攀枝花烟区土壤水溶性氯含量及其氯肥适宜用量研究

闫芳芳　苏兆俊　张映杰　张宗锦　徐祥玉　袁家富　曾庆宾　杨军伟

摘 要：氯是烟草必需的营养元素，参与烟草的生长发育和生理生化反应，并最终影响烟叶的质量。为明确攀枝花烟区土壤水溶性氯含量状况、探明氯肥施用标准，通过多年多点调查和田间试验，研究了攀枝花烟区适宜的氯肥施用量及其對烟叶产量、质量的影响。结果表明，攀枝花烟区土壤水溶性氯变幅为0.20～35.34 mg·kg-1，平均为（12.64±7.70 ） mg·kg-1，76.51%的土壤水溶性氯含量低或极低（<20 mg·kg-1）；仁和烟区、米易烟区和盐边烟区分别有76.93%，65.97%和89.84%的土样水溶性氯含量低或极低（<20 mg·kg-1）；适当施用氯肥可以提高烟叶产量及产值。综合考虑，土壤氯含量、烟叶产量、产值、化学成分协调性、以及烟叶氯含量的安全性，建议米易烟区、仁和烟区和盐边烟区3个产区氯肥使用量分别为20，25，30 kg·hm-2。

关键词：攀枝花； 氯肥；适宜用量；质量

中图分类号：S147.5 文献标识码：A DOI 编码：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

在烤烟所需要的必须营养元素中，氯是比较特殊的一个，它既不能多又不能少，对烟叶品质和产量有重要影响[1]，当烟叶氯含量为0.3%～0.8%和 K2O/Cl 为 4～10 时有助于提高烟叶的品质和产量[2]。由于煙草是忌氯作物，长期以来人们只注重氯对烤烟的毒害研究，而忽视了其作为必需营养元素的作用，导致当前烟叶含氯量低的现象日益突出，这在一定程度上制约了我国烟叶质量的提高。同时，单质氯为阴离子，容易随雨水流失，加之长期以来在施肥中禁止施用氯肥，导致植烟土壤氯含量普遍缺乏。我国主要烟区中绝大多数土壤氯含量偏低，尤其是西南烟区，如贵州、重庆、四川和云南等烟区植烟土壤含氯为 20 mg·kg-1左右[3]。烤烟中的氯主要来源于土壤，我国植烟土壤氯素含量的缺乏直接导致烟叶氯含量的缺乏，如云南保山烟叶含氯量平均仅为 0.12%，远低于优质烟叶正常范围[4]。因此，植烟土壤水溶性氯含量和烟叶含氯量已成为烤烟生产管理者和烟叶加工者共同关注的问题。

四川省为我国烤烟种植大省，而攀枝花烟区是该省优质烤烟产区之一[5]，湖北省农业科学院植保土肥研究所植物营养团队前期在攀枝花采集170份土壤进行分析，结果发现，攀枝花烟区土壤水溶性氯变幅为1.21～37.45 mg·kg-1，平均（13.30±8.17） mg·kg-1，变异系数为61.40%，且米易烟区土壤水溶性氯含量最高，盐边烟区最低。

为了更详细了解该烟区土壤水溶性氯含量，本团队又连续3年进行取样分析，同时，通过3年在3个县区进行试验，结合土壤调查和氯肥试验结果，旨在明确不同县区氯肥合理施用量，为分区指导氯肥施用提供数据支撑。

1 材料和方法

1.1 调查取样及试验点概况

本研究中，土壤取样从2015年开始至2017年连续3年，每年取样时间为3月中旬至4月中旬，总计取得耕层土壤样本532个，其中，2015， 2016， 2017年分别取样170， 184， 178个， 检测土壤水溶性氯含量。同时，连续3年进行大田试验， 2015年试验布置于仁和区平地镇平地村、盐边县永兴镇复兴村； 2016年试验布置于仁和区平地镇平地村； 2017年试验布置于米易县新山乡新山村。每年的处理设置完全一致，共设置5个处理， 分别施用氯为0， 22.5， 45.0， 67.5， 90.0 kg·hm-2，肥料来源为氯化钾（Cl含量为47%）。大区试验，小区面积为100 m2， 不设重复。其他施肥按照当年烟叶产区施肥技术方案进行， 2015， 2016， 2017年N∶P2O5∶K2O分别为1.00∶1.22∶3.38， 1.00∶0.97∶3.36， 1.00∶1.02∶3.60，年养分总投入量为600 kg·hm-2，分为基肥、提苗肥和揭膜上厢肥3次施入。在肥料配方的追肥中，2015， 2016， 2017年分别添加28.2， 26.6， 11.6 kg·hm-2。各个试验点土壤肥力状况如表1所示。

1.2 试验材料

供试品种为云烟87。该品种适应性广，抗逆性强，属于当地的主栽品种。

1.3 计产计值、取样分析

分小区标记烘烤，详细记载各小区烟叶产量，结合烟草收购价格，计算各小区烟叶产值以及上等烟、中等烟比例。待烟叶全部烘烤结束后，选中部烟叶（C3F）测定总钾、全氮、总糖、还原糖、烟碱、氯等化学指标，具体测定方法参照国家标准或农业部标准进行。

1.4 数据统计

采用拉依达法（ 3倍方差法） 检测离群值并剔除（数据统计的土壤样品数量与实际取样数量并不一致）。

2 结果与分析

2.1 攀枝花烟区土壤水溶性氯分布状况

攀枝花烟区土壤水溶性氯变幅为0.20～35.34 mg·kg-1，平均（12.64±7.70） mg·kg-1，变异系数为60.89%（表2）。从3个产区看，米易烟区含量最高，盐边烟区最低。从分布看（表3），攀枝花烟区38.35%土壤含量极低（<10 mg·kg-1），38.16%的土壤含量低（10～20 mg·kg-1）。从不同烟区看，仁和烟区、米易烟区和盐边烟区分别有76.93%，65.97%和89.84%的土样水溶性氯含量低或极低（<20 mg·kg-1）。

总体来看，攀枝花烟区土壤水溶性氯呈现出西北低而南部高的局面（图1）。对照现有的土壤肥力评价标准，攀枝花烟区整体上土壤水溶性氯属于缺乏范畴， 至少1/3极其缺乏， 因此， 在施肥方面上仍然坚持施用氯肥。

2.2 氯肥不同用量对烟叶经济性状的影响

2015—2017年连续3年在4个地方的试验结果表明（表4）， 合理施用氯肥可提高烟叶产量和产值。不同年份、 同一年份不同地方之间表现并不相同。

通过对氯肥施用量和产量的效益曲线拟合发现，4个试验点的产量和施肥量之间的拟合曲线分别为Y=-0.160 6X2+13.637X+1 089.3（2015仁和），Y=-0.081 1X2+4.901 9X+2 149.9（2015年盐边），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），其最高产量对应的氯肥施用量分别是42.46，30.22，46.82，72.93 kg·hm-2（图2），平均施肥量为（48.11±19.98）kg·hm-2。氯肥施用量和产值的效益曲线分别为Y=-2.173 9X2+192.22X+22 448（2015年仁和），Y=-1.531 8X2+100.42X+28 408（2015年盐边），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），其最高产值对应的施肥量分别是44.21，32.78，64.36，84.71 kg·hm-2（图2），平均施肥量为（56.52±22.89） kg·hm-2。

2.3 氯肥不同用量对烟叶化学成分的影响

连续3年4个试验点的试验结果表明（表5），适当施用氯肥能够提高烟叶钾含量、降低烟叶烟碱和总氮（2015年仁和试验点除外）、提高烟叶总糖和还原糖含量。烟叶氯含量随氯肥施用量的增加而提高， 除2015年仁和试验点外，其他3个试验点上， 当氯施用量超过45 kg·hm-2时， 烟叶氯含量超过0.8%。从化学成分的协调性看，钾/氯的值随氯肥使用量增加而降低。由于氯肥施用降低了烟碱、 提高了还原糖和总糖含量， 因此，提高了糖/碱的值，适当氯肥的施用提高了还原糖/总氮的值。环境水分状况和基础土壤氯含量直接影响烟叶对氯的吸收， 以6月份总降雨量来看， 2015年仁和、 2015年盐边、 2016年仁和、2017年米易降雨量分别为133， 77， 148，302 mm，而以上试验点基础土壤氯含量分别为3.50， 18.55， 15.30， 12.34 mg·kg-1，在最高氯肥施用量下而中部叶氯含量分别为0.35%，0.94%，1.36%，1.08%， 这不但与降雨量、 土壤背景值有关， 与当年施肥中加入氯的总量也直接相关。

3 讨论与结论

氯是叶绿体的组成成分，可促进光合磷酸化作用和 ATP 的合成，促进和保证光合作用的正常进行[6]，当氯浓度（<0.5 mmol·L-1）较低时，则使营养阶段叶绿素合成受阻，叶片干物质积累不充分，降低烟株产量[7]，试验表明，在一定范围内烟叶产量随施氯量递增而增加，但并非随施氯量增加而无限增加[8-9]。李永忠等[8]研究认为，适宜的氯含量能提高烟叶的产量，如果氯素过多，烟叶淀粉积累过多，来不及分解转化为蔗糖，就会阻碍光合作用的进行，致使产量下降。石孝均等[10]在土壤平均氯含量13.4 mg·kg-1的重庆烟区的试验结果表明，施氯45 kg·hm-2烟叶产量最高。陈黛等[11]研究表明，在含氯为6.01 mg·kg-1的贫氯地区以根施45，60 kg·hm-2氯化钾的处理最优，烟叶产量增幅最大；余金龙等[12]在含氯量为 17.65 mg·kg-1 的土壤上研究表明，基施27 kg·hm-2氯最为适宜；肖志新等[4]在水溶性氯13.98 mg·kg-1的黄轻黏壤土上研究表明，基施氯12.34 kg·hm-2能够提高烟叶品质。邹焱等[13]在土壤含氯量为3.1～6.6 mg·kg-1的大田试验表明，施用30.0～97.5 kg·hm-2氯对烟叶产量品质均有较好的效果；袁文[14]在水溶性氯含量为 21.26 mg·kg-1的土壤上研究表明，施用21.25～42.5 kg·hm-2氯时可以提高品质。上述研究均表明，在土壤水溶性氯含量较低的土壤上，施用氯肥通常都会提高烟叶产量，但土壤氯含量与氯肥施用量并不成反比，说明氯肥施用不但与土壤背景值有关系，且氯与土壤磷[15]、硝态氮[16-17]、硫[18]等阴离子有拮抗作用，同时，氯容易淋失，因此同一地区不同年度因降雨量不同，氯肥施用效果理应有所差异。本研究表明， 2015年仁和试验点土壤水溶性氯含量3.5 mg·kg-1，最适宜施氯量为42.46～44.21 kg·hm-2，2017年米易试验点土壤水溶性氯含量12.34 mg·kg-1，最适宜施氯量为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，已经明确烟叶中氯含量与施氯量呈极显著线性相关，随着施氯量的增加而显著增加。适量氯（0.5～4.0 mmol·L-1）能改善烟株的整体生理机能，使烟株氧化还原酶促反应和碳氮代谢朝着有利于烟草产量品质形成的方向发展[7]，而高浓度的氯则使氮代谢的标志性酶-蔗糖酶的活性降低，不利于烟株碳代谢和品质形成[19]。研究表明[20]，施用氯1.88 kg·hm-2时，还原糖、总N、钾含量与氯施肥量呈正相关，烟碱与施氯量呈不显著负相关。胡国松等[21]、邓启明等[22]研究认为，施用氯明显提高了烟叶中总糖、还原糖含量，同时降低了烟碱和蛋白质含量。但也有资料认为，一定范围内施氯对烟碱的含量影响不大[23-24]或关系复杂[25-26]。刘洪斌等[27]研究得出了相反的结果，施用氯促进烟叶对氮的吸收，导致烟叶烟碱含量上升。李姗姗等[28]研究认为，施氯量与烤后烟叶淀粉、总糖、还原糖、钾、氯含量呈正相关；与K2O/Cl、烟碱、总氮呈负相关；而周毓华等[24]研究认为，施氯化钾降低了烟叶还原糖的含量，对烟碱和蛋白质含量增加不明显。由此可以看出，氯与烟叶中的烟碱和还原糖等成分关系较为复杂，观点并不统一。本研究表明，氯肥能够提高烟叶钾含量、降低烟叶烟碱和总氮含量（2015年仁和试验点除外）、提高烟叶总糖和还原糖含量。

攀枝花地区烤烟定位为清甜香型，研究表明 [29]，清甜香型烤烟还原糖/烟碱为12～16、还原糖/总氮为14～18、还原糖为24%～28%、总碱为1.7%～2%、总氮/烟碱为0.9～1。以这个标准来看，虽然不同年份之间气候条件差异较大，但攀枝花烟叶仍然较好的保持了清甜香型烟叶的风格特色。

综合考虑土壤氯含量、烟叶产量、化学成分的协调性、年度间气候差异等因素，本研究认为，攀枝花烟区不同县级产区应区别对待，在攀枝花統一配方中添加氯15 kg·hm-2，在此基础上，米易烟区可在揭膜上厢肥中添加KCl 10 kg·hm-2，仁和烟区添加KCl 20 kg·hm-2，盐边烟区添加KCl 25 kg·hm-2。

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