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烤烟是我国重要的经济植物,四川省是烤烟的种植大省,其中凉攀生态区、川北生态区和川南生态区是烤烟的主要产区,良好的土壤生态环境是获得优质烤烟的重要基础,而植烟土壤养分元素供应是否协调是土壤生态环境是否平衡的一个重要指标。因此,本文以四川省三大生态区植烟土壤为研究对象,用全球定位系统GPS采集土壤样品共955个,对各生态区土壤有机C、全N、全P、全K、碱解N、有效P和速效K含量及其生态化学计量比进行了测定和分析,探讨植烟土壤养分元素供应及平衡状况,以期为烟区土壤质量的调节以及烤烟生产的可持续发展提供科学依据。主要研究结果如下:(1)四川省植烟土壤C、N、P、K含量及其化学计量特征总体情况①四川省植烟土壤有机c、全N、全P、全K、碱解N、有效P、速效K平均含量分别为13.66g·kg-1、1.50g·kg-1、0.72g·kg-1、18.30g·kg-1、131.18mg·kg-1、 12.35 mg·kg-1和102.48 mg·kg-1。按照土壤普查技术标准,全N、碱解N处于第二级水平,相对丰富;全K、有效P、速效K处于第三级水平,为一般中等水平;而全P处于第四级水平,比较缺乏,这与生产中重视N、K影响及平衡,而较忽略P的影响和平衡有关。与第二次土壤普查结果相比,植烟土壤有机C下降了12.10%,全N、全P、全K均呈现不同程度的富集,分别增加了全N(7.9%)、全P(20%)和全K(1%);碱解N含量升高,增加了12.33%,而有效P和速效K分别降低了17.99%和9.6%。长期种植烤烟导致有机C的大量消耗,全N、全P、全K、碱解N不同程度的富集,有效P、速效K含量降低,土壤养分比例严重失衡,应注重有机C的补充。②与全国相比,四川省植烟土壤C:N平均值为10.80,位于全国土壤C:N平均值范围(10:1~12:1)内,说明四川省植烟土壤C:N比值仍处于适宜范围内。而与第二次土壤普查结果相比,C:N、C:P、C:K均降低,分别下降了12.22%、33.24%、21.39%,这与C的大量消耗,全N、全P、全K不同程度的富集有关;N:P较第二次土壤普查降低了17.20%,这是由于N、P富集程度不同有关,P更容易被土壤固定;而P:K略有上升,与植烟迫使K一部份释放,另一部分被土壤固定,而P难以被植物吸收利用,大量被固定有关。③四川植烟土壤有机C与N:P、N:K、P:K呈极显著正相关关系,相关系数分别达到0.490、0.445和0.386,说明土壤有机C是影响化学计量比值的主要因素。(2)四川省三大生态区植烟土壤C、N、P、K含量及其化学计量特征①凉攀生态区土壤碱解N处于二级水平,比较丰富,而全P处于第四级水平,比较缺乏;川北生态区碱解N处于第一级水平,非常丰富,而有效P、速效K均处于第四级水平,比较缺乏;而川南生态区全N、全K相对丰富,其中碱解N更是处于一级水平,非常丰富,而全P、速效K缺乏。各生态区均出现N元素富集而P相对缺乏的情况,土壤营养元素严重不平衡,受P、K的限制性较强。与第二次土壤普查相比,各生态区元素变化趋势一致,均表现为有机C、有效P、速效K含量下降,其中有机C、速效P为凉攀生态区下降幅度最大,分别为15.96%、19.52%,这是由于凉攀生态区种植烤烟年限最长,造成有机C的大量消耗有关;而速效K下降幅度为川南生态区最大,为12.50%:全量养分、碱解N不同程度富集,其中凉攀生态区全N、碱解N增幅最大,为14.52%和14.24%,川北烟区全P和全K增幅最大,分别为22.22%和3.2%。②凉攀、川南、川北三大生态区土壤C:N比值分别为11.25、10.08和10.47,无显著差异,但与第二次土壤普查相比,均呈下降趋势,应及时改善,避免土壤养分不平衡情况加剧;三大生态区植烟土壤C:P比值分别为53.78、53.99和54.99,均低于全国C:P平均值(105),与C缺乏有关;各生态区C:P大小为:川南生态区>川北生态区>凉攀生态区,而有效P含量大小为:凉攀生态区>川北生态区>川南生态区,符合C:P比与P有效性呈反比这一规律,说明C:P具有良好的指示作用。与第二次土壤普查相比,各生态区植烟土壤化学计量比变化趋势出P:K不一致外,其余计量比均下降。凉攀生态区植烟土壤P:K无显著变化,川北生态区植烟土壤P:K上升,而川南生态区P:K则表现为下降;其中凉攀生态区C:N降幅最大,为21.00%,与C的大量消耗及N的富集有关;川北生态区C:P、N:P降幅最大,分别为31.30%和19.00%;川南生态区C:K、N:K降幅最大,分别为21.96%和13.33%。③各生态区土壤有机C与全N、全P之间呈极显著正相关关系,全N、全P、全K之间呈极显著正相关关系,说明土壤有机C是影响土壤速效N、P、K含量很重要的因素,而三大生态区土壤有机C均较低,因此应采取措施,使土壤有机C得到补充。(3)三大生态区土壤C、N、P、K及其化学计量比的影响因素分析对于三大生态区而言,各类影响因素对养分含量及化学计量比的解释能力各异,各影响因素对各生态区C:N均无显著影响。对于凉攀生态区,有机C、全N主要受土壤类型、地貌类型影响;土壤类型是影响凉攀生态区计量比的主要因素;对川北生态区来说,积温是影响碱解N、速效K、C:P及N:P的主要因素;对川南生态区而言,土壤类型影响全K,积温和海拔主要影响有机C、全N及化学计量比。