高。

2 結果與分析

2.1 土壤有機質分布狀況

2.1.1 土壤有機質區間分布 豐富但不過多的有機質含量不僅適于烤煙生長，并且對煙葉品質也有一定的改善作用，有機質含量25～45 g/kg均適宜烤煙生長。龍山植煙土壤有機質含量均值為27.15 g/kg，變幅為7.03～58.9 g/kg，變異系數為29.82%，可見龍山煙區有機質含量總體上是適于優質煙葉生產的。由表1可知，有機質適宜烤煙生長的土壤樣本百分比達到58.34%，其中最適宜烤煙生長的比例亦達46.67%；但仍有33.33%和5.67%的土壤樣本有機質含量為低和極低水平。

表1 龍山植煙土壤有機質區間分布狀況

2.1.2 不同成土母質有機質分布狀況 龍山植煙土壤主要成土母質為洪積物、殘積物和坡積物，其中坡積物占此次取樣總數的76.00%，殘積物占12.67%，洪積物占11.33%。有機質含量在洪積物與殘積物、洪積物與坡積物間存在極顯著差異（表2），由高到低依次為洪積物、殘積物和坡積物，其中洪積物為略高于最適宜范圍，坡積物和殘積物處于最適宜范圍的下限。

表2 龍山不同成土母質土壤有機質狀況

2.1.3 土壤有機質隨海拔高度的變化 龍山煙區在海拔400～1 400 m均有烤煙種植，土壤有機質與海拔的相關分析表明，土壤有機質含量與海拔呈極顯著正相關關系（r=-0.329，P=0.000）。進一步采用決策樹模型分析海拔高度對土壤有機質含量的影響（圖1），結果表明，海拔對土壤有機質含量影響的拐點為837 m，該拐點將海拔劃成2個分組：＞837 m和＜837 m，2組土壤有機質分別為23.705和29.445 g/kg，土壤有機質在海拔分組間差異達到極顯著水平。等距離分組-回歸分析（圖2）結果顯示：土壤有機質與海拔高度呈二次曲線關系（前半段），在400～500 m范圍，植煙土壤有機質含量為21.65 g/kg；隨海拔升高植煙土壤有機質含量呈先上升后趨于穩定的趨勢，當海拔升至1 000～1 100 m時，植煙土壤有機質高達31.53 g/kg，這與高海拔區域溫度較低，有機質腐解較慢有關。

圖1 海拔高度對土壤有機質含量影響的決策樹分析

圖2 土壤有機質含量與海拔的回歸分析

2.1.4 土地利用類型對土壤有機質的影響 龍山植煙土壤的利用類型為旱地和水田，其中旱地占88.67%，水田占11.33%。不同利用類型間土壤有機質含量差異達顯著水平（表3），旱地有機質平均為27.54 g/kg，水田有機質含量為24.11 g/kg。

表3 龍山不同土地利用類型土壤有機質狀況

2.2 土壤有機質與主要養分含量相關關系

由表4可知，龍山煙區土壤有機質含量與全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀均呈極顯著正相關關系。進一步采用決策樹模型分析土壤有機質含量對主要土壤養分指標的影響，結果表明，土壤有機質含量對全氮影響的拐點為26.70 g/kg，該拐點將有機質劃成2個分組：＞26.70 g/kg和＜26.70 g/kg，2組土壤全氮含量分別為1.336和1.828 g/kg，土壤全氮在這2個分組間差異達到極顯著水平（圖3）；有機質對堿解氮影響的拐點為23.10和28.50 g/kg，2個拐點將有機質劃成3個分組，3組土壤堿解氮含量分別為110.19、147.311和188.510 mg/kg，土壤堿解氮在這3個分組間差異達到極顯著水平（圖4）；有機質對有效磷影響的拐點為23.10和29.80 g/kg，2個拐點將有機質劃成3個分組，3組土壤有效磷含量分別為30.646、53.402和78.810 mg/kg，土壤有效磷在這3個分組間差異達到極顯著水平（圖5）；有機質對速效鉀影響的拐點為23.10和29.80 g/kg，2個拐點將有機質劃成3個分組，3組土壤有效磷含量分別為173.228、244.987和295.521 mg/kg，土壤速效鉀在這3個分組間差異達到極顯著水平（圖6）。說明有機質是土壤養分元素的重要來源，也與土壤有機質有保肥作用有關，因此在烤煙生產上要注重有機物料的投入，達到培肥土壤肥力的目的。

表4 有機質與主要土壤養分的相關分析

圖3 有機質對全氮含量影響的決策樹分析

圖4 有機質對堿解氮含量影響的決策樹分析

圖5 有機質對有效磷含量影響的決策樹分析

圖6 有機質對速效鉀含量影響的決策樹分析

3 結論與討論

龍山植煙土壤有機質平均 為27.15 g/kg，總體上屬于適宜范圍，適合優質煙葉生產。有機質含量低和極低的土壤樣本比例分別為33.33%和5.67%。龍山植煙土壤成土母質主要為洪積物、殘積物和坡積物，其有機質含量由高到低依次為：洪積物＞殘積物＞坡積物，其中坡積物和殘積物的有機質含量屬于烤煙種植的最適宜范圍，兩者占總樣本數的88.67%。龍山海拔4 00～1 400 m均有烤煙種植，且隨海拔升高有機質呈先上升后趨于穩定的趨勢。植煙土壤有機質在不同的土地利用類型上也存在顯著差異，表現為旱地顯著高于水田。植煙土壤主要養分與有機質含量均呈極顯著正相關關系，土壤有機質對主要養分含量的影響都有明顯的拐點，且不同養分指標的拐點較為一致。在烤煙生產上，針對不同成土母質、海拔高度、土地利用類型、對有機質進行分類管理，實現通過調控有機質含量調控植煙土壤肥力是可行的。

[1] 唐遠駒. 試論特色煙葉的形成和開發[J]. 中國煙草科學，2004，25（1）：10-13.

[2] 李念勝. 土壤pH值與烤煙質量[J]. 中國煙草，1999，（2）：12-15.

[3] 王彥亭，謝劍平，李志宏. 中國煙草種植區劃[M]. 北京：科學出版社，2010，55-57.

[4] 王小東，田曉莉，許自成，等. 不同土壤有機質水平對烤煙內在品質的影響[J]. 西北農業學報，2011，20（5）：99-105.

[5] 連培康，葉紅朝，趙世民，等. 洛陽煙區土壤有機質狀況及與煙葉中性致香物質的關系分析[J]. 江西農業學報，2015，27（3）：40-44.

[6] 魯如坤. 土壤農業化學分析方法[M]. 北京：中國農業科技出版社，2000.

（責任編輯：夏亞男）

Distribution Characteristics of Soil Organic Matter and It’s Relationship with Major Nutrients in the Tobacco Growing Soils of Longshan

ZHENG Fu-wei1，MI Chu-yang2，LIU Wen-xing1，TENG Yi-he1

（1. Xiangxi Meteorological Bureau of Hunan Province, Jishou 416000, PRC; 2. Jishou Meteorological Bureau of Hunan Province, Jishou 416000, PRC）

In order to study the Longshan tobacco soil organic matter distribution and its influence on the main nutrient of Longshan County, the effects of soil organic matter content and soil available nutrient contents in 300 soil samples in 2014 were studied. The results showed that the soil organic matter content was 27.15 g/kg, and the organic matter content of 39% tobacco planting soil was still low; the Longshan different parent tobacco soil organic matter content from high to low: Proluvium (38.33 g/kg) ＞deluvium (27.71 g/kg) ＞eluvium (26.96 g/kg); the soil organic matter content of the Longshan tobacco planting soil increased with altitude rose, increased first and then tended to be stable. The altitude 837 m was an important turning point of soil organic matter content; there was a significant positive correlation between main soil nutrients and organic matter content in tobacco growing soils, and there were 2 significant turning points around 23.00 and 29.00 g/kg showed the effects of soil organic matter on the main nutrient content.

soil; organic matter; relationship; Longshan

S158；S572

A

1006-060X（2017）04-0064-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.004.018

2016-11-28

湖南省煙草公司項目（XX16-17Aa01）；湖南省煙草公司項目（2016-02）；湘西烤煙良好農業操作規范及推廣應用研究（州煙司2012-37）

鄭福維(1970-)，男，湖南龍山縣人，氣象工程師，主要研究公路交通專業氣象預測預警。

滕羿和