论文部分内容阅读
摘要 为全面掌握文山植烟土壤养分状况，采用GPS定位技术在文山烟区采集土壤样本142个，利用地统计学和GIS技术对文山烟区植烟土壤pH、有机质、主要养分、中量元素和微量元素进行了丰缺评价，并提出了施肥建议。结果显示，文山州植烟土壤有机质含量基本适宜，均值为27.22 g/kg，有机质含量为 “中等”（20～<30 g/kg）和 “高”（30～40 g/kg）的植烟土壤分布面积分别为69.65%和30.29%;文山州植烟土壤全氮含量中等，均值为1.45 g/kg，大部分面积的土壤全氮含量中等偏上，35.18%面积的植烟土壤全氮含量偏高;文山州植烟土壤碱解氮含量中等，均值为116.75 mg/kg，约有45.04%的植烟土壤碱解氮含量偏高，土壤碱解氮含量处于适宜范围的面积占54.96%;文山州植烟土壤全磷含量偏低，均值为0.70 g/kg，分别有72.15%和27.83%的面积为“很低”和“低”，总体上文山州烟区全磷含量较低;文山州植烟土壤有效磷基本适宜，平均为20.83 mg/kg，60.31%面积的植烟土壤速效磷含量处于最适宜范围，有38.02%面积的植烟土壤速效磷含量偏低。文山州植烟土壤速效钾含量丰富，平均为163.13 mg/kg，72.99%的区域植烟土壤速效钾为 “高”或“很高”，27.01%的面积的区域植烟土壤速效钾为“中等”。
关键词 植烟土壤;养分;地统计学;空间变异;影响因子
中图分类号 S158;S572文献标识码 A文章编号 0517-6611（2018）35-0127-04
土壤肥力是评价土壤供给作物生长能力的指标，在不同的时期不同的学者给出了不同的定义[1-3]。随着科学手段和认识水平的不断提高，土壤肥力概念的外延不断扩大，内涵不断缩小，倾向于将地貌、水文、气候、植物等环境因子以及人类活动等社会因子作为土壤肥力系统组分。骆东奇等[4]认为从土壤-植物-环境整体角度看，土壤肥力是土壤的养分针对特定植物的供应能力，以及土壤养分供应植物时环境条件的综合体现。土壤肥力高低不仅受土壤养分和植物的吸收能力等各因子的独立作用，更取决于各因子的协调程度。烟草的正常生长与成熟需要各种适量的营养元素，营养元素缺乏或比例失调会使烟株的生长、生理代谢发生障碍或异常变化。为了获得优质适产的烟叶，土壤中氮、磷、钾及中微量元素的合理搭配十分必要。目前，烟草科技工作者在对粮、棉、油等作物研究的基础上，也做了植烟土壤中各种营养元素的丰缺诊断[5-8]，提出了相应的丰缺指标，并应用统计方法对我国部分烟区[9-11]的植烟土壤肥力进行了综合评价，为平衡施肥从而达到优质烟生产提供了有力的科学依据。鉴于此，笔者采用GPS定位技术在文山烟区采集土壤样本142个，利用地统计学和GIS技术对文山烟区植烟土壤pH、有机质、主要养分、中量元素和微量元素进行了丰缺评价，并提出了施肥建议。
1 材料与方法
1.1 土壤样品采集
采用GPS定位技术在文山基本烟田选取定位田块，记录田块中心的经纬度和高程，入选的田块均在667 m2以上。在田块翻耕前，采用5点取样法或“W”形取样法采集耕作层土壤（0～20 cm），确保每个田块5～10个样点，用四分法取约1 kg土样带回实验室，共采集土壤样品3 456份。土壤经风干、研磨后过筛制成待测样品，参照鲁如坤[12]的方法进行土壤酸碱度、有机质、速效钾、有效磷和碱解氮等指标的测定。
1.2 评价标准
参照前人的研究结果[13-14]，制定了文山烟区养分指标的评价标准，见表1。
2 结果与分析
2.1 植烟土壤有机质
文山州植烟土壤有机质含量的基本统计特征见表2，全州植烟土壤有机质含量均值為27.22 g/kg，最小值为10.60 g/kg，中值为26.59 g/kg，最大值为57.30 g/kg，变异系数为29.74%，表现为中等程度的变异;土壤有机质含量在不同植烟县间存在极显著差异（sig=0.003），最高的是西畴县，均值为32.96 g/kg，最低的是广南县，均值为21.56 g/kg。
从文山植烟土壤有机质含量空间分布来看，文山州植烟土壤有机质含量空间分布呈现明显的行政区域特征，以20～<30 g/kg分布面积较大（69.65%），覆盖了除西畴县、麻栗坡县和丘北县以外各植烟县的大部分区域，其次是30～40 g/kg的分布面积（30.29%），覆盖了西畴县、麻栗坡县和丘北县的大部分区域，20 kg以下的斑块仅有零星分布（0.05%）。总体上文山烟区土壤有机质含量丰富且适宜，可以满足烤烟生长的需要。
2.2 植烟土壤氮比较
文山州植烟土壤碱解氮含量的基本统计特征见表3，全州植烟土壤碱解氮含量均值为116.75 mg/kg，最小值为40.60 mg/kg，中值为113.40 mg/kg，最大值为216.60 mg/kg，变异系数为27.74%，表现为中等程度的变异;不同植烟县间碱解氮含量存在极显著差异（sig=0.000），最高的是西畴县，均值为145.38 mg/kg;最低的是广南县，均值为94.78 mg/kg。
从文山州植烟土壤碱解氮含量空间分布来看，文山州植烟土壤碱解氮含量空间分布呈一定的县域区域特征，其中以60～<120 mg/kg分布面积最大，覆盖了全州54.96%的区域，其次是120～150 mg/kg的分布面积（37.03%），主要分布在广南县、丘北县和马关县，再次是150 mg/kg以上的面积（8.01%）。从面积统计的结果来看，文山州植烟土壤碱解氮含量基本适宜烤烟生产，但有45.04%的植烟土壤碱解氮含量偏高。 2.3 植烟土壤磷比较
文山州植烟土壤速效磷含量的基本
统计特征见表4，全州植烟土壤速效磷含量均值为20.83 mg/kg，最小值为0.76 mg/kg，中值为17.68 mg/kg，最大值为81.00 mg/kg，变异系数为69.49%，表现为中等程度的变异;不同植烟县间速效磷含量存在极显著差异（sig=0.000）;最高的是麻栗坡，均值为30.16 mg/kg;最低的是砚山县，均值为14.77 mg/kg。
从植烟土壤速效磷含量空间分布来看，文山州植烟土壤速效磷含量空间分布规律不明显，各等级穿插分布，其中以20～<30 mg/kg的分布面积最大（60.31%），覆盖了除广南县、丘北县、砚山县和文山县以外的各县的大部分区域;其次是10～<20 mg/kg的分布面积，主要分布在广南县、丘北县、砚山县和文山县;分布面积最小的是30～<40 mg/kg，主要零星分布在北部和南部。从空间分布图的面积统计结果来看，文山州植烟土壤速效磷含量基本适宜，60.31%面积的植烟土壤速效磷含量处于最适宜范围，但仍有38.02%面积的植烟土壤速效磷含量偏低。
2.4 植烟土壤钾比较
文山州植烟土壤速效钾含量的基本统计特征见表5，全州植烟土壤速效钾含量均值为163.13 mg/kg，最小值为39.70 mg/kg，中值为145.40 mg/kg，最大值为419.40 mg/kg，变异系数为48.55%，表现为中等程度的变异;不同植烟县间速效钾含量存在显著差异（sig=0.028），最高的是麻栗坡，均值为195.20 mg/kg;最低的是砚山，均值为122.96 mg/kg。
从植烟土壤速效钾含量空间分布来看，文山州植烟土壤速效钾含量空间分布规律不明显，呈插花状分布，其中以150～200 mg/kg分布面积最大（71.72%），在州各个植烟县均有分布;其次是100～150 mg/kg的分布面积（27.01%），主要分布在广南县、砚山县、文山县;再次是>200 mg/kg的分布面积（1.27%），零星分布在麻栗坡县和文山县。从空间分布图的面积统计结果来看，文山州植烟土壤速效钾含量丰富，72.99%的区域植烟土壤速效钾为 “高”或“很高”，27.01%的面积的区域植烟土壤速效钾为“中等”。
3 结论与讨论
该研究分析了文山州植烟土壤的常规统计特征和空间分布分布特征，参考前人制定的养分评价标准对主要养分的丰缺情况进行了评价，并且实现了评价结果的空间可视化，结果表明文山州植烟土壤有机质含量基本适宜，均值为27.22 g/kg，呈中等强度变异，有机质含量为 “中等”（20～30 g/kg）和 “高”（30～40 g/kg）的植烟土壤分布面积分别为69.65%和30.29%;文山州植烟土壤碱解氮含量中等，均值为116.75 mg/kg，为中等强度变异，约有45.04%的植烟土壤碱解氮含量偏高，土壤碱解氮含量处于适宜范围的面积占54.96%;文山州植烟土壤有效磷基本适宜，平均为20.83 mg/kg，为中等强度变异，60.31%面积的植烟土壤速效磷含量处于最适宜范围，有38.02%面积的植烟土壤速效磷含量偏低;文山州植烟土壤速效钾含量丰富，平均为163.13 mg/kg，为中等强度变异，72.99%的区域植烟土壤速效钾为 “高”或“很高”，27.01%的面积的区域植烟土壤速效钾为“中等”。
针对文山州植烟土壤养分现状，麻栗坡县、西畴县、马关县、广南县南部、丘北县西部等全氮和碱解氮含量偏高的区域应适当控制氮肥用量;丘北县、砚山县、文山、广南县等县速效磷含量<20 mg/kg的区域应适当增加磷肥用量，其他区域应稳定当前的施磷水平;丘北县、砚山县、文山、广南县等县速效钾含量100～<150 mg/kg的区域应在现有施钾水平的基础上增加钾肥用量，其他区域应稳定当前的施肥水平。
参考文献
[1] 熊毅.我国土壤科学研究的回顾[J].土壤，1984，16（2）：41-45.
[2] 章家恩，廖宗文.试论土壤的生态肥力及其培育[J].土壤与环境，2000，9（3）：253-256.
[3] 陈恩凤.黑土肥力的基础物质和土体构型的某些性质及其相互关系[C]//中国科学院林业土壤研究所.土壤肥力研究论文集.沈阳：辽宁科学技术出版社，1984：1-16.
[4] 骆东奇，白洁，谢德体.论土壤肥力评价指标和方法[J].土壤与环境，2002，11（2）：202 -205.
[5] 袁有波，石俊雄，符平辉，等.贵州省黔西县植烟土壤主要养分状况评价[J].贵州农业科学，2005，33（4）：30-32.
[6] 罗建新，石丽红，龙世平.湖南主产烟区土壤养分状况与评价[J].湖南农业大学学报（自然科学版），2005，31（4）：376-380.
[7] 李春英，张仁椒，刘泓，等.福建烟区土壤肥力状况[J].福建农林大学学报（自然科学版），2002，31（2）：262-265.
[8] 黎妍妍，張翔，许自成，等.河南烟区土壤养分丰缺状况分析[J].安徽农业科学，2006，34（10）：2207-2208.
[9] 黎妍妍，许自成，肖汉乾，等.湖南省主要植烟区土壤肥力状况综合评价[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2006，34（11）：179-183.
[10] 王林，卢秀萍，肖汉乾，等.浏阳植烟土壤肥力状况的综合评价[J].河南农业大学学报，2006，40（6）：597-601.
[11] 陈泽鹏，詹振寿，郭治兴，等.广东植烟土壤肥力综合评价[J].中国烟草科学，2006（1）：35-37.
[12] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，2000.
[13] 中国农业科学院烟草研究所.中国烟草栽培学[M].上海：上海科学技术出版社，2005：319-332.
[14] 曹志洪.优质烤烟生产的土壤与施肥[M].南京：江苏科学技术出版社，1991.
关键词 植烟土壤;养分;地统计学;空间变异;影响因子
中图分类号 S158;S572文献标识码 A文章编号 0517-6611（2018）35-0127-04
土壤肥力是评价土壤供给作物生长能力的指标，在不同的时期不同的学者给出了不同的定义[1-3]。随着科学手段和认识水平的不断提高，土壤肥力概念的外延不断扩大，内涵不断缩小，倾向于将地貌、水文、气候、植物等环境因子以及人类活动等社会因子作为土壤肥力系统组分。骆东奇等[4]认为从土壤-植物-环境整体角度看，土壤肥力是土壤的养分针对特定植物的供应能力，以及土壤养分供应植物时环境条件的综合体现。土壤肥力高低不仅受土壤养分和植物的吸收能力等各因子的独立作用，更取决于各因子的协调程度。烟草的正常生长与成熟需要各种适量的营养元素，营养元素缺乏或比例失调会使烟株的生长、生理代谢发生障碍或异常变化。为了获得优质适产的烟叶，土壤中氮、磷、钾及中微量元素的合理搭配十分必要。目前，烟草科技工作者在对粮、棉、油等作物研究的基础上，也做了植烟土壤中各种营养元素的丰缺诊断[5-8]，提出了相应的丰缺指标，并应用统计方法对我国部分烟区[9-11]的植烟土壤肥力进行了综合评价，为平衡施肥从而达到优质烟生产提供了有力的科学依据。鉴于此，笔者采用GPS定位技术在文山烟区采集土壤样本142个，利用地统计学和GIS技术对文山烟区植烟土壤pH、有机质、主要养分、中量元素和微量元素进行了丰缺评价，并提出了施肥建议。
1 材料与方法
1.1 土壤样品采集
采用GPS定位技术在文山基本烟田选取定位田块，记录田块中心的经纬度和高程，入选的田块均在667 m2以上。在田块翻耕前，采用5点取样法或“W”形取样法采集耕作层土壤（0～20 cm），确保每个田块5～10个样点，用四分法取约1 kg土样带回实验室，共采集土壤样品3 456份。土壤经风干、研磨后过筛制成待测样品，参照鲁如坤[12]的方法进行土壤酸碱度、有机质、速效钾、有效磷和碱解氮等指标的测定。
1.2 评价标准
参照前人的研究结果[13-14]，制定了文山烟区养分指标的评价标准，见表1。
2 结果与分析
2.1 植烟土壤有机质
文山州植烟土壤有机质含量的基本统计特征见表2，全州植烟土壤有机质含量均值為27.22 g/kg，最小值为10.60 g/kg，中值为26.59 g/kg，最大值为57.30 g/kg，变异系数为29.74%，表现为中等程度的变异;土壤有机质含量在不同植烟县间存在极显著差异（sig=0.003），最高的是西畴县，均值为32.96 g/kg，最低的是广南县，均值为21.56 g/kg。
从文山植烟土壤有机质含量空间分布来看，文山州植烟土壤有机质含量空间分布呈现明显的行政区域特征，以20～<30 g/kg分布面积较大（69.65%），覆盖了除西畴县、麻栗坡县和丘北县以外各植烟县的大部分区域，其次是30～40 g/kg的分布面积（30.29%），覆盖了西畴县、麻栗坡县和丘北县的大部分区域，20 kg以下的斑块仅有零星分布（0.05%）。总体上文山烟区土壤有机质含量丰富且适宜，可以满足烤烟生长的需要。
2.2 植烟土壤氮比较
文山州植烟土壤碱解氮含量的基本统计特征见表3，全州植烟土壤碱解氮含量均值为116.75 mg/kg，最小值为40.60 mg/kg，中值为113.40 mg/kg，最大值为216.60 mg/kg，变异系数为27.74%，表现为中等程度的变异;不同植烟县间碱解氮含量存在极显著差异（sig=0.000），最高的是西畴县，均值为145.38 mg/kg;最低的是广南县，均值为94.78 mg/kg。
从文山州植烟土壤碱解氮含量空间分布来看，文山州植烟土壤碱解氮含量空间分布呈一定的县域区域特征，其中以60～<120 mg/kg分布面积最大，覆盖了全州54.96%的区域，其次是120～150 mg/kg的分布面积（37.03%），主要分布在广南县、丘北县和马关县，再次是150 mg/kg以上的面积（8.01%）。从面积统计的结果来看，文山州植烟土壤碱解氮含量基本适宜烤烟生产，但有45.04%的植烟土壤碱解氮含量偏高。 2.3 植烟土壤磷比较
文山州植烟土壤速效磷含量的基本
统计特征见表4，全州植烟土壤速效磷含量均值为20.83 mg/kg，最小值为0.76 mg/kg，中值为17.68 mg/kg，最大值为81.00 mg/kg，变异系数为69.49%，表现为中等程度的变异;不同植烟县间速效磷含量存在极显著差异（sig=0.000）;最高的是麻栗坡，均值为30.16 mg/kg;最低的是砚山县，均值为14.77 mg/kg。
从植烟土壤速效磷含量空间分布来看，文山州植烟土壤速效磷含量空间分布规律不明显，各等级穿插分布，其中以20～<30 mg/kg的分布面积最大（60.31%），覆盖了除广南县、丘北县、砚山县和文山县以外的各县的大部分区域;其次是10～<20 mg/kg的分布面积，主要分布在广南县、丘北县、砚山县和文山县;分布面积最小的是30～<40 mg/kg，主要零星分布在北部和南部。从空间分布图的面积统计结果来看，文山州植烟土壤速效磷含量基本适宜，60.31%面积的植烟土壤速效磷含量处于最适宜范围，但仍有38.02%面积的植烟土壤速效磷含量偏低。
2.4 植烟土壤钾比较
文山州植烟土壤速效钾含量的基本统计特征见表5，全州植烟土壤速效钾含量均值为163.13 mg/kg，最小值为39.70 mg/kg，中值为145.40 mg/kg，最大值为419.40 mg/kg，变异系数为48.55%，表现为中等程度的变异;不同植烟县间速效钾含量存在显著差异（sig=0.028），最高的是麻栗坡，均值为195.20 mg/kg;最低的是砚山，均值为122.96 mg/kg。
从植烟土壤速效钾含量空间分布来看，文山州植烟土壤速效钾含量空间分布规律不明显，呈插花状分布，其中以150～200 mg/kg分布面积最大（71.72%），在州各个植烟县均有分布;其次是100～150 mg/kg的分布面积（27.01%），主要分布在广南县、砚山县、文山县;再次是>200 mg/kg的分布面积（1.27%），零星分布在麻栗坡县和文山县。从空间分布图的面积统计结果来看，文山州植烟土壤速效钾含量丰富，72.99%的区域植烟土壤速效钾为 “高”或“很高”，27.01%的面积的区域植烟土壤速效钾为“中等”。
3 结论与讨论
该研究分析了文山州植烟土壤的常规统计特征和空间分布分布特征，参考前人制定的养分评价标准对主要养分的丰缺情况进行了评价，并且实现了评价结果的空间可视化，结果表明文山州植烟土壤有机质含量基本适宜，均值为27.22 g/kg，呈中等强度变异，有机质含量为 “中等”（20～30 g/kg）和 “高”（30～40 g/kg）的植烟土壤分布面积分别为69.65%和30.29%;文山州植烟土壤碱解氮含量中等，均值为116.75 mg/kg，为中等强度变异，约有45.04%的植烟土壤碱解氮含量偏高，土壤碱解氮含量处于适宜范围的面积占54.96%;文山州植烟土壤有效磷基本适宜，平均为20.83 mg/kg，为中等强度变异，60.31%面积的植烟土壤速效磷含量处于最适宜范围，有38.02%面积的植烟土壤速效磷含量偏低;文山州植烟土壤速效钾含量丰富，平均为163.13 mg/kg，为中等强度变异，72.99%的区域植烟土壤速效钾为 “高”或“很高”，27.01%的面积的区域植烟土壤速效钾为“中等”。
针对文山州植烟土壤养分现状，麻栗坡县、西畴县、马关县、广南县南部、丘北县西部等全氮和碱解氮含量偏高的区域应适当控制氮肥用量;丘北县、砚山县、文山、广南县等县速效磷含量<20 mg/kg的区域应适当增加磷肥用量，其他区域应稳定当前的施磷水平;丘北县、砚山县、文山、广南县等县速效钾含量100～<150 mg/kg的区域应在现有施钾水平的基础上增加钾肥用量，其他区域应稳定当前的施肥水平。
参考文献
[1] 熊毅.我国土壤科学研究的回顾[J].土壤，1984，16（2）：41-45.
[2] 章家恩，廖宗文.试论土壤的生态肥力及其培育[J].土壤与环境，2000，9（3）：253-256.
[3] 陈恩凤.黑土肥力的基础物质和土体构型的某些性质及其相互关系[C]//中国科学院林业土壤研究所.土壤肥力研究论文集.沈阳：辽宁科学技术出版社，1984：1-16.
[4] 骆东奇，白洁，谢德体.论土壤肥力评价指标和方法[J].土壤与环境，2002，11（2）：202 -205.
[5] 袁有波，石俊雄，符平辉，等.贵州省黔西县植烟土壤主要养分状况评价[J].贵州农业科学，2005，33（4）：30-32.
[6] 罗建新，石丽红，龙世平.湖南主产烟区土壤养分状况与评价[J].湖南农业大学学报（自然科学版），2005，31（4）：376-380.
[7] 李春英，张仁椒，刘泓，等.福建烟区土壤肥力状况[J].福建农林大学学报（自然科学版），2002，31（2）：262-265.
[8] 黎妍妍，張翔，许自成，等.河南烟区土壤养分丰缺状况分析[J].安徽农业科学，2006，34（10）：2207-2208.
[9] 黎妍妍，许自成，肖汉乾，等.湖南省主要植烟区土壤肥力状况综合评价[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2006，34（11）：179-183.
[10] 王林，卢秀萍，肖汉乾，等.浏阳植烟土壤肥力状况的综合评价[J].河南农业大学学报，2006，40（6）：597-601.
[11] 陈泽鹏，詹振寿，郭治兴，等.广东植烟土壤肥力综合评价[J].中国烟草科学，2006（1）：35-37.
[12] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，2000.
[13] 中国农业科学院烟草研究所.中国烟草栽培学[M].上海：上海科学技术出版社，2005：319-332.
[14] 曹志洪.优质烤烟生产的土壤与施肥[M].南京：江苏科学技术出版社，1991.