时间:2024-05-22
贾海江 沈方科 罗东福 黄崇峻 范晓苏 首安发 韦建玉 顾明华 石保峰 张纪利 周权能
摘要 評价广西贺州市K326植烟区土壤肥力状况,为高产优质烟叶生产提供参考。以贺州市K326烟区为评价单元,以约6.67 hm2为一个采样单元对贺州市主产烟区采集187个土壤样品(富川县140个、钟山县44个、昭平县3个),测定土壤化学肥力指标,对土壤养分丰缺进行评价和适宜性分析。结果表明,贺州市K326烟区土壤养分肥力整体较好,有机质、氮营养供应充足,磷营养处于丰富水平,钾营养处于中等水平,部分区域钾营养供应不足,pH总体处于中等至偏碱水平。植烟土壤钙营养供应过多,部分区域土壤镁供应不足,而硫营养供应较合适。钾钙镁供应平衡性差,钾镁比和钙镁比大于适宜范围的样本占比大,容易导致缼镁。植烟土壤的有效铜、锌、铁、锰4种营养元素供应充足,硼、钼营养元素普遍缺乏。通过土壤养分丰缺评价和适宜性分析,为贺州市K326烟区高产优质烟叶生产的施肥管理提供参考。
关键词 贺州植烟区;K326;土壤养分状况;适宜性;调查
中图分类号 S 572 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2023)05-0159-07
doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2023.05.036
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Investigation and Suitability Analysis of Soil Nutrients in Tobacco Planting Areas of K326 in Hezhou City, Guangxi
JIA Hai-jiang1, SHEN Fang-ke2,3, LUO Dong-fu4 et al
(1.China Tobacco Guangxi Industrial Co., Ltd., Nanning, Guangxi 530001;2.Guangxi University, Nanning, Guangxi 530004;3.National Experimental Teaching Demonstration Center of Plant Science (Guangxi University), Nanning, Guangxi 530004;4.Hezhou Company of Guangxi Zhuang Autonomous Region Tobacco Company, Hezhou, Guangxi 542899)
Abstract The study was carried out to evaluate the soil fertility in tobacco planting areas of K326 varieties in Hezhou City, Guangxi, and provide a reference for the production of high-yield and high-quality tobacco. In this study, 6.67 hm2 of tobacco was taken as a sampling unit, and soil chemical fertility index was analyzed from 187 soil samples (140 in Fuchuan County, 44 in Zhongshan County and 3 in Zhaoping County) which collected from the main tobacco producing areas of Hezhou City. And the abundance and deficiency of soil nutrients were evaluated and the suitability was analyzed. The results showed that the soil nutrient fertility in K326 tobacco area of Hezhou City was good as a whole, the supply of organic matter and nitrogen was sufficient, phosphorus nutrition was at the rich level, potassium nutrition was at the medium level, potassium nutrition was insufficient in some areas, and pH was generally at the neutral to alkaline level. The supply of calcium in tobacco planting soil was too much, the supply of magnesium in some areas was insufficient, and the supply of sulfur was more appropriate. The balance of potassium, calcium and magnesium supply was poor, and the proportion of samples with potassium magnesium ratio and calcium magnesium ratio greater than the appropriate range was large, which was easy to lead to magnesium corrosion. The supply of available copper, zinc, iron and manganese in tobacco planting soil was sufficient, while boron and molybdenum were generally lacking. In conclusion, through the evaluation of soil nutrient abundance and suitability analysis, it provides a reference for fertilization management of high-yield and high-quality tobacco production in K326 tobacco area of Hezhou City.
Key words Hezhou tobacco planting areas;K326;Soil nutrients;Suitability;Investigation
广西贺州市是广西优质烟叶的主产区之一,对贺州市烟区植烟土壤肥力状况调查及适宜性评价,掌握植烟土壤肥力状况,可为贺州市高产优质烟叶生产的施肥管理提供指导,同时也可以为植烟土壤的改良、保育提供参考,对贺州市烟叶产业可持续发展具有重要意义。土壤养分丰缺水平是影响烤烟生长及品质的重要因子。适宜的温度、养分及环境因子是生产高产优质烟叶的保证[1]。土壤养分的平衡供给和养分间的协调是生产高产优质烟叶的关键[2]。而土壤养分的来源又主要通过施肥实现,研究表明烟草产量对施肥的依赖性最大,施肥对烟叶产量的贡献率达94.7%[3]。土壤pH对烤烟生长有重要影响,植烟土壤pH也与土壤养分有效性有密切关系[4]。植烟土壤有机质对烤烟生长和品质也有重要影响,土壤有机质含量过高烤烟烟叶后期贪青晚熟,不易落黄,烟碱及蛋白质含量过高,色泽差,刺激性大,品质差;但土壤有机质含量过低时,所生产的烟叶同样香气不足,质量差[5]。氮、磷、钾是影响烟株生长发育和烟叶产量及品质的最重要元素,需求量大,需要通过施肥来提供,施肥量对产量和质量都具有重要的影响[6-8]。土壤中的中微量元素虽然在烟草体内含量甚微,但是烟株生长和烟叶产质量形成必不可少的营养元素。钙、镁、硫、铜、锌、铁、锰、硼、钼等中微量元素是烟叶体内酶的组成成分或活化剂,或者是植物细胞或组织的重要组成成分,参与烟叶植株体内各物质代谢过程,其对烟叶产质量也同样具有重要影响[9-17]。因此,在烤烟生产中根据土壤养分状况和烤烟营养需求及吸收规律进行施肥管理,才能生产出高产优质的烟叶。国内一些烟区[18-20]和广西百色[21-23]、河池[24]烟区等已有植烟土壤的肥力评价及适宜性分析的相关研究,但鲜有广西贺州市K326烟区土壤养分状况评价的研究。笔者以贺州K326烟区植烟土壤为对象,调查土壤养分状况及对烤烟栽培适宜性分析,并提出施肥建议,为贺州市烤烟高产优质栽培生产的施肥管理提供参考。
1 材料与方法
1.1 样品采集
于2020年12月至2021年2月在贺州K326烟区的富川、钟山、昭平3个烟叶主产区,以K326烤烟烟叶生产片区为采样单元,按约6.67 hm2一个样本采集植烟土壤样品,共采集土壤样品187个,其中富川县140个,钟山县44个,昭平县3个。土壤样品在烤烟移栽前采集,严格按照《土壤肥力普查土壤样品采样技术规范》的技术要求进行。
1.2 样品测定
选取土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、缓效钾、交换性钙、交换性镁、有效硫、有效铜、有效锌、有效铁、有效锰、有效硼、有效钼等指标作为评价贺州市植烟区肥力的指标。土壤理化性质指标参照国家标准和农业行业标准测定方法测定。
1.3 数据处理与分析
采用Excel 2019和SPSS 21.0统计软件对试验数据进行处理和统计分析,K326植烟土壤养分丰缺状况参照现有各地区相关植烟土壤肥力评价和适宜性研究结果[5,18-28]及中国植烟土壤养分丰缺评价标准[29],确定植烟土壤肥力指标适宜范围,建立贺州市K326植烟区土壤养分丰缺评价标准体系(表1),并采用统计学方法对贺州市各县植烟区土壤肥力进行评价与适宜性分析。
2 结果与分析
2.1 贺州K326烟区植烟土壤化学肥力分析
参照表1植烟土壤养分含量丰缺评价标准参考值,开展贺州烟区植烟土壤肥力状况评价。
2.1.1 土壤pH。
由表1可知,土壤 pH 在 5.5~<7.0 比较适宜烟草栽培,pH<4.5或>7.5的情况下均不利于烟草的生长。由表2可知,富川县、钟山县、昭平县的pH分别在5.09~8.52、5.06~8.38、5.97~7.32,平均值分別为7.84、6.48、6.51。富川县土壤pH 较高,86.43%处于极高水平(>7.5);钟山县50.00%的土壤pH比较适中;昭平县土壤pH处于适中和偏高水平。富川县植烟土壤的pH在适宜区范围的样本仅占8.57%,而在适宜区范围以上的样本占90.00%,说明该烟区植烟土壤pH过高,要注意碱性肥料的施用; 钟山县植烟土壤的pH在较低至较高范围的样本仅占75.00%,说明该烟区植烟土壤pH较合适。
2.1.2 土壤有机质。
由表1可知,植烟土壤的有机质含量为20~<30 g/kg比较适宜烟草生长。由表3可知,富川、钟山、昭平3县烟区土壤有机质含量平均值分别为33.17、35.55、26.70 g/kg。富川、钟山和昭平县植烟土壤有机质含量总体处于中高水平。富川县、钟山县和昭平县烟区土壤有机质含量在适宜及适宜区以上范围的样本分别占90.71%、97.73%、100%,说明该烟区的植烟土壤有机质含量非常高;仅有9.29%(富川县)、2.27%(钟山县)的位点有机质含量较低(<20 g/kg)。综上所述,贺州市植烟土壤有机质含量整体适宜烤烟的生长,仅个别点位存在极高或极低现象。
2.1.3 土壤氮、磷和钾。
植烟土壤的全氮含量为1.0~<2.0 g/kg最适宜烟草种植(表1)。由表4可知,富川县、钟山县和昭平县土壤全氮含量平均值分别为1.78、1.93和1.44 g/kg。全氮含量处于适宜水平的样点分别占56.43%(富川县)、50.00%(钟山县)、100%(昭平县);较高水平样点占比分别为25.00%(富川县)、40.91%(钟山县)。富川县烟区土壤全氮、碱解氮含量在适宜及适宜区以上范围的样本分别占92.86%、99.29%,钟山县烟区土壤全氮、碱解氮含量在适宜及适宜区以上范围的样本占97.73%、68.18%,昭平县烟区土壤全氮、碱解氮含量在适宜及适宜区以上范围的样本占100%、33.33%,说明贺州市烟区植烟土壤氮的化学肥力表征指标非常高。
植煙土壤有效磷含量15~<30 mg/kg为适宜(表1)。由表4可知,富川县、钟山县和昭平县植烟土壤有效磷含量平均值分别为59.16、44.31和19.20 mg/kg;变异系数分别为51.27%、79.60%和51.46%。该区域植烟土壤有效磷含量总体偏高,富川县70.71%的样点有效磷含量处于极高水平,仅有2.14%的样点处于适宜范围之下。富川县和钟山县土壤有效磷含量在适宜区及适宜区以上范围的样本分别占97.86%和90.91%,说明该烟区多数区域植烟土壤磷营养处于丰富水平,在磷肥施用上仅考虑维持土壤磷营养不亏缺即可;昭平县66.67%的样点土壤有效磷含量在适宜水平,33.33%的样点土壤有效磷极低,在磷肥施用上土壤磷营养含量高的位点考虑维持土壤磷营养不亏缺即可,磷营养含量低的位点适当增施磷肥。
植烟土壤速效钾含量适宜水平在150~<220 mg/kg(表1)。由表4可知,富川县、钟山县和昭平县土壤速效钾含量的平均值分别为241.97、153.21和188.77 mg/kg。富川县土壤速效钾在适宜区以上的样本占76.43%,位于极低和较低样本分别占3.57%、20.00%,而土壤缓效钾在适宜区以下的样本占93.57%;钟山县土壤速效钾在适宜区以上范围的样本占38.63%,土壤速效钾、 缓效钾在适宜区以下的样本占61.37%、75.00%;昭平县速效钾含量位于较低水平的样本为66.67%。富川县、钟山县和昭平县植烟土壤速效钾含量总体偏低,尤其钟山县和昭平县超过50%的样点土壤速效钾含量低于适宜水平。说明该烟区的部分植烟土壤钾营养供应不足,在施肥上应考虑提高钾肥比例,做到减氮稳磷增钾。
2.1.4 土壤中微量元素。
在中量元素方面,植烟土壤交换性钙含量400~<800 mg/kg为适宜(表1)。由表5可知,富川县、钟山县和昭平县土壤交换性钙含量平均值分别2 485、3 910和1 807 mg/kg。富川县、钟山县和昭平县植烟土壤交换性钙含量在适宜区及以上范围的样本分别占100%、97.73%、100%,3县交换性钙含量处于极高水平的位点分别为96.43%(富川县)、56.82%(钟山县)和66.67%(昭平县),说明该烟区土壤钙营养供应充足且偏多。
土壤交换性镁含量为 50~<100 mg/kg 最适宜烟草种植(表1),由表5可知,富川县、钟山县和昭平县土壤交换性镁平均值分别为97.94、199.43和255.06 mg/kg。富川县35.71%的位点植烟土壤交换性镁的含量处于适宜水平,在适宜水平以上范围的样本占82.14%,也有17.86%的土壤样本交换性镁含量低于适宜值。钟山县植烟土壤交换性镁含量在适宜区及以上范围的样本占100%,总体处于较高和极高水平。昭平县土壤交换性镁的含量处于极高水平。综合分析表明贺州市烟区钙、镁含量普遍偏高,说明该烟区植烟土壤钙、镁营养供应充足,仅有部分区域的植烟土壤镁供应不足,部分区域(富川县)需要适量补充镁肥。
土壤有效硫含量为13~<25 mg/kg最适宜烟草的生长发育(表1)。由表5可知,富川县、钟山县和昭平县植烟土壤有效硫含量在适宜区及以上范围的样本分别占72.14%、100%和100%,说明该烟区的多数区域植烟土壤的硫营养供应较充足,这与多年施用硫酸钾有关。
在微量元素方面,土壤有效铜、有效锌、有效铁和有效锰含量分别为0.5~<1.0、1.0~<2.0、4.5~<10.0和5.0~<15.0 mg/kg时有利于植烟作物的生长发育(表1)。由表5可知,富川县土壤有效铜、有效锌、有效铁、有效锰含量在适宜及以上范围的样本占86.42%以上,钟山县土壤有效硫、铜、锌、铁、锰含量在适宜及以上范围的样本占95.45%以上,而昭平县土壤有效铜、锌、铁、锰、硫含量在适宜及以上范围的样本占100%,说明该烟区植烟土壤的上述4种营养元素供应充足,在施肥措施上可以不考虑。
适宜植烟作物生长的有效硼、有效钼含量分别为0.5~<1.0和0.15~<0.20 mg/kg(表1)。由表5可知,富川土壤有效硼、钼含量在适宜以下范围的样本占88.57%、95.03%,含量处于极低水平的分别占50.00%和89.13%;钟山县土壤有效硼、钼含量在适宜以下范围的样本占70.45%、93.67%,含量处于极低水平的分别占34.09%和83.54%;而昭平县土壤有效硼、钼含量在适宜以下的样本占100%。土壤有效钼含量过低会影响烤烟氨基酸的合成,造成植物吸收氮素困难,植物表现出缺氮现象,贺州市烟区植烟土壤的硼、钼营养元素普遍缺乏,在施肥措施上要考虑补充。
2.1.5 土壤有效钾钙镁的平衡性分析。
对贺州市植烟土壤有效钾钙镁的平衡性进行统计分析,结果见表6。土壤有效性钾镁比(K/Mg)和钙镁比(Ca/Mg)可作为土壤有效态镁的诊断指标,一般认为,K/Mg的适 宜 值 为0.67~1.40、Ca/Mg为5~10;当K/Mg>1.40、Ca/Mg>20时,易出现缺镁现象[30]。从表6可以看出,钟山县植烟区土壤的钾镁比在0.67~1.40的样本数占总样本数为59.09%,而富川县烟区土壤钾镁比大于1.40的样本数占总样本数为82.14%,昭平县烟区的土壤钾镁比33.33%位点在适宜范围,66.67%的位点小于0.67。对于土壤钙镁比,钟山县烟区的土壤钙镁比在5~10适宜范围的占比为59.09%, 而富川县烟区土壤钙镁比大于20的样本数占总样本数为72.85%,昭平县烟区66.67%位点土壤钙镁比小于5。说明富川县植烟土壤大部分位点和钟山县植烟区土壤部分位点易出现缼镁现象,应注意钾钙镁的平衡施肥。
2.2 贺州植烟区烤烟施肥建议
根据贺州市烟区植烟土壤养分适宜性分析,结合烤烟生产季节降雨量及分布和烤烟生产(以K326为主)田间实际表现,提出如下施肥建议。
贺州市烟区大多数植烟土壤pH适宜至偏碱,施肥中注意适量增加酸性肥料的使用或施用土壤调理剂进行改良。贺州市烟区绝大多数植烟土壤有机质和全氮、有效磷含量在适宜至极高区间(表3和表4),说明土壤有机质含量较高,供氮、磷潜力较高,加上两地交换性钙含量极高,易导致钙镁拮抗。考虑到K326品种在高氮水平下,中上部烟叶烘烤困难(易杂色),根据2021年K326大田生产和田间试验实际表现,两地烤烟生长后期普遍出现严重缺镁现象。建议总体施氮量以150 kg/hm2左右纯氮为宜,施磷量不超过150 kg/hm2 P2O5为宜。结合该区在烤烟生长中后期降雨量较大,氮素流失较多,建议适当减少基肥速效氮用量,增加氮肥追肥用量。而磷肥不宜施用过磷酸钙,应以其他形式的水溶性磷肥在基肥中进行配方即可。贺州市大多数植烟土壤速效钾和缓效钾含量在低至高区间(表4),总体偏低,说明土壤供钾潜力一般,加上烤烟含钾量是高质量烟叶的重要指标,根据2021年K326大田生产和田间试验实际表现,未见明显缺钾现象,说明目前施钾量适宜。因此,建议总体施钾量以375 kg/hm2左右K2O为宜。考虑该区在烤烟生长中后期降雨量较大,钾素易流失,建议采用“前钾后移”施钾技术,即在总施钾水平不变的情况下,适当减少基肥钾用量,增加追肥钾用量。
中微量元素方面,贺州市绝大多数植烟土壤交换性钙、有效硫、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌含量在适宜至极高区间(表5),根据2021年K326大田生产和田间试验实际表现,未见上述元素明显缺乏现象,其中中量元素硫在施用硫酸钾的施肥措施中已作为相伴元素补充。因此,上述元素不需要在施肥措施中特别补充。贺州市大多数植烟土壤交换性镁在高至极高区间(表5),从2021年K326大田生产和田间试验实际表现看,富川和钟山两地烤烟生长后期普遍出现严重缺镁现象,可能主要由于钙镁离子拮抗所致。富川县植烟土壤钾镁比和钙镁比大于适宜范围值的比例较高;钟山县和昭平县一部分植烟土壤钾镁比小于适宜范围比例偏低,而钟山县部分土壤钙镁比大于适宜范围,昭平县土壤钙镁比小于适宜范围(表6)。研究表明[30],当K/Mg>1.40、Ca/Mg>20时,易出现缺镁现象。因此,需要在烤烟生产中注意钾钙镁平衡施肥问题,根据钾钙元素的供应量协调补充供应适量的镁元素。
贺州市绝大多数植烟土壤有效硼和有效钼含量较低,尤其50%以上样本位点有效硼含量极低,83.54%以上样本有效钼含量极低(表5)。缺硼可导致烤烟生长点畸形坏死,缺钼易导致烟叶油分变差,烘烤时杂色烟增加,因此,需要进行补充。钼元素可以通过叶面肥的形式补充,与农药一起喷施使用是较经济高效的一种方式。
3 讨论
贺州市K326烟区富川县植烟土壤pH大部分位点偏高,处于偏碱水平,少部分土壤pH较低处于偏酸水平,需要注意通过施肥措施来调整或者施用土壤调理剂进行改良,而钟山县和昭平县植烟土壤pH较适宜。大部分植烟土壤有机质、氮肥指标非常高,磷营养处于丰富水平,部分植烟土壤钾营养供应不足,在施肥措施上可适当减少氮肥和提高钾肥比例,并维持土壤磷营养不亏缺,做到减氮稳磷增钾。
贺州市植烟土壤钙营养供应过多,镁营养供应充足,部分区域的植烟土壤镁供应不足,硫营养供应较合适,这与该烟区多年施用硫酸钾有关。但从2021年贺州市K326烟区大田生产和田间试验实际情况来看,富川县烟区大部分和钟山县部分烟区烤烟生长后期普遍出现严重缼镁症状,这与烤烟钙镁拮抗吸收有关。研究认为K/Mg的适宜值为0.67~1.40、Ca/Mg为5~10,由植烟土壤钾钙镁平衡性分析可知,富川县植烟土壤钾镁比和钙镁比大于适宜范围值的比例较高;钟山县和昭平县一部分植烟土壤钾镁比小于适宜范围比例偏低,而钟山县部分土壤钙镁比大于适宜范围,昭平县土壤钙镁比小于适宜范围。韦建玉等[30]研究表明,当K/Mg>1.40、Ca/Mg>20时,易出现缺镁现象。另外,研究表明施用钙镁对烤烟钾吸收也有重要影响[31]。因此,在烤烟生产上需要特别注意钾镁钙的施肥平衡性,在施肥措施上应根据各区域土壤的钾钙镁元素含量进行钾钙镁的平衡施肥,协调钾镁钙营养的协调供给。贺州市烟区植烟土壤的有效铜、锌、铁、锰4种营养元素供应充足,在施肥措施上可以不考虑,只需在个别含量低的点位补充即可。贺州市植烟土壤的硼、钼营养元素普遍缺乏,在施肥措施上要特别注意考虑补充。
4 结论
以广西贺州市K326烟区为对象,对植烟土壤养分肥力状况进行普查和评价,根据当前植烟土壤肥力评价和适宜性研究结果及中国植烟土壤养分丰缺评价标准,结合烟草品种K326的养分需求规律,建立植烟土壤养分含量丰缺评价标准参考值,并对植烟区土壤养分状况进行评价和适宜性进行分析。
(1)贺州烟区植烟土壤养分肥力整体较好,有机质及氮、磷元素含量大部分處于适宜及适宜区以上范围,有机质、氮营养供应充足,总体处于偏上水平;磷营养处于丰富水平,总体处于中等偏上水平,钾营养处于中等水平,部分区域钾营养供应不足;而pH总体处于中等偏碱水平,富川县烟区土壤绝大部分偏碱,个别位点偏低处于偏酸水平,钟山县50%处于适宜范围,部分区域处于较酸和偏碱水平。
(2)植烟土壤钙营养供应过多,部分区域的植烟土壤镁供应不足,而硫营养供应较合适。钾钙镁供应平衡性差,钾镁比和钙镁比大于适宜范围的样本占比大,容易导致缺镁。
(3)植烟土壤的有效铜、锌、铁、锰4种营养元素供应充足,硼、钼营养元素普遍缺乏。
(4)贺州烟区烤烟生产的施肥管理建议:施肥措施上建议减氮稳磷增钾,注意少施有机肥,提高钾肥比例,注意减少碱性肥料而增加酸性肥料的使用;维持磷、硫营养的施肥量,注意钾钙镁平衡施肥和协调供应,增施硼、钼肥料,增加硼、钼营养元素的供给。
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