境外蔗區(緬甸佤邦勐波縣)土壤理化狀況分析與評價

陸永武，曹 敏，余 靜，尚文洪，王開友，巖 白，李紹偉

(1云南英茂農化科技有限公司，云南昆明 650228；2孟連昌裕糖業有限責任公司，云南孟連 665000；3云南英茂糖業(集團)有限公司，云南昆明 650228)

0 引言

緬甸佤邦勐波縣地處北佤地區東南部，東連中國云南省普洱市孟連縣、西雙版納州勐?？h等地，面積約19萬hm2，人口約4.4萬人，共有賀島區、勐波區、勐嘎區、勐寧區、南排區等5個轄區，共24個鄉、275個行政村、679個自然村[1]。農業是佤邦經濟的基礎，占國民生產總值的76%[2]，勐波縣甘蔗種植面積穩定在4000 hm2，甘蔗成為勐波縣具有規模效應和穩定收益的重要農業產業。土壤的酸堿度、有機質和大量元素養分狀況是土壤肥力表征的重要指標，其有機質和大量元素養分含量豐缺狀況直接影響甘蔗生長。勐波縣蔗區甘蔗種植施肥主要依靠傳統生產經驗，施肥比例不合理，普遍存在重視氮肥，較少施用磷肥和鉀肥，形成“廣種薄收”現象，不利于穩定和擴大甘蔗種植面積和產量。目前，針對國內蔗區土壤養分相關研究[3-4]報道較多，而境外蔗區的土壤分析及配方施肥建議的研究鮮少有公開報道。隨著國內糖廠派遣農務人員在境外蔗區進行甘蔗種植技術推廣和指導，需要及時了解和掌握蔗區土壤養分狀況基礎信息，提出因地制宜的科學測土配方施肥解決方案，改善蔗區土壤肥力狀況，提高甘蔗單產和糖分。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品的采集

2020年12月在勐波縣4000 hm2蔗區中選擇采集有代表性的土壤混合樣品66份，充分考慮了境外蔗區地形地貌、海拔高度、種植品種、植期性和輪作 等實際情況，采集樣點分布在99°22′40.15′′～99°61′92.02′′E，22°01′57.62′′～22°59′27′′N，海拔910～1350 m的山區，位于勐波縣的東發鄉、賀島鄉、勐波鄉、南讀鄉、糯島鄉、景坎鄉、班沙炸鄉、東弄鄉、賀信鄉、課松鄉、街道鄉和老勐平鄉等12個鄉級蔗區。采用“S”形隨機取樣，采集5個土壤點組成1個土壤混合樣，由于勐波縣蔗區甘蔗種植近2個榨季以來普遍采用機械開溝，植蔗溝深不低于0.3～0.4 m，植蔗溝底寬保持在0.2 m左右，確定蔗區土壤取樣深度為30 cm，充分混勻后采用四分法留土壤樣品1～2 kg，填寫編號裝袋作為分析樣品。土樣經過風干、磨細、過篩（有機質分析采用200目篩子，堿解氮、有效磷和速效鉀的分析采用100目篩子），混勻后用于相關測定分析。

1.2 測定分析標準

有機質采用NY/T 1121.6-2006[5]中的方法測定（適用于有機質含量在15%以下的土壤），pH采用電位法測定：NY/T 1377-2007[6]，堿解氮采用堿解擴散法測定：LY/T 1228-2015[7]，有效磷采用紫外/可見分光光度計測定：NY/T 1121.7-2014[8]，速效鉀采用火焰光度計法測定：NY/T 889-2004[9]。

1.3 評價標準

采用全國第2次土壤普查標準進行土壤養分分級方法，見表1、表2。

1.4 蔗區土壤理化數據統計軟件

數據統計采用Excel 2016和SPSS 24.0軟件；聚類分析采用SPSS 24.0軟件。

表1 蔗區土壤pH分級標準

表2 土壤養分分級標準

2 結果與分析

2.1 勐波縣蔗區土壤海拔范圍

蔗區以山地為主，采樣點海拔分布于910～1350 m，主要集中于910～1300 m，所占比例為97%，整體處于適宜甘蔗種植的海拔高度。蔗區最低海拔910 m，位于街道鄉龍保村；蔗區最高海拔1350 m，位于勐波鄉芒信甲村。蔗區土壤海拔910～1000 m樣本數為13個，占19.7%；海拔1000～1100 m樣本數為22個，占33.3%；海拔1100～1200 m樣本數為17個，占25.8%；海拔1200～1300 m樣本數為12個，占18.2%；海拔1300～1350 m樣本數為2個，占3.0%。

2.2 勐波縣蔗區土壤的pH分析

2.2.1 勐波縣蔗區土壤pH狀況

土壤酸堿性是指土壤溶液的反應，土壤pH是土壤溶液中H+濃度的負對數。蔗區主要以酸性土壤為主，pH變化范圍在4.1～7.4之間，平均為5.42，其中賀信鄉南巴卡寨pH 4.1，街道鄉514村pH 7.4。蔗區pH＜4.5的強酸性土壤樣本數為2個，占總樣本數3.03%；pH 4.5～5.5的酸性土壤樣本數為34個，占總樣本數51.52%；pH 5.5～6.5的微酸性土壤樣本數為25個，占37.88%；pH 6.5～7.5的中性土壤樣本數為5個，占總樣本數7.58%。

2.2.2 勐波縣蔗區土壤pH與海拔

蔗區910～1350 m海拔范圍內，土壤pH在5.3～5.9之間波動，見圖1。其中海拔在910～1000 m的土壤pH呈弱酸性；海拔在1000～1350 m范圍內保持穩定，土壤pH為5.3。表明蔗區主要種植海拔范圍土壤酸堿度處于穩定狀態；同時蔗區海拔相對低的范圍(910～1000 m)由于距邊境口岸較遠，蔗區耕種年限較短，使土壤酸堿度處于一個良好范圍。

2.3 勐波縣蔗區土壤的有機質分析

2.3.1 勐波縣蔗區土壤有機質狀況

蔗區土壤有機質水平介于0.62%～6.88%之間，其中賀島鄉南波村0.62%，老勐平鄉雙結村6.88%，平均值為3.31%。土壤有機質處于低肥力水平(0.6%～1%)的樣本數為2個，占總樣本數的3.0%；處于稍低肥力水平(1%～2%)的樣本數為8個，占總樣本數的12.1%；處于一般肥力水平(2%～3%)的樣本數為15個，占總樣本數的22.7%；處于較高肥力水平(3%～4%)的樣本數為26個，占總樣本數的39.4%；處于高肥力水平(＞4%)的樣本數為15個，占總樣本數的22.7%。

2.3.2 勐波縣蔗區土壤有機質與海拔

蔗區在910～1100 m海拔范圍內，土壤有機質隨海拔上升逐漸下降，其含量變化趨勢從3.72%的較高水平到2.75%的一般水平；1100～1300 m海拔由2.75%的一般水平恢復到4.30%的較高水平；1300～1350 m海拔處于2.68%的一般水平，見圖2。

圖1 蔗區土壤pH與海拔線圖

圖2 蔗區土壤有機質與海拔線圖

2.4 勐波蔗區土壤的堿解氮分析

2.4.1 勐波蔗區土壤的堿解氮狀況

蔗區土壤堿解氮含量變化幅度在14.5～225 mg/kg之間，平均值為118.5 mg/kg，處于一般水平，其中賀島鄉新村14.5 mg/kg，賀信鄉南特村225 mg/kg。土壤堿解氮處于極低水平(＜30 m/kg)的樣本數為1個，比例占1.5%；處于低水平(30～60 mg/kg)的樣本數為4個，占總樣本數的6.1%；處于稍低水平(60～90 mg/kg)的樣本數為12個，占總樣本數的18.2%；處于一般水平(90～120 mg/kg)的樣本數為18個，占總樣本數的27.3%；處于較高水平(120～150 mg/kg)的樣本數為17個，占總樣本數的25.8%；處于高水平(＞150 mg/kg)的樣本數為14個，占總樣本數的21.2%。

2.4.2 勐波蔗區土壤堿解氮與海拔

蔗區土壤在910～1100 m海拔范圍內，土壤堿解氮含量隨海拔升高，由處于較高水平的133.7 mg/kg下降到99.8 mg/kg的一般水平；在1100～1300 m海拔圍內，土壤堿解氮含量隨海拔升高，由一般水平上升到140.2 mg/kg的較高水平，含量呈上升趨勢；在1300～1350 m海拔范圍內，土壤堿解氮含量隨海拔升高，由較高水平下降到稍低水平的70.6 mg/kg，呈較快下降趨勢，見圖3。

圖3 蔗區土壤堿解氮與海拔線圖

2.5 勐波蔗區土壤的有效磷分析

2.5.1 勐波蔗區土壤的有效磷狀況

蔗區土壤有效磷總體處于稍低及一般水平，其含量分布不均衡，最大值與最小值之間相差較大。土壤有效磷含量變化幅度為2.6～58.9 mg/kg，平均值為7.77 mg/kg，其中勐波鄉芒信甲村2.6 mg/kg，賀信鄉糯各村58.9 mg/kg。處于極低水平(＜3 mg/kg)的樣本數為6個，占總樣本數的9.1%；處于低水平(3～5 mg/kg)的樣本數為30個，占樣本數的45.5%；處于稍低水平(5～10 mg/kg)的樣本數為20個，占總樣本數的30.3%；處于一般水平(10～20 mg/kg)的樣本數為7個，占總樣本數的10.6%；處于較高水平(20～40 mg/kg)的樣本數為2個，占總樣本數的3.0%；處于高水平(＞40 mg/kg)的樣本數為1個，占總樣本數的1.5%。

2.5.2 勐波蔗區土壤有效磷與海拔

蔗區土壤有效磷含量在910～1400 m海拔范圍內隨海拔升高，由一般水平的11 mg/kg下降到低水平的3.7 mg/kg，見圖4。

圖4 蔗區土壤有效磷與海拔線圖

2.6 勐波蔗區土壤的速效鉀分析

2.6.1 勐波蔗區土壤的速效鉀狀況

蔗區土壤速效鉀含量變化幅度為27～459 mg/kg，平均值為145.26 mg/kg，其中賀島鄉新村27 mg/kg，班沙炸鄉班沙炸老寨459 mg/kg。處于極低水平(＜30 mg/kg)的樣本數為2個，占總樣本數的3.0%；處于低水平(30～50 mg/kg)的樣本數為7個，占總樣本數的10.6%；處于稍低水平(50～100 mg/kg)的樣本數為19個，占總樣本數的28.8%；處于一般水平(100～150 mg/kg)的樣本數為14個，占總樣本數的21.2%；處于較高水平(150～200 mg/kg)的樣本數為8個，占總樣本數的12.1%；處于高水平(＞200 mg/kg)的樣本數為16個，占總樣本數的24.2%。

2.6.2 勐波蔗區土壤速效鉀與海拔

蔗區土壤速效鉀含量在910～1100 m海拔范圍內，含量隨海拔下降，由處于較高水平170 mg/kg下降到120 mg/kg的一般水平；在1100～1300 m海拔圍內，含量隨海拔升高，由一般水平上升到180 mg/kg的較高水平，含量呈上升趨勢；在1300～1350 m海拔圍內，隨海拔升高，由較高水平下降到稍低水平的75 mg/kg，呈快速下降趨勢，見圖5。

2.7 勐波蔗區土壤養分的聚類分析

對勐波蔗區各個鄉鎮以有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀等4種因素為變量，進行聚類分析，見圖6。東弄鄉、賀信鄉、課松鄉、東發鄉、南讀鄉的土壤有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀等性質具有相似性；賀島鄉和勐波鄉土壤性質具有相似性；糯島鄉、景坎鄉、班沙炸鄉、街道鄉和老勐平鄉土壤性質具有相似性。

3 討論

3.1 勐波縣蔗區土壤的酸堿性

土壤酸堿度是土壤的一個重要特性，影響甘蔗對土壤養分的有效吸收。酸性土壤往往由于嚴重的活性鋁、錳毒害，較強的固磷能力，加上其他有效養分失衡，限制了作物產量與品質的提高[10]。勐波蔗區多為高山峽谷，屬于瀾滄江橫斷山系南方邊緣部分，山脈呈北向南，屬熱帶、亞熱帶西南季風氣 候，土壤主要類型為紅壤，蔗區土壤pH平均為5.42，土壤呈現酸性。敖俊華[11]等研究認為通過合理施用石灰，可以顯著提高土壤pH和改善土壤各有效養分狀況，從而提高酸性土壤生產力，提高甘蔗產量和糖分。由于勐波縣有豐富的石灰資源，建議在新植甘蔗采用機械開溝、深溝板土種植時，通過施用石灰并配施糖廠有機肥料改良蔗區酸性土壤。

圖5 蔗區土壤速效鉀與海拔線圖

圖6 境外蔗區土壤養分聚類分析譜系圖

3.2 勐波縣蔗區的土壤有機質

土壤有機質是土壤的重要組成成分，含有大量的植物生長所必需的大量元素和微量元素[12]，是衡量土壤肥力的重要指標。李志杰[13]等研究表明，有機質含量的提高促使作物葉片間CO2濃度增加，獲得的光量子數目增多，光合作用增強，產量增高，同時葉片氣孔阻力加大，可降低作物蒸騰強度，將對作物高產高效產生積極的影響。李奇偉[14]等研究認為甘蔗施用生物有機肥可以改善甘蔗的農藝性狀，促進甘蔗生長以達到增產的效果，同時可以使土壤中的養分含量增加，從而提高土壤的肥料水平。勐波蔗區土壤有機質平均值為3.31%，屬于較高水平，蔗區土壤有機質水平較好，主要是甘蔗種植發展年限短，同時土地資源豐富，蔗農有輪作玉米、水稻習慣。因此，勐波蔗區在新植和宿根甘蔗的種植管理可以優化施肥種類，配施糖廠有機肥，保持土壤有機質的較高水平，對提高蔗區土壤肥力有重要意義。

3.3 勐波縣蔗區的土壤堿解氮

堿解氮包括無機態氮和結構簡單能為作物直接吸收利用的有機態氮，它可供作物近期吸收利用，易受土壤水熱條件和生物活動的影響而發生變化，但它能反映近期土壤的氮素供應能力。氮素在甘蔗出苗、拔節、糖分積累時期有著重要作用，氮供應不足導致植株生長緩慢、有效株高不足，造成甘蔗減產，宿根性差；氮素供應過多，會抑制甘蔗正常的生長發育，甘蔗錘度下降，進而影響甘蔗的品質[15]。勐波蔗區土壤堿解氮平均值為118.5 mg/kg，處于一般水平狀況，可能與蔗農施用尿素不覆土，導致部分氮源隨高溫天氣揮發，同時蔗區雨季降雨量大，雨水淋溶流失，造成氮素水平不高，因此還需進一步提高氮元素的供應，配合境外蔗區甘蔗全膜覆蓋種植技術。為滿足甘蔗生長對氮素的需求，在甘蔗專用配方肥料的設計時可以提高氮素含量，建議甘蔗專用肥的氮含量在25%～30%之間。

3.4 勐波縣蔗區的土壤有效磷

甘蔗種植合理施用磷肥可提高甘蔗分蘗和有效莖數[16-17]，促進甘蔗增產增糖，何國亞[18]等研究認為當甘蔗植株體內磷水平在正常值時，44%的光合產物可以從功能葉片運送到生長點和嫩葉，而當蔗株體內磷元素虧缺時，只有17%的光合產物從功能葉運送出去，從而導致甘蔗的含糖率下降。林妙英[19]等研究結果表明，在甘蔗發芽到分蘗前期對磷養分元素的吸收量達到植株吸收磷素總量的15.52%～27.96%，而甘蔗從開始分蘗到伸長前期對磷的吸收量則降到8.50%～14.70%，到了甘蔗伸長旺盛期就只剩下4.03%～5.79%。勐波縣蔗區土壤有效磷平均值為7.77 mg/kg，總體處于稍低水平，需要在新植甘蔗種植和宿根甘蔗鏟蔸管理時施足磷肥。由于磷肥進入土壤后易被土壤吸附、固持，形成難以被植物吸收利用的磷酸鹽累積在土壤中，造成磷肥利用率低[20]，因此建議甘蔗專用肥料配方選擇水溶性磷占有效磷≥70%的磷酸二銨，施入土壤的水溶性磷除供植物當季利用外，其同時也由速效態向緩效態磷轉化[21]。許景偉[22]等研究土壤細菌數量與有效磷呈極顯著關系，因此在施用磷肥時配施糖廠有機肥，改善土壤微生物環境，有助于提高甘蔗對磷的利用率。

3.5 勐波蔗區的土壤速效鉀

速效鉀是指土壤中易被作物吸收利用的鉀素，表征土壤鉀素供應狀況的重要指標之一。甘蔗作為喜鉀作物，對鉀元素有重要的依賴作用，鉀元素促進甘蔗糖分運輸，增加對水分的吸收，提高甘蔗生長酶活性，提高甘蔗錘度[23]。鄭超[24]等研究表明施鉀能促進甘蔗根部、莖（葉）部生長，降低根冠比，提高光合速率，有利于甘蔗生物量的積累。勐波蔗區的速效鉀平均值為145 mg/kg，處于一般水平，為有利于促進境外勐波縣蔗區甘蔗糖分積累，增強甘蔗抗性[25]，建議在現有甘蔗專用配方肥料適度增加鉀肥1%～3%的含量。

4 結論

基于對境外勐波縣蔗區的66個土壤樣本進行分析，蔗區土壤呈酸性，有機質屬于較高水平，堿解氮為一般水平，有效磷為稍低水平，速效鉀為一般水平。結合蔗區土壤養分基本情況、甘蔗需肥、氣候和境外耕作特點，提出境外蔗區測土配方施肥方案：施用1200 kg/hm2甘蔗專用肥料，配比：25∶10∶12，配施3750 kg/hm2糖廠有機肥。通過在境外蔗區推廣測土配方施肥技術，改善土壤酸堿度，合理使用肥料，培育土壤肥力，提高甘蔗單產和糖分，促進境外蔗區甘蔗原料種植用肥的科學合理和經濟性。