凉攀烟区植烟土壤酚酸类化感物质积累特征及其影响因素

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuye1580772
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烤烟是我国重要的经济植物,四川省是烤烟的种植大省,其中凉攀生态区是烤烟的主要产区,良好的土壤生态环境是获得优质烤烟的重要基础,而植烟土壤中酚酸类化感物质含量的多少直接影响烟株的长势和烤烟的品质。因此,本文以四川省凉攀烟区植烟土壤为研究对象,综合考虑海拔高度、土壤类型、前茬作物、种植年限等影响因素,采集土壤样品共335个,测定土壤pH、有机质、土壤养分、总酚、复合态酚、水溶性酚以及各单体酚酸,探讨植烟土壤化感物质积累变化特征及其影响因素。主要研究结果如下:(1)凉攀烟区植烟土壤酚酸类化感物质积累变化总体特征①凉攀烟区植烟土壤中酚酸类化感物质累积特征明显,总酚、复合态酚、水溶性酚含量较不植烟区域土壤增加4.2倍、5.1倍、3.4倍,达到显著水平。从单类酚酸来看,植烟土壤中对羟基苯甲酸、阿魏酸、苯甲酸、肉桂酸、香草酸含量比不植烟土壤分别提高了3.8倍、3.9倍、4.9倍、3.6倍、7.4倍;其中毒性较强的羟基苯甲酸、阿魏酸分别从17.33 ug/g、7.64 ug/g上升到66.18 ug/g、30.14 ug/g。②凉攀烟区土壤酚酸类化感物质积累在不同生态区域之间变化明显。盐源生态区温度低、光照强,促进了土壤中酚酸类化感物质的形成与积累,其植烟土壤总酚酸、复合态酚、水溶性酚含量达到2843.1 ug/g、1304.82 ug/g、142.07 ug/g,显著高于仁和、会东生态区。仁和生态区植烟土壤中酚酸类化感物质具有形成快、分解快的特点,土壤中总酚、复合态酚、水溶性酚累积效果弱,不及盐源生态区。地处河谷地带的会东生态区,气温、降雨较为稳定,酚酸类物质累积不明显,且变异系数小。(2)凉攀烟区海拔与土壤类型变化对植烟土壤酚酸类化感物质的影响①海拔高度在1200-2000m时,盐源、会东两生态区植烟土壤中总酚、复合态酚、水溶性酚含量均随海拔升高而增加;当海拔高度大于2000m时,盐源生态区植烟土壤中总酚、复合态酚含量有显著下降。②不同土壤类型间土壤酚酸类化感物质积累差异显著。植烟水稻土总酚酸、复合态酚、苯甲酸、对羟基苯甲酸含量较高,分别为2885.39ug/g、1632.47ug/g、12.91ug/g、 68.74ug/g,显著高于红壤和紫色土。植烟红壤中总酚酸、苯甲酸含量最低,仅为2140.37ug/g、9.47 ug/g,显著低于于水稻土与紫色土。(3)土壤理化性质对植烟土壤酚酸类化感物质的影响①土壤pH、有机质对酚酸类化感物质的积累影响较大。当土壤pH在5.5-6.0之间时,土壤中各酚酸类化感物质含量均呈现显著积累;当土壤6.0<pH<7.5时,土壤中总酚、苯甲酸、肉桂酸、香草酸含量表现出先降低后升高,而水溶性酚、阿魏酸呈现持续下降趋势。土壤有机质直接影响酚酸物质的形成转换,对各类酚酸影响均为极显著水平。当有机质含量为20-30g/kg时,土壤总酚、复合态酚含量最高,之后随有机质含量的继续增加而降低。②土壤养分变化与土壤酚酸类化感物质积累间有密切关系。土壤碱解氮含量<60mg/kg时,植烟土壤总酚酸累积量最低.碱解氮含量>90mg/kg时,总酚酸含量随土壤碱解氮含量增大而累积;土壤中速效磷含量>5mg/kg时,总酚酸含量随有效磷含量的增加而降低;土壤速效钾含量在100-150mg/kg时,总酚酸含量达最高,为2893.47ug/g,速效钾含量小于100mg/kg或大于150mg/kg时,总酚酸含量呈下降趋势。(4)茬口与年限对植烟土壤酚酸类化感物质的影响①前茬作物对土壤酚酸类化感物质积累特征具有显著影响。总体变化趋势为:休闲地(3116.24 ug/g)>黑麦草(2407.85 ug/g)>大麦(2379.86 ug/g)>光叶紫花苕(2087.35ug/g)(仁和)>光叶紫花苕(1974.15 ug/g)(盐源)。前茬种植较休闲地有明显的降低土壤酚酸类物质积累的效果,以前茬为光叶紫花苕的效果最为显著,其总酚、水溶性酚、对羟基苯甲酸、阿魏酸分别较休闲土壤较低了36.7%、24.0%、20.2%、14.1%。②植烟年限对土壤酚酸类化感物质积累影响显著。随着年限的增加,植烟土壤中各种酚酸类化感物质含量均表现出先上升后下降或趋于稳定特点。水溶性酚酸在种植年限在1-3年时,其含量累积达到最大142.34 ug/g,这与烤烟生产中开始出现明显的病害症状时间点吻合,表明水溶性酚是自毒作用的主要因子。(5)凉攀烟区土壤酚酸类物质影响程度分析将土壤酚酸类化感物质与各影响因素进行回归分析,结果表明,土壤pH、有机质、土壤类型对土壤中总酚、复合态酚、水溶性酚的影响达到极显著水平(P<0.01),其中有机质对复合态酚、总酚含量的独立解释能力分别达到29.6%、25.0%;海拔高度对对羟基苯甲酸的影响最显著,其次是肉桂酸;前茬作物、有机质是阿魏酸的主要影响因素,独立解释能力分别为13.2%、15.3%;肉桂酸、香草酸受前茬作物和土壤pH的影响最大。因而在农业生产时,可以选择效果较好的前茬如光叶紫花苕,通过土壤pH、有机质的改善来控制土壤中酚酸类物质的累积,提高土壤质量,确保农业生产可持续。
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