2. 四川省烟草公司攀枝花市公司,四川攀枝花 617026
土壤分类是土壤学基础学科之一,也是认识土壤的基础,而认识土壤是合理利用和改良土壤和实现土壤资源可持续利用的前提。相比于地理发生分类,土壤系统分类具有更加定量化、标准化、规范化的特点,是土壤分类发展的国际趋势[1]。攀西地区是四川乃至我国优质烤烟的主产区之一[2],虽然我国已有植烟土壤系统分类方面的研究报道[3-14],但迄今为止尚无四川或攀西山区植烟土壤系统分类方面的报道。为此,本研究选择攀西山区的攀枝花市的米易县和仁和区以及凉山州的会东县和会理县,选择代表性的烟田,基于在野外成土因素和剖面形态特征的观察以及第二次土壤普查中大致对应的典型土壤剖面理化信息,初步确定其在中国土壤系统分类高级单元的归属,并对其部分属性进行简要的植烟适宜性评价。
1 材料与方法 1.1 研究区基本概况攀西山区包括攀枝花市和凉山州,面积6.36万km2,海拔多在3 000 m左右,地层年代跨度为古新统-新太古界,地貌类型主要为山地,占94%,其中凉山洲主要是山原地貌,攀枝花市主要是中山地貌,两个地区兼有平坝、台地、丘陵、山原。攀西山区太阳总辐射量介于3 500 ~ 6 200 MJ/m2,日照时数介于1 200 ~ 2 700 h,年均气温介于8 ~ 22 ℃,大部分地区年降水量介于800 ~ 1 200 mm,但金沙江河谷低于400 mm。气候上一般分干雨两季,6-9月为雨季,降水量占全年的70% ~ 90%;11月至次年4月为干季,各月降水量小于10 mm。
作为20世纪70年代以后发展起来的我国长江上游烟区,攀西山区烟田主要分布在安宁河、金沙江、雅砻江谷坡阶地以及湖盆台地,烟田海拔多在1 000 ~ 1 800 m之间,成土母岩复杂,主要为石灰岩、白云岩、紫色岩,其次有泥岩、砂岩、石英岩、片麻岩、花岗岩、玄武岩等,土壤类型主要为地理发生分类上的红壤、黄红壤和紫色土,土地利用主要为旱地,种植制度主要为烤烟单作或烤烟与玉米不定期轮作。目前攀西山区常年烤烟种植面积4万hm2,年产烟叶9万t以上,生产的烤烟颜色金黄-深黄,叶片结构疏松,油润性好,外观质量和物理特性较好,化学成分协调,糖含量相对较高,烟叶兼有中间香和清香型特征,香气质好,香气量较足,烟气细腻柔和,配伍性和耐加工性较好[2]。
1.2 代表性烟田的确定代表性烟田的确定采用“以烟定田”的思路:①首先依据第二次土壤普查资料,按地形地貌、成土母质、土壤条件的空间差异,结合烟叶公司的种植区划,以村为单元划分“植烟片区”;②在每个“植烟片区”,依据烟站技术人员和烟农的经验,加上田间的农艺性状调查,确定烟叶长势好、可产优质烟叶的田块。按此原则,分别在攀枝花市的仁和区(RH)和米易县(MY)以及凉山州的会理县(HL)和会东县(HD)确定了5、5、5和4个代表性烟田,合计为19个代表性烟田。
1.3 成土因素和剖面形态观察代表性烟田的剖面挖掘标准为:垂直观察面宽1.0 m ×深1.2 m(若浅于1.2 m,则到基岩上界面向下10 cm)。成土因素和剖面形态观察记录依据《野外土壤描述与采样手册》[15]。
1.4 土壤系统分类高级单元确定代表性烟田土壤在中国土壤系统分类中高级单元的归属(土纲-亚纲-土类-亚类)依据《中国土壤系统分类检索(第三版)》[1]。
2 结果与讨论 2.1 典型烟田概况表 1列出了攀西山区19个代表性烟田的基本信息。其海拔介于1 606 ~ 2 312 m,平均为1 900 m;地形上主要为高山坡地,占94.7%;其余为高山沟谷地,占5.3%。成土母岩/母质主要为紫色岩风化物(占47.4%)和石灰岩风化物(占31.7%),其余为第四纪红黏土、玄武岩风化物、砂岩风化物和沟谷堆积物,各占5.3%。土地利用上全部为旱地,以缓坡梯田旱地为主(坡度介于2°~ 5°),占78.9%;其次为坡旱地(坡度介于5°~ 15°),占15.8%;沟谷旱地仅占5.3%。成土作用主要包括旱耕熟化过程、脱硅富铁铝过程和黏化过程。
50 cm深度土温是鉴定某些系统分类高级单元的指标[1],也可反映作物的生育期和轮作潜力。本研究利用海拔和经纬度信息推算出50 cm深度土温表明[15-16]:仁和50 cm深度土温介于17.0 ~ 20.4 ℃,属于热性土壤温度状况;米易、会理、会东50 cm深度土温介于15.3 ~ 20.1 ℃,属于温性和热性土壤温度状况交错。
土壤水分状况也是鉴定某些系统分类高级单元的指标[1],也可反映降雨量、地貌地形和土地利用。攀西山区代表性烟田均为旱坡地,依据降雨量和蒸发量等气象资料计算结果以及实地观察结果,调查的19个代表性烟田的土壤水分状况主要为湿润类型和半干润类型,分别占57.8%和36.8%;仅1个为潮湿类型。
调查的代表性烟田的土壤诊断层、诊断特性和高级单元亚类类型见表 2。诊断层包括淡薄表层、低活性富铁层、黏化层和雏形层;主要诊断特性包括热性、温性土壤温度状况,半干润、湿润和潮湿土壤水分状况,氧化还原特征,碳酸岩岩性特征,紫色岩岩性特征,铁质特性和石灰性。系统分类类型上4个烟田属于富铁土,4个烟田属于淋溶土,7个烟田属于雏形土,4个烟田属于新成土,涉及4个土纲、7个亚纲、9个土类和11个亚类。
1) 土体厚度。土体厚度关系到根系下扎深度以及土壤养分库容大小,也是评价土壤肥力的一个物理指标[18]。攀西山区代表性烟田土体厚度20 ~ 100 cm以上,平均厚度81 cm,属于较厚水平。19个代表性烟田中仅有3个(RH-03、HL-04和HD-05)土体厚度 < 50 cm,需要注意通过深耕深松适当加厚土体厚度,同时注意防止水土流失。
2) 耕作层中岩石碎屑含量。耕作层中岩石碎屑含量在一定程度上影响着土壤的通透性,也影响农业机械的运作[19]。对质地偏黏的烟田而言,适当的岩石碎屑含量有利于改善土壤通透性。19个代表性烟田中,有13个耕作层中含有岩石碎屑,含量介于2% ~ 20%,总体上属于适宜水平;仅4个(RH-03、RH-05、HD-04和HD-05)的岩石碎屑含量偏高,介于40% ~ 50%,可能已影响到农机的运转,需要注意移走大的岩石碎屑。
3) 耕作层质地。一般认为质地偏粗的土壤更有利于优质烤烟的生长[20]。攀西山区15个代表性烟田中,47.3%的烟田耕作层质地偏黏(其中黏土占36.8%,黏壤土占10.5%),需增施有机肥和实行秸秆还田,逐步增加土壤大团聚体的含量,以在提高土壤肥力的同时,改良土壤的通透性。
3 结论1) 调查的攀西山区19个代表性烟田土壤分属富铁土、淋溶土、雏形土、新成土4个土纲,涉及7个亚纲、9个土类和11个亚类。
2) 总体来看,攀西山区植烟土壤物理性质上的优势是土体较厚,岩屑含量适宜,但劣势是耕作层质地偏黏,且部分烟田为坡旱地,存在水土流失风险。
致谢: 感谢中国科学院南京土壤研究所赵玉国研究员和四川农业大学袁大刚副教授在本文撰写过程中给予的指导和帮助。
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