蔡 毅 ,向金友,程智敏,李林秋,陳敘生,楊懿德,唐 明,黃 勝,楊 蘋,楊 洋,鄢 敏*
(1宜賓市農(nóng)業(yè)科學院,四川宜賓 644600;2四川省煙草公司宜賓市公司,宜賓 644600)
煙草是忌氯作物,但氯是烤煙生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)元素之一[1]。適量施氯能增加煙葉的彈性和油潤性,降低煙葉破碎率,改善煙葉的儲藏質(zhì)量,提高煙葉的內(nèi)在品質(zhì)和外觀質(zhì)量[2~5]。從近10年四川省煙區(qū)的土壤化學成分檢驗結(jié)果和四川省煙葉質(zhì)量評價結(jié)果來看,宜賓市78.8%植煙土壤水溶性氯含量低于20 mg/kg,中部煙葉平均氯含量為0.17%,遠低于煙葉適宜的氯含量范圍(0.3%~0.8%)[6]。煙葉氯離子含量過低時,煙葉油分少、枯燥易碎,成絲率降低[7]。施用氯化鉀肥料能使土壤氯含量增加,提高煙葉的氯含量[8]。在正確的施用方法和合理的施肥前提下,適量施用氯肥對烤煙有增產(chǎn)效應,但過量施氯則易產(chǎn)生毒害作用,不利于提高產(chǎn)量[9]。為進一步明確四川宜賓煙區(qū)土壤和煙葉中氯含量狀況,因地制宜地確定適宜的施氯量,使其既能促進煙葉生產(chǎn),又不使氯在土壤中累積,筆者在四川宜賓煙區(qū)進行了土壤和煙葉含氯狀況及施氯調(diào)控研究。
1.1.1 試驗材料
采取定點定位采集代表性樣品的方法,于2018年在宜賓煙區(qū)選取有代表性(不同生態(tài)條件及不同肥力水平的地塊)的0~20 cm土壤樣品為供試材料。土壤取樣時間均統(tǒng)一在前茬作物收獲后,后茬烤煙施肥移栽前完成,同時避開雨季。在土壤樣品采集區(qū)域內(nèi),根據(jù)土壤含氯狀況,在不同海拔、不同土壤類型區(qū)收集云煙87C3F煙葉樣品。共采集土壤樣品110個、C3F煙葉樣品73個。
1.1.2 測定項目及方法
土壤氯含量測定,參照NY/T1378-2007。煙葉氯含量測定采用連續(xù)流動法,參照YC/T162-2011。
試驗于2018年4月至2019年4月在宜賓市興文縣仙峰鄉(xiāng)群魚村進行,海拔1242.8 m,N28°13′05.59″,E105°03′12.77″,前茬作物為烤煙,土壤類型為黃壤。土壤基本情況見表1。
表1 試驗區(qū)土壤基本情況
1.2.1 試驗設計
供試烤煙品種云煙87。試驗設5個施氯水平,即在等量N、P、K養(yǎng)分條件下,施用氯化鉀量分別為0、20、40、60、80 kg/hm2,氯化鉀全部作基肥條施,小區(qū)隨機區(qū)組排列,重復3次,株行距120 cm×50 cm,每小區(qū)植煙60株。大田管理措施按照煙草標準化生產(chǎn)技術進行。
1.2.2 測定項目與方法
(1)煙葉氯含量測定。團棵期、旺長期、現(xiàn)蕾期取整株煙葉樣品檢測氯含量。初烤煙葉分上、中、下部位取樣檢測氯含量。
(2)煙葉化學成分。取各處理初烤煙葉中部煙葉混合樣品進行化學成分分析,測定內(nèi)容包括鉀、氯、煙堿、總糖、氮等。
(3)土壤氯含量測定。分別于試驗地施用氯化鉀前采集0~20 cm和20~40 cm土壤樣品;從煙株達到團棵期開始,每5~10 d取一次土壤樣品;煙葉采收后和第二年煙苗移栽前分別采集0~20 cm和20~40 cm土壤樣品,用于氯含量測定。
土壤水溶性氯含量檢測結(jié)果表明,宜賓市植煙土壤水溶性氯含量在1.54~104.50 mg/kg之間,平均15.58 mg/kg,屬于較低水平,變異系數(shù)86.52%;76.36%的土壤水溶性氯含量處于較低及低水平,特別是筠連縣和屏山縣的植煙土壤缺氯嚴重(表2)。
表2 宜賓市植煙土壤水溶性氯含量及分布狀況
由表3可知,宜賓市煙葉含氯量低,平均為0.22%,變幅為0.8%~0.48%,有2.74%的煙葉樣品含氯量低于0.1%,有78.08%的煙葉樣品含氯量低于0.3%,僅19.18%的煙葉樣本含氯量在適宜范圍內(nèi)。煙葉含氯量低已成為宜賓煙區(qū)煙葉質(zhì)量限制因素之一。
表3 宜賓市煙葉氯含量及分布狀況
團棵期、旺長期、現(xiàn)蕾期分別取煙株全部煙葉烘干后測定氯含量,以旺長期的煙葉氯含量最高;氯含量隨著施用氯化鉀的增加而提高(表4)。初烤煙葉測定結(jié)果表明,隨著施氯量的增加,上部煙葉和中部煙葉氯含量的增幅較小,中、上部煙葉較下部煙葉氯含量低(表4)。施用氯化鉀80 kg/hm2后烤后各部位煙葉氯含量均在適宜范圍內(nèi)(0.3%~0.8%)。
表4 不同氯化鉀施用量的各時期煙葉氯含量
對烤后中部煙葉進行化學成分測定,結(jié)果如表5。氯化鉀的施用影響煙葉鉀氯比,施用40、60、80 kg/hm2的處理鉀氯比降低明顯;而對煙葉的還原糖、總糖、煙堿、總氮、鉀含量和糖堿比、氮堿比影響不明顯。
從煙株達到團棵期開始取土壤樣品,檢測0~20 cm土層中土壤水溶性氯含量,取樣時間見表6。從圖1可知,施用氯化鉀后土壤中的氯含量明顯提高,達到78~116 mg/kg;隨著生育期的推進,土壤中水溶性氯含量逐漸減少,煙葉采收后土壤中的水溶性氯含量低于30 mg/kg;但不同施氯量對土壤氯含量的影響不顯著。在6月20日出現(xiàn)急速降低后于6月27日又增加的變化可能是由于6月20日前連續(xù)降雨,使得土壤中氯遷移滯留在20~40 cm或者40 cm以下土層,后因天氣轉(zhuǎn)晴,氯隨著毛管水上升[10],便隨之帶入主要根系活動層0~20 cm,導致氯含量增加。
表6 取樣時間
圖1 土壤中水溶性氯含量隨時間的變化曲線
移栽前、采收后和第二年移栽前分別取0~20 cm和20~40 cm土壤,檢測氯含量,結(jié)果見表7。由表7可知,煙葉采收后土壤中的氯有一定的累積,主要富集在0~20 cm土層,但增加后的量仍在適宜范圍內(nèi);0~20 cm土壤層中水溶性氯含量有隨著施氯量增加而增加的趨勢;第二年煙苗移栽前,施用氯化鉀的處理與未施用氯化鉀的處理0~40 cm土壤氯總含量無差異,說明土壤中基本無氯積累。
表7 移栽前和收獲后土壤氯含量比較
(1)宜賓地區(qū)降雨充沛,由于煙葉生產(chǎn)中長期不施用含氯肥料,導致宜賓煙區(qū)植煙土壤水溶性氯含量處于較低水平,僅有不到20%的土壤在適宜范圍內(nèi)。本研究結(jié)果表明,宜賓煙區(qū)土壤氯含量低的地區(qū)煙葉中的氯含量相應也低,全市78.08%的煙葉樣品含氯量低于0.3%,筠連縣和屏山縣煙區(qū)的問題最嚴重。煙葉氯含量的高低主要受土壤、施肥和灌溉水中氯含量的影響,其中土壤氯素含量狀況直接影響到土壤的供氯水平,是煙葉氯的重要來源[11]。大量研究表明,煙葉含氯量與土壤含氯量呈正相關[4,12,13]。因此,必須施用氯肥,提高土壤氯含量,以增加煙葉氯含量,提高煙葉品質(zhì)。
(2)氯含量高低是判斷煙葉品質(zhì)優(yōu)劣性的重要指標。氯對煙葉的外觀顏色、彈性、燃燒性、含水量以及煙葉的貯存質(zhì)量等均有重要影響[7],鉀氯比與評吸指標的相關性最大[14]。外源施用氯肥是提高煙葉氯含量的重要途徑。施用氯化鉀后煙葉氯含量得到提高,不同部位之間比較,下部葉>中部葉>上部葉。氯化鉀肥料作為基肥一次性施用,根據(jù)煙株對氯的積累吸收特點,氯首先在下部葉積累,隨著生育期的推進,逐漸往上部轉(zhuǎn)移。這與前人研究結(jié)果[15,16]一致。適量施氯還有利于提高煙葉中的葉綠素含量,增強煙葉光合作用和煙株的根系活力,施用一定量的氯肥可以增加煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值和上等煙比例[17,18]。
(3)隨施氯量的增加,煙株體內(nèi)或烤后煙葉氯含量成線性或指數(shù)函數(shù)上升[19,20]??緹煂β缺容^敏感,過量施氯將對烤煙的生長和產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生嚴重影響,烤煙生產(chǎn)中對氯肥的施用極為謹慎。本研究結(jié)果表明,每公頃施用氯化鉀20~80 kg均未導致土壤中氯的積累。宜賓煙區(qū)雨量充沛,會降低植煙土壤中氯含量,導致氯不在土壤中累積。氯化鉀的施用量與降雨量有很大關系,應因地制宜確定施用量。
適量施氯能提高煙葉的品質(zhì)而不會導致土壤中氯的過多積累,在土壤氯含量低的煙區(qū),降雨量充足的區(qū)域,可以考慮施用一定量的氯化鉀肥料,同時氯化鉀可以代替部分硫酸鉀,降低生產(chǎn)成本。每公頃施用氯化鉀80 kg左右對宜賓煙區(qū)烤煙生產(chǎn)是安全而適宜的,土壤中無氯積累,煙葉氯含量在0.36%~0.68%。