施氯對云煙87生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量的影響

張 陽，屠乃美，王 旋，何 偉，鄧瀏平，陳舜堯，謝會雅，李瑾潔，陳怡璇

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙 410128；2 湖南省煙草公司株洲市公司，株洲 412002； 3 湖南省煙草公司茶陵縣公司，茶陵 412400)

氯是植物進(jìn)行光合作用的重要元素，有生命元素之稱[1]。氯元素是烤煙生長的必需元素之一，同時煙葉氯離子含量也是煙草質(zhì)量評價的重要指標(biāo)之一[2，3]。過量的氯會導(dǎo)致煙葉吸食性差，彈性和燃燒性下降，同時對煙葉的內(nèi)在品質(zhì)和外觀質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響[4～6]。南方煙區(qū)烤煙氯含量普遍低于北方煙區(qū)烤煙；一般中下部煙葉氯含量低于上部煙葉[7，8]。張翔等[9]對中國主要煙區(qū)烤煙氯含量研究發(fā)現(xiàn)，烤煙吸收的總氯量中 61.80%來自土壤。由于對氯的片面理解，在我國烤煙生產(chǎn)上沒有施用氯肥的習(xí)慣，導(dǎo)致植煙土壤缺氯嚴(yán)重。如湖南煙區(qū)土壤水溶性氯含量為13.55±7.75 mg/kg，低于優(yōu)質(zhì)煙葉種植土壤要求的氯含量(25～30 mg/kg)[10]。研究表明，在氯素含量偏低的植煙土壤，適量增施氯肥能夠提高煙葉氯含量，能有效促進(jìn)煙葉生長發(fā)育，改善外觀質(zhì)量，進(jìn)一步協(xié)調(diào)化學(xué)成分，改善煙葉內(nèi)在品質(zhì)，提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值[11，12]。

施氯量對烤煙農(nóng)藝性狀、化學(xué)成分和經(jīng)濟(jì)性狀等方面影響的研究[13～15]表明，不同品種、不同煙區(qū)的適宜施氯量不同。茶陵縣屬湘中煙區(qū)，常年烤煙種植面積在1670 hm2左右，所生產(chǎn)的烤煙具備典型的濃香型特征，主要供應(yīng)云南中煙紅塔、紅云紅河集團(tuán)，而對該煙區(qū)的烤煙施氯量研究尚未開展。據(jù)此，筆者以湖南茶陵稻茬烤煙云煙87為研究對象，分析施氯量對其生長發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量的影響，為湘中煙稻復(fù)種區(qū)烤煙適宜施氯量提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試烤煙品種為云煙87，試驗安排在茶陵縣界首鎮(zhèn)廟前村。試驗區(qū)土壤肥力指標(biāo)為：pH值5.57、有機(jī)質(zhì)38.70 g/kg、水溶性氯7.16 mg/kg、全氮1.98 g/kg、全磷0.31 g/kg、全鉀11.90 g/kg、堿解氮205.40 mg/kg、有效磷10.30 mg/kg、速效鉀160.00 mg/kg。

1.2 試驗方法

試驗在等氮、磷、鉀養(yǎng)分的基礎(chǔ)上設(shè)6個施氯量處理，CK：0 kg/hm2；T1：7.15 kg/hm2；T2：10.72 kg/hm2；T3：14.30 kg/hm2；T4：17.87 kg/hm2；T5：21.44 kg/hm2。試驗中所需氯肥為氯化鉀(各處理氯化鉀用量對應(yīng)為0、15.0、22.5、30.0、37.5、45.0 kg/hm2)，氯肥作追肥分2次等量施用，分別在移栽后11 d(4月1日)和20 d(4月10日)兌水澆施。重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積65 m2，行距為120 cm，株距為50 cm，移栽時間2015年為3月21日。各處理除氯施用量有差異外，其他田間管理措施一致。施氮量、氮磷鉀比例均按照株洲市優(yōu)質(zhì)煙葉肥料施用配方設(shè)置(表1)，田間管理按株洲市優(yōu)質(zhì)煙栽培技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。

表1 株洲市優(yōu)質(zhì)煙葉肥料施用配方 kg/hm2

1.3 測定項目與方法

(1)農(nóng)藝性狀調(diào)查和測定。參照《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》[16]進(jìn)行測定。每個小區(qū)隨機(jī)選擇5株掛牌記錄煙株最大葉長、最大葉寬、株高、莖圍、有效葉數(shù)。

(2)煙葉化學(xué)成分檢測。各小區(qū)選取B2F、C3F、X2F各1.50 kg初烤煙葉，測定總糖、還原糖、淀粉、煙堿、總氮、鉀、氯，并計算糖堿比、氮堿比、鉀氯比、兩糖差。

(3)煙葉化學(xué)成分綜合評價。參照齊永杰[17]等方法選擇烤煙化學(xué)成分指標(biāo)并確定權(quán)重?？緹熁瘜W(xué)成分指標(biāo)的隸屬函數(shù)類型和拐點值見表2。各指標(biāo)隸屬度按公式(1)、(2)計算。

表2 烤煙化學(xué)成分指標(biāo)的隸屬函數(shù)類型和拐點值

計算隸屬度：

(1)

(2)

(4)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。各處理在烘烤時做好標(biāo)記，烘烤結(jié)束等待煙葉自然回潮到適宜含水量，解竿后按烤煙標(biāo)準(zhǔn)分級，統(tǒng)計產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上中等煙比例。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel和SPSS 19.0進(jìn)行基本統(tǒng)計分析和方差分析等。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同供氯水平對烤煙生長發(fā)育的影響

由表3可知，增施氯肥造成了烤煙大田生育期延長。施氯量為7.15 ～14.30 kg/hm2時，大田生育期延長2 d，施用17.87和21.44 kg/hm2氯肥后生育期延長了5 d。生育期的延長主要表現(xiàn)在初烤期推遲，施氯量17.87和21.44 kg/hm2處理均推遲了4 d。

表3 不同施氯量處理的云煙87生育期

2.2 不同供氯水平對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

施氯量為0～14.30 kg/hm2，株高隨著施氯量的增加而升高，施氯量為14.30 kg/hm2時株高顯著高于對照；當(dāng)施氯量大于14.30 kg/hm2時，株高有降低的趨勢，但施用17.87和21.44 kg/hm2的處理株高并無明顯差異。施氯量為14.30 kg/hm2時成熟期最大葉長為72.90 cm，顯著高于對照，但其他處理與不施氯肥處理無顯著差異，其中施用氯肥21.44 kg/hm2時最大葉長最低，為69.90 cm。各處理間的最大葉寬、有效葉數(shù)差異不顯著。氯對煙株莖圍有一定影響，施氯能增加煙株的莖圍，施氯量為0～14.30 kg/hm2，莖圍隨著施氯量的提高而遞增，各處理中，施用氯肥14.30 kg/hm2的莖圍最大，為9.20 cm；施氯量大于14.30 kg/hm2后，煙株莖圍隨施氯量的增加而降低(表4)。

表4 成熟期各處理煙株農(nóng)藝性狀

2.3 施氯對烤煙化學(xué)成分的影響

不同施氯量處理云煙87主要化學(xué)成分結(jié)果見表5。上部煙葉總糖含量均處于20%～25%的適宜范圍內(nèi)，以施用氯肥7.15 kg/hm2處理的上部煙葉總糖含量最高，為24.68%，施氯量為14.30 kg/hm2時總糖含量最低，為20.67%，兩者間差異顯著。中部煙葉總糖含量高于上部煙葉，不同處理間的變化規(guī)律與上部煙葉相似，不同的是，中部煙葉總糖含量最低值出現(xiàn)在施氯量為17.87 kg/hm2時。施氯降低了下部煙葉總糖含量，但各處理間無明顯變化規(guī)律。上部煙葉還原糖含量變化規(guī)律與總糖相似，均隨施氯量的增加先降低，后升高，施氯量為14.30 kg/hm2時還原糖含量最低，施氯量為21.44 kg/hm2時最高，兩者差異顯著。中部煙葉還原糖含量最高的是施氯10.72 kg/hm2處理，最低的是施用氯7.15 kg/hm2處理。而施氯后下部煙葉還原糖變化無明顯規(guī)律。

表5 不同供氯水平下烤煙化學(xué)成分分析結(jié)果 %

上部煙葉淀粉含量隨施氯量的增加先上升后下降(CK除外)，施氯量為14.30和17.87 kg/hm2時，淀粉含量最高，施氯量低于14.30 kg/hm2的處理間，淀粉含量無顯著差異。中部煙葉淀粉含量隨施氯量增加呈先降后升趨勢，施氯量為14.30 kg/hm2時，淀粉含量最低。下部煙葉淀粉含量最高的是施氯14.30 kg/hm2處理，顯著高于其他處理。優(yōu)質(zhì)初烤煙葉淀粉含量以低于4%最為適宜[17]，而各處理上、中、下部煙葉淀粉含量均在4%以下。

云煙87煙堿含量規(guī)律是上部煙葉>中部煙葉>下部煙葉。與對照相比，施用氯肥顯著降低了上部煙葉的煙堿含量，施氯量為17.87 kg/hm2時煙堿含量最低，為2.72%。中部煙葉煙堿含量最低的也是施氯量為17.87 kg/hm2的處理。下部煙葉煙堿含量各處理均在2.0%以下，施氯量為14.30 kg/hm2時，煙堿含量最高，為1.95%。研究表明，烤煙總植物堿含量以1.5%～3.5%適宜[17]，下部煙葉T1處理總植物堿含量為1.39%，含量偏低，其余處理均處于適宜范圍。

云煙87氯離子含量隨施氯量的增加而提高，上、中、下部位煙葉規(guī)律一致。前人認(rèn)為烤煙氯含量一般以0.30%～0.80%適宜[18]，當(dāng)施氯量為0～17.87 kg/hm2時，云煙87氯離子含量處在適宜范圍內(nèi)。

2.4 不同供氯水平對烤煙化學(xué)成分協(xié)調(diào)性的影響

烤煙糖堿比要求在8～13較為適宜[18]。施氯量為17.87 kg/hm2時，上部煙葉糖堿比為8，較為適宜，而無論是否施用氯肥，中部和下部煙葉糖堿比都偏大?？緹煹獕A比值一般在0.80～1之間較為適宜，增施氯肥并未增加上部煙葉氮堿比，中部煙葉則在施用10.72～17.87 kg/hm2的氯肥后達(dá)到適宜值，氯肥顯著促進(jìn)了下部煙葉氮堿比的增加。鉀氯比值大于1時，煙葉不熄火，比值大于2時燃燒性好，鉀氯比值為4～10比較適宜。由表6可知，各部位鉀氯比均隨施氯量的增加呈下降趨勢，在施氯處理中，上部葉鉀氯比以0～7.15 kg/hm2的氯肥施用量較好，中部葉鉀氯比以17.87 kg/hm2的氯肥施用量較好，下部葉鉀氯比在施氯量0～17.87 kg/hm2的范圍內(nèi)均適宜。上部葉、中部葉兩糖差隨施氯量的增加呈先上升后降低的趨勢，上部葉兩糖差在施氯量14.30 kg/hm2時達(dá)到最高，中部葉施氯量10.72 kg/hm2時達(dá)到最高值。而下部葉兩糖差變化規(guī)律不明顯。當(dāng)施氯量大于17.87 kg/hm2時，上部、中部和下部煙葉兩糖差均為適宜值。

表6 不同供氯水平下烤煙化學(xué)成分協(xié)調(diào)性比較

由表7可知，施用氯肥7.15 kg/hm2處理上部葉質(zhì)量顯著高于對照，而中部葉、下部葉質(zhì)量顯著低于對照；施用氯肥10.72 kg/hm2處理，上部葉質(zhì)量優(yōu)于對照但差異不顯著，下部葉質(zhì)量低于對照，但差異不顯著，而中部葉顯著低于對照；施用氯肥14.30 kg/hm2處理與對照相比，上部葉質(zhì)量顯著下降，中部葉質(zhì)量顯著提高，下部葉質(zhì)量差異不顯著。施用氯肥17.87 kg/hm2處理與對照相比，上部葉質(zhì)量顯著提升，中部葉質(zhì)量得到提高，但差異不顯著，下部葉質(zhì)量顯著下降；施用氯肥17.87 kg/hm2處理，上、中、下部葉質(zhì)量與對照相比差異不顯著。隨著煙葉生產(chǎn)的發(fā)展，下部葉已基本無需求，因此煙農(nóng)和煙葉生產(chǎn)工作者更關(guān)注上、中部煙葉質(zhì)量，就中上部煙葉平均質(zhì)量得分而言，施氯7.15～14.30 kg/hm2的處理與對照無顯著差異，而施氯17.87 kg/hm2處理顯著高于對照。

表7 不同供氯水平下烤煙質(zhì)量綜合評分

2.5 不同供氯水平對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

隨著施氯量的增加，產(chǎn)量呈先升后降趨勢，氯肥施用量為10.72 kg/hm2時，云煙87的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、中上等煙比例均顯著高于其他處理。結(jié)果表明，施用氯肥能提高煙葉經(jīng)濟(jì)性狀，施氯量為適宜值時經(jīng)濟(jì)性狀達(dá)到最佳。

表8 不同供氯水平下烤煙經(jīng)濟(jì)性狀

3 討論

本研究選取煙稻復(fù)種區(qū)土壤氯含量背景值較低的地塊進(jìn)行不同施氯量對云煙87產(chǎn)質(zhì)量的影響研究，綜合分析結(jié)果表明，在茶陵煙稻復(fù)種區(qū)施用10.72～14.30 kg/hm2的氯肥有利于云煙87生長發(fā)育，促使了田間農(nóng)藝性狀的提升，同時延長了其大田生育期，提高了煙葉成熟度，使烤后煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性得到提高，產(chǎn)量、中上等煙比例、均價均得到提高。

通過增施氯肥能夠提高煙葉中的氯含量，可能是因為氯肥能提高土壤的水溶性氯含量，從而提高了煙葉中氯含量[19]。因此，適當(dāng)提高供氯量，不僅滿足了烤煙生長的需要，同時也可以提高土壤中氯含量。適量的氯離子能促進(jìn)煙株同化作用[20]，生育期內(nèi)淀粉、糖類積累多，后期成熟推遲，故而與不施氯肥相比，大田生育期延長。當(dāng)施氯量為0～14.30 kg/hm2時，株高、葉長、葉寬、莖圍、葉數(shù)均隨氯肥施用量的增加而提高，這可能與適量的氯素提高烤煙前期光合作用有關(guān)。當(dāng)氯肥施用量超過14.30 kg/hm2后，各農(nóng)藝性狀有下降的趨勢，研究結(jié)果與余金龍等[15]在桂陽的試驗及田飛等[21]在桃源的試驗一致，表現(xiàn)為“低促高抑”。劉智炫等[18]對湖南煙區(qū)中部葉化學(xué)成分比較分析指出，總氮、煙堿、鉀和淀粉等指標(biāo)大部分都在優(yōu)質(zhì)煙葉的適宜范圍內(nèi)，而湖南濃香型烤煙下部葉淀粉含量顯著低于上中部葉淀粉含量[22]，與本試驗結(jié)果一致。增施氯肥后上部煙葉煙堿含量顯著降低，煙葉氯離子含量隨施氯量的增加而增大，鉀氯比呈現(xiàn)降低的趨勢，同時增施一定量的氯肥能降低兩糖差，可能是因為施用一定量氯肥后，煙葉整體成熟度得到提高。

土壤中的氯離子易淋失，且茶陵縣雨水充足，導(dǎo)致水稻田中的氯離子含量減少，同時植煙前翻耕曬坯可能促進(jìn)了土壤中氯離子的流失。茶陵縣烤煙種植前水稻栽培期施用K、Ca、P、硝銨等肥料較多，此類肥料也會降低煙株對氯的吸收[23]。氯化鉀用量降低會直接導(dǎo)致土壤中氯含量減少，從而無法滿足烤煙植株所需氯，相反，氯化鉀用量較大會使土壤中氯含量增加，但不同烤煙品種對氯元素吸收具有差異，所以應(yīng)根據(jù)烤煙品種確定適宜含氯化肥的施用量。

綜上所述，煙稻復(fù)種區(qū)的土壤條件、氣象因子、栽培措施以及煙農(nóng)施肥習(xí)慣對烤煙農(nóng)藝性狀、化學(xué)成分和經(jīng)濟(jì)性狀均有影響，因此氯肥用量應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)厮幸蛩鼐C合考量，以達(dá)到提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量的積極作用。