張清壯，屠乃美，付小紅，王靖淵，何 康，鄒湘香，傅 淋，易鎮(zhèn)邪

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128)

氯對(duì)烤煙的影響及植煙土壤氯現(xiàn)狀

張清壯，屠乃美*，付小紅，王靖淵，何 康，鄒湘香，傅 淋，易鎮(zhèn)邪

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128)

氯是烤煙生長(zhǎng)必需但又限量使用的元素，煙葉中氯含量過高、過低都會(huì)對(duì)煙草產(chǎn)生不良影響。結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展，主要是氯元素對(duì)烤煙生理及煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響、植煙土壤的含氯現(xiàn)狀及施氯的影響進(jìn)行綜述，并對(duì)今后的研究方向進(jìn)行展望。

烤煙；氯；植煙土壤

氯是烤煙生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一，在煙草體內(nèi)擔(dān)負(fù)著一定的生理功能，對(duì)煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)也有一定的積極作用。長(zhǎng)期以來，煙草都被認(rèn)為是“忌氯作物”，因此在烤煙栽培上相對(duì)注重N、P、K等大量元素的施用，不主張施用含氯肥料；另外，煙草不但很容易吸收土壤中的氯，而且易在煙葉中過量積累，即表現(xiàn)出對(duì)氯“奢侈吸收”的特性，加上煙葉大田生產(chǎn)中較少出現(xiàn)缺氯的明顯癥狀，而氯對(duì)煙葉燃燒性又有不利作用，導(dǎo)致忽視煙草氯的重要性。

近些年來，烤煙低氯含量已成為我國(guó)烤煙品質(zhì)進(jìn)一步提高的瓶頸。韓忠明等[1]認(rèn)為，我國(guó)烤煙氯含量偏低，各煙區(qū)烤煙氯含量均低于國(guó)外優(yōu)質(zhì)烤煙氯含量。一般研究認(rèn)為，優(yōu)質(zhì)煙葉中氯含量以0.3%～0.8%為宜，但我國(guó)大部分煙區(qū)煙葉氯含量都低于0.3%，在一定程度上影響了煙葉的質(zhì)量。為此，國(guó)內(nèi)外煙草工作者對(duì)烤煙氯素營(yíng)養(yǎng)的關(guān)注越來越多，并取得了一定的成果，現(xiàn)就近年來的研究作一綜述，以為提高煙草及其制品的產(chǎn)質(zhì)量提供參考。

1 氯對(duì)烤煙生理的影響

1.1 氯在烤煙體內(nèi)的含量及分布

由于煙草對(duì)氯離子的需要濃度為100 mg/kg左右，因而將氯納入了微量元素的范疇。一般煙葉中正常含氯范圍為0.3%～0.8%，過高過低對(duì)煙葉產(chǎn)質(zhì)量均有不良影響。李強(qiáng)等[2]對(duì)我國(guó)主要煙區(qū)烤煙氯含量的區(qū)域特征、分布狀況分析表明，我國(guó)烤煙氯含量普遍偏低，其中，高氯烤煙主要分布在北方(77.32%)，低氯烤煙主要分布在南方(78.23%)，在調(diào)查的2 712份烤煙樣品中，53.32%的樣品氯含量低于0.30%，43.10%的樣品氯含量在0.30%～0.80%，3.43%的樣品氯含量大于0.80%。何景福等[3]研究表明，河南煙葉中有39.9%氯含量在0.3%～0.8%范圍內(nèi)，有55.0%的煙葉氯含量小于0.3%，約5.1%的煙葉氯含量高于0.8%。

氯在煙株體內(nèi)一般以離子的形態(tài)存在。在煙株各器官中以葉的氯含量最高，其次是莖，再次是根；葉片中又以葉梗氯含量最高，36Cl示蹤研究表明，葉片的葉脈中氯含量高于葉肉組織。張翔等[4]研究表明，煙葉吸氯量占總吸氯量的55.1%～67.6%、莖占19.8%～26.5%、根占12.6%～18.4%。氯在煙草各部位葉片中的含量分布規(guī)律，一般是下部葉高于中部葉，中部葉高于上部葉，但也有上部煙葉含氯量>下部煙葉>中部煙葉的報(bào)道[5]，可能是因?yàn)椴煌课粺熑~發(fā)育時(shí)水分供應(yīng)有差異的結(jié)果。氯離子在煙草植株中的再利用能力差，故先于老葉中積累[6]，因此，煙葉各部位中氯積累量與氯含量正好相反。不同葉位及煙株不同部位氯的積累量表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，與施氯量之間表現(xiàn)出二次拋物線關(guān)系，氯的積累高峰出現(xiàn)在旺長(zhǎng)期[7]；當(dāng)煙葉缺氯時(shí)，在生長(zhǎng)點(diǎn)附近氯的含量較高[8]。

1.2 氯素對(duì)煙株光合作用的影響

氯在光合作用中是光系統(tǒng)II的氧化劑，同時(shí)氯在葉綠體中優(yōu)先積累，對(duì)葉綠素的穩(wěn)定起保護(hù)作用。大量研究表明，氯可促進(jìn)光合磷酸化作用和ATP的合成，是光合放氧所必需的；氯在葉綠體中含量較高，在光合電子傳遞過程中，氯離子具有平衡電荷的作用。同時(shí)，氯離子迅速進(jìn)入煙株細(xì)胞內(nèi)部提高了細(xì)胞內(nèi)的滲透勢(shì)和水勢(shì)，從而增強(qiáng)了煙株從土壤中吸收水分的能力和使葉片飽滿充實(shí)，延長(zhǎng)或增強(qiáng)了光合作用[9，10]。王少先等[11]研究表明，隨施氯量增加，光合作用增強(qiáng)，當(dāng)NH4Cl施用量達(dá)到45 kg/hm2時(shí)效果最好，再增加施用量其效果會(huì)下降。劉國(guó)順等[12]研究表明，施氯不僅影響葉綠素的合成，而且影響不同生育階段煙葉葉綠素含量變化；Cl-濃度在0.5～4. 0 mmol/L時(shí)，有利于煙草葉片營(yíng)養(yǎng)階段葉綠素的合成，60 d 及60 d 以后，葉片葉綠素開始降解，其含量逐漸處于較低水平，有利于后期葉片的正常落黃成熟。在細(xì)胞遭破壞、正常的葉綠體光合作用受到影響時(shí)，氯能使葉綠體的光合反應(yīng)活化。缺氯時(shí)，煙株光合作用將受到抑制，葉片失綠壞死。

1.3 氯素對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響

氯是一種烤煙生長(zhǎng)必需但限量使用的元素，在植物體內(nèi)擔(dān)負(fù)著重要的生理功能。氯離子可促進(jìn)細(xì)胞分裂，在煙株缺氯時(shí)，煙葉的細(xì)胞增值率降低，葉片生長(zhǎng)明顯減緩，葉面積大量減少。舒小兵等[13]研究表明，隨施氯量的增加，煙株的團(tuán)棵期和現(xiàn)蕾期均有所提前，分別為2～3 d、3～5 d，同時(shí)延長(zhǎng)了終采期及大田期1～7 d，煙株株高增加了3.55～7.78 cm。而封衛(wèi)平等[14]研究表明，不同施氯量處理下，各生育階段持續(xù)時(shí)間一致，但不會(huì)縮短或延長(zhǎng)烤煙田間生長(zhǎng)時(shí)間。研究結(jié)果不一致的原因可能是兩煙區(qū)土壤氯含量及生態(tài)環(huán)境不同而引起的。高華軍等[15]研究表明，煙田施用氯化鉀能在一定程度上改善煙葉的農(nóng)藝性狀。趙光偉等[16]研究表明，在烤煙田間葉片生長(zhǎng)發(fā)育過程中，隨著煙葉部位的上升，葉片氯含量表現(xiàn)為“V”型的變化，隨著葉齡的增長(zhǎng)，新鮮煙葉中各部位葉片氯含量總的變化趨勢(shì)是逐漸下降并趨于穩(wěn)定。郝春玲等[17]根據(jù)烤煙品種紅花大金元上、中、下部煙葉進(jìn)入成熟期后的外觀特征，分別設(shè)置了4個(gè)采收成熟度(M1、M2、M3、M4)，試驗(yàn)結(jié)果表明，上、中、下部煙葉的氯含量均隨成熟度的變化而呈現(xiàn)先降后升的趨勢(shì)，且各成熟度煙葉的氯含量偏低。氯還可以鈍化煙草花葉病毒的核酸，對(duì)煙草莖腐病、黑脛病及根腐病等真菌性病害有一定的防治作用。

1.4 氯素與N、S等營(yíng)養(yǎng)元素的交互作用

氯、磷和硫等被植物吸收的形態(tài)均為陰離子，因而各元素之間可能有拮抗作用。植煙土壤低磷條件下，氯顯著抑制煙株對(duì)磷的吸收；土壤磷豐富的條件下，氯對(duì)煙株磷的吸收則沒有明顯影響。一般認(rèn)為，硫?qū)熤甑穆任掌鹨种谱饔肹20]，硫素含量過高也是煙區(qū)土壤氯缺乏的重要影響因素之一。

1.5 烤煙氯素缺乏癥狀及氯過多的危害

煙葉氯含量以0.3%～0.8%較適宜，當(dāng)氯含量<0.3%時(shí)，煙株生長(zhǎng)不良，下部葉片尖端出現(xiàn)凋萎或失綠，新葉卷曲，葉緣皺縮，嚴(yán)重時(shí)組織壞死，由局部遍及全葉；根系細(xì)長(zhǎng)，根量少；烘烤后煙葉顏色淡，身份薄，彈性差，易破碎，切絲率低。然而，烤煙屬于耐氯性極弱的植物，超過一定的含量即可能出現(xiàn)中毒癥狀，表現(xiàn)為煙株葉色濃綠，葉片肥厚，生長(zhǎng)點(diǎn)壞死，葉畸形；干煙葉易碎且容易發(fā)霉，卷煙香味和燃燒性差，易熄火[21]。

2 植煙土壤的含氯現(xiàn)狀及施氯的影響

2.1 植煙土壤含氯現(xiàn)狀

氯是植物必需養(yǎng)分中唯一的鹵族元素和唯一的氣體非金屬微量元素。大多數(shù)情況下，氯是伴隨其它養(yǎng)分元素進(jìn)入土壤的，包括氯化銨、氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣等。傳統(tǒng)的施肥方法，片面強(qiáng)調(diào)氮、磷、鉀等大量營(yíng)養(yǎng)元素的施用，而對(duì)中微量營(yíng)養(yǎng)元素很少或根本不施用，長(zhǎng)此以往，不但造成煙田土壤板結(jié)，也使病蟲害逐年加劇，致使煙葉的產(chǎn)量下降，品質(zhì)降低。土壤中氯素的含量是煙株氯素營(yíng)養(yǎng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，直接影響到土壤的供氯能力。土壤中的氯一般以離子的形態(tài)存在，在大多數(shù)土壤中移動(dòng)性很大，其在土壤中遷移和積累的數(shù)量和規(guī)模受水循環(huán)的影響很大。我國(guó)植煙土壤氯含量的分布總趨勢(shì)為北方高于南方、沿海高于內(nèi)地、鹽漬化土壤高于非鹽漬化土壤。我國(guó)煙草種植的最適宜區(qū)域土壤氯離子含量不超過30 mg/kg[22]。不同煙區(qū)土壤氯素含量差異較大。湖南省進(jìn)行的煙區(qū)土壤養(yǎng)分普查和煙葉品質(zhì)分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，植煙土壤水溶性氯含量平均為16.6 mg/kg，其中35%的土壤水溶性氯含量低于10 mg/kg[23，24]。福建省植煙土壤平均氯含量為23.75 mg/kg，77%南平煙區(qū)植煙土壤水溶性氯含量低于20 mg/kg，90%煙葉氯含量以上低于0.3%，處于較低水平[25]。河南煙區(qū)土壤氯含量的平均值為30.13 mg/kg，與煙草生長(zhǎng)所需的土壤氯含量臨界值相近或略高，但不同地區(qū)間差異較大[26～28]。云南煙區(qū)土壤溶液含氯量為20 mg/kg左右；貴州主要植煙土壤水溶性氯含量平均4.51 mg/kg[29]，明顯低于優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的土壤氯含量；宜賓市植煙土壤含氯量平均為11.6 mg/kg[30]；重慶植煙土壤氯含量平均為13.4 mg/kg；廣西百色煙區(qū)土壤含氯量平均為19.8 mg/kg[15]。

優(yōu)質(zhì)煙生長(zhǎng)要求土壤含氯量為25～30 mg/kg，從以上可知，我國(guó)主要植煙土壤絕大多數(shù)氯含量偏低，尤其是西南煙區(qū)。造成各煙區(qū)土壤氯含量偏低的原因有多種。就湖南煙區(qū)來講，由于多年來種植烤煙未施含氯肥料，加上土壤中的氯以游離態(tài)的氯離子存在，易隨降水、灌溉、滲漏等流失，長(zhǎng)期使用含硫元素的肥料，導(dǎo)致氯的利用率低。在西南煙區(qū)的云南、貴州、四川以及皖南煙區(qū)和福建部分煙區(qū)因受降水量大、長(zhǎng)期未施用含氯肥料等因素的影響，土壤和煙葉含氯量普遍偏低。李強(qiáng)等[31]研究認(rèn)為，北方煙農(nóng)有施用糞肥的習(xí)慣，由此帶入的氯元素在土壤中不斷積累；加上北方降水量較少，土壤淋溶作用較小，每年施入的氯元素在土壤中難以被淋溶而逐年累積；這也是造成其烤煙氯含量高的重要原因之一。南方煙區(qū)，當(dāng)煙草與需氯量大的農(nóng)作物進(jìn)行輪作或水旱輪作，也會(huì)導(dǎo)致土壤氯元素被大量消耗。

2.2 施氯對(duì)植煙土壤氯含量的影響

施用含氯肥料使土壤氯含量增加。李明德等[24]通過不同時(shí)期取樣分析表明，施氯對(duì)土壤氯含量影響較大，土壤中的氯含量隨著氯化鉀施用量的增加而提高。在采烤后，取樣分析表明，15%氯化鉀處理和30%氯化鉀處理土壤中的氯含量與試驗(yàn)前土樣一致，沒有導(dǎo)致土壤中氯的積累，這主要是由于烤煙的生長(zhǎng)季節(jié)正值多雨季節(jié)，施入的氯離子易隨雨水流失，故施入少量的氯離子不會(huì)造成土壤氯的積累。陳朝陽(yáng)等[32]研究表明，土壤中施入不同量的氯，經(jīng)過種植一季烤煙，耕作層氯含量已降至基本一致的水平，說明施入土壤的氯在耕作層中很少殘留。關(guān)博謙等[33]研究表明，從煙草不同生育期土壤氯含量的動(dòng)態(tài)變化看，施用氯肥后，土壤含氯量急劇升高，以團(tuán)棵期土壤含氯量最高，隨著烤煙對(duì)氯的吸收以及氯隨水淋失，土壤含氯量又快速下降。

3 氯素對(duì)煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響

3.1 氯素對(duì)煙葉產(chǎn)量的影響

在正確的施用方法和合理的施肥前提下，施用氯肥對(duì)烤煙有增產(chǎn)效應(yīng)。施氯適量有利于提高煙葉產(chǎn)量，可能原因?yàn)槁仍貐⑴c植物的光合作用，煙株的光合作用增強(qiáng)，從而增加了煙葉中干物質(zhì)的積累。但施氯過量則易產(chǎn)生毒害作用，不利于提高產(chǎn)量。許永鋒等[34]發(fā)現(xiàn)，在施氯24 kg/hm2處理下，烤煙產(chǎn)量顯著高于不施氯處理。盧曉華等[35]的田間試驗(yàn)表明，氯肥用量為22.5和45.0 kg/hm2時(shí)，烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值較高，上、中、下部煙葉的鉀/氯為4.34～7.28，在適宜范圍內(nèi)。關(guān)博謙等[33]的地膜栽培試驗(yàn)結(jié)果顯示，施氯提高了上等煙比例，與對(duì)照相比施氯處理的上等煙葉比例提高了3%～7%，其中以施氯量為45 kg/hm2處理的上等煙比率最高。

3.2 氯素對(duì)煙葉品質(zhì)的影響

煙草是葉用經(jīng)濟(jì)作物，煙株吸收一定量的氯有利于改善煙葉品質(zhì)，如顏色、彈性、油份和煙葉的儲(chǔ)藏質(zhì)量等。田婕等[36]研究表明，貧氯土壤(水溶性氯含量17.5 mg/kg)上增施氯肥可促進(jìn)煙株早生快發(fā)，提高煙株高度，改善煙葉品質(zhì)與香氣，能促使生產(chǎn)出的煙葉達(dá)到優(yōu)質(zhì)煙葉的要求。施氯效應(yīng)在煙葉上一般表現(xiàn)為上部>中部>下部。煙葉的含氯量與肥料中提供的氯呈直線相關(guān)關(guān)系[37]。趙第錕等[38]對(duì)皖南紅壤區(qū)烤煙的施氯量試驗(yàn)表明：隨著施氯量的增加，煙葉中氯含量增大，兩者呈顯著的線性相關(guān)?；羟呓╗39]研究表明，在地膜覆蓋栽培條件下，施氯量在30.0～45.0 kg/km2范圍內(nèi)，各部位煙葉氯含量最佳為0.30%～0.44%；露地栽培則以施氯量45.0～60.0 kg/km2，煙葉氯含量比較適中(0.21%～0.50%)；當(dāng)施氯量小于30.0 kg/km2時(shí)，無(wú)論是地膜或露地栽培煙葉氯含量都低于0.30%。

不同施氯量對(duì)煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的影響不盡相同。林中麟等[40]研究表明，不同施氯量對(duì)煙葉化學(xué)成分產(chǎn)生一定的影響，并以總糖、還原糖、氯含量、雙糖差、鉀氯比受影響較大。施氯后煙葉的還原糖含量提高，煙堿和總氮含量降低，化學(xué)成分更趨協(xié)調(diào)，說明在貧氯地區(qū)施用氯肥可改善煙葉的內(nèi)在質(zhì)量。劉洪斌等[41]報(bào)道，施氯能提高煙葉煙堿含量，其可能是與施氯促進(jìn)煙葉對(duì)氮的吸收有關(guān)。周毓華等[42]報(bào)道，增施氯化鉀降低了還原糖的含量，但對(duì)煙葉中的蛋白質(zhì)和煙堿含量增加不明顯。許永鋒等[34]研究表明，隨施氯量的提高，相同部位烤后煙葉的總糖和還原糖含量表現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，B2F和X2F 兩個(gè)等級(jí)煙葉的總氮含量隨施氯量的增加表現(xiàn)為下降的趨勢(shì)。從以上可看出，施氯對(duì)煙葉的煙堿和還原糖含量影響結(jié)果并不統(tǒng)一。

4 研究展望

綜上可知，氯素對(duì)烤煙生長(zhǎng)及產(chǎn)質(zhì)量影響很大，進(jìn)一步加強(qiáng)烤煙氯元素的研究十分必要。近些年來，國(guó)內(nèi)在施肥和植煙土壤環(huán)境對(duì)煙葉氯含量的影響及如何控制氯素在煙葉中處于適宜的范圍等方面開展了較多的研究，并取得了一些成果，但相對(duì)于其它營(yíng)養(yǎng)元素而言，烤煙氯素營(yíng)養(yǎng)研究仍處于一個(gè)較低的水平。因此，采取適當(dāng)措施來改善我國(guó)烤煙氯含量應(yīng)該引起足夠的重視。

我國(guó)大多數(shù)煙區(qū)氯含量偏低，主要是長(zhǎng)期忽視土壤中氯的補(bǔ)充所致。因此，在氯含量較低的煙區(qū)合理施用一定量的氯是有必要的，但需防止對(duì)氯肥的濫用。在氯含量較低的煙區(qū)用部分氯化鉀代替硫酸鉀是可行的，不僅降低成本，更能提高煙葉的經(jīng)濟(jì)效益。一般認(rèn)為氯化鉀占加入總鉀量(K2O計(jì))的15%為適宜。封衛(wèi)平等[14]研究認(rèn)為，當(dāng)硫酸鉀和氯化鉀的比例為7∶3時(shí)，對(duì)煙葉產(chǎn)質(zhì)量最有利。說明在不同煙區(qū)，需對(duì)植煙土壤和煙葉氯含量進(jìn)行分析檢測(cè)，來確定配施比例，使煙葉中氯含量達(dá)到適宜水平。另外，一些研究認(rèn)為可將氯化鉀在冬翻時(shí)配合施入土壤來減少煙草的吸收；也有研究認(rèn)為宜在烤煙移栽后30 d追施氯化鉀?？傊瑢?duì)煙葉中氯元素補(bǔ)充的方法及時(shí)間還有待進(jìn)一步研究，應(yīng)結(jié)合氯殘留與流失等情況來確定合理的施氯原則與方法。

隨著分子生物技術(shù)的日益成熟，加上氯營(yíng)養(yǎng)分子生物學(xué)在其它作物，如水稻、黃瓜等方面的成果，在煙草上也可以嘗試從分子水平來研究氯在煙株體內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制，氯離子通道以及煙葉對(duì)氯吸收的有效性基因等。

在氯含量低的植煙土壤中應(yīng)盡量減少不利于氯素營(yíng)養(yǎng)吸收的成分，而增加能促進(jìn)烤煙吸收氯素營(yíng)養(yǎng)的成分；對(duì)于部分氯含量較高的煙區(qū)土壤可通過多施硝態(tài)氮肥來減少煙株對(duì)氯的吸收。其次，關(guān)于植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和土壤改良劑對(duì)煙葉和土壤中游離態(tài)氯含量的調(diào)節(jié)可進(jìn)行深入研究。另外，氯在土壤中的淋失規(guī)律，提高土壤氯素有效性和氯肥肥效都需進(jìn)行深入地研究探討。

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Effect of Chlorine on Flue-cured Tobacco and Current Situation of Chlorine in Tobacco-planting Soil

ZHANG Qing-zhuang，TU Nai-mei*，F(xiàn)U Xiao-hong，WANG Jing-yuan， HE Kang，ZOU Xiang-xiang，F(xiàn)U Lin，YI Zhen-xie

(College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China)

Chlorine is a necessary element but be limited application for flue-cured tobacco，and higher or lower chlorine content has bad effects on tobacco. In this paper，effects of chlorine on physiological traits of flue-cured tobacco，yield and quality of tobacco leaves，situation of chlorine content in tobacco planting soils and effects of chlorine application were summarized，and the research directions were put forward.

flue-cured tobacco；chlorine；tobacco planting soils

2014-11-25

張清壯(1990-)女，湖南婁底人，碩士研究生，Email：1187363224@ qq.com。

*通信作者：屠乃美，教授，Email：tnm505@163.com。

S572.06

A

1001-5280(2015)02-0215-06

10.3969/j.issn.1001-5280.2015.02.27