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马龙植烟区土壤pH值和中微量元素的分布特征

来源:知实学术 分类:农业论文 发布时间:2021-01-22 浏览:

  摘 要:为了解马龙植烟区土壤pH值和中微量元素的分布特征以及二者之间的相关关系,在马龙植烟区采集214个土壤样品,分别测定土壤样品的pH值和土壤养分含量,采用传统统计学方法对样本进行分析。结果表明:马龙植烟土壤有效钙、有效镁、有效锌、有效硫和有效钼含量的平均值均偏高,只有有效硼含量的平均值处于适宜烤烟生长的范围;土壤pH平均值偏低,为5.43,pH值处于适宜烤烟生长范围(5.51~7.00)的样本数占35.98%;不同乡(镇)间植烟土壤的中微量元素差异显著,而土壤pH值差异不显著;马龙植烟区土壤pH值与有效钙、有效镁呈极显著正相关,与有效硼、有效硫呈极显著负相关,与有效锌呈显著正相关,而与有效钼无明显相关关系;植烟土壤有效钙、有效镁、有效锌含量随土壤pH值的增大呈上升趋势,有效硼、有效硫随土壤pH值升高而呈降低的趋势。

  关键词:植烟土壤;pH值;中微量元素;相关分析;马龙植烟区

  中图分类号:S153; S572文献标识码:A文章编号:1006-060X(2020)10-0058-04

  《东北农业科学》(双月刊)创刊于1960年,是吉林省农业科学院、中国农业科技东北创新中心主办的综合性农业科学技术刊物。

  Abstract: In order to understand the distribution characteristics of medium-trace elements and pH value in Malong tobacco growing area and their correlation, 214 soil samples were collected in Malong tobacco growing area, and the pH value and nutrient contents of soil samples were measured, and analyzed by traditional statistical methods. The results showed that the average contents of available calcium, available magnesium, available zinc, available sulfur and available molybdenum in Malong tobacco growing soil tended to be high, only the average content of available boron was in the suitable range for the growth of flue-cured tobacco; the average pH value of soil was 5.43, and 35.98% of the samples were in the suitable range (5.51-7.00); there were significant differences in the contents of soil medium and trace elements among different townships, but there was no significant difference in soil pH; in Malong tobacco area, soil pH was extremely significantly positively correlated with available calcium and magnesium, extremely negatively correlated with available boron and sulfur, significantly positively correlated with available zinc, but had no significant correlation with available molybdenum; the contents of available calcium, magnesium and zinc in tobacco soil increased with the increase of soil pH, while the contents of available boron and sulfur decreased with the increase of soil pH.

  Key words: tobacco soil; pH value; medium-trace elements; correlation analysis; Malong tobacco growing area

  土壤条件是影响烟叶产量和质量的首要因素。土壤pH值与烤烟的生长以及烟叶的外观质量、内在化学成分和评吸质量有关[1-3]。土壤中微量元素是土壤肥力的基础,其与优质烟叶的生产有密切关系[4-7]。土壤pH值不仅影响土壤微生物群落,而且通过影响土壤养分、形态和有效性来影响烤烟的产量和质量[8],因此土壤pH值与土壤养分的关系是研究的热点。邓小华等[8]和段淑辉等[9]研究了湖南烟区土壤pH值与土壤养分的关系,夏磊等[10]研究了山东烟区土壤pH值与土壤养分的关系,贺丹锋等[11]研究了罗平烟区植烟土壤 pH值分布特征及其与土壤养分的相关性,解燕[12]研究了马龙烟区植烟土壤营养环境与烟叶质量的关系,但对于马龙烟区土壤pH值与中微量元素的相关性研究还未见报道。因此,笔者采集了214个马龙烟区土壤样本进行研究,分析了土壤pH值和中微量元素的分布特征以及二者的相關关系,以期为马龙烟区土壤养分管理提供理论依据。

  1 材料与方法

  1.1 马龙植烟区概况

  马龙植烟区位于云南省东部,东经103°16′~103°45′、北纬25°08′~25°37′,面积1 751 km2,海拔1 772.20~2 493.80 m,地处金沙江水系与南盘江水系的分水岭地带,四面环山。气候属低纬高原季风型气候,冬春干旱,夏秋湿润,季节干湿分明,年平均日照1 985 h以上,年平均降雨量1 032 mm,无霜期241 d。

  1.2 样品采集与测定

  采用GPS定位技术,对马龙植烟区8个乡(镇)的基本烟田进行定位取样。取样点根据基本烟田分布情况进行布置,遵循均匀性、代表性的原则。共取样214个,取样深度为0~20 cm,每个取样点随机选取5个以上点取样,然后混合均匀采用四分法取1 kg样品带回实验室。样品登记编码后经风干、研磨及过筛,进行土壤pH值和土壤养分含量测定。测定方法参考王瑞新[13]和鲍士旦[14]的方法。

  1.3 土壤pH值及中微量元素的分级

  分级指标参考贺丹锋等[11]的方法,将植烟土壤pH值、有效钙、有效镁、有效锌、有效硼、有效硫、有效钼分为极低、低、适宜、高、极高5个等级(见表1),根据各级样本数等级分布频率进行比较。

  1.4 数据分析方法

  植烟土壤pH值与中微量元素的相关分析采用Excel2010剔除数据异常值,用SPSS 16.0进行相关分析。

  植烟土壤pH值与中微量元素的回归分析采用Excel 2010对数据进行整理,按pH值升序排列并分为20个组,每组10个数据,运用Excel 2010进行回归分析。

  2 结果与分析

  2.1 马龙植烟土壤pH值和中微量元素分布特征

  2.1.1 土壤样品pH值和中微量元素的基本特征 由表2可知,土壤pH值的变幅为4.27~7.54,平均值为5.43,属偏低,其中土壤pH值适宜(5.51~7.00)、低(5.00~5.50)和极低(<5.00)的样品所占比例分别为35.98%、39.25%和22.90%,有62.15%土壤样品偏酸,需要采取相应措施调控。土壤有效钙含量平均值偏高,为1 260.73 mg/kg,其中有效钙含量适宜(250.01~1 000.00 mg/kg)的样品所占比例为37.85%,有效钙含量高(1 000.00~2 000.00 mg/kg)的样品最多,占54.67%,有效钙含量极高的样本所占比例为7.01%。可见,马龙植烟土壤的有效钙含量偏高,这可能与当地施肥习惯有关。土壤有效镁含量平均值也偏高,为174.29 mg/kg,其中有效镁含量适宜(50.00~100.00 mg/kg)的样本所占比例为12.62%,有效镁含量极高(>200.00 mg/kg)的样品占34.11%,有效镁含量高(100.01~200.00 mg/kg)的样品占51.87%。可见,大部分土壤样品有效镁含量偏高。有效锌含量平均值也偏高,为2.84 mg/kg,其中有效锌含量适宜(1.01~2.00 mg/kg)、高(2.01~4.00 mg/kg)和极高(>4.00 mg/kg)的样品所占比例分别为26.17%、53.74%和14.95%,可见大部分样品的有效锌含量都偏高。有效硼含量平均值处于适宜范围,为0.35 mg/kg,其中有效硼含量适宜(0.31~0.60 mg/kg)、低(0.16~0.30 mg/kg)和极低(<0.15 mg/kg)的样品所占比例分别为51.40%,31.78%和11.21%,有半数样品的有效硼含量处于适宜范围内,超过40%样品的有效硼含量偏低。土壤有效硫含量平均值处于偏高范围,为44.98 mg/kg,其中有效硫含量适宜(16.01~30.00 mg/kg)的样品所占比例为29.91%,有效硫含量高(30.01~50.00 mg/kg)的样品占30.37%,有效硫含量极高(>50.00 mg/kg)的样品占35.05%,有近30%样品的有效硫含量处于适宜范围内,有近65%样品的有效硫含量过高。有效钼含量平均值属于极高,为0.27 mg/kg,其中有效钼含量适宜(0.11~0.15 mg/kg)、低(0.05~0.10 mg/kg)、高(0.16~0.20 mg/kg)和极高(>0.20 mg/kg)的样品所占比例分别为21.96%、17.29%、16.36%和39.72%,有56.08%样品的钼含量过高。

  2.1.2 马龙植烟区各乡(镇)土壤pH值和中微量元素的分布特征 由表3可知,不同乡(镇)间土壤pH值存在显著差异(P=0.021),pH值最高的是王家庄镇,最低的是马过河镇。不同乡(镇)间土壤有效钙含量差异极显著(P=0.002),以王家庄镇的土壤有效钙含量最高,纳章镇的土壤有效钙含量最低。土壤有效镁含量在各乡(镇)间也有极显著差异(P=0.003),以纳章镇的有效镁含量最高,马过河镇的有效镁含量最低。土壤有效锌含量在各乡(镇)间的差异也达显著水平(P=0.015),以通泉镇的土壤有效锌含量最高,大庄乡的土壤有效锌含量最低。各乡(镇)间的土壤有效硼含量差异达极显著(P=0.001),以马鸣乡的有效硼含量最高,王家庄镇的有效硼含量最低。各乡(鎮)间的土壤有效硫含量差异极显著(P=0.000),月望乡的有效硫含量最高,马鸣乡的有效硫含量最低。各乡(镇)间的土壤有效钼含量差异也是极显著(P=0.000),月望乡的有效钼含量最高,王家庄镇的有效钼含量最低。

  2.2 马龙植烟区土壤中pH值与中微量元素的相关关系

  由表4可知,马龙植烟区土壤中pH值与有效钙、有效镁呈极显著正相关,与有效硼、有效硫呈极显著负相关,与有效锌呈显著正相关,而与有效钼无显著相关关系。

  将马龙植烟区土壤pH值从小到大排列,分为20组,每组10个数据。用Excel进行分组回归分析,得到土壤中中微量元素与pH值的回归关系(图1)。从图1可以看出,土壤有效钙含量(y)随pH值(x)增大呈直线上升(y=565.25x-1 890.2,R2=0.883 8);土壤有效镁含量(y)也随土壤pH值(x)的增大呈直线上升(y=79.267x-258.22,R2=0.780 7);土壤有效硫含量(y)与pH值(x)为曲线关系(y=12.495x2-153.28x+504.18,R2=0.762 2),有效硫含量,在pH值<6时随着pH值的升高而降低,当pH值>6时则随着pH值的升高而升高;土壤有效锌含量(y)随pH值(x)的升高先降低再缓慢升高(y=0.291 6x2-2.896 8x+9.797 1,R2=0.452 4),土壤有效锌含量,pH值为4~5时随着pH值的升高而降低,当pH值>5时则随着pH值的升高而缓慢升高;土壤有效硼含量(y)随着pH值(x)的升高而呈下降的趋势(y=0.061 4x2-0.749x+2.573 6,R2=0.526 9)。

  3 结论与讨论

  马龙植烟区土壤pH值平均为5.43,低于植烟土壤适宜种烟pH值,只有35.98%的样品处于适宜种烤烟的pH值范围内,土壤pH值低和极低的样品分别占39.25%和22.90%。由此可见,马龙植烟区的土壤pH值偏低,可施用适量石灰进行土壤改良。不同乡(镇)间土壤pH值存在显著差异(P=0.021),pH值以王家庄镇的最高,马过河鎮的最低。

  马龙植烟区土壤有效钙含量十分丰富,平均含量为1 260.73 mg/kg,大于植烟土壤适宜有效钙含量,有效钙含量高和极高的样本分别占54.67%和7.01%。马龙植烟区土壤有效镁含量平均值为174.29 mg/kg,高于适宜范围,有效镁含量高和极高的样本分别占51.87%和34.11%。马龙植烟区土壤有效锌、有效硫、有效钼含量都偏高,且含量高和极高的样品占大多数,应在种植烤烟时合理控施锌肥、硫肥和钼肥。马龙植烟区土壤有效硼含量处于适宜植烟范围内,为0.35 mg/kg,但有效硼含量低和极低的样品分别占31.78%和11.21%,土壤存在着潜在缺硼的问题,为避免烟草在生长发育过程中出现缺硼现象,应适当增施硼肥。不同乡(镇)间土壤中微量元素含量差异显著,应根据当地植烟土壤养分含量,调整施肥方案,合理调控水肥。

  马龙植烟区土壤有效钙、有效镁、有效锌含量随土壤pH值的增大呈上升趋势,有效硼、有效硫随土壤pH值升高而呈降低的趋势。土壤pH值与有效钙、有效镁呈极显著正相关,这与李强等[15]的研究结果一致;土壤pH值与有效硼、有效硫呈极显著负相关,这与邓小华等[16]的研究结果基本一致。

  参考文献:

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  [3] 徐晓燕,孙五三,李章海,等. 烤烟根系合成烟碱的能力及pH值对其根系和品质的影响[J]. 安徽农业大学学报,2004,31(3):315-319.

  [4] 邓小华,谢鹏飞,彭新辉,等. 土壤和气候及其互作对湖南烤烟部分中性挥发性香气物质含量的影响[J]. 应用生态学报,2010,21(8):2063-2071.

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文章名称:马龙植烟区土壤pH值和中微量元素的分布特征

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