張家界不同植煙土壤類型剖面形態(tài)特征與養(yǎng)分分布特征.docx

1、張家界不同植煙土壤類型剖面形態(tài)特征與養(yǎng)分分布特征李明德I,劉瓊峰I,吳小丹I吳海勇I彭德元2(1.湖南省土壤肥料研究所，長沙410125;2.湖南省煙草公司張家界市公司，湖南張家界427000)摘要：采用野外調(diào)查、挖掘土壤剖面、分層取樣及室內(nèi)分析的方法，調(diào)查了張家界市不同植煙土填類型剖面的形態(tài)特征及其養(yǎng)分分布特征，為張家界植煙區(qū)土壤的合理施肥及優(yōu)質(zhì)特色煙葉的生產(chǎn)和布局提供科學依據(jù)。結(jié)果表明，早地土壤剖面的土體構(gòu)型均為AtrAu-Cn水稻土土壤削面的土體構(gòu)型為Aa-Ap-W-C;除pH和交換性鈣含量隨新割面層次的加深而增加外,其他土果養(yǎng)分含量均隨剖面層次的加深而降低，表現(xiàn)出較強的表聚性特征。5種

2、不同植煙土壤類型中，以黃果最適宜種植烤煙，其順序為：黃壤水稻土、黑色石灰土紫色土、紅填。關(guān)鍵詞：植煙土壤；土壤割面；形態(tài)特征；養(yǎng)分分布；煙草中圖分類號：S572.06文章編號：1007-5119(2012)03-0007-06DOI：10.3969/j.issn.1007-5119.2012.03.002MorphologicalCharacteristicsandNutrientDistributionofTobacco-plantingSoilProfilesinZhangjiajieLIMingde1,LIUQiongfeng1,WUXiaodan1,WUHaiyong1,PENGDey

3、uan2(1.SoilandFertilizerInstituteofHunanProvince,Changsha410125,China;2.ZhangjiajieTobaccoCompany,Zhangjiajie,Hunan427000,China)Abstract：ToprovidescientificfoundationfbrrationalfertilizationoftobaccoplantingsoilsandthehighqualityandcharacteristictobaccoproductionandplantingprogramminginZhangjiajie,t

4、hesoilprofilecharacteristicsandnutrientdistributionofdifferenttypesoftobacco-growingsoilswerestudied.Fieldsurveying,soilprofilesmining,stratifiedsamplingzmdlaboratoryanalyzingwereappliedtothestudy.ThesoilbodyconfigurationwereAn-A)2-C|inprofilesoftheuplandsoils;Aa-Ap-W-Cinprofilesofthepaddysoil.Theso

5、ilpHandthecontentsofexchangeablecalciumincreasedwithsoilprofiledepth,whileothersoilnutrientcontentdecreasedwithsoilprofiledepth,resultingintopsoilaccumulation.Infivetypesoftobacco-growingsoils,theyellowsoilwasoptimumofplantingfluc-curcdtobacco,thetobaccogrowthpreferenceorderwas:yellowsoil>paddyso

6、ilandrendzina>purplesoilandredsoil.Keywords：tobaccoplantingsoil;soilprofile;morphologicalcharacteristic;nutrientdistribution;tobacco張家界是湖南省重要的優(yōu)質(zhì)煙產(chǎn)區(qū)之一，2010年煙草種植面積達6160hm2l，所產(chǎn)煙葉外觀及內(nèi)在質(zhì)量較好，香氣地域風格突出，有較為鮮明的山地煙特色。張家界獨特的地理環(huán)境和生態(tài)條件，為烤煙種植提供了豐富的上壤資源，不同特征的土壤類型生產(chǎn)出的烤煙其品質(zhì)和產(chǎn)量也有較大的差異C研究不同植煙上壤類型的剖面形態(tài)特征及其養(yǎng)分分布特征是查明該區(qū)

7、域土壤特征與烤煙生長、產(chǎn)鼠、品質(zhì)等關(guān)系的基礎(chǔ)，對于指導該地煙葉生產(chǎn)的合理施肥、提高煙葉產(chǎn)量和內(nèi)在品質(zhì)、優(yōu)化特色優(yōu)質(zhì)煙葉的種植布局等均具有重要意義。對紅壤丘陵茶園、柑桔園土壤剖面形態(tài)特征及其微員元素含雖2-3不同土地利用類型下氮、磷在土壤剖面中的分布特征【句進行了較多的研究。楊龍祥等對昆明煙區(qū)幾種植煙土壤剖面的構(gòu)型和理化性狀也進行了調(diào)查分析。前人主要研究了農(nóng)田、菜地、果園、林基金項目：國家煙章專賣局項目“湖南張家界典52生態(tài)特色優(yōu)質(zhì)煙葉開發(fā)”；湖南省煙草專賣局項目“湖南典型煙葉產(chǎn)區(qū)生態(tài)特征及煙葉質(zhì)量風格特色評價研究”(10-13Aa07)作者簡介：李明德.男.研究員.主要從事上壤肥料和煙草土壤改

8、良的研究。E-mail：Iimingde460收稿日期：2011-07-08修回日期：2012-05-02地、草:地等土壤的剖面形態(tài)特征與養(yǎng)分分布特征，而針對植煙土壤的剖面形態(tài)特征與養(yǎng)分分布特征的研究還少有報道。筆者對張家界不同植煙土壤剖面特征及其各層次的養(yǎng)分分布特性進行研究，旨在探明張家界最適宜的植煙土壤類型及特征，為張家界植煙區(qū)土壤的合理施肥及優(yōu)質(zhì)特色煙葉的生產(chǎn)和布局提供科學依據(jù)。1材料與方法1.1研究區(qū)域概況張家界市位于湖南省西北部，介于東經(jīng)109。40'111。20'、北緯28。52'29。48',海拔介于751890.4m,屬中亞熱帶山原型季風濕潤氣候

9、。該市烤煙栽培歷史悠久，以早地栽培烤煙為主，據(jù)湖南省植煙土壤養(yǎng)分調(diào)查顯示向，該煙區(qū)土壤pH、有機質(zhì)含量分別為6.4、23.3g/kg,適宜于優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)；七壤交換性鈣、有效硫含量豐富，速效氮、磷、鉀、鎂、鋅、鉗和硼等養(yǎng)分存在不同程度的缺乏。植煙土壤以黃壤、水稻土為主，還有少最的黑色石灰土、紅壤和紫色土。1.2樣品的采集與檢測根據(jù)張家界市植煙區(qū)不同土壤類型的分布特點，于2010年11月在桑植、慈利、永定區(qū)的煙草基地單元共挖取10個土壤剖面。土壤剖面長L5m、寬1.0m、深1.01.2m,按土壤剖面層次分別采集土壤樣品并調(diào)查土壤剖面形態(tài)特征。各土壤剖面點的基本信息與剖面形態(tài)特征見表lo所采土壤樣

10、品置實驗室內(nèi)經(jīng)自然風干、研磨后，分析土虞pH、有機質(zhì)、全氮、磷、鉀、水解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、鎂、有效硫、硼、鋅、鐵、錠。分析方法參照文獻7。2結(jié)果2.1不同類型土壤剖面的形態(tài)特征張家界植煙土壤以石灰?guī)r風化物為主。從不同植煙土壤類型剖面形態(tài)特征來看（表1）,紅壤、黃壤、黑色石灰土和紫色土4種早地土壤，其土壤剖而發(fā)生層次分化明顯，一般都能劃分出旱耕層（An）、亞耕層（A12）和心土層（G）,即土體構(gòu)型為An-An-Cjo水稻土的土體構(gòu)型為Aa-Ap-W-C,Aa為耕作層、Ap為犁底層、W為潴育層、C為母質(zhì)層。植煙土壤的耕作層深度均在25cm以上，其土壤結(jié)構(gòu)以團粒結(jié)構(gòu)占優(yōu)勢，土壤質(zhì)地以粉砂

11、質(zhì)黏土和粉砂質(zhì)黏壤土為主。4種旱地土壤的亞耕層（AI2）和心土層（G）及水稻土的潴育層（W）中鐵、鏈淀積物較明顯，以塊狀結(jié)構(gòu)為主。從土壤剖面的形態(tài)特征來看,這5種土壤均適宜煙草的生長。2.2不同類型土壤剖面的養(yǎng)分分布特征2.2.1pH土壤pH不僅影響煙草對養(yǎng)分的吸收、土壤養(yǎng)分的有效性及微生物的分布，還直接影響煙草的生長及品質(zhì)。張家界不同類型植煙土壤耕作層的pH表現(xiàn)為黑色石灰土紅壤紫色土水稻土黃壤（圖1）。黑色石灰土耕作層的pH在7.0以上，略偏堿性；紅壤、紫色土和水稻土耕作層的pH分別為5.8、5.6和5.5,在烤煙最適宜生長的土壤pH5.56.5范圍內(nèi)黃壤耕作層的pH僅為4.9.這是因為黃壤

12、主要分布在海拔500-1000m,降雨量多、濕度大，淋溶作用強，鹽基離子大部分被淋失，使表土層交換性酸特別是鋁離子含最高，故土壤呈酸性至強酸性反應。從圖1可以看出，隨著土壤深度的增加，各類型土壤的pH基本呈逐漸上升趨勢。2.2.2有機質(zhì)土壤有機質(zhì)是評價土壤肥力水平的重要指標，在一定范圍內(nèi)，土壤有機質(zhì)含量高，對促進煙株生長發(fā)育、協(xié)調(diào)煙葉化學成分具有較好的效果，可有效提高煙葉香氣質(zhì)、香氣量，減少雜氣和刺激性【皿。張家界不同植煙土壤類型耕作層的有機質(zhì)以黃壤最高（29.9g/kg）,黑色石灰土、水稻土和紅壤次之，紫色土最低（14.5g/kg）（圖2）。我國普遍認為優(yōu)質(zhì)煙的土壤適宜有機質(zhì)含量為1530g

13、/kgM,在這種土壤上栽煙，氮素營養(yǎng)較容易控制。由此可見，張家界5種典型植煙土壤類型中，黃壤、黑色石灰土、水稻土和紅壤耕作層的有機質(zhì)含量都處于優(yōu)質(zhì)煙生長的適宜水平。從圖2可以看出，不同土壤類型其有機質(zhì)含髭在剖面各層次中也不盡相同，但其分布規(guī)律一致，«1土填剖面的基本值息與形態(tài)待征Table1BasicinformationandMorphologicalcharacteristicsofsoilprofile質(zhì)地編號采祥點位置海拔/m成上母質(zhì)土壤類型土地類型尾次深度/cm酥色結(jié)構(gòu)新生體桑植且官地坪儲山羊棟村永定區(qū)青安坪鄉(xiāng)青安村慈利縣溪口鎮(zhèn)云桂村桑植縣白石鄉(xiāng)長益村桑植縣人潮溪鄉(xiāng)紅旗村桑

14、植縣龍?zhí)镀烘?zhèn)李家灣村慈利縣三合口鄉(xiāng)指柳村永定區(qū)青安坪鄉(xiāng)安平村慈利縣三官寺鄉(xiāng)吳王坡村慈利縣江場鎮(zhèn)九里垣村Aa426淡黃椎塊狀粉砂質(zhì)黏壤土.水稻上水田Ap26-35濁橙塊狀粉砂皮黏壤土石灰?guī)rW35淄濁黃橙塊狀松砂®Wi±帙候結(jié)核C65以下濁黃橙塊狀粉砂質(zhì)-Aa0-25棕灰團粒板砂質(zhì)翳土-石灰?guī)r水稻土水田Ap2A35淡灰塊狀粉砂質(zhì)耕土-w35-55濁黃糧塊狀粉砂質(zhì)黏砂土鐵鏈結(jié)核c55以下濁黃用塊狀粉砂質(zhì)財填上-Aa026淡黃惜團粒1：-石灰?guī)r水稻土水田Ap26-35濁椎亮紅株塊狀壤質(zhì)狄土增質(zhì)黏土佚鉉結(jié)核W350塊狀c63以下亮黃橙塊狀板砂質(zhì)黏土佚鉆結(jié)核An0-30整白團粒檸砂質(zhì)懿

15、土.板貞巖黃填Au30-55濁黃悟塊狀松砂質(zhì)新土鐵鍵結(jié)核Cl55-105濁黃株塊狀枚砂質(zhì)黏土鐵揉結(jié)核c2105以下塊狀&砂®«±鐵貓結(jié)核Aii427淡黃推粒狀的砂質(zhì)懿土-石灰?guī)r黃增早地Au2777濁黃橙塊狀粉砂質(zhì)黏壤土-Cl47以下黃棕塊狀物砂質(zhì)黏土快候結(jié)核Aii0-25淺淡黃團粒粉砂質(zhì)魅壤上石灰?guī)r黃壤早地A|225-71濁黃椎塊狀尬砂質(zhì)整壤七鐵鉉結(jié)核C>71以下濁黃棕塊狀粉砂質(zhì)孫壤土少量飲14結(jié)核An0-32淡黃悟團粒出砂質(zhì)備土石灰?guī)r黃填早地A】232-74濁橙塊狀粉砂質(zhì)秘土鐵話結(jié)核c.74以下亮黃垸塊狀粗砂質(zhì)葬土鞍鉉納核An0-25株灰粒狀粉砂質(zhì)

16、孫填土石灰?guī)r紅壤早地An2578棟塊狀粉砂質(zhì)融填土株鉉擦痕Cl48以下暗棕塊狀秘壤土佚候擦痕An431淺淡黃團粒粉砂質(zhì)黏集土.石灰?guī)rzmti石灰土早地A|：31-69濁黃符塊狀粉砂質(zhì)粘填七狹摧結(jié)核Ci69以下亮黃棕塊狀粉砂質(zhì)黏填土'帙鏈結(jié)核An429淺漆紅推團粒粉砂質(zhì)黏坂土砂頁巖紫色土早地2495紅棕塊狀粉砂質(zhì)制填土佚鉉結(jié)核G95以下紅塊狀娘質(zhì)貓土鐵M結(jié)核602408254122311308087125253680A】層CIA12層EIC1層8.06.04.02.00.0101<黃填紅壩黑色石灰土紫色土土壤類型W層水稻土圖1不同類型土填剖面pH的分布特征Fig.1Distribu

17、tioncharactersofpHinprofilesofdifferentsoiltypes甘8)、商虹暝皇攤±稻圖2不同類型土壤剖面有機質(zhì)的分布特征Fig.2Distributioncharactersoforganicmatterinprofilesofdiftcrcntsoiltypes都表現(xiàn)為隨著土層加深而下降。這與Arrouays等刃的研究結(jié)果.在垂直方向上，土壤有機碳（SOC）含妝與土層深度密切相關(guān)，隨深度增加呈指數(shù)下降趨勢一致。2.2.3大量營養(yǎng)元素由圖3可見，5種不同土壤類型剖面耕作層全氮含量在1.21.8g/kg，以黃壤最高，其次是黑色石灰土、水稻土，紅壤和紫色

18、土的全氮含玳成低為1.2g/kg°紅壤、紫色土氮素含量相對較低的原因可能與其母質(zhì)、成土特點有關(guān)，紫色土由紫色砂頁巖發(fā)育而成.E層淺薄；紅壤風化淋溶作用強，鹽基被淋失，故其氮戒含量較低。土壤剖而各層次的全氮含代都呈現(xiàn)出垂住遞減趨勢（圖3）。5種不同土壤類型剖面耕作層全磷含依在0.50.8g/kg,均處于較低水平；土壤全磷含仙的剖面分布規(guī)律和全氮相似。5種不同上壤類型剖面耕作層全鉀含雖差異較大，除紅壤和黑色石灰土的全鉀含枇偏低外，其余3種土壤類型剖面耕作層全鉀含量均處于煙卓生長的適宜水平；其剖面分布O60.rJ?*/w加苗.oo.O.O.O.O.O4.3.2.LO.J?，)、M4aM4H

19、All層DAI2SCJC1層黃壤紅壤黑色石灰土紫色土土境類型e.oeo.o.o.543.or胃，、如S<Hoo.18.0015.0012.009.006.003.000.00All層UAI2feDCPi"土壤類型ISAp»XW層水稻土3圖3不同類型土填剖面全量N、P、K的分布特征Fig.3DistributioncharactersoftotalcontentsofN,P,Kinprofilesofdiflerentsoiltypes規(guī)律和全氮、全磷相似，呈垂直遞減趨勢。從表2可以看出，5種不同土壤類型剖面耕作層水解氮含量在80150mg/kg,參考文獻14的分級標準

20、，只有黃壤和水稻土的水解氮含最處于適宜水平，其他3種土壤均表現(xiàn)出有效氮不足。5種土壤耕作層有效磷的含量均豐富，速效鉀含量表現(xiàn)為黑色石灰土和黃壤豐富，水稻土在適宜范圍，紫色土和紅壤不足。有效養(yǎng)分隨著剖面層次加深其含量均顯著下降，特別是有效磷，有效磷隨淋溶的下移活動最弱，主要富集在耕層，這是因為在N、P、K三大養(yǎng)分元素中，P的運動性最弱"。2.2.4中、微量營養(yǎng)元素中、微量元素（Ca、Mg、S、Fe、Mn、B、Zn）雖在植物體內(nèi)含量甚微，但卻是煙株生長和煙葉產(chǎn)量、品質(zhì)形成必不可少的營養(yǎng)元素，缺一不可好）。張家界5種植煙土壤類型中，除黃壤的交換性鈣含量偏低外，其他土壤的交換性鈣含量均處于適

21、宜或較高水平（表3）。交換性鈣在土壤剖面的垂直分布中主要淀積在Au層或G（W）層，這主要是淋溶作用的結(jié)果。紅壤和黃壤的交換性鎂含量在0.51.0cmol/kg之間，處于較低水平；水稻土和紫色土的交換性鎂含量在1.01.5cmol/kg,處于適宜水平；黑色石灰土的交換性鎂含量為2.99cmol/kg,處于較高水平。土壤交換性鎂在土壤剖面的垂直分布中呈現(xiàn)出隨深度增加而降低的趨勢。土壤有效硫含量均處于適宜或較高水平；黃壤、水稻土和紫色土的有效硫在剖面分布均呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢.而紅壤和黑色石灰土的剖面分布規(guī)律不明顯。從表3還可以看出，張家界5種植煙土壤類型其微量元素鐵、鎬、硼、鋅含量中，除紫色土有效

22、鋅含量偏低外，其他的均處于適宜或較高水平，且都表現(xiàn)為在耕作層明顯的富集，隨著土壤剖面深度的增加呈現(xiàn)出明顯的降低趨勢。3討論土壤剖面是垂直地面以下一定深度里土壤分層的變化情況挖掘土壤剖面是研究土壤內(nèi)部各表2不同類型土堆剖面速效N、P、K的分布特征Table2DistributioncharactersofavailablecontentsofN,P,Kinprofilesofdifferentsoiltypes水解N/(mgkg')有效P/(mgE)速效K/(mgkg*)An(Aa)A.2(Ap)Ci(W)(C)An(Aa)A|2(Ap)C1(W)(C)Au(Aa)A|2(Ap)c.（w

23、）(C)-黃填149.572.342.0-84.61.31.4-287.358.044.3-紅填92.052.057.0-40.72.83.1107.045.042.0-黑色石灰土94.047.048.0-32.11.01.8.391.061.033.0紫色土80.028.017.078.11.61.1147.043.042.0水稻土125.387.744.740.755.74.45.66.0210.789.358.046.3表3不同土填類型剖面中、微元素的分布特征itsoiltypes上填類蜃層次交換性鈣/（皿。1*廣）交換性鎂/（cmolkg"）有效印（m$k）有效蜘（mgkg”

24、）有效鐳/（mgkg）有效有效鋅/（mg*g）紅壤An8.030.9612.732.548.50.731.85Au14.20.486.411.014.20.300.55c,46.1.0.7813.99.99.50.100.56黑色Aii12.32.9910.314.515.60.93t.52石灰土A?12.22.6523.37.57.10.200.32Ci9.11.867.19.410.80.110.24紫色土An8.21.4212.163.228.81.010.62A|213.21.106.25.24.50.100.19Ci10.4.1.344.63.52.90.040.15An3.80.6

25、962.235.947.61.062.65黃壤An4.90.6711.712.99.50.140.15C|4.70.659.59.19.60.050.10Aa5.51.2917.159.023.90.581.93水稻土Ap6.61.1710.843.520.40.290.64W7.70.926.812.315.00.110.31C7.00.777.39.57.90.080.35種物質(zhì)變化的重要手段之一。通過田間土壤剖面挖掘、觀察和室內(nèi)化學分析，可以判斷土壤的肥力狀況及障礙因素，同時，通過土壤剖面的觀察研究，聯(lián)系有關(guān)因素，可以闡明土壤的形成、分類、形態(tài),提出改土和用土措施I國。養(yǎng)分在土壤剖面中產(chǎn)

26、生分異的原因主要是風化作用、大氣沉降、淋溶和生物循環(huán)的結(jié)果。風化和大氣沉降是使養(yǎng)分向土壤不同深度土層的輸入過程。淋溶和生物循環(huán)對養(yǎng)分在土壤剖面中分布的影響往往是相反的，淋溶使養(yǎng)分向下移動，隨著剖面深度的增加，養(yǎng)分濃度增加；與之相反，由于植物可以通過吸收把養(yǎng)分帶到地上，通過生物歸返等方式把養(yǎng)分再循環(huán)到土壤表層，生物循環(huán)作用總體上是使養(yǎng)分向上移動，因此，植物循環(huán)使養(yǎng)分在土層較淺的層次中富集并隨剖面深度而降低3)。因此.研究土壤養(yǎng)分在剖面上的垂直分布，可為了解土壤形成過程中成土母質(zhì)、自然因素、氣候及土地利用和管理方式的變化等提供基礎(chǔ)資料，而且這些因素極大地影響著養(yǎng)分元素的遷移、累積和生物地球化學循環(huán)

27、，乃至全球環(huán)境。由此可見，對張家界植煙土壤的剖面形態(tài)特征及其養(yǎng)分分布特征等進行系統(tǒng)研究，可為指導該地煙葉生產(chǎn)的合理施肥、優(yōu)化特色優(yōu)質(zhì)煙葉的合理布局等提供科學依據(jù)。4結(jié)論本研究結(jié)果表明，張家界植煙土壤中，早地土壤剖面的七體構(gòu)型均為AirA12-CH水稻土土壤剖面的土體構(gòu)型為Aa-Ap-W-C;黃壤主要分布在海拔5001000m,溫、光、水、熱條件好，養(yǎng)分豐富，最適宜種植烤煙。水稻土、黑色石灰土次之，紫色上和紅壤的養(yǎng)分較缺乏，可通過增施優(yōu)質(zhì)有機肥、種植綠肥壓青、輪作等措施來提高其土壤肥力。土壤養(yǎng)分在剖面中的分布規(guī)律是：pH和交換性鈣含量隨著剖面層次的加深而增加，其他I壤養(yǎng)分均隨著剖面層次的加深而降低，均表現(xiàn)出較強的表聚性特征。本研究只對張家界5種主要植煙土壤類型的刮面形態(tài)特征與養(yǎng)分分布特征進行了研究，不同土壤類型及其剖面形態(tài)特征、養(yǎng)分分布特征對烤煙產(chǎn)坦、品質(zhì)的影響還有待進一步研究。參考文獻1湖南省農(nóng)村經(jīng)濟調(diào)查隊.湖南農(nóng)村統(tǒng)計年鑒M.湖南省統(tǒng)汁局.2010.|2|羅天相.紅壤丘陵區(qū)茶園土壤剖面特性及改善措施J.福建茶葉.2005(3)：28-29.13范西寧，黃玉溢.紅壤柑桔園土壤剖面形態(tài)特征及其有，效微fit元素含匿研究J.廣西園藝.2007,18(2)：15-16.(4J陸安祥，趙云龍，王紀華，等.不同土地利用類型下氟、磷在土壤剖面中的分布特征J.生態(tài)學報，2