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Evaluation of available microelement contents in tobacco soils of Chongqing

重庆市植烟土壤有效态微量元素含量评价



全 文 :    倡 重庆市科委项目 (03唱7948)和重庆市烟叶公司项目 (03582)资助
收稿日期 :2005唱12唱05   改回日期 :2006唱01唱17
重庆市植烟土壤有效态微量元素含量评价 倡
李晓宁  高  明  慈  恩
(西南农业大学资源与环境学院   重庆   400716)
摘   要   对重庆市 14 个县(区)的 334 个植烟土壤样品的有效态微量元素 Fe 、Mn 、Cu 、Zn 、B 和 Mo 的含量状况和分
布特征进行分析 ,结果表明 ,重庆市 20 % 以上植烟土壤缺 Mo 、Zn ,75 % 以上土壤缺 B ,有效铁 、锰含量较丰富 ,有效铜
极丰富 。 有效铁 、锰 、铜 、锌含量均与土壤 pH 值呈负相关关系 ,有效钼含量与土壤 pH 值呈正相关关系 ,有效硼含量
在 pH < 7畅0 时随 pH 的增加而增加 ,但在 pH > 7畅0时含量下降 。 植烟土壤中有效铁和有效铜含量与有机质含量呈
极显著正相关关系 ,而有效锰 、硼和钼与有机质无明显相关性 。
关键词   重庆市   植烟土壤  微量元素   含量评价
Evaluation of available microelement contents in tobacco soils of Chongqing .LI Xiao唱Ning ,GAO Ming ,CI En(College of
Resources and Environment ,Southwest University ,Chongqing 400716 ,China) ,CJEA ,2007 ,15(3) :25 ~ 28
Abstract   Available conten ts of Fe ,Mn ,Cu ,Zn ,B and Mo in 334 soil samples taken f rom tobacco field in 14 counties in
Chongqing were measured and dist ribu tion patterns were discussed .The results show that more than 20 % of the tobacco
fields are deficient in available Zn and Mo ,while more than 75 % have extremely low (nearly unavailable)amount of B .
Available Fe and Mn is high ,while the soils are quite rich in available Cu .A significantly negative correlation is observed be唱
t ween available Fe ,Mn ,Cu and Zn and soil pH ,while there is a significan tly positive correlation between Mo content and soil
pH .When pH is below 7 .0 ,available B conten t increases w ith increasing pH ,but when pH exceeds 7 .0 ,its con ten t decreas唱
es .Available Fe and Cu contents have significant positive relationship w ith organic mat ter content of the tobacco soils ,while
available Mn ,B and Mo have no significan t relationship with tobacco soil organic matter content .
Key words   Chongqing city ,Tobacco soil ,Microelement ,Conten t evaluation
(Received Dec .5 ,2005 ;revised Jan .17 ,2006)
重庆是我国重要的烟叶生产基地之一 ,烟草种植区主要分布在渝东北 、渝南 、渝东南 ,土壤类型以黄壤
为主 。 近年的研究结果表明[1 ~ 3] ,微量元素参与烟株的呼吸 、氧化及叶绿素的合成等重要生理作用 ,一旦缺
乏 ,烟叶的产量下降 、品质降低 。 过去在烟草生产中对土壤的施肥主要考虑 N 、P 、K 等大量元素 ,对微量元
素的施用重视不够 ,影响了烟叶产量及质量的提高 。 本试验研究了重庆市植烟土壤有效态微量元素含量状
况和分布规律 ,为重庆市植烟土壤微肥的合理施用和提高烟草品质提供依据 。
1   试验材料与方法
供试土壤样品采自重庆市黔江 、酉阳 、彭水 、石柱 、南川 、武隆 、涪陵 、城口 、万州 、奉节 、綦江和开县 14 个
县(区) ,土壤类型主要为黄壤 ,全市共采集 334 个样品 ,采集工具为木制和塑料制品 ,样品采集点采用 GPS
定位 ,平坝每 33畅33hm2 取 1 个土样 ,山区每 20畅0hm2 取 1 个土样 ,采样深度为 0 ~ 20cm ,采样方法为梅花形
多点采样 ,6 ~ 10 个点混合制成 1 个样品 ,采取四分法去掉多余的土壤 ,使每个土样在 1kg 左右 。 将土样风
干 ,剔除植物残体 、虫体 、石块等杂物 ,用木槌研磨后过 60 目尼龙筛 ,装瓶备用 。 土壤有效铜 、锌 、铁 、锰用二
乙酸胺五乙酸浸提 ,原子吸收分光光度计测定 ;土壤有效硼用沸水浸提 ,姜黄素比色法测定 ;有效钼用 pH3畅3
的草酸唱草酸铵提取 ,硫氰酸铵比色法测定 ;土壤有机质用重铬酸钾容量法测定[4] 。
2   结果与分析
2畅1   重庆市植烟土壤有效态微量元素含量与分级评价
土壤中有效态微量元素含量水平一定条件下反映土壤对烟草微量养分的供应能力 ,直接影响烟草的品
第 15卷第 3 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol畅15   No畅3
2 0 0 7 年 5 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture May ,  2007
质和产量 。 由表 1 可知 ,重庆市植烟土壤有效态微量元素含量变异系数分布在 50畅00 % ~ 69畅63 % 之间 ,离
散度较大 ,分布不均 ,这主要是由土壤母质来源多样 、土壤理化性状各异和长期不同农业利用方式所致 。 根
据土壤有效态微量养分与植物生长的相关性 ,参考国内外分级标准[5 ~ 7] ,将植烟土壤的有效态微量元素含
量分为极低 、低 、中 、高 、极高 5 个水平 。 结合表 1 和表 2 可知 ,有效铁低于临界值的土壤样品占 9畅88 % ,高
于临界值的样品中有 80 % 以上属于高和极高水平 ;土壤有效锰含量情况与有效铁相似 ;土壤有效铜含量均高
于临界值 ;有效锌和有效钼低于临界值的土壤样品均占 23 % 左右 ,但在各级分布中有所区别 ,有效锌以中 、
            表 1  重庆市植烟土壤有效态微量元素含量
Tab畅1   The contents of available microelements in the tobacco soil of Chongqing
元素种类
Elements
平   均
值 /mg·kg - 1
Mean
标   准
差/mg·kg - 1
Standard
deviatio n
变异系数 / %
Coeff icien t
of varia tion
临   界
值/mg·kg - 1
Cri tical
values
临界值以下样品
Soil sample belo w critical values
个数
No .
占样本总数 / %
Percent
有效铁 27畅84 18畅61 66畅84 7畅00 33 9畅88
有效锰 43畅01 29畅95 69畅63 7畅00 27 8畅08
有效铜 2畅02 1畅27 62畅87 0畅20 0 0畅00
有效锌 1畅88 1畅26 67畅02 1畅00 77 23畅05
有效硼 0畅39 0畅26 66畅67 0畅50 251 75畅15
有效钼 0畅20 0畅10 50畅00 0畅15 79 23畅65
高等级为主 ,有效钼则以高级
较多 ;土壤中有效硼比较缺
乏 ,低于临界值的土壤样本占
到 75 % ,高于临界值的样本
主要分布在中等级 。 由此可
见 ,重庆市植烟土壤中有效
铁 、锰 、铜含量较丰富 ,有效
锌 、钼缺乏面积较大 ,近 1/4
调查区有效硼严重缺乏 ,这为
植烟土壤微量元素肥料合理
施用提供了依据 。
表 2   重庆市植烟土壤有效态微量元素含量评价标准与各级分布
Tab畅2   The evaluation standard and distribution of every levels of available microelements in tobacco soil of Chongqing
元素种类
Element
样品数
No .
评价标准 /mg· kg - 1 Evaluat ion standard 各级分布 / % Percent ages of every levels
极低
Very lo w

Lo w

Middle

High
极高
Very high
极低
Very lo w

Lo w

M iddle

High
极高
Very high
有效铁 334 < 5畅0 5畅0 ~ 7畅0 7畅1 ~ 10畅0 10畅1 ~ 15畅0 > 15畅0 7畅18 3畅89 6畅89 10畅78 71畅26
有效锰 334 < 5畅0 5畅0 ~ 7畅0 7畅1 ~ 9畅0 9畅1 ~ 15畅0 > 15畅0 5畅39 3畅28 2畅40 7畅19 81畅74
有效铜 334 < 0畅10 0畅10 ~ 0畅20 0畅21 ~ 1畅00 1畅10 ~ 1畅80 > 1畅80 - - 21畅56 31畅74 46畅70
有效锌 334 < 0畅5 0畅5 ~ 1畅0 1畅1 ~ 2畅0 2畅1 ~ 5畅0 > 5畅0 5畅09 18畅26 42畅22 31畅44 2畅99
有效硼 334 < 0畅25 0畅25 ~ 0畅50 0畅51 ~ 1畅00 1畅10 ~ 2畅00 > 2畅00 31畅44 44畅61 21畅25 2畅40 -
有效钼 334 < 0畅10 0畅10 ~ 0畅15 0畅16 ~ 0畅20 0畅21 ~ 0畅30 > 0畅30 0畅30 28畅44 18畅56 39畅82 12畅88
2畅2   重庆市植烟土壤有效态微量元素分布规律
将重庆植烟土壤划分为渝东北 、渝南 、渝东南三大烟区 。 由表 3 可知 ,重庆各区植烟土壤微量元素平均
含量变异系数为 25畅93 % ~ 102畅80 % ,离散度较大 ,变幅宽 。 各区植烟土壤有效铁平均含量差别不大 ,均在
平均值左右波动 ,且远高于临界值 ;有效锰 、锌平均含量均远高于临界值 ,且渝东南明显高于渝东北和渝南 ;
有效铜平均含量均远高于临界值 ,且渝南最高 ,渝东南最低 ;有效硼平均含量渝东北最高 ,而渝南和渝东南
低于临界值 ;有效钼平均含量均位于临界值之上 ,渝东北较高 ,渝东南最低 。 各片区土壤有效铁 、锰平均含
量主要属极高水平 ,含量丰富 ,但由于离散度大 ,仍有一部分为低或极低水平 ;有效铜均位于中级水平以上 ,
其中渝东北主要为中级水平 ,渝南 、渝东南主要为高或极高水平 ;有效锌渝东北有 1/4 、渝南有近 1/2 、渝东南
有 1/5 的样品为低或极低水平 ;有效硼渝东北有 1/2 为中级水平 ,其余的主要为低或极低水平 ,渝南 、渝东南
主要为低或极低水平 ;有效钼各区均有 1/2 以上为高或极高水平 ,20 % 以上为低或极低水平 。
2畅3   重庆市植烟土壤有效态微量元素含量与土壤 pH 的关系
土壤的酸碱条件直接影响微量元素的存在形态 、有效性及迁移转化 ,普遍认为 ,烤烟适宜的土壤 pH 值
范围为 5畅5 ~ 7畅5[8] 。 在酸性条件下 ,Fe 、Mn 、Zn 、Cu 等溶解度随土壤 pH 值下降而增加 ,因此其有效性随之
提高 ;在强酸条件下 ,其含量很高可能对作物有毒害 ;当土壤 pH值升高时 ,上述微量元素将逐渐转化为氢氧
化物或氧化物 ,溶解度降低 ,有效性变小 。 B 在酸性条件下以 H3BO3 - 形态存在于土壤溶液中 ,而在碱性条
件下发生固定作用 ,有效性降低 ,Mo 与 B则相反 ,在酸性条件下产生沉淀 ,有效性降低 。
26  中 国 生 态 农 业 学 报 第 15 卷
表 3   重庆市各片区植烟土壤有效态微量元素含量统计
Tab畅3   Statistics of contents of available microelements in tobacco soil of Chongqing
烟区
Tobacco
areas
元素名称
Elements
含量范
围 /mg·kg - 1
Content
range
平   均
值/mg·kg - 1
M ean
标   准
差 /mg·kg - 1
St andard
dev iat ion
变异系数/ %
Coef ficien t
o f variation
各级分布/ % Percentages of g radat ion
极低
Very low

Lo w

Middle

High
极高
Very high
pH
渝东北 Fe 1畅12 ~ 75畅50 27畅12 21畅88 80畅68 11畅11 4畅94 4畅94 12畅35 66畅67 4畅73 ~ 8畅03
Mn 0畅85 ~ 82畅60 25畅76 19畅85 77畅06 14畅81 4畅94 7畅41 12畅35 60畅49
Cu 0畅38 ~ 1畅08 2畅02 1畅68 83畅17 - - 88畅89 11畅11 -
Zn 0畅33 ~ 8畅02 1畅74 1畅14 65畅52 2畅47 22畅22 44畅44 29畅63 1畅23
B 0畅16 ~ 1畅99 0畅61 0畅35 57畅38 11畅11 30畅86 50畅62 7畅41 -
Mo 0畅05 ~ 0畅41 0畅27 0畅16 59畅26 1畅23 22畅22 17畅28 32畅11 27畅16
渝   南 Fe 1畅83 ~ 63畅70 26畅12 21畅39 81畅89 13畅04 8畅69 13畅04 13畅04 52畅17 4畅27 ~ 7畅66
Mn 1畅17 ~ 118畅00 30畅96 31畅83 102畅80 13畅04 8畅69 4畅36 13畅04 60畅87
Cu 0畅50 ~ 6畅32 2畅31 1畅87 80畅67 - - 30畅43 21畅74 47畅83
Zn 0畅08 ~ 5畅26 1畅52 1畅34 87畅86 30畅43 17畅39 17畅39 30畅43 4畅36
B 0畅11 ~ 0畅90 0畅40 0畅22 54畅94 26畅09 52畅17 21畅74 - -
Mo 0畅12 ~ 0畅49 0畅22 0畅08 37畅63 - 21畅74 21畅74 51畅82 4畅70
渝东南 Fe 1畅46 ~ 74畅20 28畅17 17畅13 60畅81 3畅91 3畅04 3畅91 13畅04 76畅09 3畅67 ~ 8畅18
Mn 0畅69 ~ 132畅00 50畅20 30畅13 59畅82 1畅30 1畅74 0畅43 5畅22 91畅3
Cu 0畅38 ~ 5畅41 1畅99 1畅01 50畅93 - - 13畅91 36畅96 49畅13
Zn 0畅13 ~ 8畅38 1畅95 1畅28 65畅69 3畅91 16畅69 43畅48 32畅17 3畅48
B 0畅07 ~ 1畅07 0畅31 0畅16 52畅09 39畅13 48畅70 11畅30 0畅87 -
Mo 0畅10 ~ 0畅54 0畅17 0畅04 25畅93 - 31畅30 18畅70 30畅88 19畅12
    由表 4 可知 ,重庆市植烟区土壤有效铁平均含量与土壤 pH 值呈极显著负相关关系( r = - 0畅7328 ,n =
334) ;有效铜含量与土壤 pH值也呈极显著负相关关系( r = - 0畅3472 ,n = 334) ,有研究表明[11] ,pH在3畅0 ~
7畅2 范围内水溶性铜随 pH上升而逐渐下降 ,而土壤对 Cu 的固定随 pH 的上升而增加 ;有效锰含量与土壤
pH值呈极显著负相关关系( r = - 0畅4042 ,n = 334) ,当 pH > 4畅5 时 ,有效锰平均含量与 4 个土壤 pH 值范围
的均值之间呈极显著负相关关系( r = - 0畅9101 ,n = 4) ,但 pH < 4畅5 时 ,有效锰含量随 pH的增加而增加 ,土
壤有效锰含量随 pH值的升高而降低的主要原因是酸碱度对水溶性 Mn2 + 或代换性 Mn2 +有明显的影响[12] ;有
效锌含量与土壤 pH值呈显著负相关关系( r = - 0畅114 ,n = 334) ,研究表明[9] ,pH值不但直接影响各种无机锌
化合物的溶解度 ,而且还通过对土壤其他性质的影响而影响 Zn 的各种反应机制 ,如黏粒对 Zn 的吸附 、
             络合物的反应等 ;有
效硼含量与土壤 pH
值呈极显著正相关关
系 ( r = 0畅2014 , n =
334) ,而且在 pH < 7畅0
时 ,有效硼平均含量
随土壤 pH 值的增加
而增加 ,在 pH > 7畅0
时 ,有效硼平均含量
随土壤 pH 值的增加
           
表 4   土壤有效态微量元素含量与土壤 pH的关系
Tab畅4   The relationships between contents of available microelements of tobacco soil and soil pH
pH 样品数
No .
有   效
铁 /mg·kg - 1
Available Fe
有   效
锰 /mg·kg - 1
Available M n
有   效
铜 /mg·kg - 1
Available Cu
有   效
锌 /mg· kg - 1
Available Zn
有   效
硼 /mg·kg - 1
Available B
有   效
钼/mg·kg - 1
Available M o
< 4畅5 21 56畅02 46畅66 2畅88 2畅56 0畅30 0畅14
4畅5 ~ 5畅5 81 41畅51 56畅44 2畅52 1畅94 0畅32 0畅13
5畅5 ~ 6畅0 74 29畅60 52畅28 1畅92 1畅77 0畅41 0畅13
6畅0 ~ 6畅5 59 22畅40 41畅60 1畅90 1畅80 0畅40 0畅20
6畅5 ~ 7畅0 33 13畅64 28畅79 1畅54 1畅75 0畅52 0畅24
> 7畅0 56 9畅19 18畅64 1畅42 1畅74 0畅42 0畅26
有下降趋势 ,研究结果与 Keren 和 Bingham 的观点一致[13] ;有效钼含量与土壤 pH 值呈极显著正相关关系
( r = 0畅1984 ,n = 334) ,在 pH > 4畅5 时 ,有效钼含量随土壤 pH 值增加而增加 ,但在 pH < 4畅5 时 ,有效钼含量
随土壤 pH 值的下降而增加 ,土壤有效钼含量随 pH 值升高而增加 ,主要是由于 Mo可被强烈地吸附在铁 、铝
氧化物上 ,其中一部分吸附态钼对植物无效 ,其余部分与土壤溶液中的 Mo 保持平衡 ,因此施用石灰纠正土
壤酸度可改善烟草的 Mo 营养[14] 。
第 3期 李晓宁等 :重庆市植烟土壤有效态微量元素含量评价 27 
2畅4   重庆市植烟土壤有效态微量元素含量与有机质的关系
表 5   土壤有效态微量元素含量与有机质的关系
Tab畅5   Correlatio n bet w een contents o f available microelements and soil o rganic mat ter of tobacco soil
有   机
质 /g·kg - 1
Organic matter
样品数
No .
有   效
铁/mg·kg - 1
Available Fe
有   效
锰/mg·kg - 1
Availab le Mn
有   效
铜 /mg·kg - 1
Available Cu
有   效
锌 /mg·kg - 1
Available Zn
有   效
硼 /mg· kg - 1
Available B
有   效
钼 /mg·kg - 1
Available M o
< 10畅0 9 14畅14 23畅51 1畅39 2畅00 0畅37 0畅17
10畅0 ~ 20畅0 81 22畅27 42畅20 1畅48 1畅42 0畅37 0畅19
20畅0 ~ 25畅0 104 23畅65 46畅09 1畅81 1畅67 0畅38 0畅18
25畅0 ~ 30畅0 60 31畅03 42畅00 2畅14 1畅93 0畅41 0畅20
> 30畅0 80 38畅10 42畅82 2畅81 2畅55 0畅42 0畅22
    由表 5 可知 ,重庆
市植烟土壤有效铜含量
与土壤有机质极显著正
相关 ( r = 0畅3727 ,n =
334) ,有效铁呈类似趋
势 ;有效锌含量与土壤
有机质也极显著正相关
( r = 0畅3102 ,n = 334) ,
且当有机质含量大于
10畅0g/kg时 ,有效锌含
量与 4 个有机质范围的
           均值之间呈极显著正相关( r = 0畅9101 ,n = 4) ,但有机质含量小于 10畅0g/kg 时 ,有效锌含量随有机质的增加
而下降 ;有效锰 、硼 、钼含量与土壤有机质无明显相关关系 ,这与 Shuman提出的增加土壤有机质含量会提高
锰的有效性不同 ,这可能与本地特殊的气候条件和土壤母质的多样性有关 。 目前对土壤有机质与 B 的关系
尚未完全搞清 ,各试验结论都是在一定条件下得出的[10] 。
3   结   论
对重庆市植烟土壤有效态微量元素含量研究结果表明 ,该地区有近 10 % 的主要植烟土壤缺 Fe 、Mn ,
20 % 以上的土壤缺 Mo 、Zn ,75 % 以上的土壤缺 B ,有效铜则极为丰富 。 由于各片区地理环境的差异 ,微量元
素在各片区的分布有差异 ,其中有效铁 、锰 、锌都以渝南缺乏面积较大 ,有效硼 、钼则在渝东南缺乏面积较
大 。 土壤 pH 值对土壤中微量元素的含量有很大影响 ,有效铁 、锰 、铜 、锌含量都和土壤 pH 值呈负相关关系 ,
有效钼含量与土壤 pH 值呈正相关性 ,有效硼含量在 pH < 7畅0 时随 pH的增加而增加 ,但在 pH > 7畅0 时含量
下降 ,这与向万胜等的研究结果一致 。 植烟土壤中有效铁和有效铜含量与有机质含量呈极显著正相关关
系 ,而有效锰 、硼和钼与有机质无明显相关性 。 因重庆市大部分植烟土壤严重缺 B ,故应在全区范围内施 B
肥 ,以补充土壤有效硼的不足 ,建议施硼砂基肥 15 ~ 30kg/hm2 或叶面喷施 0畅5 % 的硼砂 ,可连年施用 。 渝南
缺 Zn 面积较大 ,可适当补 Zn ,建议施用硫酸锌 15kg/hm2 或叶面喷施 0畅5 % 的硫酸锌 。 渝东南有效钼缺乏
面积最大 ,建议施用钼酸铵 15 ~ 30kg/hm2 或叶面喷施 0畅5 % 的钼酸铵 。 渝东南 、渝东北大面积土壤的有效
铁 、锰含量过高 ,土壤酸性较强 ,对烟草的生长不利 ,建议对有效铁 、锰含量过高 、土壤 pH 值低的土壤施用石
灰 ,使土壤 pH保持在有利于烤烟生长的 5畅5 ~ 7畅5 之间[8] 。
参   考   文   献
1   中国农业科学院土肥所 .农业中的微量营养元素 .北京 :农业出版社 ,1984
2   浙江农业大学 .作物营养与施肥 .北京 :农业出版社 ,1987
3   刘   铮 .微量元素的农业化学 .北京 :农业出版社 ,1991
4   鲍士旦 .土壤农化分析 .北京 :农业出版社 ,1999
5   竺伟民 .安徽省土壤有效性微量元素分布研究 :Ⅰ .六种微量元素含量 、分析及其相关聚类分析 .安徽农学院学报 ,1990 ,17(4) :233 ~ 249
6   朱立新 ,周国华 ,任天祥 ,等 .浙江杭嘉湖平原区土壤中营养元素丰缺状况的评价 .物探与化探 ,1994 ,18(4) :251 ~ 262
7   刘   铮 ,朱其清 ,唐丽华 ,等 .我国缺乏微量元素的土壤及其区域分布 .土壤学报 ,1982 ,19(3) :209 ~ 223
8   曹志洪 .优质烤烟生产的土壤与施肥 .南京 :江苏科技出版社 ,1991 .6 ~ 10
9   成杰民 ,潘根兴 ,郑金伟 .太湖地区水稻土 pH 及重金属元素有效态含量变化影响因素初探 .农业环境保护 ,2001 ,20(3) :141 ~ 144
10 宋时奎 ,李文华 ,严   红 ,等 .土壤性质与硼有效性的关系 .东北农业大学学报 ,2004 ,35(1) :113 ~ 118
11 Baath E .Adaptat ion o f soil bac terial communities t o prevailing pH in diff erent soils .FEMS M icrobiolog y Ecolo gy ,1996 ,19(4) :227 ~ 237
12 Gotoch S .,Patrick W .H .T ransf or ma tion o f manganese in a w ate r唱log ged soil as af fected by redo x potential and pH .PSSSA ,1972 ,36 :338
13 Keren R .,Bingham F .T .Boron in w ate r ,soils ,and plants .Adv .Soil Sci .,1985 (1) :229 ~ 276
14 Reisenauer H .M .,Tabikh A .A .,Stout P .R .M olybdenum reactions w ith soils and the hydrous o xides of i ron ,aluminum and t itan ium .So il Sci .
Soc .Am .Proc .,1962 ,26 :23 ~ 27
28  中 国 生 态 农 业 学 报 第 15 卷