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Abbreviation (ISO4): Chin Agric Sci Bull      Editor in chief: Yulong YIN

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Research article

Abundance Evaluation of Nutrient Content in Tobacco Soil of Longlin

  • Li Zilin , 1 ,
  • Zhao Leifeng 2 ,
  • Lu Yachun 3 ,
  • Zhou Wenliang 3 ,
  • Luo Gang 3 ,
  • Liao Xiaolin 2 ,
  • Nian Fuzhao 2 ,
  • Fan Dongsheng , 3
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  • (1) Dehong Prefecture Agricultural Technology Extension Center, Dehong Yunnan 678400
  • (2) College of Tobacco, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201
  • (3) Baise City Company, Tobacco Company of Guangxi Zhuang Autonomous Region, Baise Guangxi 533000

Received date: 2019-01-15

  Request revised date: 2019-05-13

  Online published: 2020-03-19

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(2016-02)

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Abstract

The paper aims to evaluate the status of soil nutrient abundance in tobacco planting areas in Longlin, and provide reference for tobacco planting and rational fertilization. The Longlin tobacco-growing area was used as the evaluation unit, and the mathematical statistics were adopted to study the nutrient content and nutrient abundance status of the tobacco soil. The results showed that the soil pH value and total nitrogen were relatively good in the tobacco-growing area of Longlin, soil organic matter, available sulfur, available potassium, available phosphorus, exchangeable magnesium were less appropriate, soil active chlorine, available boron, exchangeable calcium had high suitability. The soil nutrient content in the tobacco-growing area was evaluated for abundance and deficiency, and the results indicated that in the process of tobacco planting, scientific fertilization should be carried out, to control nitrogen, phosphorus, chlorine and calcium, increase potassium, sulfur, magnesium and boron, and reduce the large-scale application of alkaline fertilizers, with more application of organic fertilizers, to achieve the goal of organic, high quality, ecological, characteristic and safe production of tobacco leaves.

Cite this article

Li Zilin , Zhao Leifeng , Lu Yachun , Zhou Wenliang , Luo Gang , Liao Xiaolin , Nian Fuzhao , Fan Dongsheng . Abundance Evaluation of Nutrient Content in Tobacco Soil of Longlin[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020 , 36(10) : 25 -32 . DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb19010073

0 引言

烟草是以收获叶片为主的经济作物,烟叶质量的好坏直接决定烟叶的经济价值。土壤是作物生长的基础,优良的土壤环境是生产优质烟叶和实现烟草科学栽培的必要条件[1]。随着烟草种植年限的增加,植烟土壤问题也日渐凸显[2,3],如何保育植烟土壤,提高植烟土壤肥力,同时降低或消除植烟土壤恶化问题,是烟草生产可持续发展的限制因素。陈海生等[4]运用隶属函数、主成分分析法以及地理信息系统软件评价河南省烤烟种植区土壤综合肥力,将河南植烟土壤适宜区划分为信阳市全部和南阳市的西部土壤肥力为最适宜区;驻马店、许昌、平顶山等土壤肥力为适宜区;河南省北部和东部的一些烟草种植区土壤肥力为次适宜区。李强等[5]利用统计学方法以及模糊数学方法对曲靖植烟土壤进行综合分析评价,结果认为曲靖植烟土壤pH值、有机质、有效硫和水溶性氯含量适宜,碱解氮含量偏高,速效钾、有效钙、有效镁、有效锌含量丰富,速效磷含量中等;植烟土壤肥力适宜性较差。庞夙等[6]采用主成分分析和聚类分析相结合的方法,对四川省植烟土壤肥力进行了评价,认为土样综合肥力指标适宜性不高,聚类分析将其分为高(10.78%)、中(55.88%)、低(33.34%)3个等级。目前中国科学院南京土壤研究所对土壤肥力研究方面居于全国前列,研究比较新颖。而肥力评价以云南、河南、湖南、四川等地区研究较多,且研究方法、技术手段较成熟、新颖,对广西植烟土壤肥力评价研究较少。本研究采用统计学方法对隆林植烟土壤进行养分含量丰缺评价,以填充广西肥力评价研究较少的空缺,明确植烟土壤养分含量丰缺状况,建立隆林植烟土壤肥力适宜性等级标准,旨在制定配套的、合理的、科学的施肥措施,为隆林烟区烟草生产提供良好的土壤环境,以实现烟叶绿色、优质、特色、生态、安全的目标。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

隆林县[7]位于广西壮族自治区西北部,海拔400~1950 m,平均气温为19.2℃,年均降雨量1144 mm左右,属于典型的喀斯特地貌,是广西主要的植烟大县。

1.2 样品采集

2017年10月由云南农业大学烟草学院的驻点学生及隆林县烟草公司的技术人员,综合海拔、地形、土壤类型、土壤质地、耕作制度及以往烟叶长势状况等因素,依据植烟面积采集土壤样品数量,在烟叶釆烤结束之后,按照五点取样方法采集耕层土壤,在岩茶、克长、隆或、介廷、德峨、蛇场6个种烟乡镇采集134个混合土样(表1),用四分法取每个土壤为1 kg,经风干、研磨、清理杂质和过筛、装袋、编号、记录,带回实验室测定、分析。
表1 土壤样品采集点与土样数
地点 岩茶 克长 隆或 介廷 德峨 蛇场 总数
取样数 42 16 20 6 25 25 134

1.3 测定指标及方法

参考大量相关植烟土壤肥力评价文献[8,9]及专家建议,同时结合最影响烟叶质量的肥力因素,据独立性、系统性、空间变异性等原则[10],选取土壤pH值、全氮、有机质、有效磷、有效钾、有效硫、活性氯、有效硼、交换性钙、交换性镁共10个指标作为评价隆林植烟区土壤肥力的指标。pH值测定采用电极法;全氮含量测定采用开氏定氮法;有效磷含量测定采用碳酸氢钠浸提,钼锑抗比色法;有效钾含量测定采用醋酸铵浸提,火焰光度法;有机质含量测定采用重铬酸钾滴定法;活性氯含量测定采用硝酸银滴定法;有效硼、硫含量测定采用比色法;交换性钙、镁含量测定采用原子吸收分光光度法[11]。植烟土壤养分丰缺状况参照中国植烟土壤养分丰缺评价标准[12,13]和各地区相关植烟土壤肥力评价研究结果[14,15,16],得出各植烟乡镇肥力指标的平均值、标准差、变异系数以及肥力指标适宜性,根据隆林植烟土壤养分丰缺评价体系(表2),对各植烟乡镇土壤肥力指标进行养分适宜性评价。

2 结果与分析

2.1 土壤pH值含量丰缺现状

表3可以看出,隆林植烟土壤pH值平均值为6.36,变异系数为11.43%,变幅为4.69~8.81,适宜比例较高为77.61%。各植烟乡镇pH值都在最适宜的范围,其中均值最大的为蛇场(6.56),变异系数为10.68%,土壤pH值适宜比例为72.00%;克长均值最小(6.02),标准差0.72,变异系数12.03%,变幅为4.72~7.56,适宜比例为81.25%,均值从高到低依次为蛇场、隆或、岩茶、介廷、德峨、克长。土壤pH值适宜比例均较高,隆或最高为90.00%,介廷最低为66.67%,不适宜的部分基本偏高。隆林植烟土壤pH值适宜性较好,各植烟乡镇土壤pH值都适宜烟草种植,在生产中注重减施碱性肥料,多施有机肥,保育土壤肥力。隆林植烟土壤pH值各植烟乡镇之间差异不显著。

2.2 土壤全氮含量丰缺现状

隆林植烟土壤全氮平均值为2.07 g/kg,标准差为0.60,变异系数为28.86%,变幅为0.86~3.78 g/kg,土壤全氮适宜比例为52.24%,适宜比例不高。从表4可以得出,隆或平均值最高为2.74 g/kg,变异程度为12.33%,土壤全氮适宜比例5.00%,95.00%土壤全氮偏高;蛇场均值最低为1.59 g/kg,变异系数不大(23.14%),肥力适宜比例较高(88.00%);克长均值为2.25 g/kg,离散程度不大(20.60%),变幅为1.19~3.00 g/kg,适宜性较低为37.50%,62.50%植烟土壤全氮偏高;岩茶均值为2.11 g/kg,标准差为0.60,变异系数为28.46%,变化范围为0.93~3.34 g/kg,适宜比例为40.48%,偏高的占54.76%;介廷均值为2.18 g/kg,变异程度较大(40.22%),土壤全氮适宜比例为66.67%,33.33%偏高;德峨平均值为1.82 g/kg,变异系数不大(20.46%),土壤肥力适宜性较高(80.00%)。隆林植烟土壤全氮含量适宜,部分含量偏高,在生产上注重控施氮肥,多施有机肥,提高及保育植烟土壤肥力。
表2 隆林土壤养分丰缺指标体系
适宜性 pH 有机质/<break/>(g/kg) 活性氯/<break/>(mg/kg) 全氮/<break/>(g/kg) 有效磷/<break/>(mg/kg) 有效钾/<break/>(mg/kg) 有效硫/<break/>(mg/kg) 有效硼/<break/>(mg/kg) 交换性钙/<break/>(mg/kg) 交换性镁/<break/>(mg/kg)
偏低 (0,5) (0,20) (0,10) (0,1) (0,10) (0,100) (0,15) (0,1.5) (0,800) (0,100)
适宜 [5,7] [20,35] [10,30] [1,2] [10,40] [100,300] [15,30] [1.5,3.0] [800,1200] [100,200]
偏高 (7,+∞) (35,+∞) (30,+∞) (2,+∞) (40,+∞) (300,+∞) (30,+∞) (3.0,+∞) (1200,+∞) (200,+∞)
表3 隆林植烟土壤pH值丰缺状况表
地点 样品数 均值 变异系数/% 变幅 适宜比例/%
偏低 适宜 偏高
岩茶 42 6.34±0.87a 13.75 4.78~7.96 7.14 71.43 21.43
克长 16 6.02±0.72a 12.03 4.72~7.56 6.25 81.25 12.50
隆或 20 6.46±0.46a 7.14 5.59~7.29 0.00 90.00 10.00
介廷 6 6.34±0.80a 12.56 5.49~7.4 0.00 66.67 33.33
德峨 25 6.30±0.61a 9.66 4.81~7.7 4.00 84.00 12.00
蛇场 25 6.56±0.70a 10.68 4.69~8.81 4.00 72.00 24.00
隆林 134 6.36±0.73 11.43 4.69~8.81 4.48 77.61 17.91
隆或与岩茶、克长、介廷、德峨、蛇场土壤全氮差异显著,岩茶、克长与蛇场全氮差异显著,岩茶、克长、介廷、德峨之间差异不显著,德峨、蛇场之间全氮差异不显著。

2.3 土壤有机质含量丰缺现状

表5可得,隆林植烟土壤有机质平均含量为30.1 g/kg,标准差为9.91,变异程度较大为32.88%,变幅0~69.08 g/kg,适宜比例为35.82%,33.58%偏低,30.60%偏高。隆林植烟土壤有机质含量缺乏,烟草种植中需重施有机肥以提高植烟土壤肥力。其中,岩茶均值为31.86 g/kg,变异系数较大(34.73%),适宜比例不高(47.62%),28.57%偏高;克长均值为33.03g/kg,变异系数较大(33.31%),偏低为18.75%,适宜比例最小(18.75%),62.50%偏高;隆或均值最大为38.72 g/kg,标准差最小为5.55,变异系数为14.33%,适宜比例低(30.00%),偏高的占比为70.00%;介廷均值为27.12 g/kg,标准差最大为11.11,变异系数较大(40.96%),偏低为66.67%,适宜比例为0.00%,33.33%偏高;德峨均值为25.55 g/kg,变异系数为25.08%,变幅较大(17.8~46.45 g/kg),56.00%偏低,适宜比例为32.00%;蛇场均值最小为23.91 g/kg,变异系数为23.72%,变幅最小(12.89~34.8 g/kg),偏低为56.00%,适宜比例为44.00%。各植烟乡镇需重施有机肥以提高土壤肥力。
表4 隆林植烟土壤全氮丰缺状况表
地点 样品数 均值/(g/kg) 变异系数/% 变幅/(g/kg) 适宜性/%
偏低 适宜 偏高
岩茶 42 2.11±0.60bc 28.46 0.93~3.34 4.76 40.48 54.76
克长 16 2.25±0.46b 20.60 1.19~3.00 0.00 37.50 62.50
隆或 20 2.74±0.34a 12.33 1.96~3.34 0.00 5.00 95.00
介廷 6 2.18±0.88bc 40.22 1.48~3.78 0.00 66.67 33.33
德峨 25 1.82±0.37cd 20.46 1.19~2.97 0.00 80.00 20.00
蛇场 25 1.59±0.37d 23.14 0.86~2.52 4.00 88.00 8.00
隆林 134 2.07±0.60 28.86 0.86~3.78 2.24 52.24 45.52
表5 隆林植烟土壤有机质丰缺状况表
地点 样品数 均值/(g/kg) 变异系数/% 变幅/(g/kg) 适宜比例/%
偏低 适宜 偏高
岩茶 42 31.86±11.06bc 34.73 12.79~69.08 23.81 47.62 28.57
克长 16 33.03±11.00ab 33.31 0~45.44 18.75 18.75 62.50
隆或 20 38.72±5.55a 14.33 26.49~46.73 0.00 30.00 70.00
介廷 6 27.12±11.11bcd 40.96 17.69~46.09 66.67 0.00 33.33
德峨 25 25.55±6.41cd 25.08 17.8~46.45 56.00 32.00 12.00
蛇场 25 23.91±5.67d 23.72 12.89~34.8 56.00 44.00 0.00
隆林 134 30.15±9.91 32.88 0~69.08 33.58 35.82 30.60
克长、隆或与德峨、蛇场土壤有机质差异显著,岩茶与蛇场土壤有机质差异显著,克长、隆或有机质差异不显著,岩茶、克长、介廷之间有机质差异不显著,岩茶、介廷、德峨之间有机质差异不显著,介廷、德峨、蛇场之间有机质差异不显著。

2.4 土壤有效磷含量丰缺现状

隆林植烟土壤有效磷平均含量为193.81 mg/kg,标准差较大为119.69,变异系数较大为61.75%,变幅42~870 mg/kg,肥力适宜比例为65.67%,34.33%偏高,适宜性中等偏上,生产上注重控施磷肥,保育植烟土壤。由表6可知,岩茶有效磷均值为60.90 mg/kg,变异系数极大(121.48%),42.86%植烟有效磷土壤适宜,47.62%偏高;克长均值为44.38 mg/kg,变异系数较大(61.85%),43.75%植烟土壤有效磷适宜,56.25%偏高;隆或有效磷均值为58.35 mg/kg,变异系数较大(78.44%),40.00%土壤有效磷适宜,60.00%烟田有效磷偏高;介廷均值为28.50 mg/kg,变异系数极大(95.00%),83.33%植烟土壤适宜;德峨有效磷均值为16.84 mg/kg,变异系数大(45.38%),适宜比例为92.00%;蛇场均值为23.14 mg/kg,变异系数较大(59.74%),适宜比例为80.00%。有效磷含量以及适宜比例因植烟地点不同及养分管理措施差异不同。所以岩茶、克长、隆或需增施磷肥,介廷、德峨、蛇场控施磷肥以提高土壤养分含量。
岩茶与德峨、蛇场有效磷差异显著,隆或、德峨有效磷差异显著,岩茶、克长、隆或、介廷之间有效磷差异不显著,克长、隆或、介廷、蛇场之间有效磷差异不显著,克长、介廷、德峨、蛇场之间有效磷差异不显著。

2.5 土壤速效钾含量丰缺现状

隆林速效钾平均值为193.81 mg/kg,标准差较大为119.69,变异系数较大为61.75%,变幅为42~870 mg/kg,适宜比例为65.67%,15.67%适宜性偏高。速效钾在中等肥力水平偏上,烟草种植时,适当增施钾肥,以满足烟草生长发育所需。由表7得,岩茶速效钾均值为211.00 mg/kg,变异系数较大(75.88%),速效钾64.29%土壤适宜,19.05%烟田钾含量偏高;克长均值为198.13 mg/kg,变异系数大(64.36%),56.25%植烟土壤钾含量适宜;隆或速效钾均值为166.50 mg/kg,变异系数大(53.19%),适宜比例为65.00%;介廷均值为150.33 mg/kg,变异系数大(54.60%),肥力适宜比例为50.00%,50.00%偏低;德峨速效钾均值为154.08 mg/kg,变异系数小(29.32%),适宜比例较高为84.00%;蛇场速效钾均值为234.20 mg/kg,变异系数大(44.40%),其中60.00%植烟土壤钾适宜,32.00%植烟土壤偏高。各植烟乡镇钾含量均值差异较大,适宜性较好,克长、介廷增施钾肥,其他乡镇控施钾肥,以保育植烟土壤肥力。
岩茶、克长、隆或、介廷、德峨、蛇场6个地点之间植烟土壤速效钾差异不显著。
表6 隆林植烟土壤有效磷丰缺状况表
地点 样品数 均值/(mg/kg) 变异系数/% 变幅/(mg/kg) 适宜比例/%
偏低 适宜 偏高
岩茶 42 60.90±73.98a 121.48 4~268 9.52 42.86 47.62
克长 16 44.38±27.44abc 61.85 12~110 0.00 43.75 56.25
隆或 20 58.35±45.77ab 78.44 21~214 0.00 40.00 60.00
介廷 6 28.50±27.08abc 95.00 12~82 0.00 83.33 16.67
德峨 25 16.84±7.64c 45.38 9~49 4.00 92.00 4.00
蛇场 25 23.14±13.82bc 59.74 5~67 8.00 80.00 12.00
隆林 134 41.83±49.92 119.34 4~268 5.22 60.45 34.33
表7 隆林植烟土壤速效钾丰缺状况表
地点 样品数 均值/(mg/kg) 变异系数/% 变幅/(mg/kg) 适宜比例/%
偏低 适宜 偏高
岩茶 42 211.00±160.10a 75.88 42-870 16.67 64.29 19.05
克长 16 198.13±127.52a 64.36 65-468 25.00 56.25 18.75
隆或 20 166.50±88.57a 53.19 64-346 25.00 65.00 10.00
介廷 6 150.33±82.09a 54.60 82-292 50.00 50.00 0.00
德峨 25 154.08±45.18a 29.32 78-232 16.00 84.00 0.00
蛇场 25 234.20±103.99a 44.40 69-508 8.00 60.00 32.00
隆林 134 193.81±119.69 61.75 42-870 18.66 65.67 15.67

2.6 土壤有效硫含量丰缺状况

隆林植烟土壤有效硫平均含量为34.6 mg/kg,变异系数为88.55%,肥力适宜性比例为43.28%,48.51%植烟土壤肥力适宜性较高。隆林植烟土壤肥力适宜性较低,有效硫含量缺乏,在烟草种植时,应多施含硫的肥料,增加土壤中有效硫含量。由表8可知,岩茶平均含量为42.05 mg/kg,变异系数极大(107.44%),肥力适宜性为33.33%,有66.67%植烟土壤硫偏高;克长平均含量为35.80 mg/kg,变异系数大(69.72%),适宜性比例为56.25%;隆或均含量为24.70 mg/kg,变异系数大(67.39%),35.00%土壤硫偏低,35.00%适宜,30.00%偏高;介廷均含量为27.50 mg/kg,变异系数小(32.75%),适宜比例为50.00%;德峨有效硫平均含量为33.44 mg/kg,变异系数较大(77.91%),适宜比例为52.00%,44.00%植烟土壤硫含量偏高;蛇场有效硫平均含量为32.16 mg/kg,变异系数大(43.88%),50.00%植烟土壤硫适宜,35.00%偏高。岩茶、隆或2个植烟乡镇适宜性较低,大部分植烟土壤硫含量偏高,其他乡镇适宜性中等以上,岩茶、隆或在烟草种植时,应多施含硫的肥料,其余乡镇适当增施硫素。
岩茶、克长、隆或、介廷、德峨、蛇场植烟土壤有效硫差异不显著。

2.7 土壤有活性氯含量丰缺状况

隆林植烟土壤活性氯平均含量为20.36 mg/kg,变异系数极大为143.08%,适宜比例为83.58%。土壤活性氯适宜性较高,生产中控施含氯肥料的施用,以保持在适宜的范围。其中,岩茶活性氯平均含量为19.76 mg/kg,变异系数大(46.21%),适宜比例较高为85.71%;克长平均量为17.00 mg/kg,变异系数小(26.13%),植烟土壤均适宜烟草种植;隆或活性氯平均量为12.60 mg/kg,变异系数大(34.39%),适宜比例较大为85.00%;介廷平均含量最低为12.00 mg/kg,变异系数较小(18.26%),土壤均适宜烟草种植;德峨活性氯平均含量为15.40 mg/kg,变异系数大(54.94%),适宜比例为64.00%;蛇场活性氯平均含量最高(36.68 mg/kg),变异系数最大(174.16%),85.00%植烟土壤适宜烟草种植。植烟乡镇适宜性较高,原因可能是各乡镇在烟草种植中控施氯肥大大量使用,以保证烟草生长发育,生产中控施含氯肥料。
隆或、介廷、德峨与蛇场植烟土壤活性氯差异显著,岩茶、克长、蛇场3个乡镇之间土壤活性氯差异不显著,岩茶、克长、隆或、介廷、德峨5个植烟乡镇之间活性氯差异不显著。

2.8 土壤有效硼含量丰缺状况

隆林植烟土壤有效硼平均含量为0.18 mg/kg(表10),变异系数为64.43%,63.43%偏低,适宜比例较低为36.57%,土壤有效硼含量缺乏,生产中增施硼肥,增加植烟土壤有效硼含量。岩茶有效硼平均含量为0.12 mg/kg,变异系数极大(107.98%),83.33%植烟土壤硼含量偏低,适宜比例极低为16.67%;克长平均含量为0.17 mg/kg,变异系数较大(72.55%),75.00%土壤偏低,适宜比例较低为25.00%;隆或平均含量为0.26 mg/kg,变异系数大(37.08%),65.00%土壤适宜烟草种植;介廷平均含量为0.24 mg/kg,变异系数大(39.09%),适宜比例高为66.67%;德峨均含量为0.23 mg/kg,变异系数大(34.11%),适宜比例高为72.00%;蛇场有效硼平均含量为0.15 mg/kg,变异系数大(36.88%),有85.00%植烟土壤硼偏低,适宜比例极低为15.00%。各乡镇土壤硼适宜比例差异较大,最可能的原因是施肥管理措施相差较大。岩茶、蛇场、克长植烟土壤有效硼偏低,增施硼肥,以满足烟草生长。其余乡镇适宜性较好,应控施硼含量。
表8 隆林植烟土壤有效硫丰缺状况表
地点 样品数 均值/(mg/kg) 变异系数/% 变幅/(mg/kg) 适宜性/%
偏低 适宜 偏高
岩茶 42 42.05±45.17a 107.44 15~315 0.00 33.33 66.67
克长 16 35.80±24.96a 69.72 18~120 6.25 56.25 37.50
隆或 20 24.70±16.65a 67.39 9~61 35.00 35.00 30.00
介廷 6 27.50±9.01a 32.75 18~36 0.00 50.00 50.00
德峨 25 33.44±26.05a 77.91 14~152 4.00 52.00 44.00
蛇场 25 32.16±14.11a 43.88 12~67 15.00 50.00 35.00
隆林 134 34.6±30.64 88.55 9~315 8.21 43.28 48.51
表9 隆林植烟土壤活性氯丰缺状况表
地点 样品数 均值/(mg/kg) 变异系数/% 变幅/(mg/kg) 适宜比例/%
偏低 适宜 偏高
岩茶 42 19.76±9.13ab 46.21 7~48 4.76 85.71 9.52
克长 16 17.00±4.44ab 26.13 14~30 0.00 100.00 0.00
隆或 20 12.60±4.33b 34.39 7~27 15.00 85.00 0.00
介廷 6 12.00±2.19b 18.26 10~14 0.00 100.00 0.00
德峨 25 15.40±8.46ab 54.94 7~34 24.00 64.00 12.00
蛇场 25 36.68±63.88a 174.16 7~321 5.00 85.00 5.00
隆林 134 20.36±29.13 143.08 7~321 8.96 83.58 7.46
隆或与岩茶、克长、蛇场土壤有效硼差异显著,介廷、德峨与岩茶、蛇场有效硼差异显著,隆或、介廷、德峨3个植烟乡镇之间有效硼差异不显著,克长、介廷、德峨3个植烟乡镇之间有效硼差异不显著,岩茶、蛇场、克长3个植烟乡镇之间有效硼差异不显著。

2.9 土壤交换性钙含量丰缺状况

隆林植烟土壤交换性钙平均含量为2510.61 mg/kg,含量较高,变异系数为58.43%,适宜比例为86.57%。烟草种植中少施钙肥,保育植烟土壤肥力。由表11可知,岩茶交换性钙平均含量为2826.99 mg/kg,变异系数较大(71.32%),仅有4.76%土壤适宜烟草种植,80.95%植烟土壤钙含量偏高;克长钙平均含量为2214.46 mg/kg,变异系数大(49.76%),适宜比例极低为6.25%,87.50%土壤钙偏高;隆或平均含量最高为3370.00 mg/kg,变异系数小(25.99%),植烟土壤钙含量均偏高;介廷交换性钙平均含量为2329.30 mg/kg,变异系数较大(63.98%),适宜比例极低为16.67%,有83.33%土壤钙含量偏高;德峨钙平均含量最低为1869.21 mg/kg,变异系数最小(43.20%),仅有12.00%土壤适宜,84.00%偏高;蛇场交换性钙平均含量为2166.06 mg/kg,变异系数大(48.19%),适宜比例极低为10.00%,80.00%植烟土壤钙偏高。原因可能是长期不合理施用大量含钙肥料,导致植烟土壤中钙含量累积。各植烟乡镇的植烟土壤肥力适宜性较差,土壤交换性钙普遍偏高,应减少钙肥施用。
表10 隆林植烟土壤有效硼丰缺状况表
地点 样品数 均值/(mg/kg) 变异系数/% 变幅/(mg/kg) 适宜比例/%
偏低 适宜 偏高
岩茶 42 0.12±0.13c 107.98 0.01~0.81 83.33 16.67 0.00
克长 16 0.17±0.12bc 72.55 0.06~0.51 75.00 25.00 0.00
隆或 20 0.26±0.09a 37.08 0.14~0.52 35.00 65.00 0.00
介廷 6 0.24±0.09ab 39.09 0.12~0.34 33.33 66.67 0.00
德峨 25 0.23±0.08ab 34.11 0.08~0.35 28.00 72.00 0.00
蛇场 25 0.15±0.05c 36.88 0.04~0.29 85.00 15.00 0.00
隆林 134 0.18±0.11 64.43 0.01~0.81 63.43 36.57 0.00
表11 隆林植烟土壤交换性钙丰缺状况表
地点 样品数 均值/(mg/kg) 变异系数/% 变幅/(mg/kg) 适宜比例/%
偏低 适宜 偏高
岩茶 42 2826.99±2016.09ab 71.32 334.83~9103.60 14.29 4.76 80.95
克长 16 2214.46±1101.93b 49.76 411.81~4476.76 6.25 6.25 87.50
隆或 20 3370.00±875.86a 25.99 1968.44~4601.59 0.00 0.00 100.00
介廷 6 2329.30±1490.40ab 63.98 922.36~4832.49 0.00 16.67 83.33
德峨 25 1869.21±807.44b 43.20 465.99~4278.24 4.00 12.00 84.00
蛇场 25 2166.06±1043.89b 48.19 625.50~4802.23 5.00 10.00 80.00
隆林 134 2510.61±1466.86 58.43 334.84~9103.60 6.72 6.72 86.57
隆或与克长、德峨、蛇场交换性钙差异显著,岩茶、隆或、介廷3个植烟乡镇之间交换性钙差异不显著,岩茶、克长、介廷、德峨、蛇场5个植烟乡镇之间交换性钙差异不显著。

2.10 土壤交换性镁含量丰缺状况

隆林植烟土壤交换性镁平均含量为140.08 mg/kg,变异系数较大为47.13%,变幅为17.27~320.58 mg/kg,31.34%交换性镁适宜性较低,适宜比例为51.49%,17.16%偏高。隆林植烟土壤交换性镁含量不高,生产上适量增施镁肥,以提高植烟土壤肥力,保持土壤养分平衡。由表12可得,岩茶交换性镁平均含量为138.37 mg/kg,变异系数大(47.47%),适宜比例为50.00%,有33.33%土壤镁含量偏高;克长平均含量最低(88.76 mg/kg),变异系数最大(49.98%),56.25%土壤镁偏低,43.75%适宜烟草生长;隆或平均含量为100.11 mg/kg,变异系数最小(22.66%),60.00%植烟土壤偏低,适宜比例低为40.00%;介廷交换性镁平均含量为125.80 mg/kg,过半的土壤含量偏低,适宜比例低为33.33%;德峨镁平均含量为163.33 mg/kg,变异系数大(38.17%),适宜比例为72.00%;蛇场平均含量最高(187.95 mg/kg),45.00%植烟土壤镁含量适宜烟草种植,45.00%土壤镁含量偏高。由于各植烟乡镇养分管理不一,交换性镁含量有差异。德峨需控施镁肥,其他乡镇增施镁肥,以提高土壤肥力。
表12 隆林植烟土壤交换性镁丰缺状况表
地点 样品数 均值/(mg/kg) 变异系数/% 变幅/(mg/kg) 适宜比例/%
偏低 适宜 偏高
岩茶 42 138.37±65.69cd 47.47 19.54~293.00 16.67 50.00 33.33
克长 16 88.76±44.36d 49.98 17.28~180.15 56.25 43.75 0.00
隆或 20 100.11±22.69cd 22.66 60.58~154.63 60.00 40.00 0.00
介廷 6 125.80±58.55bcd 46.54 66.85~209.03 50.00 33.33 16.67
德峨 25 163.33±62.35ab 38.17 31.28~320.58 8.00 72.00 20.00
蛇场 25 187.95±66.69a 35.48 65.40~315.79 10.00 45.00 45.00
隆林 134 140.08±66.01 47.13 17.27~320.58 31.34 51.49 17.16
岩茶、克长、隆或、介廷与蛇场土壤交换性镁差异显著,岩茶、克长、隆或与德峨交换性镁差异显著,德峨、蛇场之间土壤交换性镁差异不显著,介廷、德峨之间交换性镁差异不显著,岩茶、克长、隆或、介廷4个植烟乡镇之间交换性镁差异不显著。

3 结论

隆林植烟土壤pH值、全氮、有效磷、交换性镁在适宜的范围内,土壤活性氯、交换性钙含量明显偏高,土壤有机质、速效钾、有效硫、有效硼含量明显偏低,不在适宜的范围内。对隆林植烟区土壤养分含量进行丰缺评价,在烟草种植过程中合理施肥,因地制宜[17],按照控氮、控磷、控氯、控钙,提钾、增硫、补镁、增硼,减少碱性肥料的大量施用,多施重施有机肥的配套施肥原则,解决整个植烟区土壤培肥和土壤肥力均衡化问题,以达到烟叶生产优质适产[18]

4 讨论

冯诚等[19]对隆林植烟土壤的研究认为,百色烟区土壤肥力质量较好,有机质、全氮、速效钾等总体处于中等水平,适宜烟草的种植,部分种植区pH值需进行合理的改善;邓明军等[20]研究认为,百色植烟区大部分地区的土壤适宜烟草种植,但部分地区土壤pH值、氮素含量偏高,而土壤钾、氯含量偏低,需合理施肥来调节土壤养分平衡;高华军等[21,22]提出增施有机、生物肥料为百色烟区植烟土壤保育参考依据;Lin等[23]研究靖西土壤认为,有机质和速效钾养分较高,速效氮处于缺乏状态。综合以上研究,百色植烟土壤大部分区域适宜烟草种植,pH值偏高,土壤有机质偏低,因此在生产中应增施有机质、生物肥料以及农家肥,同时减少碱性肥料的大量施用,以平衡植烟土壤pH值,提高土壤中有机质含量。前人研究中,其他各肥力指标不同地区存在差异,例如氮素含量百色处于中等甚至偏高,而靖西氮素含量相对不足,土壤钾素因评价地区的不同含量有差异,不同植烟区域降水情况、耕作时间差异以及土壤养分管理措施,肥料施用种类及用量等的不同,土壤肥力评价方法的不同都会得出不同的结论。因此在土壤肥力评价过程中,需依据当地植烟情况、土壤耕作时间、养分管理措施以及生态环境因素选取合理的评价方法进行肥力丰缺评价。
本研究采用数学统计法描述隆林植烟土壤养分含量以及养分含量丰缺状况,明确植烟乡镇具体肥力指标的丰缺状况以及土壤养分适宜性比例,科学合理管理具体养分,新颖之处是参考大量文献以及广西植烟情况,建立了隆林县植烟土壤肥力适宜性丰缺标准体系,以平衡植烟土壤肥力,提高烟叶质量。养分含量丰缺及适宜性评价的目的是科学合理精准的施肥,而本研究取样乡镇、取样数不多,不能完全代表隆林植烟土壤养分状况,只能为部分地区植烟土壤养分管理提供参考依据。评价指标的不统一,对评价结果有一定的差异,这也是全国植烟土壤肥力评价普遍存在的问题。在今后肥力评价研究中,会借助现代科学技术手段,融合应用全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS),即3S技术,进行土壤肥力评价[24,25,26,27]。直观地反映土壤肥力的高低,科学合理指导肥料的施用,以实现烟叶绿色、优质、生态、特色、安全生产以及可持续发展的目标。

The authors have declared that no competing interests exist.

作者已声明无竞争性利益关系。

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