攀枝花烟区土壤有效硼含量及其硼肥适宜用量研究

张敏敏 徐祥玉 张映杰 张宗锦 闫芳芳 袁家富 曾庆宾 杨军伟

摘要：硼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有效硼含量状况、探明硼肥施用标准，通过多年多点调查和田间试验，研究攀枝花烟区适宜的硼肥施用量及其对烟叶产量、质量的影响。结果表明，（1）攀枝花烟区土壤有效硼变幅为0.02～1.54 mg/kg，平均为（0.49±0.35） mg/kg，59.21%土壤有效硼含量低或极低（<0.5 mg/kg）;（2）仁和区、米易县和盐边县烟区分别有68.27%、4398%和73.8%的土样有效硼含量低或极低（<0.5 mg/kg）;（3）施用硼肥可以提高烟叶产量、产值、均价，提高上等烟和中上等烟比例;（4）烟叶产量最高平均硼肥施用量为（2.15±1.07） kg/hm2，产值最高平均硼肥施用量为（2.40±062） kg/hm2。

关键词：攀枝花;硼肥;适宜用量;微量元素;生理生化;烟草

中图分类号： S143.7+1;S572.06  文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2019）16-0293-04

收稿日期：2018-04-13

基金项目：四川省烟草公司攀枝花市公司科技项目（编号：2016009）。

作者简介：张敏敏（1979—），女，陕西杨凌人，硕士，助理研究员，主要从事土壤农化分析和养分管理研究。

通信作者：徐祥玉，博士，副研究员，主要从事土壤改良、施肥环境过程等研究。

硼（B）是高等植物正常生长发育必需微量元素之一[1]，在烟株生理生化过程中发挥着重要的作用。土壤缺硼可导致烟株顶芽枯死、生长停滞、呈丛生状，不利于烟叶产质量的提高[2]，可见合理施用硼肥对于烟叶生产至关重要。目前关于烟草硼营养已有大量研究，主要集中在土壤有效硼丰缺指标[3]、硼肥施用量[4]、硼与烟草生长发育[5-7]、硼与烟叶的化学品质[8-11]、硼与烟株的抗逆性[12-13]等方面。一般认为，土壤有效硼含量缺乏的临界值为0.5 mg/kg，低于此值被认为土壤缺硼，而当土壤有效硼含量超过1.0 mg/kg[14]则出现毒害，杨波等研究表明，当土壤中有效硼含量达到3.32 mg/kg时，烟株表现出中毒症状;当土壤有效硼含量达到 7.56 mg/kg 时，可造成严重毒害，使烟株生长停滞甚至组织坏死[15]。同时，硼的有效性与土壤条件、土壤质地、气候条件及品种特性有关，且贯穿烟草的整个生活史。

攀枝花烟区属于四川省优质烤烟“金攀西”的一部分，笔者所在团队前期对攀枝花采集170份土壤样品进行分析发现，攀枝花烟区土壤有效硼含量变幅为0.02～1.32 mg/kg，平均为 0.39±0.31 mg/kg，变异系数为78.2%，且米易烟区土壤有效硼含量最高，盐边烟区最低。为更详细地了解该烟区土壤有效硼含量，笔者所在团队又连续2年进行取样分析，同时，通过3年在3个县（区、市）的试验，结合土壤调查和硼肥试验结果，明确不同县区硼肥合理施用量，为指导硼肥施用提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 调查取样及试验点概况

本研究中，土壤取样从2015—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532个耕层土壤样本，其中2015、2016、2017年分别取样170、184、178个，检测土壤有效硼含量。

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（2015年5月2日移栽，9月15日采烤完毕）、盐边县永兴镇复兴村（2015年5月5日移栽，9月20日采烤完毕）;2016年试验布置于仁和区平地镇平地村（2016年5月5日移栽，10月5日采烤完毕）;2017年试验布置于米易县新山乡新山村（2017年5月6日移栽，9月27日采烤完毕）。每年的处理设置完全一致，共设置5个处理，分别施用硼0、0.75、1.50、2.25、3.00 kg/hm2，肥料来源为持力硼（B含量≥15%）。采用大区试验，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施肥，2015、2016、2017等3年 N ∶P2O5 ∶K2O施用量分别为1.00 ∶1.22 ∶3.38、1.00 ∶0.97 ∶3.36、1.00 ∶1.02 ∶3.60，年養分总投入量为600 kg/hm2，分为基肥、提苗肥和揭膜上厢肥等3次施入。各个试验点土壤肥力状况见表1。

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、取样分析及数据统计

分小区标记烘烤，详细记录各小区烟叶产量，结合烟草收购价格，计算各小区烟叶产值、上等烟、中等烟比例。待烟叶全部烘烤结束后，选中部烟叶测定总钾、全氮、总糖、还原糖、烟碱、氯含量等化学指标，具体测定方法参照国家标准或农业农村部标准。在数据统计中采用拉依达法（3倍方差法）检测离群值并剔除，因此不同项目的样品量并不一致。

2 结果与分析

2.1 攀枝花烟区土壤有效硼含量分布状况

攀枝花全市烟区土壤有效硼含量变幅为0.02～1.54 mg/kg，平均为（0.49±0.35） mg/kg，变异系数为7247%;从3个产区看，米易县烟区土壤有效硼含量最高，盐边县烟区最低（表2）。从有效硼含量分布看，攀枝花烟区5921%土壤有效硼含量低或极低（<0.5 mg/kg）。从不同烟区看，仁和区烟区、米易县烟区和盐边县烟区分别有6827%、43.98%、73.80%的土样有效硼含量低或极低（<0.5 mg/kg）（表3）。

由图1可知，总体来看，攀枝花烟区土壤有效硼含量呈东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匀状态，高低互相交错。对照现有的土壤肥力评价标准，攀枝花烟区整体上土壤有效硼属于缺乏范畴，至少1/3极其缺乏，因此在施肥上仍然坚持施用硼肥。

2.2 硼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）， 合理的硼肥施用量可以明显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有所差异，如2015年在仁和区硼肥施用达到2.25 kg/hm2时，烟叶产量产值最高、上等烟比例最高，而同年在盐边县的结果表明硼肥施用达到 1.50 kg/hm2 時产量产值、均价最高，但上等烟比例并不是最高。

通过对硼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=-37.714x2+231.914x+1 805.900（2015年仁和区）、y=-52.381x2+135.240x+1 731.800（2015年盐边县）、y=-69.029x2+423.250x+2 149.800（2016年仁和区）和y=-51.911x2+119.410x+1 394.800（2017年米易县），其最高产量对应的硼肥施用量分别是3.08、1.29、3.07、1.15 kg/hm2（图2），平均施硼量为2.15±1.07 kg/hm2。硼肥施用量和产值的效益曲线分别为y=-1 102.5x2+4 187.6x+23 939.0（2015年仁和区）、y=-818.16x2+3 778.90x+29 808.00（2015年盐边县）、y=-510.81x2+3 373.40x+31 031.00（2016年仁和区）和y=-601.93x2+2 519.40x+24 251.00（2017年米易县），其最高产值对应的施肥量分别是1.90、2.31、3.30和 2.09 kg/hm2（图3），平均施硼量为（2.40±0.62） kg B/hm2。

2.3 硼肥不同用量对烟叶化学成分的影响

由表5可知，在连续3年4个试验点上表现出施用硼肥对中部烟叶总氮、总钾、总植物碱、还原糖、总糖、氯含量等指标的影响并无明显规律，如总钾含量并不随着硼肥施用量增加而提高， 而是在0.75～1.50kg/hm2时最高。从化学指标的适宜范围来看，连续3年烟叶均表现出总氮、总钾、烟碱含量偏低，且不同硼肥处理对其影响不大;总糖、还原糖、氯含量等3项指标在不同试验点之间差异较大，如2015年盐边县试验点烟叶氯含量最高达到0.87%，而同年度的仁和区试验点相同处理下烟叶氯含量最高为0.12%，由此直接导致钾/氯比值分别为1.75、16.50，这直接影响着烟叶品质。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月总降水量来看，2015年仁和区、2015年盐边县、2016年仁和区、2017年米易县降水量分别为133、77、148、302 mm，而以上试验点基础土壤氯含量分别为6.33、18.88、15.30、18.95 mg/kg，而中部叶氯含量均值为0.12、0.78、0.33、0.61 mg/kg。

3 结论与讨论

烟草是中等需硼作物，硼素通过影响植物生长素、激素细胞分裂素等的合成和糖类物质的运输，进而影响烟草植株的正常生长发育[16]。硼营养缺乏或过量，均会影响烟叶正常生长，导致烟叶产量和质量降低[7]。烤烟施硼能够明显增加烟叶的产量、产值、单叶质量、均价、中上等烟比例。韦建玉等的试验结果表明，施用硼肥可以明显增加烟叶的均价[17]。崔国明等研究表明，施用硼肥能够有效提高点烟叶产量7.52%，同时产值较对照增加14.12%，上、中等烟叶比例相对于对照增加10.80%，同时收购均价增加0.14元/kg[7]。王文亮等研究表明，与不施硼肥对照相比，施用15 kg/hm2硼砂可显著提高均价和产值，当施用量达到30 kg/hm2时则对烟叶生长发育产生不利影响[4]。杜卫民等研究表明，施用含硼复合肥能明显提升烟叶产量和产值[18]。本研究表明，适量施用硼肥可以提高烟叶产量产值，最高烟叶产量硼肥适宜用量介于115～3.08 kg/hm2 之间，最高烟叶产值硼肥适宜用量介于 1.90～3.30 kg/hm2之间，总体来看仁和区硼肥适宜施用量较高而米易县较低，这与土壤背景值含量有关（表1）。虽然前期的调查结果表明，盐边县烟区平均有效硼含量最低（表2），但从有效硼丰缺指标看，仁和地区超过50%土壤有效硼含量属于极其缺乏范畴（<0.3 mg/kg）其比例高于米易县和盐边县，试验点的土壤背景值也是如此。

硼可通过一系列代谢影响烟碱的合成，可与钾、钙、镁等元素相互作用进而影响烟叶的品质。研究表明，施用硼肥能够改善烟叶内在化学成分的平衡性，提高烟叶还原糖含量和钾含量[10，17，19-20]，同时降低氯离子含量，烟叶品质总体提升。本研究发现，烟叶化学指标与硼肥施用量之间并无明显相关关系，这与上述研究均有所不同，可能主要受到土壤性质和气候等生态因子的影响，如海拔高度和移栽时间明显影响烟碱、总糖和钾含量[21]，相对平均湿度和日照时数对烤后烟叶化学成分影响明显[22]。统计发现，攀枝花烟区烟叶总糖与还原糖含量在年度间呈现逐年增加的趋势且年度间差异明显，总植物碱与总氮含量基本适宜但呈现逐年下降趋势，钾含量在年度间基本保持稳定，烟叶的糖碱比逐年增加且年度间差异明显[23]。由此可见，不同生态条件对烟叶的化学性质影响较大，因此明确适应不同烟区的肥料用量对烟叶化学成分的协调性尤为重要。

攀枝花烟区烟叶定位于清甜香型烤烟，研究表明清甜香型烤烟还原糖/烟碱为12～16、还原糖/总氮为14～18、还原糖含量为24%～28%、总碱含量为1.7%～2.0%、总氮/烟碱为0.9～1.0[24]。以这个标准来看，虽然不同年份之间气候条件差异较大，但攀枝花烟区烟叶仍然较好地保持了清甜香型烟叶的风格特色。

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