攀枝花煙區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元素，參與煙草的生長發育和生理生化反應，并最終影響煙葉的質量。為明確攀枝花煙區土壤水溶性氯含量狀況、探明氯肥施用標準，通過多年多點調查和田間試驗，研究了攀枝花煙區適宜的氯肥施用量及其對煙葉產量、質量的影響。結果表明，攀枝花煙區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、米易煙區和鹽邊煙區分別有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量及產值。綜合考慮，土壤氯含量、煙葉產量、產值、化學成分協調性、以及煙葉氯含量的安全性，建議米易煙區、仁和煙區和鹽邊煙區3個產區氯肥使用量分別為20，25，30 kg·hm-2。

關鍵詞：攀枝花； 氯肥；適宜用量；質量

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，對煙葉品質和產量有重要影響[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和產量[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元素的作用，導致當前煙葉含氯量低的現象日益突出，這在一定程度上制約了我國煙葉質量的提高。同時，單質氯為陰離子，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。我國主要煙區中絕大多數土壤氯含量偏低，尤其是西南煙區，如貴州、重慶、四川和云南等煙區植煙土壤含氯為 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%，遠低于優質煙葉正常范圍[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管理者和煙葉加工者共同關注的問題。

四川省為我國烤煙種植大省，而攀枝花煙區是該省優質烤煙產區之一[5]，湖北省農業科學院植保土肥研究所植物營養團隊前期在攀枝花采集170份土壤進行分析，結果發現，攀枝花煙區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，變異系數為61.40%，且米易煙區土壤水溶性氯含量最高，鹽邊煙區最低。

為了更詳細了解該煙區土壤水溶性氯含量，本團隊又連續3年進行取樣分析，同時，通過3年在3個縣區進行試驗，結合土壤調查和氯肥試驗結果，旨在明確不同縣區氯肥合理施用量，為分區指導氯肥施用提供數據支撐。

1 材料和方法

1.1 調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3年進行大田試驗， 2015年試驗布置于仁和區平地鎮平地村、鹽邊縣永興鎮復興村； 2016年試驗布置于仁和區平地鎮平地村； 2017年試驗布置于米易縣新山鄉新山村。每年的處理設置完全一致，共設置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%）。大區試驗，小區面積為100 m2， 不設重復。其他施肥按照當年煙葉產區施肥技術方案進行， 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。該品種適應性廣，抗逆性強，屬于當地的主栽品種。

1.3 計產計值、取樣分析

分小區標記烘烤，詳細記載各小區煙葉產量，結合煙草收購價格，計算各小區煙葉產值以及上等煙、中等煙比例。待煙葉全部烘烤結束后，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業部標準進行。

1.4 數據統計

采用拉依達法（ 3倍方差法） 檢測離群值并剔除（數據統計的土壤樣品數量與實際取樣數量并不一致）。

2 結果與分析

2.1 攀枝花煙區土壤水溶性氯分布狀況

攀枝花煙區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，變異系數為60.89%（表2）。從3個產區看，米易煙區含量最高，鹽邊煙區最低。從分布看（表3），攀枝花煙區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）。從不同煙區看，仁和煙區、米易煙區和鹽邊煙區分別有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，攀枝花煙區土壤水溶性氯呈現出西北低而南部高的局面（圖1）。對照現有的土壤肥力評價標準，攀枝花煙區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濟性狀的影響

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

通過對氯肥施用量和產量的效益曲線擬合發現，4個試驗點的產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），其最高產量對應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），其最高產值對應的施肥量分別是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3年4個試驗點的試驗結果表明（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%。從化學成分的協調性看，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。環境水分狀況和基礎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， 與當年施肥中加入氯的總量也直接相關。

3 討論與結論

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，則使營養階段葉綠素合成受阻，葉片干物質積累不充分，降低煙株產量[7]，試驗表明，在一定范圍內煙葉產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量，如果氯素過多，煙葉淀粉積累過多，來不及分解轉化為蔗糖，就會阻礙光合作用的進行，致使產量下降。石孝均等[10]在土壤平均氯含量13.4 mg·kg-1的重慶煙區的試驗結果表明，施氯45 kg·hm-2煙葉產量最高。陳黛等[11]研究表明，在含氯為6.01 mg·kg-1的貧氯地區以根施45，60 kg·hm-2氯化鉀的處理最優，煙葉產量增幅最大；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。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氯對煙葉產量品質均有較好的效果；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。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系，且氯與土壤磷[15]、硝態氮[16-17]、硫[18]等陰離子有拮抗作用，同時，氯容易淋失，因此同一地區不同年度因降雨量不同，氯肥施用效果理應有所差異。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，已經明確煙葉中氯含量與施氯量呈極顯著線性相關，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和碳氮代謝朝著有利于煙草產量品質形成的方向發展[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，煙堿與施氯量呈不顯著負相關。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含量。但也有資料認為，一定范圍內施氯對煙堿的含量影響不大[23-24]或關系復雜[25-26]。劉洪斌等[27]研究得出了相反的結果，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；與K2O/Cl、煙堿、總氮呈負相關；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系較為復雜，觀點并不統一。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、煙葉產量、化學成分的協調性、年度間氣候差異等因素，本研究認為，攀枝花煙區不同縣級產區應區別對待，在攀枝花統一配方中添加氯15 kg·hm-2，在此基礎上，米易煙區可在揭膜上廂肥中添加KCl 10 kg·hm-2，仁和煙區添加KCl 20 kg·hm-2，鹽邊煙區添加KCl 25 kg·hm-2。

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