重慶煙區土壤養分豐缺狀況研究

錢 旎，王建林，鐘維勇，汪代斌，王紅鋒，楊 超，江厚龍*

(1.重慶中煙工業有限責任公司，重慶 400060；2.重慶煙草科學研究所，重慶 400715)

土壤是烤煙生長的介質，它提供給烤煙生長所必需的營養元素、水分條件、微生態環境等。作為煙草栽培管理與營養調控的依據，土壤養分的豐缺狀況和供應強度直接影響著煙株的生長發育和煙葉產量與質量的形成[1]。土壤養分含量受到成土母質、氣候條件、土地利用與覆被變化、耕作以及施肥方式等諸多因素的影響[2]。全面客觀地評價土壤養分含量是科學施肥的依據，也是優質煙葉生產的基礎。

作為典型的中間香型風格煙葉產區，重慶的山地生態條件是其煙葉風格特色形成的生態基礎。尤其是土壤養分水平，影響著煙株的生長發育、碳氮代謝和物質形成動態，進而決定了煙葉產質量和風格特色的形成[3]。江厚龍等[4]利用2012年土壤數據研究發現，重慶煙區土壤酸化較為嚴重，有機質和速效磷含量適中，堿解氮含量偏高，速效鉀含量對烤煙品質的形成有利。由于烤煙種植過程中大量應用化肥，土壤養分水平年際間變化較大[5-6]，影響了煙葉質量的提升和風格特色的彰顯。為進一步了解重慶市煙區土壤養分狀況，本研究針對重慶種煙區(縣)進行土壤取樣分析，評價了主要養分豐缺狀況，為土壤改良和科學施肥提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 土樣采集

本研究于2017年煙葉采收后分析在重慶市12個植煙區(縣)進行土壤樣品材料，每個種植單元(8 hm2)取1個樣品。采用S型取樣方法取15個耕層(0～20 cm)土壤樣品，經混勻后用四分法取2 kg作為該點土壤樣品，帶回實驗室，經自然風干、去雜、過篩后備測。共取土壤樣品3607個。

1.2 分析方法

參考文獻[7]的方法測定土壤pH值及有機質、總氮、堿解氮、有效磷、速效鉀的含量。

2 結果與分析

2.1 pH值分布狀況

pH值是土壤肥力的重要指標，對協調土壤與植株間養分供需關系具有重要作用[8]，是土壤化學性質的綜合反映[9]。李念勝[10]認為，土壤pH值在4.5～8.0范圍內煙株可正常生長，但就煙葉品質形成而言，最適的土壤pH為5.5～6.5。

由表1可知，重慶煙區有2.2%的土壤處于極酸性狀態，土壤pH<4.5；其中，石柱縣有6.1%為極酸狀態，巫溪縣沒有pH>4.5的土壤。pH介于4.5～5.5之間時屬于酸性土壤，全市有38.8%的土壤為酸性。當土壤pH值為5.5～6.5時最利于烤煙生長發育和品質形成，全市此類土壤占31.9%；其中，彭水縣此類土壤最多，占39.0%；奉節縣此類土壤最少，占19.6%。另外，全市仍有15.5%的土壤為堿性(pH>7.0)。針對全市41%的酸性土壤(pH<5.5)，在煙葉生產過程中應施用生石灰或白云石粉等措施進行土壤改良。

2.2 有機質分布狀況

有機質是土壤主要肥力指標之一，是表征土壤供氮能力的重要指標，過高或過低均不利于煙葉優良品質的形成。由表2可知，重慶煙區土壤有機質含量均值為24.1 g/kg，變幅為9.1～53.3 g/kg。王彥亭等[11]認為，最有利于烤煙優良品質形成的有機質含量為20～30 g/kg，這部分土壤在重慶煙區占51.6%；以涪陵的此類土壤比例最高，占71.9%；萬州此類土壤的比例最低，為19.9%。說明近年來重慶市煙區土壤改良措施已見成效，但有機質的組成和質量仍有待深入研究，以增加煙草種植的可持續性。有5.8%的土壤有機質含量高于40 g/kg；尤其是南川縣，達到了17.7%；其次是石柱縣，達13.1%；涪陵、萬州、奉節沒有此類土壤。有機質含量高的地塊在種植烤煙施肥時一定要合理把握氮肥用量，以免形成“黑爆煙”或貪青晚熟。此外，全市也有8.1%的土壤有機質含量偏低(10～15 g/kg)或極低(<10 g/kg)，針對此類土壤在施肥時要注意有機肥或農家肥的施用，以提升土壤質量水平，進而提高煙葉優良品質的形成。

表1 煙田土壤土pH分布狀況%

表2 煙田土壤有機質分布狀況%

2.3 總氮分布狀況

氮素是影響烤煙品質和產量的最重要的營養元素，適量供應氮肥對優質煙葉生產有著重要作用。由表3可知，全市有74.3%的煙區土壤總氮含量處于中等水平(1%～2%)，總氮含量較高的土壤有20.7%，僅有5%的煙田土壤總氮含量較低[12]。就區(縣)而言，涪陵區土壤總氮含量最高，其中有55.2%的煙區土壤的全氮含量處于高氮水平；酉陽縣有97.6%的煙區土壤總氮含量處于中等水平；巫溪縣總氮水平相對較低，僅有1.6%的煙區土壤氮素含量較高。此外，涪陵、南川、酉陽等3個區(縣)的煙區土壤的總氮含量均高于1%。

表3 煙田土壤總氮分布狀況%

2.4 堿解氮分布狀況

堿解氮是衡量土壤氮素供應能力的重要指標，其在土壤中的含量與作物產量及作物器官含氮量存在較顯著的相關關系[13]。陳江華等[14]認為，種植烤煙理想的土壤應該是土壤本身不提供或盡可能少地提供氮素營養，以低于65 mg/kg為佳。鑒于此，重慶煙區土壤堿解氮含量普遍偏高，僅有2.8%的土壤堿解氮含量最有利于優質烤煙的生產(表4)，堿解氮含量高于100 mg/kg的土壤占84.2%。酉陽縣的堿解氮含量最高，幾乎所有煙田土壤的堿解氮含量高于100 mg/kg；萬州區煙田土壤堿解氮含量較低，有54.3%的煙區土壤堿解氮含量低于100 mg/kg，其中利于優質煙葉形成的土壤占11.6%。

表4 煙田土壤堿解氮分布狀況%

2.5 速效磷分布狀況

磷是植物生長發育的必需元素，直接影響著植物的物質代謝和能量代謝[1]。土壤磷素水平的高低在很大程度上決定著烤煙的產量和品質。鄒加明等[15]認為，土壤速效磷含量在10～40 mg/kg之間為優質煙適宜的速效磷含量。由表5可以看出，全市有52.8%的煙田土壤速效磷含量處于適宜水平，含量較低的土壤占全市煙田土壤的10.3%，同時也有36.9%的土壤速效磷含量較高。就植煙區(縣)而言，石柱縣煙田土壤的速效磷含量最高，有77.9%的土壤速效磷含量高于40 mg/kg，其余煙田土壤速效磷含量均處適宜水平；其次是涪陵區，有74.0%的煙田土壤速效磷含量高于40 mg/kg。豐都縣有24.1%土壤的速效磷含量低于10 mg/kg，僅有45.5%土壤的速效磷含量較為適宜。因此，在煙葉生產過程中，應采取適宜方法提高磷素的利用率，而不是盲目地增加磷肥施用量。

表5 煙田土壤速效磷分布狀況%

2.6 速效鉀分布狀況

烤煙屬于喜鉀作物，鉀素對其生長發育和品質形成至關重要。陳江華等[14]認為，土壤速效鉀含量低于80 mg/kg屬于極度缺乏，速效鉀含量介于80～150 mg/kg屬于較低水平，速效鉀含量介于150～220 mg/kg時最有利于烤煙的生長發育和品質的形成。由表6可知，全市僅有2.9%煙田土壤速效鉀含量極度缺乏，有10.8%的土壤屬于較低水平，速效鉀含量較高的土壤有67.0%，速效鉀含量適宜的僅為19.3%。就區(縣)而言，石柱縣的速效鉀含量最高，有97%的土壤速效鉀含量高于適宜值，低于適宜值的土壤僅有1.3%；萬州區煙田土壤的速效鉀含量最低，其中處于缺乏或極度缺乏狀況的煙田土壤有45.9%，速效鉀含量高于適宜值的土壤僅有24.9%。此外，巫山縣適宜速效鉀含量的土壤有31.9%，比例為各區(縣)最高；萬州區次之，比例為29.2%；石柱縣的比例最低，為1.7%；其次是黔江區，為2.7%。

3 討論與結論

土壤pH值影響著土壤中的化學反應，也在一定程度上決定著養分的有效性[16]。pH值過低或過高，致使土壤養分有效性發生變化，從而導致植株某些元素的失調[17]。就烤煙而言，土壤pH值介于5.5～6.5最利于優良品質的形成。本研究表明，重慶煙區土壤中有31.9%的pH值介于5.5～6.5，同時也有41%的土壤為酸性(pH>5.5)。有研究發現，湖南[18]、福建[19]、云南[20]及四川等煙區均有較大比例的酸性土壤[21]。因此，在烤煙生產過程中，必須采取適當措施進行酸性土壤的改良，以扭轉煙田土壤進一步酸化的趨勢，促進煙葉生產的可持續發展。

表6 煙田土壤速效鉀分布狀況%

氮是影響烤煙生長發育和品質形成的重要元素[22]，有機質則表征了土壤的供氮水平[23]。只有當土壤有機質含量適中時，才能均衡供應氮素營養，以保障煙葉優良品質的形成[24]。研究顯示，重慶煙區土壤有機質和總氮含量適中，就烤煙品質而言，有機質和總氮含量適宜的土壤分別占51.6%和74.3%；有機質含量以南川縣較高，有63.5%的土壤有機質含量高于適宜值，適宜含量僅為36.5%；總氮含量以涪陵區較高，高于適宜含量的土壤占55.2%。這可能是因為，近年來重慶市煙葉工作者逐漸增加了有機肥和農家肥的施用量進而提升了有機質含量[25]，同時連年過量施用化肥也增量了土壤總氮的含量[26]。王樹會等[27]研究發現，云南煙區土壤的有機質和總氮含量也較高。李艷青等[28]研究表明，湘西煙區土壤有機質含量有下降的趨勢，全氮含量則呈上升趨勢。

作為烤煙必需的三大營養元素，氮、磷、鉀對煙葉產量和品質的形成有著至關重要的作用[29]。只有土壤的氮素含量適中，磷、鉀及微量元素豐富時，才能生產出適產、優質的煙葉[30]。施肥是維持土壤氮、磷、鉀等養分供需平衡的關鍵措施，堿解氮、速效磷和速效鉀等則是當季煙草推薦施肥的參考指標。本研究顯示，重慶煙區土壤的堿解氮含量偏高，其中，涪陵、南川、石柱、黔江、酉陽和彭水縣均有90%以上的煙區土壤堿解氮含量大于100 mg/kg，這些土壤種植烤煙要特別注意氮肥施用量，以免因施氮過多而影響烤煙優良品質的形成。相對堿解氮而言，重慶煙區土壤的速效磷含量較為適宜，全市有52.8%煙田土壤的速效磷含量較為適宜，如南川、萬州、巫山、巫溪和奉節縣均有60.0%以上煙田土壤速效磷含量介于10～40 mg/kg之間，這些土壤最有利于烤煙優良品質的形成。研究區土壤速效鉀含量也普遍偏高，高于220 mg/kg的煙田土壤占67.0%；其中石柱縣和黔江區均有97.0%的煙田土壤速效鉀含量高于220 mg/kg。不同于其他作物，烤煙對氮、磷、鉀的要求比較嚴格，尤其是氮素，過多或過少都會制約其產量和品質的形成，重慶煙區土壤的氮、磷、鉀含量均高于烤煙的需求量。因此，在種植烤煙過程中，必須改善施肥方式、控制施肥量，以提升施肥效率，生產出優質烤煙。