云南师宗烟区土壤养分与烟叶化学成分研究

摘要  为探明云南师宗烟区植烟土壤养分以及烟叶化学品质指标的含量状况，为其烤烟生产合理布局和科学精准施肥提供依据。采集师宗县7个乡镇地区土壤样品和烟叶样品分别110份，分析其土壤养分和烟叶品质，并进行了评价。结果表明，该地区随海拔升高，土壤pH和有效钙降低，海拔对其他土壤养分和烟叶品质无显著影响。师宗烟区土壤pH整体适宜烟株生长，60%处于最适宜范围；土壤有机质92.7%属于“高”和“极高”范围。大量元素总氮总体含量85.5%属于“高”和“极高”范围，碱解氮含量大部分中等（63.9%），23.1%属“极高”范围，13%含量“低”；全磷和全钾缺乏，处于“低”和“极低”范围，分别占71.8%和90.7%；但速效磷和速效钾占“中等”及以上的比例达98.2%和78.1%。中微量元素整体含量较高，但有效硫和有效钼含量分别有29.6%和25.9%处于“低”和“极低”水平，有效钙和有效镁100%处于“高”及以上水平，有效铜、有效铁、有效锰和水溶性氯含量丰富；烟叶含糖量较高，其他基本符合优质烟叶的标准。该地区应注意钾、硫肥的施用，减少钙和镁投入。

关键词  云南师宗县；烤烟；土壤养分；化学成分

中图分类号  S158.3  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）05-0173-08

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.05.042

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Study of Soil Nutrients and Tobacco Chemical Composition in the Tobacco Growing Area of Shizong， Yunnan

HUANG Shi-hang1， TIAN Feng1， ZHANG Li2 et al

（1. College of Agriculture， Hunan Agricultural University， Changsha， Hunan 410128;2. Jiangsu China Tobacco Industry Limited Liability Company， Nanjing，Jiangsu 210019）

Abstract  In order to find out the content of soil nutrients and chemical quality indicators of tobacco in the tobacco growing area of Shizong， Yunnan， and to provide a basis for the rational layout and scientific and accurate fertilization of roasted tobacco production. Soil samples and tobacco leaf samples were collected from seven township areas in Shizong County and 110 samples were collected and analysed for soil nutrients and chemical quality of tobacco leaf. This study showed that soil pH and effective calcium decreased with increasing altitude in the area， while altitude had no significant effect on other soil nutrients and tobacco quality.The overall soil pH in the Shizong area is suitable for tobacco plant growth， with 60% in the optimum range;92.7% of the soil organic matter is in the ‘high’ and ‘very high’ range.The total nitrogen content of the bulk elements was in the ‘high’ and ‘very high’ range for 85.5% of the total， while most of the alkaline nitrogen content was medium （63.9%）， 23.1% in the ‘very high’ range and 13% in the ‘low’ range. Total phosphorus and potassium were deficient in the ‘low’ and ‘very low’ ranges， accounting for 71.8% and 90.7% respectively;however， fast-acting phosphorus and fast-acting potassium occupied The proportion of ‘medium’ and above was 98.2% and 78.1% respectively.The overall content of trace elements is high， but 29.6% of effective sulphur and 25.9% of effective molybdenum are at the ‘low’ and ‘very low’ levels respectively， 100% of effective calcium and effective magnesium are at the ‘high’ and above levels， and effective copper， effective iron， effective manganese and water-soluble chlorine are abundant. However， 29.6% of effective sulphur and 25.9% of effective molybdenum were at ‘low’ and ‘very low’ levels respectively， 100% of effective calcium and effective magnesium were at ‘high’ and above levels， while effective copper， effective iron， effective manganese and water-soluble chlorine were abundant. The region should pay attention to the application of potassium and sulphur fertilizers and reduce calcium and magnesium inputs.

Key words  Yunnan Shizong County；Roasted tobacco;Soil nutrients;Chemical composition

基金项目  江苏中烟科技项目“基于江苏中烟品牌需求的湖南烟叶增香提质关键技术研究”（H202226）。

作者简介  黄士航（1999—），女，湖南衡阳人，硕士研究生，研究方向：烟草营养与土壤肥料。

*通信作者，助理农艺师，从事烤烟种植科学技术推广研究。

收稿日期  2023-03-02

我国是烟草主要生产国，其产量占全球35%以上，云南是我国烟草的主要产地，其种植量和产量均占全国的40%左右。烤烟是我国云南的主要经济作物，其生产不仅注重经济产量，而且注重烟叶品质［1］。师宗县是云南省烤烟生产重点县之一，烤烟一直是当地农民的重要收入来源，直接影响当地农民的生产生活质量。烟叶化学成分是形成烟叶风味风格和质量特征的物质基础，是决定吸烟质量和烟雾特性等质量特征的内在因素，也是鉴定烟叶质量的重要指标。研究表明，烟草中的总糖、还原糖、总氮、尼古丁、钾、氯等化学成分是评价烤烟内在质量的重要指标［2］。土壤作为生态系统中生物与环境相互作用的基质，贮存着大量的碳、氮、磷等营养物质，土壤养分对植物生长具有至关重要的作用，直接影响植物群落的种类组成与生活性特征，决定着生态系统的结构和功能［3］。如在土壤中氮含量高的情况下，糖与尼古丁的比例和氮与尼古丁的比例可能不协调。土壤有机质化合物主要由氮化合物组成，可能直接影响烟草质量［4］，所以土壤养分与烟草品质紧密相关。海拔、营养元素供应等的土壤状况是影响烟草产值的重要因子。不同海拔的光、温、水等生态条件差异较大，对作物生长的影响很大。气候随海拔变化并影响成土过程［5］，因此，不同海拔土壤可能存在较大差异，并对烟草生长和品质带来较大影响。近年来，全国各烟叶产区相继开展植烟土壤养分状况的调查研究，为烟区测土配方平衡施肥提供有力的技术支撑，促进优质烟叶生产和烟叶产区原料工艺水平。目前对于师宗烟区植烟土壤养分和云烟85烟叶品质的研究鲜见报道。笔者探究了师宗地区土壤养分状况和烟叶主要化学成分，以期为师宗县烟区科学合理施肥、提高烤烟产量和质量提供理论依据。

1  材料与方法

1.1  研究区概况

师宗县位于云南省东部，在曲靖市东南部，地处滇、桂两省（区）结合部。地跨103°42′～104°34′E、24°20′～25°00′N，师宗多为山区，全县总面积2 783 km2，其中山区面积占90%左右。属珠江水系，主要河流有南盘江、篆长河、金马河、大干河、清水江、小江6条，另有南盘江、篆长河的支流小河数条，水资源比较丰富。境内地势西北高、东南低，从西北向东南呈阶梯状递降，属于亚热带季风气候，气候温和，干湿分明，立体气候明显。师宗县年均气温13.8 ℃，年均相对湿度在80%左右，年降水量1 235.6 mm，年无霜期244～344 d，年均日照1 626.4 h（图1）。

1.2  样本采集与测定

1.2.1  土壤养分。

采用GPS技术，遵循均匀性、代表性的原则，根据烟区的地形地貌与土壤类型，在师宗县7个乡镇地区总共采取土样110个（图2），其中，海拔≤1 800 m的24个，1 801～1 900 m的58个，1 901～2 000 m的21个，＞2 000 m的7个。取样时记录每个田块中心的经纬度和高程，采用五点取样法进行取样，取样深度20 cm，用四分法取约1 kg土样带回实验室。土样登记编码后经风干、研磨及过筛后，测定土壤营养元素的含量，包括pH、有机质、大量元素和中微量元素。

采用玻璃电极法测定土壤pH；采用重铬酸钾氧化法测定土壤有机质；采用凯氏定氮法测定土壤全氮；采用NaOH熔融-钼锑抗比色法测定土壤全磷；采用NaHCO3-钼锑抗比色法测定土壤有效磷；采用火焰光度法测定土壤全钾和速效钾；采用碱解扩散法测定土壤速效氮；采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法测定土壤有效铁、有效锰和有效铜；采用0.1mol/L HCl 浸提-原子吸收分光光度法测定土壤有效锌；采用沸水浸提-甲亚胺比色法测定土壤有效硼；采用草酸铵浸提-极谱法测定土壤有效钼［6］。

1.2.2  烟叶的常规化学成分。

烤烟收获后，采集烤烟叶样品共110份。将烤烟置于60 ℃恒温烘箱中烘干，粉碎并过筛装入塑封袋中用于测定分析。

各指标的含量使用SKALAR流量分析仪按照烟草行业标准（连续流动法）测定［7］。总糖和还原糖含量按照YC/T 159—2002方法进行分析［8］。烟叶总氮、钾和氯分别按照YC/T 161—2002、YC/T 173—2003和YC/T 162—2011方法进行分析［8］。烟碱和淀粉含量分别按照LY/T 1228—2015和NY/T 1121.72014方法进行分析［8］。

1.3  土壤养分与烟叶化学指标含量标准

1.3.1  土壤养分指标含量标准。

参考《曲靖市植烟养分含量各级分布》［9］制定表1，参考曲靖烟区土壤有效态中量元素含量分级标准制定表2，根据胡国松等［10］研究结果制定表3。

1.3.2  烟叶化学指标含量标准。

根据云南市优质烟叶标准及相关研究［11］，总糖含量适宜范围24%～28%；还原糖含量适宜范围18%～22%；总氮含量适宜范围1.5%～3.5%；烟碱含量适宜范围1.5%～2.5%；钾含量大于1.5%；水溶性氯含量小于1%；淀粉2%～4%。

1.4  数据分析