攀枝花煙區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有效硼含量狀況、探明硼肥施用標準，通過多年多點調查和田間試驗，研究攀枝花煙區適宜的硼肥施用量及其對煙葉產量、質量的影響。結果表明，（1）攀枝花煙區土壤有效硼變幅為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、米易縣和鹽邊縣煙區分別有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量、產值、均價，提高上等煙和中上等煙比例;（4）煙葉產量最高平均硼肥施用量為（2.15±1.07） kg/hm2，產值最高平均硼肥施用量為（2.40±062） kg/hm2。

關鍵詞：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 ?文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）16-0293-04

收稿日期：2018-04-13

基金項目：四川省煙草公司攀枝花市公司科技項目（編號：2016009）。

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

通信作者：徐祥玉，博士，副研究員，主要從事土壤改良、施肥環境過程等研究。

硼（B）是高等植物正常生長發育必需微量元素之一[1]，在煙株生理生化過程中發揮著重要的作用。土壤缺硼可導致煙株頂芽枯死、生長停滯、呈叢生狀，不利于煙葉產質量的提高[2]，可見合理施用硼肥對于煙葉生產至關重要。目前關于煙草硼營養已有大量研究，主要集中在土壤有效硼豐缺指標[3]、硼肥施用量[4]、硼與煙草生長發育[5-7]、硼與煙葉的化學品質[8-11]、硼與煙株的抗逆性[12-13]等方面。一般認為，土壤有效硼含量缺乏的臨界值為0.5 mg/kg，低于此值被認為土壤缺硼，而當土壤有效硼含量超過1.0 mg/kg[14]則出現毒害，楊波等研究表明，當土壤中有效硼含量達到3.32 mg/kg時，煙株表現出中毒癥狀;當土壤有效硼含量達到 7.56 mg/kg 時，可造成嚴重毒害，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、土壤質地、氣候條件及品種特性有關，且貫穿煙草的整個生活史。

攀枝花煙區屬于四川省優質烤煙“金攀西”的一部分，筆者所在團隊前期對攀枝花采集170份土壤樣品進行分析發現，攀枝花煙區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，變異系數為78.2%，且米易煙區土壤有效硼含量最高，鹽邊煙區最低。為更詳細地了解該煙區土壤有效硼含量，筆者所在團隊又連續2年進行取樣分析，同時，通過3年在3個縣（區、市）的試驗，結合土壤調查和硼肥試驗結果，明確不同縣區硼肥合理施用量，為指導硼肥施用提供數據支撐。

1 材料與方法

1.1 調查取樣及試驗點概況

本研究中，土壤取樣從2015—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3年進行大田試驗，2015年試驗布置于仁和區平地鎮平地村（2015年5月2日移栽，9月15日采烤完畢）、鹽邊縣永興鎮復興村（2015年5月5日移栽，9月20日采烤完畢）;2016年試驗布置于仁和區平地鎮平地村（2016年5月5日移栽，10月5日采烤完畢）;2017年試驗布置于米易縣新山鄉新山村（2017年5月6日移栽，9月27日采烤完畢）。每年的處理設置完全一致，共設置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。各個試驗點土壤肥力狀況見表1。

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、取樣分析及數據統計

分小區標記烘烤，詳細記錄各小區煙葉產量，結合煙草收購價格，計算各小區煙葉產值、上等煙、中等煙比例。待煙葉全部烘烤結束后，選中部煙葉測定總鉀、全氮、總糖、還原糖、煙堿、氯含量等化學指標，具體測定方法參照國家標準或農業農村部標準。在數據統計中采用拉依達法（3倍方差法）檢測離群值并剔除，因此不同項目的樣品量并不一致。

2 結果與分析

2.1 攀枝花煙區土壤有效硼含量分布狀況

攀枝花全市煙區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，變異系數為7247%;從3個產區看，米易縣煙區土壤有效硼含量最高，鹽邊縣煙區最低（表2）。從有效硼含量分布看，攀枝花煙區5921%土壤有效硼含量低或極低（<0.5 mg/kg）。從不同煙區看，仁和區煙區、米易縣煙區和鹽邊縣煙區分別有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，高低互相交錯。對照現有的土壤肥力評價標準，攀枝花煙區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）， 合理的硼肥施用量可以明顯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有所差異，如2015年在仁和區硼肥施用達到2.25 kg/hm2時，煙葉產量產值最高、上等煙比例最高，而同年在鹽邊縣的結果表明硼肥施用達到 1.50 kg/hm2 時產量產值、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=-37.714x2+231.914x+1 805.900（2015年仁和區）、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）和y=-51.911x2+119.410x+1 394.800（2017年米易縣），其最高產量對應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。硼肥施用量和產值的效益曲線分別為y=-1 102.5x2+4 187.6x+23 939.0（2015年仁和區）、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）和y=-601.93x2+2 519.40x+24 251.00（2017年米易縣），其最高產值對應的施肥量分別是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成分的影響

由表5可知，在連續3年4個試驗點上表現出施用硼肥對中部煙葉總氮、總鉀、總植物堿、還原糖、總糖、氯含量等指標的影響并無明顯規律，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。從化學指標的適宜范圍來看，連續3年煙葉均表現出總氮、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項指標在不同試驗點之間差異較大，如2015年鹽邊縣試驗點煙葉氯含量最高達到0.87%，而同年度的仁和區試驗點相同處理下煙葉氯含量最高為0.12%，由此直接導致鉀/氯比值分別為1.75、16.50，這直接影響著煙葉品質。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月總降水量來看，2015年仁和區、2015年鹽邊縣、2016年仁和區、2017年米易縣降水量分別為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、激素細胞分裂素等的合成和糖類物質的運輸，進而影響煙草植株的正常生長發育[16]。硼營養缺乏或過量，均會影響煙葉正常生長，導致煙葉產量和質量降低[7]?？緹熓┡鹉軌蛎黠@增加煙葉的產量、產值、單葉質量、均價、中上等煙比例。韋建玉等的試驗結果表明，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煙葉產量7.52%，同時產值較對照增加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值，當施用量達到30 kg/hm2時則對煙葉生長發育產生不利影響[4]。杜衛民等研究表明，施用含硼復合肥能明顯提升煙葉產量和產值[18]。本研究表明，適量施用硼肥可以提高煙葉產量產值，最高煙葉產量硼肥適宜用量介于115～3.08 kg/hm2 之間，最高煙葉產值硼肥適宜用量介于 1.90～3.30 kg/hm2之間，總體來看仁和區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（表1）。雖然前期的調查結果表明，鹽邊縣煙區平均有效硼含量最低（表2），但從有效硼豐缺指標看，仁和地區超過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，試驗點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而影響煙葉的品質。研究表明，施用硼肥能夠改善煙葉內在化學成分的平衡性，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，煙葉品質總體提升。本研究發現，煙葉化學指標與硼肥施用量之間并無明顯相關關系，這與上述研究均有所不同，可能主要受到土壤性質和氣候等生態因子的影響，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對烤后煙葉化學成分影響明顯[22]。統計發現，攀枝花煙區煙葉總糖與還原糖含量在年度間呈現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逐年下降趨勢，鉀含量在年度間基本保持穩定，煙葉的糖堿比逐年增加且年度間差異明顯[23]。由此可見，不同生態條件對煙葉的化學性質影響較大，因此明確適應不同煙區的肥料用量對煙葉化學成分的協調性尤為重要。

攀枝花煙區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]。以這個標準來看，雖然不同年份之間氣候條件差異較大，但攀枝花煙區煙葉仍然較好地保持了清甜香型煙葉的風格特色。

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