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摘要：[目的]研究潍坊烟区土壤pH与土壤养分的关系，为该地区烟区平衡施肥提供科学依据。[方法]对潍坊烟区592份土壤样本的pH及其与土壤有机质、速效磷、速效钾、碱解氮、交换性钙、交换性镁、水溶性硼含量的关系进行研究。[结果]潍坊烟区平均pH为652，变幅为4.32～7.67，总体适宜；pH处于适宜烤烟生长的5.50～6.50间的样本量占总样本的43.41%。pH与土壤有机质、速效钾、交换性钙、交换性镁以及水溶性硼含量呈极显著正相关，与土壤碱解氮含量呈极显著负相关；pH的变化，对土壤有机质影响最大，对交换性镁影响最小。[结论]pH为5.50～6.50时，潍坊烟区土壤有机质、速效磷、速效钾、水溶性硼可满足优质烤烟生产要求，碱解氮和交换性镁含量较高，交换性钙含量偏低。
关键词：潍坊烟区；土壤pH值；土壤养分；优质烤烟
中图分类号：S158.3 文献标识码：A 文章编号：0517-6611（2016）07-172-04
Abstract：[Objective]To research the relationship between soil pH value and soil nutrients in Weifang Tobacco Growing Area， and to provide scientific basis for the balanced fertilization in this region. [Method] pH values of 592 soil samples in Weifang Tobacco Growing Area were researched， as well as their relationship with the contents of organic matter， rapidly available P， rapidly available K， alkalihydrolyzable N， exchangeable Ca， exchangeable Mg and water soluble B in soil. [Result] pH value was generally suitable for tobacco cultivation in Weifang Tobacco Growing Area with a mean value of 6.52 and its amplitude of variation from 4.32 to 7.67. About 43.41% of the soil samples were in the range of 5.5- 6.5 pH， which was suitable for tobacco cultivation. The soil pH value was positively related with organic matter， rapidly available K， exchangeable Ca， exchangeable Mg and water soluble B at 0.01 level and were negatively related with alkalihydrolyzable N at 001 level. The change of pH values had the greatest influence on organic matter and the least influence on exchangeable Mg. [Conclusion] Within pH 5.5-6.5， the content of organic matter， rapidly available P， rapidly available K， and water soluble B could meet the requirement of highquality tobacco production in the range. The contents of alkalihydrolyzable N and exchangeable Mg were relatively high， and the content of exchangeable Ca was relatively low.
Key words：Weifang Tobacco Growing Area； Soil pH value； Soil nutrient； Highquality tobacco
土壤酸堿度不但直接影响烤烟的生长发育[1]，而且与土壤酶活性[2]、有机质的合成分解、元素形态的转化等密切相关[3-7]。目前，国际上推荐适宜烤烟生长的土壤pH为5.50～6.50[8-11]。
烟草在pH为4.00～8.50的土壤中均可以生长，但并不是在这个范围内都能产出优质烟叶。土壤pH过高时，OH-含量增加，导致其他阴离子吸收减少，养分活性降低；pH过低，则会导致土壤有效养分的淋失[12]。
关于国内一些烟区土壤pH与烤烟质量、土壤养分关系的研究已有相关报道[13-17]，但系统分析潍坊烟区土壤pH与土壤养分关系鲜见研究。笔者以潍坊烟区土壤养分测试为基础，研究了土壤pH、养分及二者的相关性等，旨在为烟区土壤酸碱改良和平衡施肥提供理论依据。
1：材料与方法
1.1：样品采集：
2014年在潍坊5个产烟县（市）（诸城、高密、安丘、临朐、昌乐）进行土壤养分调查采集，采集时间为烤烟前荐作物收获后、起垄施肥前，采集地点为烟区有代表性的耕作层土壤，采用GPS定位。采集土壤样品时，同一个地块内采集8～10个点的土样，每个点采集深度为0～20 cm，混匀，构成1个1 kg左右的混合土样，共592份。采集结束后，对土壤样品进行编号，然后对土壤样品风干，研磨，过筛，混匀，装瓶，备用。 1.2：测定项目与方法：
土壤pH采用1∶5水土比提取，利用pH计法测定；土壤碱解氮含量采用碱解扩散法测定；土壤速效钾含量采用醋酸铵浸提法，利用thermo原子吸收光谱仪测定；土壤速效磷含量采用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法，利用紫外分光光度计测定；有机质含量采用重铬酸钾滴定法测定；交换性Ca、Mg含量采用1 mol/L 醋酸铵浸提，原子吸收法测定；有效硼采用沸水浸提，姜黄素比色法测定[18]。
1.3：数据统计：
应用SPSS 19.0和DPS 7.05进行统计分析，Origin pro 9.0绘图。
2：结果与分析
2.1：土壤pH：
由表1可知，潍坊烟区土壤pH在4.32～767，平均为6.52，呈弱酸性，潍坊烟区土壤pH总体适宜。从土壤样本的pH分布比例看，潍坊烟区土壤pH多分布在550～7.00，其中pH值6.50～7.00的土壤样本占总数的5169%，pH在5.50～6.50的土壤样本占总数的43.41%，pH大于700和小于5.50的土壤分别占3.71%和1.18%。
2.2：土壤养分：
从图1可以看出，潍坊烟区土壤有机质含量多集中在5～20 g/kg，其中10～15 g/kg有机质含量比例最高，占总样本量的45.4%；土壤速效磷含量多分布在0～20 mg/kg，其中0～10 mg/kg占总样本量的3700%，10～20 mg/kg占总样本量的3200%；土壤速效钾含量主要分布在100～150 mg/kg，占总样本量的32.20%，150～200 mg/kg的
速效钾分布也较多，占总样本量的25.30%；土壤交换性钙多集中在5～10 cmol/kg，占总样本量的45.30%；土壤碱解氮含量主要分布在50～100 mg/kg，占总样本量的61.50%；土壤交换性镁含量在5～10 cmol/kg区间内比例最高，占总样本量的36.00%；水溶性硼含量集中分布在0.5～1.0 mg/kg和1.0～1.5 mg/kg，均占总样本量的24.40%。从峰度和偏度值性硼含量呈偏正太分布。
对于烤烟生产来说，土壤养分含量过多或过少均会影响烤烟产量，一般认为，北方土壤有机质含量应不高于20 g/kg（或0.60%～1.60%），速效磷含量在10～20 mg/kg，碱解氮含量在40～80 mg/kg较为适宜，速效钾含量应高于100 mg/kg（120～240 mg/kg），土壤交换性镁和交换性钙含量在2和10 cmol/kg左右較为适宜[19-20]。由表2可知，潍坊烟区有机质、速效磷、速效钾及交换性钙的平均值总体较为适宜。碱解氮含量为89.58 mg/kg，交换性镁含量为含量10.62 cmol/kg，两者含量略高。刘国顺等[8]研究表明，土壤水溶性硼含量在0.50～1.00 mg/kg时，烟叶生长较好，而潍坊烟区土壤水溶性硼含量为1.36 mg/kg，含量偏高。同时，通过比较可以看出，潍坊烟区各养分含量均存在一定的变异性，且均属于中等变异性差异[19]，其中，土壤速效磷的变异程度最大，达85.09%，土壤有机质的变异程度最小，仅37.10%。
2.3：土壤pH与土壤养分的相关性：
由表3可知，潍坊烟区土壤pH与土壤有机质、速效钾、交换性钙、交换性镁及水溶性硼含量呈极显著正相关，与碱解氮含量呈极显著负相关，与速效磷含量无显著相关性。通过土壤pH和养分的灰色关联度分析可知，其关联度的顺序为有机质>碱解氮>速效钾>速效磷>交换性钙>水溶性硼>交换性镁，这表明一方面，潍坊烟区土壤pH对土壤有机质、速效钾、交换性钙、交换性镁以及水溶性硼影响显著，且与有机质关系最为密切，与土壤交换性镁密切程度最低；另一方面，土壤pH的变化，对土壤有机质、碱解氮等的含量变化影响较大，而土壤交换性钙、交换性镁受pH变化的影响则小于有机质等的变化。
安徽农业科学 ：2016年
2.4：土壤pH对土壤养分含量的影响：
由表4可知，土壤有机质、交换性钙、交换性镁的含量在pH≥7.00时最高，pH<5.50时最低，且差异显著，碱解氮含量的差异变化与有机质含量变化相反。pH为5.50～6.50时适宜烤烟生长，该范围内的各养分含量均小于最高值，除有机质和水溶性硼外，均与最高值差异不显著。在pH 550～6.50范围内，潍坊烟区土壤有机质为12.97 g/kg、速效磷为17.50 mg/kg、速效钾为172.95 mg/kg、水溶性硼为106 mg/kg，含量适宜；碱解氮和交换性镁含量丰富；交换性钙含量偏低，但潍坊烟区尚未出现烤烟生产缺钙的现象。
3：结论与讨论
（1）土壤酸碱度是土壤的成土条件，是土壤理化性质、肥力特征的综合反映[21]。土壤pH与土壤养分关系密切，许自成等[22]对湖南烟区土壤研究得出，土壤pH与土壤有机质、速效磷、水溶性硼、交换性钙和交换性镁呈极显著正相关，与速效钾呈极显著负相关；夏东旭等[23]对永德烟区植烟土壤分析认为，土壤pH与速效磷、有效硼和交换性钙呈极显著正相关；宋文峰等[24]对泸州烟区土壤研究认为，土壤pH与交换性镁呈极显著负相关；周炼川等[25]对文山烟区烟田土壤研究得出，土壤pH与碱解氮呈显著负相关。笔者通过研究得出，潍坊烟区土壤pH与土壤有机质、速效钾、交换性钙、交换性镁及水溶性硼含量呈极显著正相关，与碱解氮含量呈极显著负相关，与速效磷含量无显著相关性，与前人研究结果不完全一致，这可能与土壤的地域性差异及样本量不同有关。
（2）由于灰色关联度分析中关联系数与子序列大小、样本量及不同地域土壤理化性质有关[8，26-27]，因此不同研究结果存在一定的差异，许自成等[22]对湖南烟区pH与养分关联度由大到小依次为全氮、有机质、速效钾、水溶性氯、速效磷、有效铜、有效锌、有效锰、交换性钙、交换性镁、有效铁；胡向丹等[28]研究表明，黔西南州植烟土壤pH与养分关联度由大到小依次为缓效钾、碱解氮、有机质、速效磷、全氮、全磷、速效钾、铵态氮、硝态氮；陈朝阳[29]对南平植烟土壤pH与养分关联度进行分析，认为土壤pH对交换性钙的影响较大，对有效锰影响相对较小。笔者对潍坊烟区土壤pH和养分进行灰色关联度分析得出，土壤pH的变化对土壤有机质的含量变化影响最大，对土壤交换性镁影响较小，关联度由大到小依次为有机质、碱解氮、速效钾、速效磷、水溶性钙、交换性硼、交换性镁。 （3）适宜的土壤酸碱度有利于改善烟株根系附近土壤酶活性、提高烟株光合特性[30-31]，对烤烟产量和品质的形成起着关键性作用[32-34]；土壤pH过高（>900）或过低（<400）均对烟株根部产生不利影响，从而影响烟株生长发育。一般认为，土壤pH在5.50～6.50为最适宜植烟土壤酸碱度[9-12]。笔者通过研究得出，潍坊烟区土壤pH在4.32～767，平均为6.52，呈弱酸性。潍坊烟区各养分含量在pH 550～6.50时均小于最高值，但差异不显著。在该范围，潍坊烟区土壤有机质为12.97 g/kg、速效磷为17.50 mg/kg、速效钾为172.95 mg/kg、水溶性硼为1.06 mg/kg，含量适宜，可以满足优质烤烟生长需求[18-19]；碱解氮和交换性镁含量较高；交换性钙含量偏低。另有研究指出，烤烟不同生长期所需的最适pH存在一定的变化性，pH为5.50～6.00时利用前期干物质积累，pH<8.50时更利于烤烟中后期碳代谢，pH在7.00左右时烟株吸收养分较为充足，烤烟的干物质积累、单叶重以及质量也较好[35-36]。潍坊烟区pH≥700和pH为6.50～7.00的土壤有机质含量分别为17.48 g/kg和13.55 g/kg，速效磷分别为18.01 mg/kg和16.78 mg/kg，速效钾为185.43 mg/kg和18974 mg/kg，碱解氮含量分别为68.37 mg/kg和85.06 mg/kg，表明潍坊烟区土壤pH≥7.00和6.50～7.00时，主要土壤养分含量仍能达到生产优质烤烟的要求[37]。
（4）笔者仅从潍坊烟区土壤pH与土壤养分关系角度进行探讨，但要更完善地揭示潍坊烟区土壤特点，今后还应对土壤微生物活性、栽培措施、施肥量等与烤烟产量及内在品质关系进行深入研究。
参考文献
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关键词：潍坊烟区；土壤pH值；土壤养分；优质烤烟
中图分类号：S158.3 文献标识码：A 文章编号：0517-6611（2016）07-172-04
Abstract：[Objective]To research the relationship between soil pH value and soil nutrients in Weifang Tobacco Growing Area， and to provide scientific basis for the balanced fertilization in this region. [Method] pH values of 592 soil samples in Weifang Tobacco Growing Area were researched， as well as their relationship with the contents of organic matter， rapidly available P， rapidly available K， alkalihydrolyzable N， exchangeable Ca， exchangeable Mg and water soluble B in soil. [Result] pH value was generally suitable for tobacco cultivation in Weifang Tobacco Growing Area with a mean value of 6.52 and its amplitude of variation from 4.32 to 7.67. About 43.41% of the soil samples were in the range of 5.5- 6.5 pH， which was suitable for tobacco cultivation. The soil pH value was positively related with organic matter， rapidly available K， exchangeable Ca， exchangeable Mg and water soluble B at 0.01 level and were negatively related with alkalihydrolyzable N at 001 level. The change of pH values had the greatest influence on organic matter and the least influence on exchangeable Mg. [Conclusion] Within pH 5.5-6.5， the content of organic matter， rapidly available P， rapidly available K， and water soluble B could meet the requirement of highquality tobacco production in the range. The contents of alkalihydrolyzable N and exchangeable Mg were relatively high， and the content of exchangeable Ca was relatively low.
Key words：Weifang Tobacco Growing Area； Soil pH value； Soil nutrient； Highquality tobacco
土壤酸堿度不但直接影响烤烟的生长发育[1]，而且与土壤酶活性[2]、有机质的合成分解、元素形态的转化等密切相关[3-7]。目前，国际上推荐适宜烤烟生长的土壤pH为5.50～6.50[8-11]。
烟草在pH为4.00～8.50的土壤中均可以生长，但并不是在这个范围内都能产出优质烟叶。土壤pH过高时，OH-含量增加，导致其他阴离子吸收减少，养分活性降低；pH过低，则会导致土壤有效养分的淋失[12]。
关于国内一些烟区土壤pH与烤烟质量、土壤养分关系的研究已有相关报道[13-17]，但系统分析潍坊烟区土壤pH与土壤养分关系鲜见研究。笔者以潍坊烟区土壤养分测试为基础，研究了土壤pH、养分及二者的相关性等，旨在为烟区土壤酸碱改良和平衡施肥提供理论依据。
1：材料与方法
1.1：样品采集：
2014年在潍坊5个产烟县（市）（诸城、高密、安丘、临朐、昌乐）进行土壤养分调查采集，采集时间为烤烟前荐作物收获后、起垄施肥前，采集地点为烟区有代表性的耕作层土壤，采用GPS定位。采集土壤样品时，同一个地块内采集8～10个点的土样，每个点采集深度为0～20 cm，混匀，构成1个1 kg左右的混合土样，共592份。采集结束后，对土壤样品进行编号，然后对土壤样品风干，研磨，过筛，混匀，装瓶，备用。 1.2：测定项目与方法：
土壤pH采用1∶5水土比提取，利用pH计法测定；土壤碱解氮含量采用碱解扩散法测定；土壤速效钾含量采用醋酸铵浸提法，利用thermo原子吸收光谱仪测定；土壤速效磷含量采用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法，利用紫外分光光度计测定；有机质含量采用重铬酸钾滴定法测定；交换性Ca、Mg含量采用1 mol/L 醋酸铵浸提，原子吸收法测定；有效硼采用沸水浸提，姜黄素比色法测定[18]。
1.3：数据统计：
应用SPSS 19.0和DPS 7.05进行统计分析，Origin pro 9.0绘图。
2：结果与分析
2.1：土壤pH：
由表1可知，潍坊烟区土壤pH在4.32～767，平均为6.52，呈弱酸性，潍坊烟区土壤pH总体适宜。从土壤样本的pH分布比例看，潍坊烟区土壤pH多分布在550～7.00，其中pH值6.50～7.00的土壤样本占总数的5169%，pH在5.50～6.50的土壤样本占总数的43.41%，pH大于700和小于5.50的土壤分别占3.71%和1.18%。
2.2：土壤养分：
从图1可以看出，潍坊烟区土壤有机质含量多集中在5～20 g/kg，其中10～15 g/kg有机质含量比例最高，占总样本量的45.4%；土壤速效磷含量多分布在0～20 mg/kg，其中0～10 mg/kg占总样本量的3700%，10～20 mg/kg占总样本量的3200%；土壤速效钾含量主要分布在100～150 mg/kg，占总样本量的32.20%，150～200 mg/kg的
速效钾分布也较多，占总样本量的25.30%；土壤交换性钙多集中在5～10 cmol/kg，占总样本量的45.30%；土壤碱解氮含量主要分布在50～100 mg/kg，占总样本量的61.50%；土壤交换性镁含量在5～10 cmol/kg区间内比例最高，占总样本量的36.00%；水溶性硼含量集中分布在0.5～1.0 mg/kg和1.0～1.5 mg/kg，均占总样本量的24.40%。从峰度和偏度值性硼含量呈偏正太分布。
对于烤烟生产来说，土壤养分含量过多或过少均会影响烤烟产量，一般认为，北方土壤有机质含量应不高于20 g/kg（或0.60%～1.60%），速效磷含量在10～20 mg/kg，碱解氮含量在40～80 mg/kg较为适宜，速效钾含量应高于100 mg/kg（120～240 mg/kg），土壤交换性镁和交换性钙含量在2和10 cmol/kg左右較为适宜[19-20]。由表2可知，潍坊烟区有机质、速效磷、速效钾及交换性钙的平均值总体较为适宜。碱解氮含量为89.58 mg/kg，交换性镁含量为含量10.62 cmol/kg，两者含量略高。刘国顺等[8]研究表明，土壤水溶性硼含量在0.50～1.00 mg/kg时，烟叶生长较好，而潍坊烟区土壤水溶性硼含量为1.36 mg/kg，含量偏高。同时，通过比较可以看出，潍坊烟区各养分含量均存在一定的变异性，且均属于中等变异性差异[19]，其中，土壤速效磷的变异程度最大，达85.09%，土壤有机质的变异程度最小，仅37.10%。
2.3：土壤pH与土壤养分的相关性：
由表3可知，潍坊烟区土壤pH与土壤有机质、速效钾、交换性钙、交换性镁及水溶性硼含量呈极显著正相关，与碱解氮含量呈极显著负相关，与速效磷含量无显著相关性。通过土壤pH和养分的灰色关联度分析可知，其关联度的顺序为有机质>碱解氮>速效钾>速效磷>交换性钙>水溶性硼>交换性镁，这表明一方面，潍坊烟区土壤pH对土壤有机质、速效钾、交换性钙、交换性镁以及水溶性硼影响显著，且与有机质关系最为密切，与土壤交换性镁密切程度最低；另一方面，土壤pH的变化，对土壤有机质、碱解氮等的含量变化影响较大，而土壤交换性钙、交换性镁受pH变化的影响则小于有机质等的变化。
安徽农业科学 ：2016年
2.4：土壤pH对土壤养分含量的影响：
由表4可知，土壤有机质、交换性钙、交换性镁的含量在pH≥7.00时最高，pH<5.50时最低，且差异显著，碱解氮含量的差异变化与有机质含量变化相反。pH为5.50～6.50时适宜烤烟生长，该范围内的各养分含量均小于最高值，除有机质和水溶性硼外，均与最高值差异不显著。在pH 550～6.50范围内，潍坊烟区土壤有机质为12.97 g/kg、速效磷为17.50 mg/kg、速效钾为172.95 mg/kg、水溶性硼为106 mg/kg，含量适宜；碱解氮和交换性镁含量丰富；交换性钙含量偏低，但潍坊烟区尚未出现烤烟生产缺钙的现象。
3：结论与讨论
（1）土壤酸碱度是土壤的成土条件，是土壤理化性质、肥力特征的综合反映[21]。土壤pH与土壤养分关系密切，许自成等[22]对湖南烟区土壤研究得出，土壤pH与土壤有机质、速效磷、水溶性硼、交换性钙和交换性镁呈极显著正相关，与速效钾呈极显著负相关；夏东旭等[23]对永德烟区植烟土壤分析认为，土壤pH与速效磷、有效硼和交换性钙呈极显著正相关；宋文峰等[24]对泸州烟区土壤研究认为，土壤pH与交换性镁呈极显著负相关；周炼川等[25]对文山烟区烟田土壤研究得出，土壤pH与碱解氮呈显著负相关。笔者通过研究得出，潍坊烟区土壤pH与土壤有机质、速效钾、交换性钙、交换性镁及水溶性硼含量呈极显著正相关，与碱解氮含量呈极显著负相关，与速效磷含量无显著相关性，与前人研究结果不完全一致，这可能与土壤的地域性差异及样本量不同有关。
（2）由于灰色关联度分析中关联系数与子序列大小、样本量及不同地域土壤理化性质有关[8，26-27]，因此不同研究结果存在一定的差异，许自成等[22]对湖南烟区pH与养分关联度由大到小依次为全氮、有机质、速效钾、水溶性氯、速效磷、有效铜、有效锌、有效锰、交换性钙、交换性镁、有效铁；胡向丹等[28]研究表明，黔西南州植烟土壤pH与养分关联度由大到小依次为缓效钾、碱解氮、有机质、速效磷、全氮、全磷、速效钾、铵态氮、硝态氮；陈朝阳[29]对南平植烟土壤pH与养分关联度进行分析，认为土壤pH对交换性钙的影响较大，对有效锰影响相对较小。笔者对潍坊烟区土壤pH和养分进行灰色关联度分析得出，土壤pH的变化对土壤有机质的含量变化影响最大，对土壤交换性镁影响较小，关联度由大到小依次为有机质、碱解氮、速效钾、速效磷、水溶性钙、交换性硼、交换性镁。 （3）适宜的土壤酸碱度有利于改善烟株根系附近土壤酶活性、提高烟株光合特性[30-31]，对烤烟产量和品质的形成起着关键性作用[32-34]；土壤pH过高（>900）或过低（<400）均对烟株根部产生不利影响，从而影响烟株生长发育。一般认为，土壤pH在5.50～6.50为最适宜植烟土壤酸碱度[9-12]。笔者通过研究得出，潍坊烟区土壤pH在4.32～767，平均为6.52，呈弱酸性。潍坊烟区各养分含量在pH 550～6.50时均小于最高值，但差异不显著。在该范围，潍坊烟区土壤有机质为12.97 g/kg、速效磷为17.50 mg/kg、速效钾为172.95 mg/kg、水溶性硼为1.06 mg/kg，含量适宜，可以满足优质烤烟生长需求[18-19]；碱解氮和交换性镁含量较高；交换性钙含量偏低。另有研究指出，烤烟不同生长期所需的最适pH存在一定的变化性，pH为5.50～6.00时利用前期干物质积累，pH<8.50时更利于烤烟中后期碳代谢，pH在7.00左右时烟株吸收养分较为充足，烤烟的干物质积累、单叶重以及质量也较好[35-36]。潍坊烟区pH≥700和pH为6.50～7.00的土壤有机质含量分别为17.48 g/kg和13.55 g/kg，速效磷分别为18.01 mg/kg和16.78 mg/kg，速效钾为185.43 mg/kg和18974 mg/kg，碱解氮含量分别为68.37 mg/kg和85.06 mg/kg，表明潍坊烟区土壤pH≥7.00和6.50～7.00时，主要土壤养分含量仍能达到生产优质烤烟的要求[37]。
（4）笔者仅从潍坊烟区土壤pH与土壤养分关系角度进行探讨，但要更完善地揭示潍坊烟区土壤特点，今后还应对土壤微生物活性、栽培措施、施肥量等与烤烟产量及内在品质关系进行深入研究。
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