APP下载

氯离子在不同质地植烟土壤中的迁移及烟株中的积累

2022-03-07王东旭贾志红周文辉薛子钟刘浩曾超张波叶协锋武云杰

中国烟草学报 2022年1期
关键词:壤土烟株氯离子

王东旭,贾志红,周文辉,薛子钟,刘浩,曾超,张波,叶协锋,武云杰*

氯离子在不同质地植烟土壤中的迁移及烟株中的积累

王东旭1,贾志红2,周文辉2,薛子钟3,刘浩4,曾超3,张波1,叶协锋1,武云杰1*

1河南农业大学烟草学院,国家烟草栽培生理生化研究基地,烟草行业烟草栽培重点实验室,郑州市金水区文化路95号 450002;2湖南中烟工业有限责任公司,长沙市雨花区万家丽中路三段188号 410007;3南阳市烟草公司邓州分公司,南阳市邓州市交通南路120号 474100;4红云红河烟草(集团)有限责任公司,云南省昆明市五华区红锦路367号 650032

【背景和目的】针对河南烟叶氯含量偏高的问题,开展氯离子在不同质地土壤中的迁移及烟株中积累的研究。【方法】选取砂壤和黏土两种质地土壤,分别在耕层补充不同量的氯,分析烟株大田各时期不同土层氯含量和烟株氯积累量。【结果】1)氯离子在0~40 cm土层迁移速率最快,在深层土壤中迁移速率变缓,砂壤土氯离子向深层土壤迁移的能力高于黏土。2)随移栽天数的增加,烟株氯积累量线性增加,根中氯积累量占全株氯积累量的比例呈先升高后下降的趋势,叶中氯积累规律与根相反。3)在移栽后100 d时,砂壤土和黏土烟株氯积累量均表现为叶>茎>根,其中叶片各部位氯积累量表现为下部叶>中部叶>上部叶>底脚叶。【结论】黏土对氯离子的吸附能力强于砂壤土,能够促使烟株积累较多的氯;叶片氯的积累量远高于根和茎的积累量,且叶片对氯的积累能力随土壤氯含量的增加而增强,并呈现显著的线性关系,黏土更能促使氯向烟株顶端聚积;选择砂壤土更有利于降低烟叶氯含量。

烤烟;氯离子;土壤质地;迁移;积累

氯是烟叶生长所必需的元素[1],烤烟对氯元素较为敏感[2]。一般认为,优质烟叶的氯含量为0.30%~0.80%[3],含量过高或过低均对烟叶品质造成不利影响[4-5],当氯含量>1%时会导致烟叶厚而脆、颜色浓绿、没有弹性、干烟叶易碎且易发霉,所制成的烟草制品香气少、燃烧性差、易熄火、品质变劣[6];当氯含量<0.30%时则会导致叶片变薄、弹性减弱、成丝率低等问题[7]。

研究表明,烟叶中的氯主要来自土壤、灌溉水及肥料等[8],已有试验证明,植烟土壤中氯含量与烟叶中氯含量呈正相关[9-10]。一般来说,生产优质烤烟的土壤氯含量应处于25~30 mg/kg[11],当土壤氯含量高于45 mg/kg时则不适宜种植烤烟[12]。王鹏等[13]研究了国内主要烟区844个烟叶样品,发现河南烟叶氯含量最高,均值达到1.02%,而南方多数烟区普遍偏低。本课题组对2020年河南邓州烟区的调研结果显示,40个取样点的土壤氯含量平均值达到30.28 mg/kg,其中有40.00%的土壤氯含量高于30 mg/kg,46个烤后烟叶样品中有45.65%的上部叶氯含量大于0.80%。结合已有研究表明,邓州烟区土壤氯含量偏高是造成烟叶氯含量偏高的主要原因[14-15]。研究发现,不同质地土壤的持水性和有效水含量差异较大,这对氯离子的迁移有重要影响[16]。目前,关于不同质地土壤氯离子的迁移及烤烟氯积累的研究鲜有报道。因此,本研究选择邓州的黏土和砂壤土,研究不同浓度的氯在不同质地土壤中的迁移规律及在烟株中的积累特性,旨在为烟叶降氯提质和优化烟田布局提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

参照美国农业部土壤质地分类标准[17],2020年在河南省邓州市张村镇贾桥村(32.82°N,111.90°E)选取砂壤质地烟田和彭桥镇丁南村(32.60°N,111.83°E)选取黏土质地烟田开展试验,试验地基础理化性状及土壤氯含量见表1,试验地点地势较平坦。烤烟品种为云烟87。

根据移栽前的土壤氯含量,采用分析纯CaCl2和MgCl2按照1:1的比例溶于水,在移栽前均匀喷施在垄体上,使0~20 cm耕层土壤的氯含量分别达到30.00mg/kg、45.00mg/kg和60.00 mg/kg,砂壤土试验地基础氯含量为12.62 mg/kg,补充到15.00 mg/kg作对照(见表2)。试验地施纯氮量60 kg/hm2,N:P2O5:K2O=1:1.5:3,包括有机无机一体肥(N:P2O5: K2O=10:12:18,有机质≥30%),硫酸钾(K2O≥52%,S≥17.5%),芝麻饼肥(N+P2O5+K2O≥7%,有机质≥70%),沼渣肥、氮钾复合肥—硝酸钾(N:P2O5:K2O= 13.5:0:46),基追肥比为7:3。两处试验田均在2020年4月11日移栽,采用小苗膜下移栽,并于5月上旬揭膜,砂壤土和黏土试验地打顶时间分别为移栽后65 d和67 d,底脚叶均在移栽后80 d进行优化,由于烟叶成熟期雨水较多,下部叶成熟采收时间均为移栽后100 d,两试验地在烤烟伸根期及旺长期分别灌水两次,均采用滴灌,每次灌水量均为150 m3/hm2,水源为丹江渠水,砂壤土和黏土试验地水源氯含量分别为7.62 mg/L和6.78 mg/L。每小区面积为66.72 m2,长11.12 m,宽6 m,每个处理重复3次,行株距120 cm×50 cm,小区四周设保护行,其他大田管理参照当地优质烟叶生产技术方案进行。

表1 土壤基础理化性状

Tab. 1 Basic physical and chemical properties of soil

土壤质地(Soil texture)pH碱解氮(Available nitrogen)/(mg/kg)有效磷(Available phosphorus)/(mg/kg)速效钾(Available potassium)/(mg/kg)有机质(Organic matter)/(g/kg)土壤颗粒组成占比(Soil particle composition)/% >50 μm2~50 μm<2 μm 土壤质地pH碱解氮/(mg/kg)速效磷/(mg/kg)速效钾/(mg/kg)有机质/(g/kg)土壤颗粒组成占比/% >50 μm2~50 μm<2 μm 砂壤5.8339.285.33251.2329.0361.0626.7512.19 黏土5.9057.968.92189.6529.2412.0943.2044.71

表2 各处理植烟土壤氯含量

Tab. 2 Chlorine content in tobacco-growing soil under different treatments

处理(Treatment)土壤质地(Soil texture)耕层基础氯含量(Basic chloride ion)/(mg/kg)耕层补充后氯含量(Replenish the post chloride ion)/(mg/kg) SCK砂壤12.6215.00 ST130.00 ST245.00 ST360.00 NT1黏土30.1730.17 NT245.00 NT360.00

1.2 测定方法

1.2.1 土壤氯含量的测定

分别在移栽后20 d、40 d、60 d、80 d、100 d时,采集0~100 cm土壤样品,每20 cm一层,重复3次。土壤样品经晾干研磨过20目筛,用硝酸银滴定法[18]测定土壤氯含量。

1.2.2 烤烟干物质积累量和氯含量的测定

砂壤土和黏土试验地烤烟打顶后留叶数均为23片(含底脚叶),自下向上数1~4片为底脚叶,5~9片为下部叶,10~17片为中部叶,18~23片为上部叶。在移栽后40 d、60 d、80 d、100 d时,选取生长一致的烟株3株,分别取根、茎(分为髓和茎皮两部分,茎皮包括木质部及韧皮部)、叶(分底脚叶、下部叶、中部叶、上部叶,前期无中部叶或上部叶时该部分计为0,移栽后100 d底脚叶与移栽后80 d数据保持一致)置于烘箱中105℃杀青15 min,60℃烘干,测定干重,依据《烟草及烟草制品氯的测定》(YC/ T162—2011)测定烤烟不同部位氯含量[19]。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2017进行数据处理,Origin 2018进行数据统计分析。

2 结果

2.1 氯离子在土壤中的迁移和分布

如图1所示,在移栽后20~100 d,不同深度砂壤土土层氯离子分布存在差异。移栽后20 d时,随土层深度的增加,SCK土壤氯含量呈现先减小后增加的趋势,ST1土壤氯含量呈现先增加后减小的趋势,ST2和ST3处理土壤氯含量逐渐降低;此时ST1和ST2处理在土壤深度0~40 cm处与其他处理存在显著差异。在移栽后40~60 d时,0~40 cm土层氯含量始终表现为ST3>ST2>ST1>SCK,各处理40~60 cm土壤氯含量明显低于20~40 cm。移栽后100 d,ST2和ST3表层土壤氯含量与移栽后80 d相比均明显下降,深层土壤氯含量较前一时期有所增加,说明随着生育期的推进,氯离子由表层向深层迁移,土壤中氯离子在较深土层中不断聚集。

注:图上不同小写字母表示处理间差异达0.05显著水平,后同。

由图2可知,移栽后20~40 d,SCK处理氯离子主要分布在60~80 cm土壤,在移栽后60 d时,表层土壤氯含量较前期略有增加,这可能是降雨的影响。ST1~ST3处理均在土壤深度40 cm处出现明显的分层,上层土壤因增施氯的原因呈现高氯现象,下层土壤氯含量整体低于30 mg/kg,这可能是因为在地表蒸发作用和渗透作用下,上层土壤水分蒸发量相对较大,而上层土壤质地较为疏松,水分蒸发速率与渗透速率趋于一致,水分在下层土壤中形成稳定的质流[20];随着时间的推移,表层土壤氯含量逐渐下降,在移栽后20 d时,氯主要积累在土壤0~20 cm土层,在移栽后80 d时,氯离子在土壤深度60~80 cm处积累较多,并不断向更深层土壤迁移。

图2 砂壤土中各处理氯离子的迁移和分布

如图3所示,在移栽后20~100 d时,不同深度黏土土层氯含量分布均表现为NT3>NT2>NT1;在移栽后20~60 d,0~20 cm和20~40 cm土层处理间差异显著,移栽后80~100 d表现为NT1显著小于NT3和NT2。不同土层之间,0~20 cm土层土壤氯含量在移栽100 d与移栽后20 d时相比,NT1、NT2和NT3的氯含量分别下降了12.82%、15.52%和24.66%。各个处理60~80 cm土层土壤氯含量在移栽后60~80 d均较40~60 cm土层升高。随着生育期的推进,氯离子向土壤深层迁移更加明显,在较深土层中不断聚集,这同砂壤质地规律一致,但两种土质的氯含量存在差异。

图3 氯离子在黏土中的迁移

黏土质地施氯后不同土层氯离子的变化特征如图4所示。各处理在移栽后20 d时土壤氯离子主要累积在0~20 cm土层处,NT2和NT3处理0~40 cm土层中氯含量高于生产优质烤烟的最适宜范围;在移栽后80~100 d时,随土壤深度的增加,各处理土壤氯含量呈现出先减少后增加的趋势。受2020年降雨量较大的影响,各处理土壤中0~20 cm土层氯含量与移栽时均表现为不同程度的降低,但NT2处理下降速率较其他处理缓慢。

图4 黏土中各处理氯离子的迁移和分布

2.2 烤烟各部位氯含量

图5表明,随着烟株的生长发育,砂壤土不同处理烤烟各部位的氯含量均持续增加。移栽后40 d时,SCK底脚叶的氯含量显著低于ST3;移栽后60 d时,SCK和ST1的中部叶氯含量均显著低于ST3;移栽后80 d时,SCK处理上部叶和根的氯含量均显著低于ST3;至移栽后100 d时,叶片各部位氯含量均无显著差异,此时叶片氯含量整体表现为下部叶>中部叶>上部叶。在移栽后60~100 d时,茎皮、髓和根的氯含量均表现为髓>根>茎皮,除移栽后100 d时ST1髓和根的氯含量大于ST2外,均呈现ST3>ST2>ST1>SCK的规律。

如图6所示,随着烟株的生长发育,黏土不同处理烤烟各部位的氯含量持续增加,在整个生育期内,不同处理间髓和根的氯含量均无显著差异,且变化量较小。在移栽后40 d时,烤烟各部位氯含量均无显著差异;移栽后60 d时,NT3中部叶氯含量显著高于其他处理,其上部叶氯含量显著高于NT1处理;移栽后60~100 d,各部位氯含量均表现为NT3>NT2>NT1。移栽后80~100 d,烤烟主要器官氯含量表现为叶>茎>根,茎皮氯含量>茎髓氯含量,叶片氯含量表现为下部叶>中部叶>上部叶。

如表3所示,对土壤氯含量及移栽后100 d烤烟各部位氯含量进行回归分析,结果表明在砂壤土和黏土中,土壤氯含量与烤烟根中氯含量分别呈现显著和极显著的线性关系;茎中氯含量仅与黏土质地下土壤氯含量呈现显著线性关系;两种土质中土壤氯含量与上部叶、中部叶均呈现显著线性关系,拟合后2大小在砂壤质地中表现为中部叶>上部叶,在黏土质地中2表现为上部叶>中部叶。两种质地烤烟各部位对氯吸收的线性拟合程度存在较大差异。

2.3 氯在烤烟中的积累

如图7所示,在砂壤土中,烤烟全株氯积累量表现为持续增加的趋势,并且全株氯积累量随移栽天数的增加呈现明显的线性增加(2=0.9859)。在烟株不同部位中,增加土壤中氯含量对叶片氯积累量影响较大,各处理不同部位叶片氯积累量整体表现为ST3> ST2>SCK>ST1;施氯对茎皮氯积累量影响较小,茎皮在移栽前期较薄,紧贴茎髓,在移栽后期烤烟茎秆逐渐木质化,导致移栽后100 d时茎皮氯积累量较前期有所增加;不同处理根中氯积累量在移栽后60 d较前期明显增加,在移栽后100 d时各处理根氯积累量表现为ST3>ST2>SCK>ST1。在移栽后100 d时,ST3处理全株和各部位氯积累量与SCK、ST1、ST2处理相比,全株氯积累量分别增加44.69%、42.83%、25.89%,叶片氯积累量分别增加了48.57%、36.90%、21.42%;ST3处理根和髓的氯积累量较其他处理均有明显增加,而各处理间茎皮氯积累量无明显差异;此时各处理底脚叶、下部叶、中部叶、上部叶氯积累量平均比例为1:1.82:1.34:1.16。

表3 土壤氯含量与烤烟各部位氯含量的线性关系

Tab. 3 The linear relationship between soil chlorine content and chlorine content in different parts of flue-cured tobacco

土壤质地部位线性回归(Linear regression)(y=ax+b) abR2 砂壤根0.0020.4130.321* 茎0.0020.5310.081 上部叶0.0090.5240.482* 中部叶0.0140.3620.694* 下部叶0.0100.3600.339 黏土根0.0080.2010.854** 茎0.0040.5800.662* 上部叶0.0220.2590.740* 中部叶0.0160.1100.260* 下部叶0.0050.6690.055

注:茎中氯含量=(髓干物质量×髓中氯含量+茎皮干物质量×茎皮中氯含量)/(髓干物质量+茎皮干物质量)。*和**分别表示相关系数分别达到0.05和0.01的显著水平。

Note: Stem chlorine content = (pulp dry matter × pulp chlorine content + stem dry matter × stem chlorine content)/(pulp dry matter + stem dry matter). * and ** indicate that the correlation coefficient reaches the significant level of 0.05 and 0.01, respectively.

图7 砂壤土中氯在烟株体内的积累

如图8所示,黏土质地烤烟全株氯积累量变化规律同砂壤质地一致,且全株氯积累量与移栽后天数呈明显线性关系(2=0.9341)。随着生育期的推进,上部叶、中部叶、下部叶氯积累量在移栽后60~100 d呈现NT3>NT2>NT1的趋势。在移栽后100 d时,NT3处理全株和各部位氯积累量与NT1、NT2比较,全株氯积累量分别增加27.77%、7.81%,其中叶片氯积累量分别增加了39.05%、12.90%;NT3处理髓的氯积累量较其他处理明显增加,而根和茎皮中的氯积累量无明显差异;此时各处理底脚叶、下部叶、中部叶、上部叶氯积累量平均比例1:2.14:2.14:1.86。

2.4 氯在烤烟中的分布

如图9所示,在移栽后40~80 d内,两种土壤质地中均表现为叶片氯积累量在全株中的分布占比逐渐减少,根中占比逐渐增加,茎中氯积累量分布占比在移栽后40~60 d变化最大,至移栽后80 d时,叶片中氯积累量占比下降至60%左右,而根中增加至20%左右。在移栽后100 d时,两种土壤质地中烟株各器官的氯积累量分布占比均表现为叶>茎>根,此时叶片中氯积累量分布占比较前期升高,根中氯积累量分布占比较前期降低。ST3和NT3中根、茎、叶氯积累量在移栽后100 d时的分布分别为11.82%、26.79%、61.39%和12.30%、17.32%、70.38%,同等耕层土壤氯含量条件下,黏土的叶片氯积累量分布占比均高于砂壤土。

图8 黏土质地中氯在烟株体内的积累

图9 两种土壤质地烤烟烟株根、茎、叶氯的分布

3 讨论

土壤质地是指土壤中不同大小直径矿物颗粒的组合状况,决定了土壤的孔隙状况以及颗粒表面吸附能力,从而影响着土壤中的水盐运动,质地越黏重的土质,对养分的吸附能力和固定力越强[21]。本试验表明,氯离子的迁移速率随土壤深度的加深而减慢,耕作层土质疏松,氯离子在土壤中迁移较快,在土壤深度20~40 cm处,氯离子在两种质地土壤中的迁移速率变化较为明显,氯离子迁移速率均加快,可能是由于氯离子在此处已渗透过坚实、粘重、不漏水的犁底 层[22],进入深层土壤后,氯离子在砂壤土中迁移速率较黏土快。在移栽后期,两种质地各处理氯离子含量均存在60~80 cm土层较40~60cm土层有所升高的现象,砂壤土中,60~80 cm土层各处理的土壤氯含量差异较小,而黏土中则较为分散,处理间差异仍较大,这可能与砂壤颗粒较黏土粗、粒间孔隙大、毛管作用弱、吸水能力弱有关[23-24]。在移栽后100 d时,砂壤土ST1—ST3处理0~20 cm土层氯含量分别为各处理起始含量的89.93%、61.69%、57.98%,黏土NT1—NT3处理0~20 cm土层氯含量分别为各处理起始含量的80.47%、77.31%、65.08%,由此可见,土壤中氯离子具有较强的流动性和淋失性,且向深层土层迁移的能力随土壤氯含量的增加而变强[20, 25]。

本试验表明,随着移栽天数的增加,烤烟各部位氯的积累量也逐渐增加,同时随着土壤氯含量的增加,各处理烟株氯含量与氯积累量均呈阶梯状递增,烤烟根、上部叶、中部叶的氯含量均与土壤氯含量呈显著或极显著线性关系,这与许自成等[9]、石孝均等[23]的研究结论一致。研究发现,同等耕层土壤氯含量条件下,黏土质地中烤烟全株氯积累量在不同时期均高于砂壤土,砂壤土和黏土质地的根、茎、叶氯积累量比例分别为1:1.80:6.62和1:1.90:7.10,总体分布与前人研究结果相近[26-27],这也表明,在黏土质地中烤烟叶片氯积累量在三个部位的分配比例高于砂壤土。在移栽后80~100 d,不同部位叶片氯含量表现为下部叶>中部叶>上部叶,但该时期内氯积累增量表现为上部叶>中部叶>下部叶,两者呈相反趋势,且在相同起始氯含量处理下,黏土质地氯离子在上部叶的积累量大于砂壤土质地,这与氯易从成熟叶片向烟株顶端聚积的养分转移特性有关[28-29],同时上部叶片干物质积累量远大于下部叶干物质积累量,这也是成熟期上部烟叶氯积累量较高的主要原因。因此,黏土较砂壤土更能促进烟株对氯的吸收积累,在对烟田规划和基本烟田建设中,应优先选择砂壤土。在此研究基础上,结合氯离子在土壤中的迁移规律和在烟叶中的积累特性,可以采用深耕深翻、增加灌排、冬灌等方式进行降氯措施的探索[30-31]。

4 结论

①耕层土壤氯离子向深层土壤的迁移能力随土壤氯含量的增加而增强,氯离子在砂壤质地中迁移速率较黏土质地快,随移栽时间的增加,氯离子在土壤深度60~80 cm处聚积较多,并不断向更深层土壤迁移。②烤烟全株氯积累量与移栽后天数呈现线性相关,并且在两种土质中烤烟各部位氯含量和氯积累量均随耕层土壤氯含量的增加呈现阶梯式递增的趋势。③两种土质下,烤烟氯积累量在主要器官中表现为叶>茎>根,其中叶片各部位氯积累量表现为下部叶>中部叶>上部叶>底脚叶,上部叶氯积累速率在移栽后期逐渐增大,黏土质地更能促使氯向烟株顶端聚积。并且黏土中烤烟全株氯积累量及叶片氯积累量均高于砂壤土,叶片中氯分布比例表现为黏土大于砂壤土。优化河南高氯烟区布局时,选择砂壤土有利于降低烟叶氯含量。

[1] 付小红,屠乃美,侯方舟,等. 烤烟对氯的吸收动力学分析[J]. 中国农学通报, 2016, 32(28): 52-56.

FU Xiaohong, TU Naimei, HOU Fangzhou, et al. Kinetic analysis of chlorine absorption in flue-cured tobacco [J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2016, 32(28): 52-56.

[2] 刘鹏,朱金峰,郭利,等. 烤烟氯离子来源及控制措施研究进展[J]. 江西农业学报, 2013, 25(03): 74-77+82.

LIU Peng, ZHU Jinfeng, GUO Li, et al. Research progress on sources and control measures of chloride ions in flue-cured tobacco [J]. Acta Agriculturae Jiangxi, 2013, 25(03): 74-77+82.

[3] 付小红,屠乃美,张清壮,等. 烤烟氯素营养研究[J]. 安徽农业科学, 2016, 44(04): 120-122+125.

FU Xiaohong, TU Naimei, ZHANG Qingzhuang, et al. Study on chlorine nutrition of flue-cured tobacco[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2016, 44(04): 120-122+125.

[4] 冉法芬,许自成,李东亮,等. 我国主产烟区烤烟钾、氯、钾氯比与评吸质量的关系分析[J]. 西南农业学报, 2010, 23(04): 1147-1150.

RAN Fafen, XU Zicheng, LI Dongliang, et al. Analysis on the relationship between the ratio of potassium, chlorine, potassium to chlorine and smoking quality of flue-cured tobacco in China[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 2010, 23(04): 1147-1150.

[5] 卢晓华,熊德忠,杨美丽. 氯素营养水平对烤烟生长发育及产质量的影响[J]. 中国烟草科学,2012, 33(1): 52-55.

LU Xiaohua, XIONG Dezhong, YNAG Meili. Effect of chlorine nutrient levels on growth, yield and quality of flue-cured tobacco[J]. Chinese Tobacco Science, 2012, 33(1): 52-55.

[6] 孟黎明,王维超,姚云鹏,等. 烟草燃烧性研究综述[J]. 安徽农业科学,2019, 47(11): 18-21.

MENG Liming, WANG Weichao, Yao Yunpeng, et al. A review of studies on the combustibility of tobacco[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2019, 47(11): 18- 21.

[7] 王亚宁,张翔,范艺宽,等. 烟草氯素营养研究进展与展望[J]. 中国农学通报, 2017, 33(27): 66-70.

WANG Yaning, ZHANG Xiang, FAN Yikuan, et al. Research progress and prospects of chlorophyll nutrition in tobacco[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2017, 33(27): 66-70.

[8] 张翔,范艺宽,黄元炯,等. 烤烟吸收氯的主要来源及其在体内分布的研究[J]. 土壤肥料, 2006(02): 62-64.

ZHANG Xiang, FAN Yikuan, HUANG Yuanjiong, et al. Study on the main sources of chlorine absorbed by flue-cured tobacco and its distribution in the body [J]. Soil and Fertilizer, 2006(02): 62-64.

[9] 许自成,郭燕,肖汉乾. 湖南烟区土壤水溶性氯的地区分布特点及其与烤烟氯含量的关系[J]. 生态学杂志,2008, 27(12): 2190-2194.

XU Zicheng, GUO Yan, XIAO Hanqian. Study on the distribution characteristics of water-soluble chlorine in soil of flue-cured tobacco in Hunan [J]. Chinese Journal of Ecology, 2008, 27(12): 2190-2194.

[10] 任汝周,李佛琳,徐照丽,等. 植烟土壤中氯元素的来源·动态及其影响因素与消减策略的研究进展[J]. 安徽农业科学,2018, 46(4): 12-14, 18.

REN Ruzhou, LI Fulin, XU Zhaoli, et al. Research progress of the source, dynamic and influence factors and reduction strategies of chlorine in tobacco soil[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2018, 46(4): 12-14, 18.

[11] 叶协锋. 河南省烟草种植生态适宜性区划研究[D]. 西北农林科技大学,2011.

YE Xiefeng. Study on zoning of ecological suitability for tobacco cultivation in Henan Province [D]. Northwest A & F University, 2011.

[12] 王彦亭,谢剑平,李志宏. 中国烟草种植区划[M]. 科学出版社,2010.

WANG Yanting, XIE Jianping, LI Zhihong. Tobacco planting regionalization in china [M]. Science Press, 2010.

[13] 王鹏,孙兰茜,彭忠,等. 国内主要烟区烟叶常规化学成分含量的差异[J]. 贵州农业科学,2020, 48(5):50-53.

WANG Peng, SUN Lanqian, PENG Zhong, et al.Differences inconventional chemical composition of tobacco in major tobacco-growing areas in china[J]. Guizhou Agricultural Sciences, 2020, 48(5):50-53.

[14] 汪耀富,宋世旭,杨亿军. 成熟期灌水对烤烟化学成分和致香物质含量的影响[J]. 灌溉排水学报,2007, 26(3): 101-104.

WANG Yaofu, SONG Shixu, YANG Yijun. Effects of irrigation at maturing stage on chemical components and contents of flavor matter in flue-cured tobacco leaves[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2007, 26(3): 101-104.

[15] 聂铭. 陆良召夸烤烟和土壤状况分析及关键品质障碍离子的控制技术研究[D]. 湖南农业大学,2014.

NIE Ming. The status of the flue-cured tobacco and soil of Zhaokua town of Luliang county and the research of control technology of ion damage key quality of flue-cured tobacco[D]. Hunan Agricultural University, 2014.

[16] 孙慧敏. 农田土壤氯离子累积与迁移机理[D]. 西北农林科技大学,2004.

SUN Huimin. Mechanism of accumulation and migration of chloride ions in farmland soil[D]. Northwest A & F University, 2004.

[17] 吴克宁,赵瑞. 土壤质地分类及其在我国应用探讨[J]. 土壤学报, 2019, 56(01): 227-241.

WU Kening, ZHAO Rui. Classification of soil texture and its application in China [J]. Acta pedologica sinica, 2019, 56(01): 227-241.

[18] 任青. 离子色谱法和硝酸银滴定法测定土壤中可溶性氯离子的对比研究[J]. 世界有色金属,2019(10): 180-181.

REN Qing. Comparative study on the determination of soluble chloride ions in soil by ion chromatography and silver nitrate titration[J]. World Nonferrous Metals, 2019(10): 180-181.

[19] YC/T 162—2011, 烟草及烟草制品氯的测定连续流动法[S].

YC/T 162-2011, Determination of chlorine in tobacco and tobacco products by continuous flow method[S].

[20] 尤晓莹,周方,邢雪霞,等. 水肥一体化对烤烟叶片氯含量及烟田土壤氯离子迁移的影响[J]. 扬州大学学报(农业与生命科学版),2019, 40(04): 38-43.

YOU Xiaoying, ZHOU Fang, XING Xuexia, et al. Effects of water and fertilizer integration on chlorine content in flue-cured tobacco leaves and chloride ion migration in soil[J]. Journal of Yangzhou University (Agriculture & Life Sciences Edition), 2019, 40(04): 38-43.

[21] 李文昊. 新疆长期膜下滴灌棉田土壤盐分离子分布特征与时空迁移规律研究[D]. 石河子大学,2015.

LI Wenhao. Study on the distribution characteristics and temporal and spatial migration of soil salt ions in long-term mulch drip irrigation cotton field in Xinjiang [D]. Shihezi University, 2015.

[22] 刘青丽,陈阜,张云贵,等. 我国西南烟区典型植烟土壤烤烟氮素的吸收规律[J]. 作物学报,2013, 39(03): 486- 493.

LIU Qingli, CHEN Fu, ZHANG Yungui, et al. Nitrogen uptake of flue-cured tobacco in typical tobacco-growing soils in southwest Chin a [J]. Acta agron sin, 2013, 39(03): 486-493.

[23] 石孝均,霍沁建,关博谦,等. 重庆市烤烟氯素营养研究[J]. 西南大学学报(自然科学版),2007(03): 74-80.

SHI Xiaojun, HUO Qinjian, GUAN Boqian, et al. Study on chlorin nutrition of flue-cured tobacco in Chongqing [J]. Journal of Southwest University (Natural Science Edition), 2007(03): 74-80.

[24] 唐年鑫,沈金雄,陈少三. 作物对氯素吸收利用与分布特点的研究[J]. 核农学通报,1996(06): 273-277.

TANG Nianxin, SHEN Jinxiong, CHEN Shaosan. Studies on the absorption, utilization and distribution of chlorine in crops[J]. Bulletin of Nuclear Agricultural Science, 1996(06): 273-277.

[25] 温以华. 不同质地和容重对Cl在土壤中运移规律的影响[J]. 水土保持研究, 2002(01): 73-75.

WEN Yihua. Effect of different texture and bulk density on the transport of Cl-in soil [J]. Research of Soil and Water Conservation, 2002(01): 73-75.

[26] 张阳,屠乃美,康健,等. 烤烟氯营养研究进展[J]. 湖南农业科学,2015(03): 139-143.

ZHANG Yang, TU Naimei, KANG Jian, et al. Research progress of chlorine nutrition in flue-cured tobacco[J]. Hunan Agricultural Sciences, 2015(03): 139-143.

[27] 李亮,张佩佳,张翔,等. 三种基因型烤烟氯吸收、积累与分配规律研究[J]. 中国土壤与肥料,2017(03): 93-98.

LI Liang, ZHANG Peijia, ZHANG Xiang, et al. Study on absorption, accumulation and distribution of chlorine in three genotypes of flue-cured tobacco[J]. Soil and Fertilizer Science in China, 2017(03): 93-98.

[28] 张晓海,殷端,喻尚其,等. 氯在烤烟中的分布研究[J]. 西南农业大学学报,1999(04): 28-32.

ZHANG Xiaohai, YIN Duan, YU Shangqi, et al. Study on the distribution of chlorine in flue-cured tobacco[J]. Journal of Southwest Agricultural University, 1999(04): 28-32.

[29] 张阳. 氯对茶陵烟稻复种区烤烟质量的影响及氯肥安全施用技术研究[D]. 湖南农业大学,2018.

ZHANG Yang. Effect of chlorine on flue-cured tobacco quality and safe application of chlorine fertilizer in Chaling tobacco rice multiple cropping area[D]. Hunan Agricultural University, 2018.

[30] 朱换换,符雷,曾代龙,等. 我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[J]. 作物研究,2014, 28(3): 328-331.

ZHU Huanhuan, FU Lei, ZENG Dailong, et al. Research progress on the effects of the chlorine content of tobacco- growing soil and other soil properties on the chlorine nutrition of tobacco plants[J]. Crop Research, 2014, 28(3): 328-331.

[31] 王欣,赵云飞,闫铁军. 生态因素和栽培农艺措施对烟草钾和氯含量影响研究进展[J]. 安徽农业科学,2014, 42(17): 5390-5392.

WANG Xin, ZHAO Yunfei, YAN Tiejun. Research advance in effects of ecological factors and cultivated agronomic measures on potassium and chlorine of tobacco[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2014, 42(17): 5390-5392.

Migration of chloride ion in tobacco-planting soil with different textures its accumulation in tobacco plants

WANG Dongxu1, JIA Zhihong2, ZHOU Wenhui2, XUE Zizhong3, LIU Hao4, ZENG Chao3, ZHANG Bo1, YE Xiefeng1, WU Yunjie1*

1 Key Laboratory for Tobacco Cultivation of Tobacco Industry, National Tobacco Cultivation & Physiology & Biochemistry Research Center, College of Tobacco, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China;2China Tobacco Hunan Industry Company, Hunan410007, China; 3Nanyang City Tobacco Company Dengzhou Branch, Nanyang474100, China;4Hongyun Honghe Tobacco (Group) Co. LTD, Yunnan 650032, China

[Background] In view of the high content of chloride ion in tobacco leaves planted in Henan, the migration of chloride ions in tobacco-planting soil with different textures and itsaccumulation in tobacco plants were studied. [Methods] By selecting the tobacco-planting soils with two different textures, sandy soil and clay, and supplementing different amounts of chlorine in the plough layer, the chlorine content and chlorine accumulation of tobacco plants in different soil layers at different stages were studied.[Results] 1) The migration rate of chloride ion was the fastest in the 0~40 cm soil layer, but slowed down in the deep soil, and the migration ability of chloride ion to the deep soil in sandy soil was higher than that in clay soil. 2) With the increase of transplanting days, the total plant chlorine accumulation increased linearly, and the distribution of chlorine accumulation in the root increased at first and then decreased with the transplanting time. The distribution law of chlorine accumulation in leaves was opposite to that in roots. 3) At 100 days after transplanting, for sandy soil and clay soil , the chlorine accumulation of tobacco plant was ranked as leaf > stem > root, the ratio of total chlorine accumulate in root, stem and leaf was 1:1.80:6.62 and 1:1.90:7.10, respectively. The ratio of chlorine accumulation in foot leaf, lower leaf, middle leaf and upper leaf was about 1.93:2.13:1.19:1 and 1:2.14:2.14:1.86, respectively. The proportion of chlorine accumulation in stem bark and stem pulp was about 1:6.19 and 1:5.78, respectively. [Conclusion] The clay soil had a higher adsorption capacity of chlorine ions than sand soil. The accumulation of chlorine in leaves was much higher than that in roots and stems, and the accumulation capacity of chlorine in leaves increased linearly with the increase of soil chlorine content. Clay soil could promote the accumulation of chlorine to the top of tobacco plant. Sand soil was more preferred for reducing chlorine content in tobacco leaves.

flue-cured tobacco; chloride ion; soiltexture; migration; accumulation

Corresponding author. Email:wuyunjie6@163.com

湖南中烟工业有限责任公司烟草农业示范与推广科技项目(No. 202043000934096);红云红河烟草(集团)有限责任公司科技项目(No.HYHH2019YL04)

王东旭(1997—),硕士研究生,烟草栽培生理,Tel:0371-63555713,Email:625351344@qq.com

武云杰(1987—),博士,烟草栽培生理与烟叶质量评价,Tel:0371-63555713,Email:wuyunjie6@163.com

2021-05-26;

2021-12-16

王东旭,贾志红,周文辉,等. 氯离子在不同质地植烟土壤中的迁移及烟株中的积累[J]. 中国烟草学报,2022,28(1).WANG Dongxu, JIA Zhihong, ZHOU Wenhui, et al. Migration of chloride ion in tobacco-planting soil with different textures its accumulation in tobacco plants[J]. Acta Tabacaria Sinica, 2022, 28(1). doi: 10.16472/j.chinatobacco. 2021.T0091

猜你喜欢

壤土烟株氯离子
氯离子侵蚀程度与再生细骨料取代率对混凝土碳化的影响探讨
主拉应力与干湿交替耦合作用下混凝土中氯离子传输分析
施肥方式对烤烟根系生长发育及原烟产质量的影响
有机态氮与无机态氮配施对烟叶产质量的影响研究
土壤质地及砧木影响苹果根际微生物功能多样性及其碳源利用
化学需氧量测定中去除氯离子干扰的应用研究
移栽期和施氮量对烟株个体发育的影响
CONTENTS
红花尔基水利枢纽工程壤土心墙坝碾压试验分析
Improving Transportation and Transplanting Efficiency of Flue-cured Tobacco by Transportation of Naked Seedlings