攀枝花煙區(qū)土壤水溶性氯含量及其氯肥適宜用量研究

閆芳芳　蘇兆俊　張映杰　張宗錦　徐祥玉　袁家富　曾慶賓　楊軍偉

摘 要：氯是煙草必需的營養(yǎng)元素，參與煙草的生長發(fā)育和生理生化反應(yīng)，并最終影響煙葉的質(zhì)量。為明確攀枝花煙區(qū)土壤水溶性氯含量狀況、探明氯肥施用標準，通過多年多點調(diào)查和田間試驗，研究了攀枝花煙區(qū)適宜的氯肥施用量及其對煙葉產(chǎn)量、質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，攀枝花煙區(qū)土壤水溶性氯變幅為0.20～35.34 mg·kg-1，平均為（12.64±7.70 ） mg·kg-1，76.51%的土壤水溶性氯含量低或極低（<20 mg·kg-1）；仁和煙區(qū)、米易煙區(qū)和鹽邊煙區(qū)分別有76.93%，65.97%和89.84%的土樣水溶性氯含量低或極低（<20 mg·kg-1）；適當施用氯肥可以提高煙葉產(chǎn)量及產(chǎn)值。綜合考慮，土壤氯含量、煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、化學成分協(xié)調(diào)性、以及煙葉氯含量的安全性，建議米易煙區(qū)、仁和煙區(qū)和鹽邊煙區(qū)3個產(chǎn)區(qū)氯肥使用量分別為20，25，30 kg·hm-2。

關(guān)鍵詞：攀枝花； 氯肥；適宜用量；質(zhì)量

中圖分類號：S147.5 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.11.019

Study on the Water-soluble Chloride Contents and Appropriate Amount of Chloride Fertilizer in Panzhihua

YAN Fangfang1， SU Zhaojun2， ZHANG Yingjie1， ZHANG Zongjin1， XU Xiangyu3， YUAN Jiafu3， ZENG Qingbin4，YANG Junwei4

（1.Panzhihua Branch， Sichuan Tobacco Company， Panzhihua， Sichuan 617026， China； 2.Baokang County Branch， Xiangyang Tobacco Company of Hubei Provincial Corporation， Baokang， Hubei 441600， China； 3.Plant Protection， Soil and Fertilizer Institute，Hubei Academy of Agricultural Sciences， Wuhan， Hubei 430064， China；4.Yanbian County Branch， Sichuan Tobacco Company， Yanbian， Sichuan 617100， China）

Abstract： Chloride is a necessary nutrient for tobacco， participates in the growth and physiological and biochemical reactions of tobacco， and ultimately affects the quality of tobacco leaves. In order to determine the water-soluble chloride content of Panzhihua tobacco-growing soil， to clear an application standard and an appropriate amount of chloride fertilizer and its effect on the yield and quality of tobacco leaf in Panzhihua tobacco area， the multi-point survey and the field experiments were carried out through three years at four test places. The results showed that the available chloride variation of soil in Panzhihua tobacco-growing soil was 0.20～35.34 mg·kg-1， with an average of （12.64±7.70） mg·kg-1 and 76.51% of the soil was low or extremely low （< 20 mg·kg-1）. There were 76.93%， 65.91% and 89.84% of the soil samples the available boron content was low or extremely low （< 0.5 mg·kg-1） in Renhe county， Miyi county and Yanbian county， respectively. The application of chloride fertilizer could increase the yield and the value of tobacco leaf. Considering chlorine content in soil，tobacco leaf yield，output value， coordination of chemical compositions， and the safety of the content of chlorine， we suggested that the chloride fertilizer usage was 20， 25，30 kg·hm-2 in Miyi， Renhe and Yanbian， respectively.

Key words： Panzhihua；boron fertilizer；suitable application；quality

在烤煙所需要的必須營養(yǎng)元素中，氯是比較特殊的一個，它既不能多又不能少，對煙葉品質(zhì)和產(chǎn)量有重要影響[1]，當煙葉氯含量為0.3%～0.8%和 K2O/Cl 為 4～10 時有助于提高煙葉的品質(zhì)和產(chǎn)量[2]。由于煙草是忌氯作物，長期以來人們只注重氯對烤煙的毒害研究，而忽視了其作為必需營養(yǎng)元素的作用，導致當前煙葉含氯量低的現(xiàn)象日益突出，這在一定程度上制約了我國煙葉質(zhì)量的提高。同時，單質(zhì)氯為陰離子，容易隨雨水流失，加之長期以來在施肥中禁止施用氯肥，導致植煙土壤氯含量普遍缺乏。我國主要煙區(qū)中絕大多數(shù)土壤氯含量偏低，尤其是西南煙區(qū)，如貴州、重慶、四川和云南等煙區(qū)植煙土壤含氯為 20 mg·kg-1左右[3]。烤煙中的氯主要來源于土壤，我國植煙土壤氯素含量的缺乏直接導致煙葉氯含量的缺乏，如云南保山煙葉含氯量平均僅為 0.12%，遠低于優(yōu)質(zhì)煙葉正常范圍[4]。因此，植煙土壤水溶性氯含量和煙葉含氯量已成為烤煙生產(chǎn)管理者和煙葉加工者共同關(guān)注的問題。

四川省為我國烤煙種植大省，而攀枝花煙區(qū)是該省優(yōu)質(zhì)烤煙產(chǎn)區(qū)之一[5]，湖北省農(nóng)業(yè)科學院植保土肥研究所植物營養(yǎng)團隊前期在攀枝花采集170份土壤進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，攀枝花煙區(qū)土壤水溶性氯變幅為1.21～37.45 mg·kg-1，平均（13.30±8.17） mg·kg-1，變異系數(shù)為61.40%，且米易煙區(qū)土壤水溶性氯含量最高，鹽邊煙區(qū)最低。

為了更詳細了解該煙區(qū)土壤水溶性氯含量，本團隊又連續(xù)3年進行取樣分析，同時，通過3年在3個縣區(qū)進行試驗，結(jié)合土壤調(diào)查和氯肥試驗結(jié)果，旨在明確不同縣區(qū)氯肥合理施用量，為分區(qū)指導氯肥施用提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料和方法

1.1 調(diào)查取樣及試驗點概況

本研究中，土壤取樣從2015年開始至2017年連續(xù)3年，每年取樣時間為3月中旬至4月中旬，總計取得耕層土壤樣本532個，其中，2015， 2016， 2017年分別取樣170， 184， 178個， 檢測土壤水溶性氯含量。同時，連續(xù)3年進行大田試驗， 2015年試驗布置于仁和區(qū)平地鎮(zhèn)平地村、鹽邊縣永興鎮(zhèn)復興村； 2016年試驗布置于仁和區(qū)平地鎮(zhèn)平地村； 2017年試驗布置于米易縣新山鄉(xiāng)新山村。每年的處理設(shè)置完全一致，共設(shè)置5個處理， 分別施用氯為0， 22.5， 45.0， 67.5， 90.0 kg·hm-2，肥料來源為氯化鉀（Cl含量為47%）。大區(qū)試驗，小區(qū)面積為100 m2， 不設(shè)重復。其他施肥按照當年煙葉產(chǎn)區(qū)施肥技術(shù)方案進行， 2015， 2016， 2017年N∶P2O5∶K2O分別為1.00∶1.22∶3.38， 1.00∶0.97∶3.36， 1.00∶1.02∶3.60，年養(yǎng)分總投入量為600 kg·hm-2，分為基肥、提苗肥和揭膜上廂肥3次施入。在肥料配方的追肥中，2015， 2016， 2017年分別添加28.2， 26.6， 11.6 kg·hm-2。各個試驗點土壤肥力狀況如表1所示。

1.2 試驗材料

供試品種為云煙87。該品種適應(yīng)性廣，抗逆性強，屬于當?shù)氐闹髟云贩N。

1.3 計產(chǎn)計值、取樣分析

分小區(qū)標記烘烤，詳細記載各小區(qū)煙葉產(chǎn)量，結(jié)合煙草收購價格，計算各小區(qū)煙葉產(chǎn)值以及上等煙、中等煙比例。待煙葉全部烘烤結(jié)束后，選中部煙葉（C3F）測定總鉀、全氮、總糖、還原糖、煙堿、氯等化學指標，具體測定方法參照國家標準或農(nóng)業(yè)部標準進行。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用拉依達法（ 3倍方差法） 檢測離群值并剔除（數(shù)據(jù)統(tǒng)計的土壤樣品數(shù)量與實際取樣數(shù)量并不一致）。

2 結(jié)果與分析

2.1 攀枝花煙區(qū)土壤水溶性氯分布狀況

攀枝花煙區(qū)土壤水溶性氯變幅為0.20～35.34 mg·kg-1，平均（12.64±7.70） mg·kg-1，變異系數(shù)為60.89%（表2）。從3個產(chǎn)區(qū)看，米易煙區(qū)含量最高，鹽邊煙區(qū)最低。從分布看（表3），攀枝花煙區(qū)38.35%土壤含量極低（<10 mg·kg-1），38.16%的土壤含量低（10～20 mg·kg-1）。從不同煙區(qū)看，仁和煙區(qū)、米易煙區(qū)和鹽邊煙區(qū)分別有76.93%，65.97%和89.84%的土樣水溶性氯含量低或極低（<20 mg·kg-1）。

總體來看，攀枝花煙區(qū)土壤水溶性氯呈現(xiàn)出西北低而南部高的局面（圖1）。對照現(xiàn)有的土壤肥力評價標準，攀枝花煙區(qū)整體上土壤水溶性氯屬于缺乏范疇， 至少1/3極其缺乏， 因此， 在施肥方面上仍然堅持施用氯肥。

2.2 氯肥不同用量對煙葉經(jīng)濟性狀的影響

2015—2017年連續(xù)3年在4個地方的試驗結(jié)果表明（表4）， 合理施用氯肥可提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值。不同年份、 同一年份不同地方之間表現(xiàn)并不相同。

通過對氯肥施用量和產(chǎn)量的效益曲線擬合發(fā)現(xiàn)，4個試驗點的產(chǎn)量和施肥量之間的擬合曲線分別為Y=-0.160 6X2+13.637X+1 089.3（2015仁和），Y=-0.081 1X2+4.901 9X+2 149.9（2015年鹽邊），Y=-0.054 5X2+5.102 9X+2 084.5（2016仁和）和Y=-0.051 6X2+7.526 6X+1 341.6（2017年米易），其最高產(chǎn)量對應(yīng)的氯肥施用量分別是42.46，30.22，46.82，72.93 kg·hm-2（圖2），平均施肥量為（48.11±19.98）kg·hm-2。氯肥施用量和產(chǎn)值的效益曲線分別為Y=-2.173 9X2+192.22X+22 448（2015年仁和），Y=-1.531 8X2+100.42X+28 408（2015年鹽邊），Y=-1.731 9X2+222.94X+32 185（2016年仁和）和Y=-0.654 5X2+110.89X+23 672（2017年米易），其最高產(chǎn)值對應(yīng)的施肥量分別是44.21，32.78，64.36，84.71 kg·hm-2（圖2），平均施肥量為（56.52±22.89） kg·hm-2。

2.3 氯肥不同用量對煙葉化學成分的影響

連續(xù)3年4個試驗點的試驗結(jié)果表明（表5），適當施用氯肥能夠提高煙葉鉀含量、降低煙葉煙堿和總氮（2015年仁和試驗點除外）、提高煙葉總糖和還原糖含量。煙葉氯含量隨氯肥施用量的增加而提高， 除2015年仁和試驗點外，其他3個試驗點上， 當氯施用量超過45 kg·hm-2時， 煙葉氯含量超過0.8%。從化學成分的協(xié)調(diào)性看，鉀/氯的值隨氯肥使用量增加而降低。由于氯肥施用降低了煙堿、 提高了還原糖和總糖含量， 因此，提高了糖/堿的值，適當氯肥的施用提高了還原糖/總氮的值。環(huán)境水分狀況和基礎(chǔ)土壤氯含量直接影響煙葉對氯的吸收， 以6月份總降雨量來看， 2015年仁和、 2015年鹽邊、 2016年仁和、2017年米易降雨量分別為133， 77， 148，302 mm，而以上試驗點基礎(chǔ)土壤氯含量分別為3.50， 18.55， 15.30， 12.34 mg·kg-1，在最高氯肥施用量下而中部葉氯含量分別為0.35%，0.94%，1.36%，1.08%， 這不但與降雨量、 土壤背景值有關(guān)， 與當年施肥中加入氯的總量也直接相關(guān)。

3 討論與結(jié)論

氯是葉綠體的組成成分，可促進光合磷酸化作用和 ATP 的合成，促進和保證光合作用的正常進行[6]，當氯濃度（<0.5 mmol·L-1）較低時，則使營養(yǎng)階段葉綠素合成受阻，葉片干物質(zhì)積累不充分，降低煙株產(chǎn)量[7]，試驗表明，在一定范圍內(nèi)煙葉產(chǎn)量隨施氯量遞增而增加，但并非隨施氯量增加而無限增加[8-9]。李永忠等[8]研究認為，適宜的氯含量能提高煙葉的產(chǎn)量，如果氯素過多，煙葉淀粉積累過多，來不及分解轉(zhuǎn)化為蔗糖，就會阻礙光合作用的進行，致使產(chǎn)量下降。石孝均等[10]在土壤平均氯含量13.4 mg·kg-1的重慶煙區(qū)的試驗結(jié)果表明，施氯45 kg·hm-2煙葉產(chǎn)量最高。陳黛等[11]研究表明，在含氯為6.01 mg·kg-1的貧氯地區(qū)以根施45，60 kg·hm-2氯化鉀的處理最優(yōu)，煙葉產(chǎn)量增幅最大；余金龍等[12]在含氯量為 17.65 mg·kg-1 的土壤上研究表明，基施27 kg·hm-2氯最為適宜；肖志新等[4]在水溶性氯13.98 mg·kg-1的黃輕黏壤土上研究表明，基施氯12.34 kg·hm-2能夠提高煙葉品質(zhì)。鄒焱等[13]在土壤含氯量為3.1～6.6 mg·kg-1的大田試驗表明，施用30.0～97.5 kg·hm-2氯對煙葉產(chǎn)量品質(zhì)均有較好的效果；袁文[14]在水溶性氯含量為 21.26 mg·kg-1的土壤上研究表明，施用21.25～42.5 kg·hm-2氯時可以提高品質(zhì)。上述研究均表明，在土壤水溶性氯含量較低的土壤上，施用氯肥通常都會提高煙葉產(chǎn)量，但土壤氯含量與氯肥施用量并不成反比，說明氯肥施用不但與土壤背景值有關(guān)系，且氯與土壤磷[15]、硝態(tài)氮[16-17]、硫[18]等陰離子有拮抗作用，同時，氯容易淋失，因此同一地區(qū)不同年度因降雨量不同，氯肥施用效果理應(yīng)有所差異。本研究表明， 2015年仁和試驗點土壤水溶性氯含量3.5 mg·kg-1，最適宜施氯量為42.46～44.21 kg·hm-2，2017年米易試驗點土壤水溶性氯含量12.34 mg·kg-1，最適宜施氯量為72.93～84.77 kg·hm-2，2017年米易降雨量是2015年仁和的2.3倍。

目前，已經(jīng)明確煙葉中氯含量與施氯量呈極顯著線性相關(guān)，隨著施氯量的增加而顯著增加。適量氯（0.5～4.0 mmol·L-1）能改善煙株的整體生理機能，使煙株氧化還原酶促反應(yīng)和碳氮代謝朝著有利于煙草產(chǎn)量品質(zhì)形成的方向發(fā)展[7]，而高濃度的氯則使氮代謝的標志性酶-蔗糖酶的活性降低，不利于煙株碳代謝和品質(zhì)形成[19]。研究表明[20]，施用氯1.88 kg·hm-2時，還原糖、總N、鉀含量與氯施肥量呈正相關(guān)，煙堿與施氯量呈不顯著負相關(guān)。胡國松等[21]、鄧啟明等[22]研究認為，施用氯明顯提高了煙葉中總糖、還原糖含量，同時降低了煙堿和蛋白質(zhì)含量。但也有資料認為，一定范圍內(nèi)施氯對煙堿的含量影響不大[23-24]或關(guān)系復雜[25-26]。劉洪斌等[27]研究得出了相反的結(jié)果，施用氯促進煙葉對氮的吸收，導致煙葉煙堿含量上升。李姍姍等[28]研究認為，施氯量與烤后煙葉淀粉、總糖、還原糖、鉀、氯含量呈正相關(guān)；與K2O/Cl、煙堿、總氮呈負相關(guān)；而周毓華等[24]研究認為，施氯化鉀降低了煙葉還原糖的含量，對煙堿和蛋白質(zhì)含量增加不明顯。由此可以看出，氯與煙葉中的煙堿和還原糖等成分關(guān)系較為復雜，觀點并不統(tǒng)一。本研究表明，氯肥能夠提高煙葉鉀含量、降低煙葉煙堿和總氮含量（2015年仁和試驗點除外）、提高煙葉總糖和還原糖含量。

攀枝花地區(qū)烤煙定位為清甜香型，研究表明 [29]，清甜香型烤煙還原糖/煙堿為12～16、還原糖/總氮為14～18、還原糖為24%～28%、總堿為1.7%～2%、總氮/煙堿為0.9～1。以這個標準來看，雖然不同年份之間氣候條件差異較大，但攀枝花煙葉仍然較好的保持了清甜香型煙葉的風格特色。

綜合考慮土壤氯含量、煙葉產(chǎn)量、化學成分的協(xié)調(diào)性、年度間氣候差異等因素，本研究認為，攀枝花煙區(qū)不同縣級產(chǎn)區(qū)應(yīng)區(qū)別對待，在攀枝花統(tǒng)一配方中添加氯15 kg·hm-2，在此基礎(chǔ)上，米易煙區(qū)可在揭膜上廂肥中添加KCl 10 kg·hm-2，仁和煙區(qū)添加KCl 20 kg·hm-2，鹽邊煙區(qū)添加KCl 25 kg·hm-2。

參考文獻：

[1]中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所.中國煙草栽培學[M].上海：上?？萍汲霭嫔纾?005： 2-22.

[2]曹志洪. 優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)的土壤與施肥[M]. 南京：江蘇科學技術(shù)出版社，1991： 236-251.

[3]羅建新，石麗紅，龍世平. 湖南主產(chǎn)煙區(qū)土壤養(yǎng)分狀況與評價[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學學報（自然科學版），2005，31（4）： 376-380.

[4]肖志新，郭應(yīng)成，張發(fā)明，等.云南保山市烤煙氯素含量及施氯量研究[J].云南農(nóng)業(yè)大學學報，2010，25 （5）： 655-658.

[5]王暉，邢小軍，許自成. 攀西煙區(qū)紫色土pH值與土壤養(yǎng)分的相關(guān)分析[J]. 中國土壤與肥料， 2007（6）： 19-22.

[6]曾廣文. 植物生理學[M]. 成都： 成都科技大學出版社，1997.

[7]劉國順， 李珊珊， 位輝琴， 等. 不同濃度氯營養(yǎng)液對烤煙葉片生理特性的影響[J]. 華北農(nóng)學報， 2005， 20（2）：72-75.

[8]李永忠，羅鵬濤. 氯在煙草體內(nèi)生理代謝功能及其應(yīng)用[J].西南農(nóng)業(yè)大學學報，1995， 10（1）： 57-60.

[9]何永良. 貴州烤煙施用氯量的初步研究[J].中國煙草， 1987（4）： 24-29.

[10]石孝均， 霍沁建， 關(guān)博謙， 等. 重慶市烤煙氯素營養(yǎng)研究[J].西南大學學報（自然科學版），2007，29 （3）： 74-80.

[11]陳黛，凌壽軍，付鑫鐘. 貧氯地區(qū)增施氯肥對煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 煙草科技， 2003（8）： 37-48.

[12]余金龍，陳若星，王玉帥， 等. 施氯量對烤煙生長及品質(zhì)的影響[J]. 中國煙草科學，2011， 32（6）：60-62，66.

[13]鄒焱， 袁家富， 章新軍， 等. 鄂西南烤煙葉片含氯狀況及施氯效果[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學， 2000 （6）： 40-41.

[14]袁文. 不同氯化鉀用量對烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技， 2013（12）： 17-18.

[15]沈金雄. 我國含氯肥料的研究與應(yīng)用[J].湖北農(nóng)業(yè)科學， 1991 （11）： 39-41.

[16]毛知耘， 李家康， 何光安， 等. 中國含氯化肥[M].北京： 中國農(nóng)業(yè)出版社， 2001： 46-47， 117-130， 134-138.

[17]李貴寶， 帖建偉， 王紅燦， 等. 對含氯化肥的新認識[J]. 磷肥與復肥， 1998 （2）： 55-57.

[18]韓錦峰， 楊素勤， 王永華， 等. 不同相伴陰離子鉀肥對烤煙光合特性、鉀含量及化學成分的影響[J].中國煙草學報， 2002， 8（3）： 22-25.

[19]李廷軒， 王昌全， 馬國瑞， 等. 含氯化肥的研究進展[J].西南農(nóng)業(yè)學報， 2002， 10（5）： 50-55.

[20]陳明山， 張永峰， 龐紅偉， 等. 不同氯肥施用量對煙葉生長及內(nèi)在化學成分的影響研究[C]//陳江華.中國煙葉學術(shù)論文集. 北京： 科學技術(shù)文獻出版社，2004： 296-298.

[21]胡國松， 鄭偉， 王震東， 等. 烤煙營養(yǎng)原理[M]. 北京： 科學出版社， 2000： 247-252.

[22]鄧啟明， 劉淑欣. 氯素營養(yǎng)對烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 福建農(nóng)業(yè)科技， 1996 （5）： 16-17.

[23]歐陽鐸聲， 蘇國棟. 鉀肥種類對烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 湖南農(nóng)學院學報，1991 （S1）： 331-335.

[24]周毓華， 程善紅， 姜革， 等. 烤煙適量施用氯化鉀的研究[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學學報， 2002， 33（6）： 425-428.

[25]李明德， 肖漢乾， 湯海濤， 等. 氯素營養(yǎng)對烤煙生長發(fā)育和產(chǎn)量、品質(zhì)的影響[J].中國煙草學報， 2004， 10 （6）：21-24.

[26]劉琳琳.重慶煙區(qū)烤煙氯含量與中性致香物質(zhì)的關(guān)系[J].山西農(nóng)業(yè)科學，2014， 42（6）：554-556.

[27]劉洪斌， 毛知耘. 氯和鉀營養(yǎng)對烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報，1995（1）： 57-63.

[28]李姍姍， 劉國順， 劉玉豐. 施氯量對涼山烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].河南農(nóng)業(yè)大學學報， 2008， 42 （1）： 14-17.

[29]劉好寶. 清甜香烤煙質(zhì)量特色成因及其關(guān)鍵栽培技術(shù)研究[D]. 北京： 中國農(nóng)業(yè)科學院，2012.