Geochemical characteristics of typical tobacco-planting soils in Zhangjiajie mountainous area

Abstract

为了研究张家界山地植烟区域土壤的成土环境及地球化学元素的丰缺状况和迁移富集规律, 为烟区优质特色烟叶的生产和布局提供科学依据, 本文采集23个长期耕种的典型植烟土壤剖面样品, 测定分析了25种地球化学元素(氧化物)的含量, 并对土壤的风化发育状况和元素(氧化物)的迁移富集特征进行了研究。结果表明, 张家界烟区主要成土母质如石灰岩、板页岩、紫色砂页岩风化物均受到了较强的风化作用, 化学风化指数(<i>CIA</i>)介于73.19~88.03之间, 总体上土壤具有Ca、Na贫乏而Fe、Al相对富集的化学组成特征。其中紫色砂页岩风化物发育形成的紫色土的风化作用较强, 土壤的淋溶作用较强; 石灰岩风化物发育形成的土壤富铝化程度较低。黄壤、水稻土、紫色土中地球化学元素多数表现出一定的富集特征, 大量有益营养元素的富集对于提高烟叶产量具有重要作用。土壤剖面淋溶层中元素(氧化物)P、B、Se、Mn、Zn、Cu、Ni、Y、Sc、La、Fe²O³、SiO²的含量均高于中国或世界土壤元素(氧化物)中值(均值), 而N、S、Cl、Mo、Co、Sr、Br、I、CaO、MgO、K²O、Na²O、Al²O³的含量偏低, 其中元素(氧化物)N、P、S、Mo、Se、Mn、Zn、Br、I、CaO、MgO在土壤剖面中的含量变化较大。通过对元素(氧化物)富集系数的聚类分析, 将元素(氧化物)分为3类: 呈较强富集特征的元素N、P、S、Se; 呈较强迁移特征的元素(氧化物)Br、I、Mn、CaO; 变化较稳定的其他元素。微量元素B、Zn、Cu和稀土元素Y、Sc、La含量较丰富且变化相对稳定, 表明除了常量元素N、P、S以外, 微量元素Se、B、Zn、Cu和稀土元素Y、Sc、La可能是影响张家界烟区烤烟品质的重要特征元素。