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Abbreviation (ISO4): Journal of Agriculture      Editor in chief: Shiyan QIAO

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2024 , Vol. 14 >Issue 4: 58 - 65

DOI: https://doi.org/10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2023-0104

Status of Nutrients Abundance & Deficiency and Spatial-temporal Variability of Tobacco Planting Soil in Luliang County

  • HAN Jiabao , 1 ,
  • DONG Yu 1 ,
  • NONG Shangjian 2 ,
  • JIN Jiaquan 1 ,
  • FENG Yonghong 1 ,
  • ZHANG Yan 1 ,
  • GAO Qiumei 1 ,
  • ZHANG Yanyan 1 ,
  • LI Kai 1 ,
  • GAO Siyuan 1 ,
  • ZHANG Guohong 1 ,
  • LI Xiaoting , 2
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  • 1 Luliang Branch of Qujing Tobacco Company, Qujing 655600, Yunnan, China
  • 2 Tobacco College, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, Yunnan, China

Received date: 2023-04-19

  Revised date: 2023-06-19

  Online published: 2024-04-17

Fold

Abstract

To investigate the evolution and distribution of soil nutrients in tobacco-growing areas, 450 soil samples were collected in Luliang County. The classical statistical methods were used in combination with geostatistical and geographic information technology to analyze the abundance and deficiency and spatial-temporal variation of soil nutrients. The results showed that the average values of soil pH, organic matter, alkali-hydrolyzable nitrogen, available phosphorus and available potassium of tobacco-planting soil in Luliang County were pH 6.01, 2.64%, 108.47 mg/kg, 41.69 mg/kg and 200.93 mg/kg, respectively. Except for the medium variation of pH, other nutrients were belonged to strong variation. The contents of pH, organic matter and alkali-hydrolyzable nitrogen were appropriate, but the proportions of soil pH, soil organic matter and nitrogen fertilizer needed increasing were 37.42%, 27.62% and 37.64%, respectively. At the same time, the contents of available phosphorus and available potassium were rich, and the proportion of rich and suitable ranges reached 89.09% and 83.07% respectively. There were no significant differences in pH and organic matter among years, but they showed decreasing trends. There was significant difference in alkali-hydrolyzed nitrogen and showed a trend of first increasing and then decreasing. There were significant differences in available phosphorus and available potassium and showed tendency to decrease and later increase. The spatial distribution pattern of pH value showed a transition from low in the west to suitable in east, then slightly higher in the north and the south. Organic matter gradually increased from the west to the central and then to the east. The area of alkali-hydrolyzable nitrogen in the range of 90-120 mg/kg and the available phosphorus in the high and very high range were the largest, respectively. The available potassium gradually increased from the west to the east. The spatial variation of pH, available phosphorus and available potassium were mainly caused by human factors.

Key words： Luliang County; soil nutrient; abundance and deficiency assessment; spatial-temporal variability

Cite this article

HAN Jiabao , DONG Yu , NONG Shangjian , JIN Jiaquan , FENG Yonghong , ZHANG Yan , GAO Qiumei , ZHANG Yanyan , LI Kai , GAO Siyuan , ZHANG Guohong , LI Xiaoting . Status of Nutrients Abundance & Deficiency and Spatial-temporal Variability of Tobacco Planting Soil in Luliang County[J]. Journal of Agriculture, 2024 , 14(4) : 58 -65 . DOI: 10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2023-0104

0 引言

烟草是产量和质量并重的特殊叶用经济作物。土壤养分是烤烟生长发育过程中营养元素的直接来源，其丰缺状况不仅衡量烟田土壤肥力，而且极大程度上影响了烟叶产量和品质。因此近年来烟区土壤养分时空变异特征以及丰缺评价受到了广泛关注，为烟区合理规划生产施肥措施以及提高烟区烤烟生产潜力提供了重要的研究基础与制定依据。目前，陈江华等[1]对全国主要烟区土壤养分进行丰缺评价；孙奕荷等[2]针对浓香、中间香和清香3个典型植烟区土壤养分进行适宜性评价；谭智勇等[3]采用地统计学和地理信息技术相结合方法分析了贵州省铜仁市之言土壤主要养分空间变异特征；武德传等[4]研究了黔南山地植烟土壤养分空间变异特征，并提出了分区管理措施；张浩等[5]评价了四川宜宾地区8种土壤养分的空间变异特征及其丰缺状况；李杰等[6]开展了昆明市植烟土壤主要养分时空变异特征及其适宜性评价；郭迎新等[7]探明了洱海流域植烟土壤养分时空变异特征及肥力评价；李强等[8-9]、杨树明等[10]分别均分析了曲靖市植烟土壤养分空间分布特征和丰缺评价。陆良县作为曲靖市重要的烤烟生产基地之一，常年种植烤烟1万余公顷，所产烟叶产质量较优，成为了支撑经济发展的重要支柱。但是陆良植烟土壤养分研究主要集中在养分状况、养分丰缺评价等[11⇓-13]，针对植烟土壤养分演变规律以及空间分布特征研究报道较少[14-15]。鉴于此，本研究基于地统计学和GIS技术相结合分析了陆良植烟土壤养分时空变异特征以及区域分布格局，并对植烟土壤养分丰缺进行了评价，以期为陆良植烟区域种植区划、合理精准施肥的烟田养分分区管理以及烟田面源污染防控等提供理论指导与科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

陆良县隶属于云南省曲靖市，位于云南省东部（东经103°23′—104°02′，北纬24°44′—25°18′），面积约1989.47 km2，辖2个街道办事处、9个乡镇，是云南省第一高原大坝。境内海拔1800~2300 m，三面环山，中部坝区，呈三角形，从东北向西南延伸，呈现北高南低地势以及高原、盆地、丘陵、山地相间地貌特征。陆良县属于北亚热带低纬高原季风气候，年平均气温16.2℃，降雨量742 mm，日照时数2002.6 h，无霜期303 d。土壤包括红壤、水稻土、紫色土、棕壤、石灰土、沼泽土和草甸土等7个土类，其中红壤面积最广，占比64.56%[16]。陆良烤烟在区域农业经济发展中具有举足轻重作用。

1.2 样品采集与分析

根据陆良烟区烤烟种植情况，综合考虑海拔、地形和土壤类型等因素，并选取成片性好的植烟土壤布点取样，于2008、2014、2020年分别采集表层土壤样品111、84、255个，共450份（图1）。采样时避开雨季与前茬作物收获后未进行翻耕和施肥前，按S形方式取耕层0~20 cm混合土样，除去根系、石块等后，用四分法取1 kg土样备用，并使用GPS定位，记录地点、海拔、经纬度等信息。土样带回实验室进行登记编号、自然风干、研磨过筛后，采用玻璃电极法（水土比2.5：1）测定土壤pH，重铬酸钾氧化法测定土壤有机质含量，水解法测定土壤碱解氮含量，钼锑抗比色法测定土壤有效磷含量；火焰光度法测定土壤速效钾含量。
图1 采样点分布图

1.3 数据处理与统计分析

一般常规性统计、相关分析以及方差分析在Microsoft Excel 2021和SPSS 24.0软件完成。土壤养分丰缺分级评价参照《中国植烟土壤及烟草养分综合管理》[17]和相关文献的植烟土壤养分含量分级进行评价（表1）。同时采用地统计学方法对土壤养分空间分布特征进行分析，在ArcGIS 10.2中的Geostatistical Analyst模块普通克里金插值法进行插值前对土壤数据进行对数转换使之服从正态分布，获取最优变异函数半方差理论模型及参数，并完成空间分布图。
表1 植烟土壤养分分级标准
等级 pH 有机质/% 碱解氮/
(mg/kg)		 有效磷/
(mg/kg)		 速效钾/
(mg/kg)
很高 >7.5 >4.0 >150 >40 >200
高 6.5~7.5 3.0~4.0 120~150 20~40 150~200
适宜 5.5~6.5 2.0~3.0 90~120 10~20 100~150
低 4.5~5.5 1.0~2.0 60~90 5~10 50~100
很低 <4.5 <1.0 <60 <5 <50

2 结果与分析

2.1 陆良烟区植烟土壤养分含量变异特征分析

从表2来看，2008—2021年陆良县植烟土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷和速效钾的均值分别为6.01、2.64%、108.47 mg/kg、41.69 mg/kg和200.93 mg/kg。根据植烟土壤养分需求，全县植烟土壤pH、有机质、碱解氮含量适宜、速效钾含量丰富、速效磷含量极丰富。2008年以来全县植烟土壤pH和有机质含量均值无显著差异，但整体上呈现降低趋势，尤其2008—2014年降低幅度较大，2014—2021年降幅平缓；碱解氮整体呈现先增加后降低趋势，同时年份间差异显著，2014年显著高于2021年，2014—2021年间降低幅度较大；速效磷和速效钾含量呈现先降低后增加趋势，但2021年显著高于2008年和2014年，2014—2021年间增加幅度较大；结果说明全县植烟土壤pH和有机质年份间波动较小，而氮磷钾含量波动较大。同时结合2008—2021年植烟土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷和速效钾的变异系数分别为17.01%、40.41%、44.82%、85.61%和58.14%，土壤pH属于中等变异，有机质、碱解氮、速效磷和速效钾属于强变异，尤其速效磷稳定性较差。同时峰度和偏度用来分别衡量数据随机变量概率分布的陡峭程度和不对称性，各项土壤指标均不服从正态分布，且各项土壤指标均呈现右偏，尤其2021年土壤速效磷偏斜程度最大。
表2 陆良烟区植烟土壤养分特征总体描述统计
项目 时间 平均值 标准差 最小值 最大值 峰度 偏度 CV/%
pH 2008年 6.23a 1.12 4.44 8.30 -1.08 0.32 17.93
2014年 5.99a 0.74 4.73 7.66 -0.82 0.10 13.48
2021年 5.92a 1.01 3.95 8.14 -0.99 0.19 17.10
合计 6.01 1.02 3.95 8.30 -0.85 0.27 17.01
有机质/
%		 2008年 2.72a 1.03 0.79 6.43 0.79 0.84 37.77
2014年 2.60a 1.30 0.22 6.13 0.53 0.51 44.19
2021年 2.61a 1.04 0.65 7.14 1.73 1.05 39.88
合计 2.64 1.07 0.22 7.14 1.18 0.84 40.41
碱解氮/
(mg/kg)		 2008年 110.28ab 38.68 40.53 280.67 2.79 1.16 35.07
2014年 123.79a 61.07 15.09 317.85 4.35 1.74 54.82
2021年 105.03b 49.73 35.96 348.99 5.54 1.94 47.35
合计 108.47 48.62 15.09 348.99 4.67 1.69 44.82
速效磷/
(mg/kg)		 2008年 25.99b 16.49 3.24 72.00 0.00 0.87 63.44
2014年 25.28b 19.03 0.57 88.64 1.11 0.87 64.97
2021年 51.35a 40.30 2.31 279.64 6.31 2.04 78.48
合计 41.69 35.69 0.57 279.64 8.80 2.37 85.61
速效钾/
(mg/kg)		 2008年 172.45b 92.24 35.50 569.22 2.22 1.11 53.49
2014年 146.87b 67.45 28.66 311.95 2.17 1.03 45.34
2021年 222.65a 127.22 27.23 674.37 1.05 1.11 57.14
合计 200.93 116.82 27.23 674.37 1.85 1.27 58.14

2.2 陆良烟区各乡镇植烟土壤养分含量变异特征分析

目前陆良主要植烟区域包括大莫古、小百户、召夸、芳华、活水和龙海六大乡镇，各乡镇的植烟土壤养分除碱解氮含量差异不显著外，pH、有机质、速效磷和速效钾差异显著。6个乡镇的植烟土壤在pH 5.40~6.45范围内，除小百户pH 5.40偏低外，其他均适宜优质烟叶生长，其中以芳华、大莫古显著较高，与召夸无显著差异，但显著高于活水、龙海和小百户；有机质含量范围为2.10%~3.19%，以龙海最高，与召夸和活水无显著差异，但显著高于芳华、大莫古和小百户，小百户最低；碱解氮含量范围为104.54~123.52 mg/kg，小百户最低，龙海最高；速效磷含量范围为22.36~54.47 mg/kg，以小百户最高，但与芳华和龙海无显著差异，显著高于召夸、活水和大莫古，大莫古最低；速效钾含量范围为171.06~247.43 mg/kg，龙海最高，小百户最低，其中龙海和召夸无显著差异，但显著高于其他县（市）。
各个乡镇植烟土壤养分随着时间的变化表现不同趋势，因地制宜针对性开展植烟土壤保育措施。大莫古pH、有机质和碱解氮年份间差异显著，速效磷和速效钾差异不显著，且pH随着年份表现先降低后增加趋势，有机质和碱解氮先升高后降低趋势，说明近几年减少氮肥用量，重在提升烟叶品质。小百户仅速效磷年份间差异显著，2014—2021年间速效磷显著增加。召夸pH和速效钾差异显著，尤其2014—2021年pH显著降低，速效钾含量显著升高，防止土壤酸化。芳华和龙海速效磷和速效钾差异显著，也是2014—2021年速效磷显著升高。活水除pH外，其他养分差异显著，尤其2014—2021年速效磷稍增加。因此，2014—2021年陆良植烟区域的小百户、芳华、龙海应控制速效磷的应用；召夸重点改善植烟土壤酸碱度。（表3）
表3 陆良6个植烟乡镇土壤养分差异显著性分析
乡镇 pH 有机质/(mg/kg) 碱解氮/(mg/kg) 速效磷/(mg/kg) 速效钾/(mg/kg)
大莫古 6.43±1.10a 2.17±0.93c 105.42±57.11a 22.36±14.17c 180.91±89.22bc
小百户 5.40±0.75c 2.10±0.52c 104.54±52.68a 54.47±39.59a 171.06±92.15c
召夸 6.21±1.06ab 3.13±1.27a 108.53±36.92a 37.41±24.57b 216.74±127.40ab
芳华 6.45±0.94a 2.60±1.06b 106.32±36.55a 45.45±35.87ab 175.82±95.65bc
活水 5.95±0.99b 3.01±0.98a 121.26±46.77a 25.41±19.59c 201.58±117.79bc
龙海 6.01±0.93b 3.19±1.15a 123.52±67.92a 42.98±32.11ab 247.43±137.74a
大莫古 2008 6.72±1.35a 2.19±0.99b 99.44±56.10b 19.40±11.70a 200.17±111.76a
2014 5.68±0.92b 2.83±1.28a 163.58±80.30a 22.81±14.26a 189.43±84.06a
2021 6.48±0.90a 1.97±0.68b 92.23±38.44b 23.93±15.48a 167.46±75.54a
小百户 2008 5.66±0.97a 2.18±0.58a 98.65±35.36a 32.72±18.93b 158.03±102.86a
2014 5.53±0.49ab 2.17±0.31a 111.69±48.72a 31.87±19.12b 151.85±48.36a
2021 5.26±0.68b 2.04±0.54a 104.92±59.53a 69.71±42.95a 181.79±96.32a
召夸 2008 6.79±0.99a 3.24±1.18a 108.65±27.70a 28.02±16.68a 169.27±91.64b
2014 6.58±0.54a 3.46±1.61a 112.80±21.99a 27.70±21.73a 145.41±56.33b
2021 5.63±0.96b 2.95±1.26a 107.08±47.05a 47.90±27.19a 276.75±142.76a
芳华 2008 6.68±0.99a 2.96±1.10a 115.16±28.67a 26.87±14.21b 166.91±84.20ab
2014 6.26±0.79a 2.15±0.76b 108.72±44.53a 34.53±18.01b 131.39±61.25b
2021 6.42±1.00a 2.69±1.13ab 98.88±34.89a 65.16±53.05a 212.40±109.56a
活水 2008 5.87±0.82a 2.96±1.09ab 122.77±40.20b 11.99±8.34b 122.78±50.31b
2014 5.76±0.71a 3.49±0.92a 162.27±49.26a 20.00±10.26b 196.43±57.56ab
2021 6.09±1.18a 2.79±0.91b 99.54±32.24b 33.48±22.57a 235.27±143.42a
龙海 2008 5.88±0.93a 3.35±0.62a 133.88±24.95a 32.47±16.03ab 208.02±63.61ab
2014 5.59±0.88a 2.61±1.76a 154.70±135.10a 15.92±11.75b 159.10±114.25b
2021 6.12±0.93a 3.27±1.09a 115.74±54.43a 50.06±33.99a 271.59±145.27a

2.3 陆良烟区植烟土壤养分含量丰缺等级分布

陆良县植烟土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量适宜范围分别占31.18%、39.87%、28.95%、18.26%和22.27%，高和很高范围内分别占31.40%、32.52%、33.41%、70.83%、60.80%，说明陆良县整体上植烟土壤72.39%、62.36%、89.09%和83.07%的植烟土壤有机质与氮磷钾适宜和丰富；而低和很低范围内分别占37.42%、27.62%、37.64%、10.91%、16.93%，说明陆良县整体上37.42%植烟土壤需改良酸碱度、27.62%需通过应用有机肥增加土壤肥力、37.64%需适当提高氮肥应用、仅15%左右需增加磷钾肥应用。
陆良县各乡镇中大莫古50.77%和47.69%植烟土壤需提高土壤肥力，增施有机肥和氮肥；小百户54.17%植烟土壤需改善酸碱度、47.50%需适当增施氮肥、80%以上需控制磷肥的应用；召夸37.50%植烟土壤需改善酸碱度和40%需适当增施氮肥；芳华34.43%和27.87%植烟土壤需适当增施氮肥和钾肥；活水和龙海分别36.51%和34.00%植烟土壤需改善酸碱度，但分别57.14%和81.00%降低磷肥用量。（表4）
表4 陆良植烟土壤养分丰缺等级分布 %
地点 指标 很高 高 中等 低 很低
陆良县 pH 8.91 22.49 31.18 32.74 4.68
有机质 10.47 22.05 39.87 24.72 2.90
碱解氮 16.04 17.37 28.95 27.17 10.47
速效磷 36.53 34.30 18.26 8.24 2.67
速效钾 39.64 21.16 22.27 14.03 2.90
大莫古 pH 20.00 30.77 21.54 27.69 0.00
有机质 7.69 7.69 33.85 46.15 4.62
碱解氮 18.46 12.31 21.54 27.69 20.00
速效磷 9.23 36.92 35.38 15.38 3.08
速效钾 36.92 23.08 26.15 9.23 4.62
小百户 pH 1.67 3.33 40.83 44.17 10.00
有机质 0.00 6.67 51.67 39.17 2.50
碱解氮 10.00 11.67 30.83 40.00 7.50
速效磷 56.67 26.67 11.67 5.00 0.00
速效钾 30.00 20.83 28.33 17.50 3.33
召夸 pH 10.00 30.00 22.50 35.00 2.50
有机质 22.50 30.00 32.50 12.50 2.50
碱解氮 10.00 27.50 22.50 30.00 10.00
速效磷 35.00 35.00 15.00 15.00 0.00
速效钾 42.50 17.50 25.00 12.50 2.50
芳华 pH 14.75 36.07 27.87 19.67 1.64
有机质 13.11 18.03 39.34 27.87 1.64
碱解氮 14.75 18.03 32.79 24.59 9.84
速效磷 39.34 31.15 22.95 4.92 1.64
速效钾 32.79 21.31 18.03 24.59 3.28
活水 pH 7.94 26.98 28.57 30.16 6.35
有机质 14.29 28.57 47.62 9.52 0.00
碱解氮 22.22 22.22 31.75 15.87 7.94
速效磷 12.70 44.44 23.81 12.70 6.35
速效钾 34.92 30.16 23.81 9.52 1.59
龙海 pH 7.00 26.00 33.00 31.00 3.00
有机质 16.00 45.00 28.00 6.00 5.00
碱解氮 21.00 20.00 30.00 19.00 10.00
速效磷 44.00 37.00 10.00 4.00 5.00
速效钾 59.00 16.00 13.00 10.00 2.00

2.4 陆良烟区植烟土壤养分含量空间结构分析与分布特征

半方差函数模型选择合适的标准为标准化平均误差最接近于0，标准化均方根误差接近1。根据评判标准应用克里金插值法选择最优的模型对土壤养分进行拟合，陆良烟区植烟土壤的pH、有机质、碱解氮、速效磷和速效钾拟合理论模型的标准化平均误差均接近0，标准化均方根误差均接近且小于1，高估了预测值。
通常偏基台值=基台值-块金值，块金效应=块金值与基台值之比。他们分别为块金值表示由试验误差和施肥、耕作制度、管理等人为因素引起的变异；偏基台值表示由地形、气候、土壤母质等非人为因素引起的变异；基台值表示系统内总变异；块金效应表示系统变量的空间相关程度，块金效应<25%，表明系统空间变异主要受非人为因素影响，空间相关性强烈；块金效应位于25%~75%，表明系统空间变异是人为因素和非人为因素共同作用结果，空间相关性中等；块金效应>75%，表明系统空间变异主要受人为因素影响，空间相关性较弱[9]。由表5可知，陆良县植烟土壤有机质和碱解氮块金效应分别为16.88%和8.25%，小于25%，表明有机质和碱解氮的空间变异主要是由地形、气候和土壤等结构性因素作用的结果；速效磷的块金效应为62.22%，位于25%~75%之间，表明速效磷的空间变异是由人为因素和非人为因素共同作用的结果，但倾向于人为因素；pH和速效钾的块金效应分别为75.24%和90.76%，大于75%，反映酸碱度和速效钾的空间变异主要由人为因素施肥等作用的结果。同时pH和速效钾的各向异性比>1，表明陆良县酸碱度和速效钾具有明显的空间异质性。
表5 陆良植烟土壤养分的半方差函数模型及参数
土壤养分 理论模型 块金值 基台值 块金效应/% 长轴变程 短轴变程 各向异性比 标准化平均误差 标准化均方根误差
pH Circular 0.0231 0.0307 75.24 0.301 0.161 1.869 -0.030 0.978
有机质 Rational Quadratic 0.0169 0.1001 16.88 0.000 0.000 0.000 -0.052 0.981
碱解氮 pentaspherical 0.0105 0.1272 8.25 0.000 0.000 0.000 -0.067 0.993
速效磷 Hole effect 0.2925 0.4701 62.22 0.000 0.000 0.000 0.032 0.808
速效钾 Gaussian 0.1884 0.2388 78.89 0.078 0.026 3.000 -0.022 0.912
基于半方差分析结果，利用普通克里金法进行插值，得到陆良烟区土壤养分含量的空间分布图（图2）。pH呈现西部最低、中部和东部居中以及南部和北部偏高趋势，且东北方向零星偏低趋势；主要表现为西部低到东部适宜过渡，而北部和南部稍偏高。有机质呈现出由西部向中部再向东部逐渐增加的趋势。碱解氮大部分区域面积位于90~120 mg/kg区域范围内，而西边零星区域以及东边活水和龙海部分区域偏高。速效磷含量大部分区域位于20~40 mg/kg和>40 mg/kg范围内，分别属于高和很高范围。速效钾含量呈现出从西部到东部逐渐升高趋势，表现由适宜到高再到很高范围。因此，整体上看陆良县植烟土壤肥力较丰富，西部小百户镇部分植烟区域需通过增施适量石灰、有机肥或钾肥等措施改良植烟土壤酸碱度、提高土壤有机质含量和钾含量；东部活水乡和龙海乡部分区域需适当降低氮肥应用；全县植烟土壤需适当调控磷肥应用。
图2 陆良县植烟土壤养分空间分布图

3 结论与讨论

土壤养分的时空变异特征是土壤重要属性之一，对于了解一定区域内土壤养分演变过程和分区精准管理具有重要现实指导意义。2010年柳立[11]采集陆良烟区植烟土壤样本340个，分析土壤pH、有机质、速效氮和速效钾含量中等适宜，而有效磷含量偏高；2014年崔超岗[12]同样采集了陆良烟区植烟土壤340个，发现烟区土壤养分空间变异较小，pH和碱解氮含量适宜，有效磷和速效钾含量较低，而有机质含量较高。2016年周开燕等[15]研究了陆良氮磷钾养分空间变异特征。研究均未具体分析陆良县植烟土壤pH、有机质和氮磷钾养分的时空变异特征。本研究中发现2008—2021年14年间陆良植烟土壤pH和有机质整体上适宜，且年份间无显著差异；pH呈现西部低到东部适宜过渡，而北部和南部稍偏高趋势；有机质由西部向中部再向东部逐渐增加趋势。但是陆良县植烟土壤pH偏低和很低的范围内占比达到37.42%，有机质偏低和很低范围占比为27.62%，尤其以小百户镇偏西部的部分区域的土壤pH和有机质偏低，且年份间呈现显著差异逐渐降低。研究表明土壤pH<5.5，不利于土壤养分有效性，减少烤烟细根重量，增加烟草病害发生，并提高烟叶烟碱含量，影响烟叶产量和品质[18⇓-20]，亟需改良土壤酸度。一般造成土壤pH偏低的原因包括自然因素和人为因素，成土母质、高温多雨、酸雨沉降、生物活动等自然因素均会导致土壤酸化[21]。此外本研究半方差函数模型分析陆良烟区土壤pH的空间变异主要由人为因素作用，可能因为土壤有机质含量偏低，土壤供氮能力较弱，导致烟农长期过量施用化肥等加速土壤酸化。因此，针对土壤酸化和有机质含量偏低区域，加强重视和重点调控、通过应用石灰、生物有机肥、矿物钾肥等提高烟叶土壤pH和有机质含量[22]，改善土壤酸碱度，从而提升烟叶产质量。
土壤碱解氮、有效磷和速效钾是土壤中能直接被作物吸收利用的重要营养元素，也是表征土壤供肥潜力的关键指标。本研究中陆良植烟区域土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量年份间差异均显著。土壤碱解氮呈现2008—2014年先增加然后2014—2021年又降低趋势。氮是作物生长最重要的限制因子，土壤碱解氮含量受多种因素以及因子之间共同作用影响，中国土壤碱解氮含量差异主要由土地利用方式主导，并受气温和降雨量影响；同时不同气候区域坡度、海拔也可改变土壤碱解氮含量的变化[23]。针对陆良烟区碱解氮含量空间变异，处于适宜范围内面积最大，但低和很低范围内占比为37.64%，合理调控土壤氮素。因为过量施用氮肥导致烤烟贪青晚熟难烘烤，且造成烟叶工业可用性较差，影响烟叶质量均衡；而氮肥施用量偏低又影响烟叶产量[24]。陆良植烟土壤速效磷和速效钾则呈现先降低后增加趋势，尤其以小百户、芳华和龙海3个（乡镇）的速效磷含量显著增加，且以高和很高范围内面积最大，适宜、高和很高范围内占比分别达到89.09%和83.07%，证明陆良县植烟土壤当前的磷钾基本可以满足烤烟正常生长需求。这与李强等[14]研究陆良植烟土壤有效磷空间分布结果较一致。目前研究认为烟区土壤有效磷含量和速效钾含量较高与土壤质地、pH以及种植模式有关外，生产中大量持续磷肥和钾肥投入也是主要原因[25-26]。并且本研究发现陆良烟区土壤速效磷和速效钾的空间变异主要由人为因素作用的结果。而且土壤磷含量过高导致烤烟叶片变老变厚,组织粗糙,容易破损，引起产量降低[27]，对于高磷区域适当减少磷肥投入。因此针对陆良烟区植烟土壤氮磷钾养分时空分布特征，提出调控氮素、减磷稳钾的平衡施肥措施，提高烤烟养分利用效率，改善土壤肥力，提升烟叶品质。

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