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云南昭通市植烟土壤环境质量及其对烟叶化学品质的影响研究

作　者: 朱光新
导　师: 魏世强
学　校: 西南大学
专　业: 环境工程
关键词: 烟草重金属土壤肥力烟草品质
分类号: S572
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

土壤环境质量直接影响烟叶的生产和品质,进而影响烟草制品的竞争力和经济效益。近年来,我国开展了一些对植烟土壤环境的研究,结果显示植烟土壤存在不同程度的重金属污染,土壤肥力和矿物质含量地区差异性较大。不同地区的烟草具有不同的烟气特点,这与土壤环境密切相关。云南昭通植烟历史悠久,植烟土壤地域分布广泛,种植面积较大,但对土壤环境质量与烟叶品质之间的关系尚未有过系统的监测和评价。因此,本研究采用系统抽样法,根据昭通植烟区土壤分布与烟草的种植情况,共采集605个土壤样品,对土壤基本肥力状况、中量和微量元素含量、主要重金属含量共21项指标进行了全面监测。同时,在监测点位共获得458个烟草样品(其中与土壤样品对应同步采集烟叶样品有150个),对该烟叶中的重金属元素和主要化学品质共15个指标进行了监测。根据监测结果,参照土壤肥力评价参考指标、土壤环境质量标准、烟草化学品质指标分级等相关标准和推荐指标,对研究区土壤质量状况、烟草品质进行了综合评价；同时以土壤-烟草同步监测数据为基础,采用多元统计分析方法,探讨了烟草卫生品质指标与土壤性质的相关规律,为昭通地区烟草优化布局及栽培管理提供基础依据。主要结论如下：1.对昭通市植烟土壤的监测结果表明,全市土壤肥力相对于全国平均水平较高,大部分土壤适宜烟草种植。植烟土壤适宜的pH范围为5.5-7.0；按照这个标准昭通植烟区超过50%以上土壤适宜烟草栽培。按照植烟土壤肥力要求,全市有机质和磷含量达到适中以上标准的土壤占总面积的71.8%和75.1%；含量丰富。氮和钾含量达到适中以上标准的土壤占总面积的52.7%和58.6%；含量较丰富。总体上全市植烟土壤的中、微量元素含量较为丰富,个别微量元素较缺乏,对优质烟叶的生产有较大保障。按照植烟土壤中、微量元素含量标准,有效锌、有效锰、有效铜和交换性镁在全市植烟土壤含量丰富,含量在适中以上水平都占到总面积的85%以上。交换性钙和有效钼在全市植烟土壤中平均含量比全国水平略高一些,含量在适中以上水平占到总面积的65.8%和60%。有效硼和水溶性氯在全市植烟土壤中平均含量比全国水平低,其含量基本上都低于植烟土壤需求的临界值；需要适量添加硼肥和氯肥。按照国家土壤环境二级标准,昭通市烟区土壤重金属从总体上看没有受到污染,但个别元素也存在超标现象。从单项污染指数来看,各植烟土壤总体上只有镍超标较普遍,其余重金属都没有达到污染水平,其超标率大小为镍>镉>砷>铅；汞含量没有超标。从内梅罗综合污染评价来看,除巧家县处于轻度污染级,昭阳区为安全级,其余6县处于警戒级的污染等级。2.对昭通植烟区烟叶进行监测分析,参照烟叶生产的无公害标准,总体上烟叶品质良好,烟叶中个别重金属含量超标比较严重；烟叶中重金属超标率大小为Ni>Pb>Zn>Cu>Cd, Hg和As没有超标。烟叶中Cu超标率为19.91%,主要分布在威信和永善。Zn超标率为31.20%,主要分布在昭阳、镇雄、彝良和鲁甸。Ni的超标率为96.03%,为只要污染物,在昭通市各植烟区普遍都存在超标现象。Pb超标率为67.04%,主要分布在鲁甸、巧家、镇雄、彝良和大关。烟叶中Cd超标率为4.01%,主要分布在昭阳。昭通市植烟区烟叶的化学元素总体上达到优质烟叶的要求,其中总氮、烟碱和淀粉的平均含量都在优质烟叶要求的范围以内；总糖和还原糖的平均含量超过了优质烟叶要求的范围；而氯离子和钾离子的平均含量略低于优质烟叶要求的范围。昭通市各采样点中烟叶还原糖与总糖的差都超过了5%；烟叶中K/C1为8.77；烟叶中施木克值为5.98；烟叶中总氮与烟碱比为0.64；烟叶中总糖与烟碱比为9.98。3.对烟叶中重金属含量与土壤中重金属含量做相关性分析,烟叶中Ni、Pb、Cu与土壤中Ni、Pb、有效Cu呈极显著正关系,相关系数为0.2309、0.2965和0.3022；而烟叶中的As、Hg、Cd、Zn与土壤中对应重金属之间均无显著性关系。对烟叶重金属与土壤理化性质的关联规律研究,表明影响烟叶中铜的主要因子为土壤速效磷、速效钾、有机质和总氮。影响烟叶中砷的主要因子为土壤速效磷、总磷、土壤酸度、有效氮和有机质。影响烟叶中铅的主要因子为土壤速效钾、速效磷、总磷、总氮、土壤酸度和有效氮。影响烟叶中镉的主要因子为土壤速效钾、土壤酸度、有机质、全镉、总钾和有效氮。影响烟叶中汞的主要因子为土壤总磷、有机质、总钾、总汞和总氮。影响烟叶中锌的主要因子为土壤速效钾、有效氮、总钾、土壤酸度、总氮、速效磷和总磷。影响烟叶中镍的主要因子为土壤全镍、有机质、速效钾、速效磷、有效氮、和总钾。

全文目录

摘要  7-9
Abstract  9-13
第一章文献综述  13-25
  1.1 烟草品质  14-15
  1.2 气候条件对烟叶品质的影响  15-16
  1.3 品种选择对烟叶品质的影响  16
  1.4 栽培技术对烟叶品质的影响  16-17
  1.5 烘烤技术对烟叶品质的影响  17
  1.6 土壤环境对烟叶品质的影响  17-25
    1.6.1 土壤肥力对烟草品质的影响  17-19
    1.6.2 土壤类型和质地对烟草品质的影响  19-20
    1.6.3 土壤微量元素对烟草品质的影响  20-22
    1.6.4 土壤pH、重金属和农药对烟草品质的影响  22-25
第二章引言  25-27
  2.1 研究意义  25
  2.2 研究内容  25
  2.3 技术路线  25-27
第三章昭通地区植烟土壤环境质量和烟叶品质的监测方法  27-35
  3.1 样品的采集  27-28
    3.1.1 土壤样品的采集  27
    3.1.2 烟叶样品的采集  27-28
  3.2 样品制备  28-29
    3.2.1 土壤样品的制备  28
    3.2.2 烟叶样品的制备  28-29
  3.3 样品分析测试  29-30
    3.3.1 土壤样品分析测试方法  29-30
    3.3.2 烟草样品的分析测试方法  30
  3.4 样品分析质量控制与数据处理  30-32
    3.4.1 分析测试质量保证  30-31
    3.4.2 数据处理  31-32
  3.5 土壤环境质量评价方法  32-33
    3.5.1 单因子污染指数法  32
    3.5.2 内梅罗综合污染指数  32
    3.5.3 评价标准  32-33
  3.6 土壤环境质量与烟草品质的相关规律研究  33-35
第四章昭通地区土壤肥力和土壤环境质量的评价与分区  35-65
  4.1 昭通地区土壤pH和土壤肥力评价与分区  35-47
    4.1.1 土壤pH的评价与分区  35-36
    4.1.2 土壤肥力评价与分区  36-47
  4.2 土壤环境质量评价与分区  47-65
    4.2.1 土壤中、微量元素评价  47-59
    4.2.2 土壤重金属评价与分区  59-65
第五章昭通烟草品质与土壤环境质量的相关规律  65-75
  5.1 烟叶品质的评价  65-70
    5.1.1 烟叶中重金属元素评价  65-69
    5.1.2 烟叶中的化学元素评价  69-70
  5.2 烟叶重金属与土壤重金属的相关关系  70-73
  5.3 烟叶重金属与土壤理化性质的关联规律  73-75
第六章结论  75-77
参考文献  77-85
致谢  85-87
在学期间所发表文章和参与课题情况  87

云南昭通市植烟土壤环境质量及其对烟叶化学品质的影响研究

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