湖南贫氯烟区施氯对烤烟产量和品质的影响

田 飞，罗建新*，刘建国，刘勇军，贺 凯，伍千喜

（1湖南农业大学资源环境学院，长沙410128；2湖南省烟草公司烟草科研所，长沙410014；3永州市烟草公司蓝山分公司，湖南蓝山413421；4湖南省烟草公司常德市公司，常德415000）

氯元素是烟草生长发育必需的营养元素和品质元素。一方面，氯是烟草进行光合作用的必需元素，并且能够维持细胞内电荷平衡和细胞压，控制气孔关闭，对烟草的生长发育、烟叶产量和品质有着重要影响；另一方面，氯也是烟草十分敏感的品质元素，如果烤烟吸收过量的氯会造成叶片厚而脆，无弹性，燃烧性下降，香气减少，从而品质变劣［1］。烤烟氯素营养不足又会导致烟叶吸湿能力下降，弹性差，易破碎，质量下降［2～4］。烤烟对氯的吸收利用十分敏感，被看作“忌氯作物”。因此，氯肥在烤烟生产过程中被限制使用，导致我国植烟土壤氯含量逐年降低，烤烟氯素营养开始不足，烟叶产量和品质受到不良影响。有关研究表明，我国烤烟氯含量普遍偏低，氯含量＜0.30%的烤烟样品占53.32%，在许多烟区低氯含量已成为烤烟质量进一步提高的限制因子［5］。湖南是我国重要的产烟区之一，烟区土壤水溶性氯含量普遍较低，平均值仅为 13.55±7.75 mg／kg［6］。由于土壤氯含量低，加上多年来烤烟生产中严格限制施用含氯肥料，同时，土壤中的氯不易被土壤胶体吸附，容易流失，因而常常导致烟叶氯含量不足。为确保湖南贫氯烟区烟叶氯含量在适宜范围内，笔者研究了不同施氯量对烤烟产量和品质的影响，旨在探索湖南贫氯烟区适宜的施氯量，为进一步改善烟叶品质，提高其工业可用性提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料和试验点情况

供试烤烟品种云烟87。试验于2016年3月分别在龙山县农车镇正河村、慈利县高峰乡双星村、桃源县盘塘镇常青村进行。龙山、慈利试验点为旱地土壤，前茬作物为红薯。桃源试验点为水田土壤，前茬作物为水稻。烤烟移栽前分别在各个试验田多点采集混合土样，混匀、风干、磨细、过筛后，测定土壤的基本理化指标和水溶性氯含量。检测结果显示，各试验田土壤为微酸性，土壤水溶性氯含量较缺乏（表1）。

表1 供试土壤基本理化性状

1.2 试验设计

以氯化钾为氯源，全部作基肥施用。试验设3个处理：处理1.不施氯（CK，肥料含氯量＜1%）；处理 2.施氯30.0 kg／hm2；处理3.施氯45.0 kg／hm2。3次重复，随机区组排列。小区面积为60 m2，每个小区种植100株，行距1.2 m，株距0.5 m。各试验点专用基肥养分为：龙山N－P2O5－K2O＝8－15.4－7.3、慈利N－P2O5－K2O＝8.4－14.3－8、桃源NP2O5－K2O＝7.5－14－8，总基肥用量为750 kg／hm2，由湖南金叶众望科技股份有限公司提供。其它肥料施用按当地习惯的施肥方法进行。

1.3 测定项目及方法

（1）农艺性状。烟叶采收前，选择能代表小区平均长势的10株烟，观测记录株高、茎围、有效叶数、最大叶的叶长和叶宽，根据经验系数计算最大叶叶面积：最大叶叶面积＝叶长×叶宽×0.6345。

（2）经济性状。烟叶采收烘烤过程中，每次各小区烟叶均挂牌单采单烤，分小区存放保管。待试验地烟叶全部采收烘烤完毕后，按照国标对各小区烟叶逐叶分级，各小区分别称重，计算小区各等级烤烟的实际产量和上、中等烟比例，计算产值和均价。

（3）土壤指标测定。烤烟种植前及烟叶收获后，分别取土样测定基本理化指标和水溶性氯。测定方法参照文献［7］。

（4）烟叶指标测定。各小区取烤后C3F烟叶1 kg进行化学成分分析。可溶性总糖、总氮、还原糖、总植物碱、钾和氯含量分别用YCT159－2002，YCT161－2002，YCT159－2002，YCT160－2002，YCT218－2007和YCT162－2002的方法测定。

1.4 数据处理

利用DPS软件新复极差法分析各处理与对照处理之间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 施氯对土壤有效氮磷钾及水溶性氯含量的影响

试验结果表明，各处理的土壤有效氮磷钾含量虽然存在显著差异，但是随着施氯量的变化并没有规律性变化，说明土壤中速效养分含量的变化与氯用量的变化没有表现出明确的关系（表2）。施氯后，土壤氯含量随着施氯量的增加而显著增加，增加幅度为1.7～11.2 mg／kg。在不同试验点，土壤水溶性氯含量增加幅度差别较大。其中，慈利试验点的施氯处理较CK增加了2～4倍，桃源试验点增加了76.2% ～110.9%，龙山试验点增加幅度为15.7%～31.5%。参照文献［8，9］建立的植烟土壤养分丰缺状况分级体系，将植烟土壤水溶性氯含量分为极低（＜5.00 mg／kg）、低（5.00～10.00 mg／kg）、适宜（10.01～30.00 mg／kg）、高（30.01～40.00 mg／kg）、很高（＞40.01 mg／kg）5级。各试验点施氯后的土壤氯含量为10.7～21.3 mg／kg，均在适宜范围内。可见，施氯后土壤氯含量有所改善，不同烟区土壤氯提高幅度存在很大差异，这可能是受烟区土壤条件和气候条件的影响。

表2 各试验点烟叶收获期土壤水溶性氯含量及有效氮磷钾含量 mg／kg

2.2 施氯对烤烟农艺性状的影响

从表3可以看出，施氯后烟株的株高、茎围、有效叶数和最大叶面积均显著大于CK。其中株高提高3.8～10.8 cm，茎围增加0.4～1.5 cm，有效叶片数增加1～2片，最大叶叶面积增加10.2～111.2 cm2。龙山和慈利试验点烟株各农艺性状指标变化规律相同，即随施氯量的增加各农艺指标呈上升趋势；桃源试验点则以处理2的农艺指标最好。可见，适宜范围内的施氯量能够促进烤烟生长，施氯量过多时农艺形状指标便会有所下降。

表3 各试验点烤烟采收前的农艺性状

2.3 施氯对烤烟经济性状的影响

统计各试验点烤烟的经济性状后得出，施氯后，烤烟的中上等烟比例、产量、产值和均价较CK处理均有显著提高，提高幅度分别为0.6%～7.1%、9～264 kg／hm2、594～5559元／hm2。其中龙山和慈利试验点烤烟各经济性状指标随着施氯量的增加而增加；桃源试验点则以处理2的各经济性状指标最优，处理3则有所下降（表4）。可见，适宜的施氯量有利于提高贫氯烟区烟叶产量和品质，但当施氯量提高到了一定程度，烤烟的经济性状也会有所下降。由于气候条件、地理环境以及管理制度等不同，不同地区适宜的施氯量存在一定差异，因此，施肥时还需因地制宜。

表4 各试验点烤烟经济性状表现

2.4 施氯对烟叶主要化学成分的影响

一般认为，烟叶氯含量在0.3%～0.8%，钾氯比大于4小于10为宜［10，11］。本试验结果表明，烟叶氯含量随着施氯量的增加而显著增加（表5）。龙山、慈利和桃源试验点施氯处理烟叶氯含量较CK增加了0.07～0.29、0.11～0.18和0.19～0.37个百分点；其中龙山、慈利的处理3和桃源的处理2、3烟叶氯含量均提高到了0.3%～0.8%的适宜水平。烤烟烟碱、总氮、总糖、还原糖和钾含量随着施氯量的增加稍有增加，但差异不显著。龙山、慈利试验点的处理3和桃源试验点的处理2烟叶氯含量和钾氯比符合优质烟叶标准，化学成分比较协调，品质相对较好。

表5 各试验点烟叶化学成分比较

3 结论与讨论

在烟草生产过程中由于长期限制含氯肥料的施用以及氯素易随水流失等原因，造成了土壤氯的供应不足，从而使烟草氯素营养缺乏。本试验结果表明：在贫氯烟区施氯，能够显著提高土壤氯水平，促进烟株生长，烤烟茎围、有效叶数和最大叶叶面积均有显著提升；施用一定量的含氯肥料可以增加烤烟产量、产值和中上等烟比例。余金龙等［12］研究表明，不同施氯量对烤烟生长发育的影响具体表现为“低促高抑”，当施氯量45 kg／hm2时对株高促进作用最为明显，施氯量30 kg／hm2时对叶面积和叶宽增加最为明显，施氯量在30～45 kg／hm2最有利于提高烟叶产量和改善烟叶品质。而本研究中龙山和慈利试验点烤烟农艺性状和产量也是以施氯量45 kg／hm2最优，分别较CK增产1.7%和19%；桃源试验点则以施氯量30 kg／hm2最优，较 CK增产4.4%，与前人研究结果基本相符。但龙山和慈利试验点施氯量的丰度还有待进一步研究。随着施氯量的增加烟叶氯含量显著增加，各试验点最优施氯量的烟叶氯含量为0.35%～0.48%，在适宜范围内；施氯后烤烟烟碱、总氮、总糖、还原糖和钾含量稍有增加，这可能是由于氯能促进碳水化合物的运输，有助于糖类的合成。各试验点最优施氯量的烟叶钾氯比以及其它化学成分比例相对协调。

烤烟吸收的氯有61.8%来源于土壤，土壤氯含量丰缺情况是影响烟叶氯含量的重要因素［13］。有研究认为，优质烟叶种植的土壤氯含量为25～30 mg／kg［14］。施用氯肥是解决贫氯烟区土壤和烟叶氯含量偏低最直接且有效的方法，但受气候条件、地理位置、土壤结构和耕作制度等因素的影响，对于氯肥用量的把握十分困难，氯肥用量过多或长期施用氯肥都有可能造成土壤氯含量超标，对烟叶产生不良影响。关博谦等［15］研究认为，在一定的施氯量范围内，氯在土壤中的残留量及其动态变化主要受降雨量和降雨强度的影响。陈黛等［16］研究表明，贫氯地区根施75 kg／hm2氯化钾，植烟后土壤中氯离子残留量接近适宜植烟土壤氯含量的最大允许值。虽然本研究设计的施氯量低于75 kg／hm2，且未出现土壤氯含量超标现象，但施氯后慈利和桃源试验点的土壤氯增加量都很大，持续施用设计的施氯量很有可能导致土壤氯含量超标。因此，为避免可能导致土壤氯含量超标对烤烟造成不良影响，在下一年种植烤烟时还需要因地制宜，通过测土配方，有针对性地调节施氯比例。同时，对于各种环境因子对烤烟的影响以及烤烟生产期间氯的有效性和施氯的方法还需进行深入研究，以制定更为合理的施肥方案。