国植烟土壤含氯量及其他土壤性状对烟株氯素营养的影响研究进展

朱换换，符 雷，曾代龙，祝春岗，时向东

（1河南农业大学国家烟草栽培生理生化研究基地，郑州450002；2海南省烟草公司，海口570000；3川渝中烟工业责任有限公司，四川什邡618400；4海南省烟草公司儋州公司，儋州571700）

氯对烟草品质有重要影响，其含量过高或过低对烟叶质量和产量都有不良影响，对烟叶燃烧性和吸湿性的影响尤为重要。优质烟叶含氯量在0.3%～0.8%，烟叶中 K／Cl≥4较为理想［1］。我国植烟面积世界第一，植烟土壤资源丰富多样，不同的土壤类型和土壤状况，必然形成氯素供给能力的差异，从而影响烟株对氯素的吸收、积累和烟叶的质量。

1 我国主要植烟区土壤含氯状况

植物吸收氯的速度和数量主要取决于介质中的氯离子浓度，即烟叶吸收氯量与土壤含氯量呈正相关［2，3］。我国烟草种植的最适宜区域土壤氯离子含量不超过30mg／kg［4］。土壤类型和肥力条件都影响烟株对氯的吸收、积累和分配。土壤母质、气候条件、海拔高度以及人类活动等均对土壤含氯量有明显影响［5］。我国生产优质烟叶的土壤类型有红壤、黄壤、紫色土、水稻土、褐土和棕壤［4］。杨美丽［6］研究发现，福建烟区土壤水溶性氯含量与烤烟叶、根、茎部位含氯量达到极显著正相关。袁家富等［7］研究发现，土壤中含氯量一般在37～370mg／kg，我国土壤平均含氯量为24.8mg／kg，南方烟区主要植烟土壤的游离态氯含量几乎都低于30mg／kg，且有50%以上的土壤的含氯量低于10mg／kg。范艺宽等［8］、毛家伟等［9，10］通过对河南烟区耕层土壤氯含量的分析发现，河南烟区土壤氯含量的平均值为30.13mg／kg，与烟草生长所需的土壤氯含量临界值相近或略高，但不同地区间差异较大：豫西烟区干旱少雨，耕层土壤中的氯由于不易淋溶，氯含量较高；豫东烟区雨水偏多，加之灌溉条件较好，因此耕层土壤中氯含量较低。河南部分地区烟叶中也存在氯含量偏高的现象［11］，应采取综合农艺措施来降低烟叶中的氯含量。李明德等［12］指出，湖南省主要烟区土壤水溶性氯含量平均为16.6mg／kg，在烤烟生长适宜的含氯范围内。秦松［13］研究发现，贵州省植烟土壤平均氯含量为4.60mg／kg，明显低于优质烟叶生产的土壤氯含量。唐树海等［14］报道，土壤含氯量的多少与成土母质有一定的关系，贵州大部分土壤由含氯较多的海相沉积物母质发育而来，但贵州土壤含氯却很低，可能是由于地形和气候造成的。贵州地区不同土壤类型烟区的烟叶氯含量存在差异，各种土壤类型中氯含量的趋势为：黄壤＞黄棕壤＞石灰土＞红壤＞水稻土。王世济等［15］报道，安徽省主要有潮土、砂姜黑土、黄褐土、黄棕壤、红壤等5种土壤类型，全省土壤氯含量在 0.2～87.0mg／kg，平均18.5mg／kg，其中96%的土壤样品氯含量 ＜45mg／kg，82%的土壤氯含量＜30mg／kg，造成部分皖南烟区烟叶含氯量低，应适当加施氯肥。陈朝阳等［16］研究发现，南平烤烟区土壤氯的适宜指标为25～45 mg／kg，土壤氯含量 ＜10 mg／kg时，对烟叶氯含量的影响较小；土壤氯含量＞10 mg／kg时，烟叶氯含量与土壤氯含量之间呈极显著线性正相关。殷杰［17］研究发现，宜宾市不同类型土壤水溶性氯平均含量为黄壤＞石灰土＞黄棕壤＞紫色土＞水稻土，植烟土壤含氯量平均为11.6 mg／kg，土壤氯含量的变化对烟株含氯量有明显影响。云南烟区土壤含氯量为20 mg／kg左右，四川烟区中性紫色土水溶性氯含量为26 mg／kg。李丹丹［18］研究发现，四川省大部分烟区烤烟氯含量（平均含量为0.36%）在适宜范围内。烟叶含氯量随土壤含氯量相对变化，一般是东北烟区烟叶含氯量低，黄淮海烟叶含氯量高，西南烟区含氯量最低［7］。我国主要烟区土壤含氯量基本不会对烟株生长产生毒害，很多地区为了满足烟叶质量的要求需增施一定量的氯肥。

2 土壤性状对烟叶氯含量的影响

2.1 土壤结构状况

土壤团聚状况直接影响土壤通气状况、含水量、土壤抗侵蚀能力以及土壤中养分淋溶。土壤的孔隙构造是影响溶质运移的重要因素，小孔隙增多和孔隙曲折度的增大也会使得Cl－在土壤中扩散—弥散系数增大和阻滞效率减小［19］。土壤团粒的大小对烟株吸收氯有一定影响。孙慧敏等［20］采用垂直土柱易混置换法研究发现，土壤团聚体大小对氯离子的迁移有影响。团聚作用较强的土壤阻滞因子高于团聚作用较差的土壤。土壤团聚体内部孔隙对Cl－迁移的阻滞效应表现为相同粒径的土柱和砂柱的穿透曲线形状与位置相异。土壤团聚直径0.25～0.5 mm时阻滞效应最强，良好的土壤结构对防止土壤次生盐渍化以及保肥有重要作用。团聚作用较好的土壤，土体中各个孔隙不是连通的，其中的水近似于静止状态，仅通过扩散作用转移，而一些团聚状况不好的土壤，孔隙连通，水流较快，易造成养分流失。合理的土壤团聚状况有利于烟株对氯的吸收。

2.2 土壤水分状况

在干旱条件下烟株对氯的吸收量增加。McCants等［21］和曹志洪等［1］也有相似的发现，湿润条件与干旱条件相比烟株吸收氯的量较少，即土壤含水量高时烟株吸氯量减少。孙梅霞等［22］研究发现，在烤烟成熟期烟叶中的氯含量与土壤含水量呈负相关。土壤干旱状态下蒸发量＞降水量，更多的氯离子被带到土壤表层，可增加烟株对氯的吸收；其次，干旱条件下，烟株需要吸收氯来调节细胞的膨压和水势，以吸收更多的水分来满足生长发育的需要。适当的干旱可以提高植株的抗性和氯含量。

2.3 土壤 pH

一般认为适宜烟草生长的 pH为 5.5～7.0［23］。土壤pH严重影响土壤养分的有效性，同时影响烟株对养分的吸收，随pH升高烟株吸收氯量减少［1］。McCants等［21］通过研究有相似的发现，认为烟叶氯含量与土壤pH呈负相关。许自成等［24］研究发现，湖南烟区在pH5.5～6.5时水溶性氯含量最宜，适于优质烤烟生长。陈朝阳［25］研究发现，南平烟区土壤pH与水溶性氯呈极显著负相关，在pH为5.5～6.5之间氯的有效性较低，但烟株没有出现缺素症。邵丽等［26］和夏东旭等［27］在云南腾冲和永德烟区的研究则认为土壤水溶性氯含量与土壤pH相关性不显著。不同地区的研究结果有差异可能与当地土壤类型及环境状况等有关系。当土壤pH过高（＞9.0）或过低（＜4.0）都会对烟株根部造成损害，从而影响根部对氯的吸收机能，同时也有可能制约了Cl的形态及其在土壤中的活性。杨美丽［6］发现，pH可以通过影响NO－3、H2PO－4、SO2－4的含量来影响植株吸收氯的量，并有研究发现土壤pH影响硝化作用，pH升高硝化作用加强，当 pH8.3～8.5时，硝化作用效率最高。此时，土壤中硝态氮增加，由于Cl－与NO－3的拮抗作用，植株对氯的吸收减弱，pH降低时硝化作用减弱，土壤中铵态氮增加，烟株对氯离子的吸收加强［1］。

2.4 养分间的相互作用

众所周知，离子之间存在拮抗作用和协同作用。研究表明，Cl－与NO－3、H2PO－4、SO2－4等离子之间都存在拮抗作用，当这些离子与氯离子处于同一介质中时，根系对氯离子的吸收就会减少［6，28］。研究发现，当氯离子固定不变而硝酸根的浓度改变时，随着NO－3的增加，氯离子在茎和根中的含量减少，而钾在茎中的含量增加。在沙培条件下，用硝态氮作氮肥时，在施氯量为270 kg／hm2时烟叶没有出现氯毒害现象。White等［29］研究表明，NH＋4促进氯离子的吸收、转运，但Br－抑制氯离子的吸收、转运。大量施用钾、钙、磷以及适量石灰等都可以降低氯的毒害［17］。施用过磷酸钙、石膏、磷石膏等也可减少烟株对氯的吸收，降低氯离子对烟株的毒害［1］。生产上可以通过不同种类肥料混合施用达到平衡烟株养分供给的作用。

2.5 土壤有机质含量

土壤有机质含量的高低直接影响作物的生长发育。研究表明，土壤有机质含量低于0.5%，土壤的保水保肥性能差，即便施用大量化肥也难以高产［30］。有机肥能直接显著的提高土壤有机质含量，进而改善土壤结构并为烟草生长提供全面的养分，使烟叶内在化学成分更加协调［31］。

陈朝阳等［32］研究发现，南平烟区土壤有机质含量和水溶性氯含量呈显著负相关。武雪萍等［33］通过对不同有机肥配比试验发现，增加有机肥的比例可降低烟叶中的氯含量。王小东等［34］也有相似的发现，土壤有机质含量在20～70 g／kg范围内，随着土壤有机质含量的增加，烟叶中氯含量递减，且高有机质组（有机质含量平均71.6 g／kg）与中 （平均43.8 g／kg）、低（平均 24.5 g／kg）有机质组间差异显著。王镇［35］认为，增施有机肥对烤后烟叶氯含量影响不显著。许自成等［36］、秦松等［37］等则认为在一定范围内，土壤有机质含量增加有利于烟叶对氯离子的积累。

2.6 降水量和氯离子的淋溶

土壤中的氯以离子状态存在，不易被土壤胶体所吸附，但极易淋失［1］。由于不同地区土壤质地、水分状况以及降水量等的不同，氯的淋溶状况亦不同。土壤中氯离子的淋失主要受降雨量和降雨中氯离子的含量的影响，在靠近海的地区每年降水向土壤中带入大量的氯，因而这些地区土壤中往往不缺氯；内陆地区由于降水中氯离子含量少，土壤氯素的积累较少同时降雨淋失会使土壤中的氯含量降低；在土壤含氯较少却降雨较多的烟区，应该适量的加施一些氯，以保证烟株的生长需要［38，39］。在南方水淹田中，每年向土壤中施入氯肥，虽然耕层土壤中的氯含量变化不大，但植株吸收氯量会增加［40］。研究发现，南平烟区土壤中氯的积累与淋溶处于动态平衡，施入量越大，淋溶量也越大，施氯不会造成耕层土壤氯的积累，但犁底层中氯含量有所增加［25］。贵州烟区雨量充沛，土壤中的氯易形成可溶性盐被淋失，并且贵州终年湿润，降雨量≥蒸发量，这就使得已被淋溶到根层以外的氯难以再通过水分蒸发回到根层，不能被烟株吸收。土壤中的氯随水运动不断排出土体使土壤含氯量降低，进而减少了烟株对氯的吸收［14］。

杨美丽［6］通过土柱模拟整个淋洗过程试验发现，从同一淋洗时间来看，不同土壤氯素淋失量表现为灰泥田（含氯 30.32 mg／kg）最高，潮砂田（含氯10.94 mg／kg）和黄泥田相近（含氯 11.38 mg／kg）。从土壤氯的淋洗率来看，黄泥田（98.90%）＞潮砂田（94.65%）＞灰泥田（73.55%），不同施氯量下，淋失量随施入量增加而增加，但淋失率都有所下降，说明长期施用氯肥虽然大部分会淋失，但也有部分仍会残留于土壤，可以降低淋失率，增加土壤对烟株的氯肥供给。

3 调节烟叶氯含量的措施

3.1 培育耐氯的烟草品种

耐氯烟株对氯离子的吸收具有一定的调节功能，可以降低烟株对土壤的敏感性，在一定程度上减弱土壤氯含量对烟叶品质的影响。

3.2 从分子水平研究烟草氯素营养

从分子水平对烟草吸收氯的机理、氯离子通道、氯在烟株体内的转运机制以及对烟草中对氯吸收有调节作用的关键基因进行研究，适时调节并使烟叶氯含量达到适宜水平。

3.3 合理调节硝态氮肥和铵态氮肥的比例

土壤pH影响硝化作用，硝酸根与氯离子存在拮抗作用，NH4＋促进氯离子的吸收、转运。对于土壤含氯量较高的烟区可以多施加硝态氮肥，减少烟株对氯的吸收；土壤含氯量较低的烟区应适量加大铵态氮肥的比例，促进烟株对氯的吸收和积累。

3.4 测土施肥

我国大多数烟区土壤中氯含量不能满足优质烟叶生产所需。对我国主要植烟土壤进行分析检测，确定主要烟区的合理施氯量，适时适量施肥，使烟叶氯含量达到适宜水平。

3.5 研究土壤改良剂调节土壤游离态氯离子含量

氯离子是影响烟叶燃烧性的重要因素。我国存在植烟土壤氯含量超标的烟区，该区域的烟叶存在氯含量高的问题，且传统的改良方法无法降低烟叶中的氯含量，研究具有吸附和固化氯离子的土壤改良剂很有必要。

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