攀枝花煙區(qū)土壤有效硼含量及其硼肥適宜用量研究

張敏敏 徐祥玉 張映杰 張宗錦 閆芳芳 袁家富 曾慶賓 楊軍偉

摘要：硼是煙草必需的營養(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)土壤有效硼含量狀況、探明硼肥施用標(biāo)準(zhǔn)，通過多年多點(diǎn)調(diào)查和田間試驗(yàn)，研究攀枝花煙區(qū)適宜的硼肥施用量及其對煙葉產(chǎn)量、質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，（1）攀枝花煙區(qū)土壤有效硼變幅為0.02～1.54 mg/kg，平均為（0.49±0.35） mg/kg，59.21%土壤有效硼含量低或極低（<0.5 mg/kg）;（2）仁和區(qū)、米易縣和鹽邊縣煙區(qū)分別有68.27%、4398%和73.8%的土樣有效硼含量低或極低（<0.5 mg/kg）;（3）施用硼肥可以提高煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價，提高上等煙和中上等煙比例;（4）煙葉產(chǎn)量最高平均硼肥施用量為（2.15±1.07） kg/hm2，產(chǎn)值最高平均硼肥施用量為（2.40±062） kg/hm2。

關(guān)鍵詞：攀枝花;硼肥;適宜用量;微量元素;生理生化;煙草

中圖分類號： S143.7+1;S572.06 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）16-0293-04

收稿日期：2018-04-13

基金項(xiàng)目：四川省煙草公司攀枝花市公司科技項(xiàng)目（編號：2016009）。

作者簡介：張敏敏（1979—），女，陜西楊凌人，碩士，助理研究員，主要從事土壤農(nóng)化分析和養(yǎng)分管理研究。

通信作者：徐祥玉，博士，副研究員，主要從事土壤改良、施肥環(huán)境過程等研究。

硼（B）是高等植物正常生長發(fā)育必需微量元素之一[1]，在煙株生理生化過程中發(fā)揮著重要的作用。土壤缺硼可導(dǎo)致煙株頂芽枯死、生長停滯、呈叢生狀，不利于煙葉產(chǎn)質(zhì)量的提高[2]，可見合理施用硼肥對于煙葉生產(chǎn)至關(guān)重要。目前關(guān)于煙草硼營養(yǎng)已有大量研究，主要集中在土壤有效硼豐缺指標(biāo)[3]、硼肥施用量[4]、硼與煙草生長發(fā)育[5-7]、硼與煙葉的化學(xué)品質(zhì)[8-11]、硼與煙株的抗逆性[12-13]等方面。一般認(rèn)為，土壤有效硼含量缺乏的臨界值為0.5 mg/kg，低于此值被認(rèn)為土壤缺硼，而當(dāng)土壤有效硼含量超過1.0 mg/kg[14]則出現(xiàn)毒害，楊波等研究表明，當(dāng)土壤中有效硼含量達(dá)到3.32 mg/kg時，煙株表現(xiàn)出中毒癥狀;當(dāng)土壤有效硼含量達(dá)到 7.56 mg/kg 時，可造成嚴(yán)重毒害，使煙株生長停滯甚至組織壞死[15]。同時，硼的有效性與土壤條件、土壤質(zhì)地、氣候條件及品種特性有關(guān)，且貫穿煙草的整個生活史。

攀枝花煙區(qū)屬于四川省優(yōu)質(zhì)烤煙“金攀西”的一部分，筆者所在團(tuán)隊(duì)前期對攀枝花采集170份土壤樣品進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，攀枝花煙區(qū)土壤有效硼含量變幅為0.02～1.32 mg/kg，平均為 0.39±0.31 mg/kg，變異系數(shù)為78.2%，且米易煙區(qū)土壤有效硼含量最高，鹽邊煙區(qū)最低。為更詳細(xì)地了解該煙區(qū)土壤有效硼含量，筆者所在團(tuán)隊(duì)又連續(xù)2年進(jìn)行取樣分析，同時，通過3年在3個縣（區(qū)、市）的試驗(yàn)，結(jié)合土壤調(diào)查和硼肥試驗(yàn)結(jié)果，明確不同縣區(qū)硼肥合理施用量，為指導(dǎo)硼肥施用提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查取樣及試驗(yàn)點(diǎn)概況

本研究中，土壤取樣從2015—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532個耕層土壤樣本，其中2015、2016、2017年分別取樣170、184、178個，檢測土壤有效硼含量。

連續(xù)3年進(jìn)行大田試驗(yàn)，2015年試驗(yàn)布置于仁和區(qū)平地鎮(zhèn)平地村（2015年5月2日移栽，9月15日采烤完畢）、鹽邊縣永興鎮(zhèn)復(fù)興村（2015年5月5日移栽，9月20日采烤完畢）;2016年試驗(yàn)布置于仁和區(qū)平地鎮(zhèn)平地村（2016年5月5日移栽，10月5日采烤完畢）;2017年試驗(yàn)布置于米易縣新山鄉(xiāng)新山村（2017年5月6日移栽，9月27日采烤完畢）。每年的處理設(shè)置完全一致，共設(shè)置5個處理，分別施用硼0、0.75、1.50、2.25、3.00 kg/hm2，肥料來源為持力硼（B含量≥15%）。采用大區(qū)試驗(yàn)，小區(qū)面積為100 m2，不設(shè)重復(fù)。其他施肥按照當(dāng)年煙葉產(chǎn)區(qū)施肥技術(shù)方案進(jìn)行施肥，2015、2016、2017等3年 N ∶P2O5 ∶K2O施用量分別為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/hm2，分為基肥、提苗肥和揭膜上廂肥等3次施入。各個試驗(yàn)點(diǎn)土壤肥力狀況見表1。

1.2 試驗(yàn)材料

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

1.3 計產(chǎn)計值、取樣分析及數(shù)據(jù)統(tǒng)計

分小區(qū)標(biāo)記烘烤，詳細(xì)記錄各小區(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、上等煙、中等煙比例。待煙葉全部烘烤結(jié)束后，選中部煙葉測定總鉀、全氮、總糖、還原糖、煙堿、氯含量等化學(xué)指標(biāo)，具體測定方法參照國家標(biāo)準(zhǔn)或農(nóng)業(yè)農(nóng)村部標(biāo)準(zhǔn)。在數(shù)據(jù)統(tǒng)計中采用拉依達(dá)法（3倍方差法）檢測離群值并剔除，因此不同項(xiàng)目的樣品量并不一致。

2 結(jié)果與分析

2.1 攀枝花煙區(qū)土壤有效硼含量分布狀況

攀枝花全市煙區(qū)土壤有效硼含量變幅為0.02～1.54 mg/kg，平均為（0.49±0.35） mg/kg，變異系數(shù)為7247%;從3個產(chǎn)區(qū)看，米易縣煙區(qū)土壤有效硼含量最高，鹽邊縣煙區(qū)最低（表2）。從有效硼含量分布看，攀枝花煙區(qū)5921%土壤有效硼含量低或極低（<0.5 mg/kg）。從不同煙區(qū)看，仁和區(qū)煙區(qū)、米易縣煙區(qū)和鹽邊縣煙區(qū)分別有6827%、43.98%、73.80%的土樣有效硼含量低或極低（<0.5 mg/kg）（表3）。

由圖1可知，總體來看，攀枝花煙區(qū)土壤有效硼含量呈東北高而西南低的局面，且含量高和含量低的部分呈分散不均勻狀態(tài)，高低互相交錯。對照現(xiàn)有的土壤肥力評價標(biāo)準(zhǔn)，攀枝花煙區(qū)整體上土壤有效硼屬于缺乏范疇，至少1/3極其缺乏，因此在施肥上仍然堅持施用硼肥。

2.2 硼肥不同用量對煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2015—2017年連續(xù)3年在4個地方的試驗(yàn)結(jié)果表明（表4）， 合理的硼肥施用量可以明顯提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值。不同年份、同一年份不同地方之間表現(xiàn)有所差異，如2015年在仁和區(qū)硼肥施用達(dá)到2.25 kg/hm2時，煙葉產(chǎn)量產(chǎn)值最高、上等煙比例最高，而同年在鹽邊縣的結(jié)果表明硼肥施用達(dá)到 1.50 kg/hm2 時產(chǎn)量產(chǎn)值、均價最高，但上等煙比例并不是最高。

通過對硼肥施用量和產(chǎn)量的效益曲線擬合發(fā)現(xiàn)，4個試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量和施肥量之間的擬合曲線分別為y=-37.714x2+231.914x+1 805.900（2015年仁和區(qū)）、y=-52.381x2+135.240x+1 731.800（2015年鹽邊縣）、y=-69.029x2+423.250x+2 149.800（2016年仁和區(qū)）和y=-51.911x2+119.410x+1 394.800（2017年米易縣），其最高產(chǎn)量對應(yīng)的硼肥施用量分別是3.08、1.29、3.07、1.15 kg/hm2（圖2），平均施硼量為2.15±1.07 kg/hm2。硼肥施用量和產(chǎn)值的效益曲線分別為y=-1 102.5x2+4 187.6x+23 939.0（2015年仁和區(qū)）、y=-818.16x2+3 778.90x+29 808.00（2015年鹽邊縣）、y=-510.81x2+3 373.40x+31 031.00（2016年仁和區(qū)）和y=-601.93x2+2 519.40x+24 251.00（2017年米易縣），其最高產(chǎn)值對應(yīng)的施肥量分別是1.90、2.31、3.30和 2.09 kg/hm2（圖3），平均施硼量為（2.40±0.62） kg B/hm2。

2.3 硼肥不同用量對煙葉化學(xué)成分的影響

由表5可知，在連續(xù)3年4個試驗(yàn)點(diǎn)上表現(xiàn)出施用硼肥對中部煙葉總氮、總鉀、總植物堿、還原糖、總糖、氯含量等指標(biāo)的影響并無明顯規(guī)律，如總鉀含量并不隨著硼肥施用量增加而提高， 而是在0.75～1.50kg/hm2時最高。從化學(xué)指標(biāo)的適宜范圍來看，連續(xù)3年煙葉均表現(xiàn)出總氮、總鉀、煙堿含量偏低，且不同硼肥處理對其影響不大;總糖、還原糖、氯含量等3項(xiàng)指標(biāo)在不同試驗(yàn)點(diǎn)之間差異較大，如2015年鹽邊縣試驗(yàn)點(diǎn)煙葉氯含量最高達(dá)到0.87%，而同年度的仁和區(qū)試驗(yàn)點(diǎn)相同處理下煙葉氯含量最高為0.12%，由此直接導(dǎo)致鉀/氯比值分別為1.75、16.50，這直接影響著煙葉品質(zhì)。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月總降水量來看，2015年仁和區(qū)、2015年鹽邊縣、2016年仁和區(qū)、2017年米易縣降水量分別為133、77、148、302 mm，而以上試驗(yàn)點(diǎn)基礎(chǔ)土壤氯含量分別為6.33、18.88、15.30、18.95 mg/kg，而中部葉氯含量均值為0.12、0.78、0.33、0.61 mg/kg。

3 結(jié)論與討論

煙草是中等需硼作物，硼素通過影響植物生長素、激素細(xì)胞分裂素等的合成和糖類物質(zhì)的運(yùn)輸，進(jìn)而影響煙草植株的正常生長發(fā)育[16]。硼營養(yǎng)缺乏或過量，均會影響煙葉正常生長，導(dǎo)致煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量降低[7]?？緹熓┡鹉軌蛎黠@增加煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值、單葉質(zhì)量、均價、中上等煙比例。韋建玉等的試驗(yàn)結(jié)果表明，施用硼肥可以明顯增加煙葉的均價[17]。崔國明等研究表明，施用硼肥能夠有效提高點(diǎn)煙葉產(chǎn)量7.52%，同時產(chǎn)值較對照增加14.12%，上、中等煙葉比例相對于對照增加10.80%，同時收購均價增加0.14元/kg[7]。王文亮等研究表明，與不施硼肥對照相比，施用15 kg/hm2硼砂可顯著提高均價和產(chǎn)值，當(dāng)施用量達(dá)到30 kg/hm2時則對煙葉生長發(fā)育產(chǎn)生不利影響[4]。杜衛(wèi)民等研究表明，施用含硼復(fù)合肥能明顯提升煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值[18]。本研究表明，適量施用硼肥可以提高煙葉產(chǎn)量產(chǎn)值，最高煙葉產(chǎn)量硼肥適宜用量介于115～3.08 kg/hm2 之間，最高煙葉產(chǎn)值硼肥適宜用量介于 1.90～3.30 kg/hm2之間，總體來看仁和區(qū)硼肥適宜施用量較高而米易縣較低，這與土壤背景值含量有關(guān)（表1）。雖然前期的調(diào)查結(jié)果表明，鹽邊縣煙區(qū)平均有效硼含量最低（表2），但從有效硼豐缺指標(biāo)看，仁和地區(qū)超過50%土壤有效硼含量屬于極其缺乏范疇（<0.3 mg/kg）其比例高于米易縣和鹽邊縣，試驗(yàn)點(diǎn)的土壤背景值也是如此。

硼可通過一系列代謝影響煙堿的合成，可與鉀、鈣、鎂等元素相互作用進(jìn)而影響煙葉的品質(zhì)。研究表明，施用硼肥能夠改善煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的平衡性，提高煙葉還原糖含量和鉀含量[10，17，19-20]，同時降低氯離子含量，煙葉品質(zhì)總體提升。本研究發(fā)現(xiàn)，煙葉化學(xué)指標(biāo)與硼肥施用量之間并無明顯相關(guān)關(guān)系，這與上述研究均有所不同，可能主要受到土壤性質(zhì)和氣候等生態(tài)因子的影響，如海拔高度和移栽時間明顯影響煙堿、總糖和鉀含量[21]，相對平均濕度和日照時數(shù)對烤后煙葉化學(xué)成分影響明顯[22]。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，攀枝花煙區(qū)煙葉總糖與還原糖含量在年度間呈現(xiàn)逐年增加的趨勢且年度間差異明顯，總植物堿與總氮含量基本適宜但呈現(xiàn)逐年下降趨勢，鉀含量在年度間基本保持穩(wěn)定，煙葉的糖堿比逐年增加且年度間差異明顯[23]。由此可見，不同生態(tài)條件對煙葉的化學(xué)性質(zhì)影響較大，因此明確適應(yīng)不同煙區(qū)的肥料用量對煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性尤為重要。

攀枝花煙區(qū)煙葉定位于清甜香型烤煙，研究表明清甜香型烤煙還原糖/煙堿為12～16、還原糖/總氮為14～18、還原糖含量為24%～28%、總堿含量為1.7%～2.0%、總氮/煙堿為0.9～1.0[24]。以這個標(biāo)準(zhǔn)來看，雖然不同年份之間氣候條件差異較大，但攀枝花煙區(qū)煙葉仍然較好地保持了清甜香型煙葉的風(fēng)格特色。

參考文獻(xiàn)：

[1]Shorrocks V M. The occurrence and correction of boron deficiency[J]. Plant and Soil，1997，193（1）：121-148.

[2]李章海，丁 偉. 煙草生產(chǎn)理論與技術(shù)[M]. 合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2002：99-112.

[3]彭孟祥. 烤煙硼營養(yǎng)的豐缺指標(biāo)和營養(yǎng)診斷的研究[D]. 武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013.

[4]王文亮，劉清華，牛德江，等. 硼肥不同施用量對煙草生長發(fā)育的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1998（增刊1）：84-87.

[5]韋建玉，王 軍，何遠(yuǎn)蘭，等. 硼對烤煙碳氮代謝及產(chǎn)、質(zhì)量的影響研究[C]// 中國煙草學(xué)會理事會會議暨學(xué)術(shù)年會，2007.

[6]何遠(yuǎn)蘭. 硼營養(yǎng)對烤煙碳氮代謝和品質(zhì)的影響及機(jī)理的研究[D]. 南寧：廣西大學(xué)，2007.

[7]崔國明，黃必志，柴家榮，等. 硼對烤煙生理生化及產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 中國煙草科學(xué)，2000，21（3）：14-18.

[8]于建軍，董高峰，楊寒文，等. 四川會理煙區(qū)烤煙礦質(zhì)元素含量與評吸結(jié)果的關(guān)系分析[J]. 中國煙草學(xué)報，2009，15（6）：36-40.

[9]盧莉芳，劉有才，徐建平，等. 施硼方法對上部初烤煙葉鉀含量及煙氣特性和評吸結(jié)果的影響[J]. 煙草科技，2011（6）：67-69，80.

[10]劉有才，徐建平，徐志剛，等. 不同施硼措施對植煙土壤鉀素變化及煙葉鉀含量的影響[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009，28（5）：569-572.

[11]李仕良，劉有才，徐建平，等. 不同施硼方式對初烤煙葉主要化學(xué)成分的影響[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，50（12）：2407-2408，2415.

[12]張淑貞，盧朝軍，靳志麗，等. 硼對烤煙生長及煙葉、煙種產(chǎn)質(zhì)量影響的研究[J]. 作物研究，2007，21（4）：442-444，447.

[13]孫立娟，崔昌范，吳國賀，等. 不同元素及配比對煙葉產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（2）：310-312.

[14]Lal K N，Tyagi R S . Deficiency，favorable，and toxic effects of boron on tobacco[J]. American Journal of Botany，1949，36（9）：676-680.

[15]楊 波，祖朝龍，李 斌，等. 鋅、硼對煙草生長發(fā)育及其他礦質(zhì)元素積累的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報，2014，30（10）：218-222.

[16]Ruiz J M，Rivero R M，Romero L，et al. Response of phenolic metabolism to the application of carbendazim plus boron in tobacco[J]. Physiologia Plantarum，1999，106（2）：151-157.

[17]韋建玉，王 軍，鄒 凱，等. 硼對烤煙硼、鉀積累及碳氮代謝的影響[J]. 廣西農(nóng)業(yè)生物科學(xué)，2007，26（4）：317-321.

[18]杜衛(wèi)民，潘興兵，陳壽明，等. 新型含硼復(fù)合肥對烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報，2016，32（30）：87-90.

[19]侯慶山，張玉東. 鎂鋅硼肥在烤煙生產(chǎn)中應(yīng)用效果的研究[J]. 土壤，1997（3）：149-151.

[20]劉正日，胡日生，郭清泉. 煙草鉀營養(yǎng)研究進(jìn)展[J]. 作物研究，2004，18（2）：109-114，118.

[21]陳光宇. 山間不同海拔高度對煙地微環(huán)境和烤煙生長發(fā)育的影響[D]. 重慶：西南大學(xué)，2016.

[22]常乃杰，劉青麗，李志宏，等. 典型清香型煙區(qū)生態(tài)因子與烤煙品質(zhì)灰色關(guān)聯(lián)度[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2017，30（8）：1754-1759.

[23]信俊峰，胡建新，閆芳芳. 攀枝花煙區(qū)烤煙年份間化學(xué)品質(zhì)穩(wěn)定性分析[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（27）：15081-15083.

[24]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(xué)院，2012.