大理烟田土壤有效锌、钼和硼含量的时空变异及其影响因素

【目的】研究大理州烟田土壤有效锌、钼和硼含量时空分布及影响因素,旨在为科学的施肥策略及优质烟叶生产提供理论指导。【方法】2012和2022年,在云南大理州平原地区选取连片烟田,分别采集了1131和4512个烟田耕层(0—20 cm)土壤样品。调查采样点经纬度和海拔、地形、土壤质地和前茬作物等信息,分析土壤理化性质。结合1982第二次土壤普查数据,运用地统计学方法分析1982、2012和2022年土壤有效锌、钼和硼含量的时空分布,利用回归分析和随机森林模型量化土壤有效锌、钼和硼含量变化的主要影响因素。【结果】1982、2012和2022年土壤有效锌含量平均分别为2.35、3.50、4.35 mg/kg,呈上升趋势;有效钼含量分别为0.18、0.14、0.11 mg/kg,呈下降趋势;有效硼含量分别为0.26、0.63、0.58 mg/kg,呈先升后降趋势。空间上,1982、2012、2022年有效锌和硼块金效应分别为50.8%、45.5%、31.8%和41.3%、39.4%、33.8%,均呈中等空间自相关性,总体呈现四周高、中部低的地理分布格局,而有效钼的块金效应均小于25%,呈东南高、...     

烤烟烟叶主流烟气中苯酚释放量的差异及其影响因素研究

为了解我国烤烟烟叶卷烟主流烟气中苯酚释放量的差异及其影响因素,选取我国 5 个主产烟区的上、中、下三个部位烤烟烟叶作为试验材料,测定了烟叶化学成分含量和卷烟主流烟气中苯酚释放量,并进行方差分析、相关性分析、多元线性回归分析。在相关性分析基础上,选择与主流烟气中苯酚释放量相关性高的化学成分进行添加试验。结果表明：不同部位烟叶卷烟主流烟气中苯酚释放量为：上部叶>中部叶>下部叶;不同产区间烟叶卷烟主流烟气中苯酚释放量为：黄淮烟区烟叶卷烟苯酚释放量最高,其次为东南烟区,这两者显著高于其余3个烟区。主流烟气中苯酚释放量与烟叶中总糖、还原糖、非挥发性有机酸、环己烷提取物、K/Cl、pH等呈极显著负相关,与烟碱、总生物碱、挥发碱、总氮、氨、游离氨基酸、绿原酸、高级脂肪酸、总茄尼醇呈极显著正相关,与纤维素、莨菪亭、芸香苷显著正相关,与烟叶果胶、醚提物关系不明显。多元逐步回归分析建立了主流烟气中苯酚释放量的回归模型,该模型能够解释80.4%因变量的变化,能较准确的预测主流烟气中的苯酚释放量。添加试验的结果与相关性分析结果表现一致的有蔗糖、葡萄糖、苹果酸、柠檬酸、绿原酸、烟碱和茄尼醇;表现相反的是脯氨酸。     

云南省南涧县植烟土壤pH和有效磷的时空变化特征

运用地统计学方法系统分析了1982、2012、2018和2022年4个时期云南省大理州典型县域南涧县植烟土壤pH和有效磷时空变异特征及空间分布格局,为该区烟田养分管理及平衡施肥提供科学依据。结果表明,1982—2022年40年间,南涧县植烟土壤pH呈下降趋势,年均下降速率为0.014个单位,4个时期土壤pH均属强空间自相关性;pH处于Ⅲ级烟田面积占比减少,其中东北部和西南部下降明显,Ⅰ和Ⅱ级面积占比增加,但仍以Ⅲ级面积占比最高。40年间土壤有效磷含量先上升再下降,其中1982—2012年为上升期,年均增加速率为0.34 mg/kg;2012—2022年为下降期,年均下降速率为0.76 mg/kg。1982、2018和2022年有效磷属强空间自相关性,结构因素占主导作用,2012年有效磷为中等空间自相关性(44.1%),受结构因素和人为因素的共同影响。1982—2022年有效磷等级面积占比最高由Ⅲ级降至Ⅱ级,含量偏低区域集中在乐秋乡、宝华镇东北部及小湾东镇部分区域。总体而言,40年间南涧县植烟土壤pH呈下降趋势,西部烟田土壤pH整体偏低。有效磷呈先上升后下降的趋势,西部含量偏低,东北部含量偏高。整体上,南涧县应防控植烟土壤酸化,适当提高磷肥施用量,推广有机无机配施的管理措施,提升烟田土壤肥力。     

云南省典型县域烟田土壤肥力演变及综合评价

对云南省典型县域宾川县烟田土壤pH和养分含量40年的变化进行定量分析，明确烟田土壤肥力演变特征，进一步为烟区土壤养分管理及平衡施肥提供科学依据。通过数据收集和野外采样，分析宾川县1982、2012、2018、2022年4个时期烟田耕层土壤养分变化，运用土壤综合评价法，克里格插值定量评价了土壤综合肥力指数（IFI）及其时空变异特征。近40年来（1982—2022），宾川县烟田土壤pH（7.13~6.23）和有机质含量（35.30~27.71 g/kg）呈下降趋势，有效磷（12.11~50.71 mg/kg）和速效钾含量（158.66~321.03 mg/kg）呈上升趋势，碱解氮含量（119.03~117.00 mg/kg）无显著变化。IFI（0.49~0.62）呈上升趋势，均值由1982年的0.49（Ⅲ）增加至2022年的0.62（Ⅱ），其中平川镇、拉乌彝族乡、州城镇及宾居镇IFI增加幅度最大，当前高肥力区域主要分布于县东北部和南部，低肥力区域分布于西北部。此外，主成分分析表明影响烟田土壤肥力的主要内在因素由有机质变为速效钾。经过40年耕种管理，宾川县烟田肥力自西向东、自北向南逐渐增加，但养分指标非均衡性和肥力空间不均匀性增加，应稳定氮肥钾肥，减少磷肥施用。     

烟叶质量均质性指标构建与应用

烟叶质量均质性问题越来越受到烟草业界的关注。为了对烟叶质量均质性进行科学计量，本文利用变异系数和倒S型函数模型，提出了均质性指数（homogeneity,H）的概念，建立了计算模型，比较了逐步回归、支持向量机、高斯过程回归3种算法的预测精度，并用实例分析了空间维度和时间维度H值的变化特征。结果表明，高斯过程回归建立的模型最好，其均方根误差为0.18，决定系数为0.999 9，当CV值为0.5%～80.0%时，相对误差最高的仅为3.3%，绝大部分情况下低于0.3%。在空间维度上，烟叶化学成分H值在自治州、县、烟站尺度分别为73.3、71.8、89.5。一般情况下，空间范围越广，H值越小、均质性越差。在时间维度上，烟叶化学成分年度间稳定。     

云南大理烟区土壤有效磷时空变化及分区施磷策略

【目的】研究云南大理烟区土壤有效磷的时空变异特征及分区，为优质烟草生产中磷素管理和面源污染控制提供科学依据。【方法】试验在云南大理开展，该区年均烤烟种植面积3.23万hm2左右，分别于1999、2012、2018和2022年选取5个典型植烟片区的代表性烟田256、633、1244和2332块，测定土壤有效磷含量，利用地统计学及GIS技术分析近40年5个时间段(1982、1999、2012、2018和2022年)大理5个植烟县域土壤有效磷时空变异特征，依据土壤有效磷含量现状进行合理施磷分区。【结果】烟区土壤有效磷含量呈逐渐升高趋势，1982—2022年有效磷含量由8.09 mg/kg升高到43.92 mg/kg，升高了4.42倍。1982年有效磷含量均处“低”等级(<20 mg/kg),1999—2022年以“中等”为主(20～40 mg/kg)，面积占比50%以上。近40年土壤有效磷块金效应由<25%上升至41.45%，表明地形等自然因素影响减弱，施肥等人为因素影响增强。根据当前有效磷含量，高磷区和极高磷区面积占比34.21%，主要分布于弥渡北部、祥云西部及宾川西南和东北。...     

烟叶质量均质化指标构建与应用

烟叶质量的均质性问题越来越受到烟草业界的关注。为了对烟叶质量均质化程度进行科学计量,笔者利用变异系数和倒S型函数模型,提出了均质性指数的概念(Homogeneousness,H)。利用MATLAB的深度学习软件建立模型,比较了逐步回归、支持向量机、高斯过程回归3种算法的预测精度。以云南某地烟叶化学成分为例,计算了空间和时间维度的H值。结果表明,3种算法中,高斯过程回归所建立的模型最好,其均方根误差0.18,决定系数为0.9999,在CV值0.5%～80.0%范围内,相对误差最高的仅为3.3%,绝大部分情况下低于0.3%。在空间维度上,烟叶化学成分H值在自治州、县、烟站尺度分别为73.3、71.8和89.5。一般情况下,空间范围越广,H值越小、均质性越差。在时间维度上,云南某乡镇烟叶在2015年～2019年间H值分别为：烟碱89.2、总糖92.7、还原糖88.8、总氮91.5、钾90.3、氮碱比92.2、两糖比93.0、钾氯比61.0,化学成分总的H值为85.2。该模型在国内外属于首创,简单、鲁棒、实用性强、能够很好地用来度量烟叶的均质化程度。     

大理典型烟区土壤有机质与全氮时空演变特征

为揭示大理烟区土壤有机质和全氮的时空变异特征，为土壤持续利用和管理提供科学依据，运用地统计学方法对巍山县和永平县烟田1982、2012和2022年3个采样时期土壤有机质(soil organic matter,SOM)、全氮(total nitrogen,TN)及碳氮比(carbon nitrogen ratio,C/N)的空间变异特征进行系统分析。结果表明，1982、2012和2022年3个时期的烟田土壤有机质平均含量分别为30.95、31.40和28.03 g·kg^-1，总体呈先持平后下降趋势；全氮含量分别为1.52、1.76和1.65 g·kg-1，呈先增加后降低的趋势；碳氮比平均值分别为11.54、10.59和9.88，呈下降趋势。空间上，1982—2022年SOM和TN含量呈现东高西低，C/N呈现四周高、中间低的空间分布格局。40年间SOM和C/N空间变异受人为管理因素影响增加，TN的块金效应均在25%～75%，其空间变异受成土母质、地形、气候等自然因素和施肥、耕作等人为管理因素共同影响。植烟土壤有机质和全氮含量表现出显著的线性正相关关系。总体上，目前土...