鎂硼配施對紅壤烤煙鎂、硼含量及經濟性狀的影響

孫興權，顧毓敏，夏賢仁，盧曉華，王瑞寶，王全貞*

(1.云南瑞升煙草技術(集團)有限公司，云南 昆明 650106；2.上海煙草集團有限責任公司，上海 200082；3.云南省煙草公司 曲靖市公司，云南 曲靖 655000)

鎂(Mg)和硼(B)是烤煙正常生長必需的營養元素[1]。烤煙屬于喜鎂、中等需硼的作物[2-3]，鎂、硼營養對煙株生理生化代謝和煙葉產質量的形成具有重要作用，其中鎂是植物結構組分元素，參與葉綠素分子的轉化與形成，是多種酶的輔助因子，激活碳水化合物代謝中幾乎每種磷酸化酶的活性[4-5]；硼參與細胞壁物質、蛋白質和核酸的合成，影響碳水化合物運輸與酚類物質等代謝，促進生殖器官的發育和葉綠素合成，提高光合強度和蒸騰速率[6-7]。烤煙所需鎂、硼元素主要從土壤中吸取，煙葉鎂、硼含量與土壤中交換性鎂和有效硼水平有顯著的正相關關系，在鎂、硼缺乏的植煙土壤增施鎂、硼肥料能提高煙葉鎂、硼營養水平，是烤煙增產增效的有效途徑之一[8-10]。但煙株對土壤鎂、硼營養的吸收利用受養分間的相互作用和管理水平等隨機因素的影響較大，造成了煙株吸收利用率低，限制了煙葉產、質量的提高[11-12]。據報道，南方煙區土壤中鎂和硼較為缺乏[13]，宣威市植煙土壤有效硼含量普遍極缺乏[14]，而紅壤在宣威煙區分布廣泛，是主要的植煙土壤類型[15]，其有效鎂含量處于較低水平，煙葉鎂含量大多為輕度缺乏和重度缺乏[16]。有關學者在不同類型植煙土壤上開展了鎂、硼適宜用量的研究[17-18]，認為鎂、硼配施對烤煙的生長發育、養分吸收和產、質量等有一定促進作用，適宜用量因植煙區的差異不盡相同，這些研究主要對鎂、硼單施和配施的效果進行比較，關于鎂、硼的獨立效應和交互作用的分析尚不多見。本研究通過小區試驗，探討了不同鎂、硼肥配施水平對煙葉鎂、硼含量和經濟效益的獨立效應和交互作用，以期為宣威紅壤煙區優質煙葉生產提供一定的參考和依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于云南省曲靖市宣威熱水鎮(海拔1987.0 m，地理位置：26°11′ N，103°76′ E)。土壤類型為當地典型、有代表性的旱地紅壤，前茬為紫花木苕，供試土壤基本肥力狀況：pH值6.32，有機質37.56 g/kg，全氮1.94 g/kg，全磷2.43 g/kg，全鉀16.68 g/kg，堿解氮167.72 mg/kg，速效磷5.41 mg/kg，速效鉀121.07 mg/kg，交換性鎂52.54 mg/kg，有效硼0.08 mg/kg。

1.2 試驗材料

供試烤煙品種為云煙105；供試肥料為烤煙專用復合肥(N∶P2O5∶K2O=14∶10∶24)、農用硝酸鉀(N:P2O5∶K2O=13.5∶0∶44.5)、普通過磷酸鈣(15.0% P2O5)、硫酸鎂(70% MgSO4·7H2O)和硼砂(95% Na2B4O7·10H2O)。

1.3 試驗設計

采用雙因素完全隨機試驗設計，設3個鎂肥水平分別為Mg1：施用90 kg/hm2硫酸鎂，Mg2：180 kg/hm2硫酸鎂，Mg3：270 kg/hm2硫酸鎂；配施硼水平分別為B1：15 kg/hm2硼砂，B2：30 kg/hm2硼砂，B3：45 kg/hm2硼砂。共9個處理，3次重復，每小區植煙150株，隨機區組排列。鎂肥50%作為基肥塘施，50%于移栽后30 d兌水澆施，硼肥100%基施。試驗于2016 年4月25日以常規方式統一移栽，種植株行距0.6 m×1.2 m，基肥按純氮用量75 kg/hm2塘施烤煙專用復合肥，普通過磷酸鈣300 kg/hm2塘施，移栽后35 d按純氮用量15 kg/hm2兌水追施農用硝酸鉀，總氮∶磷∶鉀約為1∶1∶2。其余大田栽培管理措施按當地優質煙葉生產技術規范進行。

1.4 測定項目及方法

各小區初烤煙葉回潮后按照GB 2635─1992進行分級、測產，并計算煙葉產量、產值、中上等煙比例和均價。選取C3F(中橘三)煙葉樣品1.5 kg，采用干灰化法測定煙葉鎂、硼含量[19]。

1.5 數據分析

采用Excel 2010進行數據整理，以SPSS 18.0進行方差分析和多重比較(Duncan’s新復極差法)，顯著性水平P取值0.05，極顯著水平取值0.01。當方差分析檢定為顯著性差異時，同時引入偏(Eta)2比較鎂、硼主效應和鎂、硼交互作用(Mg×B)對各指標變異的貢獻率，0.01<偏(Eta)2<0.06，表示低度影響效應；0.06<偏(Eta)2<0.14，表示中度影響效應；偏(Eta)2>0.14表示高度影響效應[20-21]；并在交互作用顯著時對變量不同水平的影響進行簡單效應分析[22]。

2 結果與分析

2.1 鎂硼配施對初烤煙葉鎂、硼含量的影響

由表1可知，各處理煙葉鎂含量在同鎂水平下的差異不顯著(P>0.05)；同硼水平下，煙葉鎂含量均隨鎂用量的增加而提高，其中B1水平時，Mg3B1煙葉鎂含量顯著高于Mg1B1和Mg2B1(P<0.05)；B2水平時,Mg3B2煙葉鎂含量顯著高于Mg1B2；B3水平時，Mg3B3顯著高于Mg1B3。一般認為，煙葉鎂含量小于2.0 g/kg時為明顯缺鎂，在2.0～4.0 g/kg為輕度缺鎂，4.0～15.0 g/kg為正常[23]。除Mg1B1外，各處理均達到正常范圍，其中Mg3B2煙葉鎂含量最高，為6.38 g/kg。

煙葉硼含量在同鎂水平下表現為Mg1B3顯著高于Mg1B1和Mg1B2，Mg2B3和Mg2B2煙葉硼含量顯著高于Mg2B1，Mg3組內3個處理差異不顯著；在同硼水平下，煙葉硼含量均隨鎂用量的增加而提高，其中，Mg3B1煙葉硼含量顯著高于Mg1B1和Mg2B1，Mg2B2和Mg3B2顯著高于Mg1B1，Mg1B3、Mg2B3和Mg3B3處理間差異不顯著。煙葉硼含量適中范圍在22.96～58.16 mg/kg[9]，結果表明，Mg2B2、Mg2B3和Mg3B2處理煙葉硼含量達到適中范圍，其中Mg2B3最高，為25.07 mg/kg。

表1 不同處理初烤煙葉鎂、硼含量

注：表中數據代表均值±標準差，小寫字母表示在0.05水平上的差異顯著，字母相同則差異不顯著，不同則顯著。下同。

2.2 鎂、硼及其互作對煙葉鎂、硼含量的貢獻率

由表2可知，對煙葉鎂含量的貢獻率Mg>B>Mg×B，Mg和B偏(Eta)2大于0.14，其中Mg對煙葉鎂含量的影響達到極顯著水平(P<0.01)，說明Mg對于煙葉鎂含量存在高度的影響效應，B對煙葉鎂含量的效應較小，相對而言，鎂、硼配施對煙葉鎂含量的影響不存在交互作用。

表2 鎂、硼及其互作對煙葉鎂、硼含量的影響

對煙葉硼含量的貢獻率B>Mg>Mg×B>0.14，Mg和B對煙葉硼含量的影響均達到了極顯著水平，Mg、B對煙葉硼含量存在顯著的交互作用(表2)。對Mg-B交互作用進行簡單效應分析，結果表明(表3)：固定B用量時，在Mg2水平下,B對煙葉硼含量的影響最大(F=14.05，P=0.00)，Mg1水平次之(F=6.00，P=0.01)，差異均為極顯著，M3水平下B對煙葉硼含量幾乎沒有影響(F=0.10，P=0.1)；固定Mg用量時，B2水平下,Mg對煙葉硼含量的影響最大(F=9.02，P=0.00)，B1水平次之(F=8.00，P=0.00)，差異均極顯著，B3水平下,Mg對煙葉硼含量的影響不顯著(F=2.32，P=0.13)。相對而言，在Mg2水平下,配施硼肥對煙葉硼含量的效應最大。

表3 鎂-硼互作對煙葉硼含量的簡單效應分析

2.3 鎂硼配施對烤煙經濟性狀的影響

由表4可知，烤煙產量和產值均為Mg2B2處理最高，Mg3B2次之；中上等煙比例最高為Mg2B2，Mg2B3處理次之；不同組合間存在顯著性差異；均價最高為Mg1B3，Mg2B2處理次之，不同組合間沒有顯著性差異，Mg1B1處理經濟性狀各指標均最低。

2.4 鎂、硼及其互作對烤煙經濟性狀的貢獻率

由表5可知，對烤煙產量的貢獻率Mg>Mg×B>B>0.14，其中Mg對烤煙產量的影響達極顯著水平，Mg×B和B的影響不顯著，說明Mg對烤煙產量存在高度的影響效應，而B和Mg×B的效應相對較小。

對烤煙產值的貢獻率Mg>Mg×B>B>0.14，Mg和B對烤煙產值的影響分別達到了極顯著和顯著水平，Mg、B對烤煙產值存在顯著的交互效應。對Mg-B互作進行簡單效應分析，結果表明(表6)，固定B用量時，Mg1水平下，B對烤煙產值的影響最大(F=7.52，P=0.00)，差異極顯著，Mg2水平次之(F=2.05，P=0.16)；Mg3水平下，B對烤煙產值的影響最小(F=1.15，P=0.34)；固定Mg用量時，在B2水平下，Mg對烤煙產值的影響最大(F=7.67，P=0.00)，B1水平次之(F=6.47，P=0.01)，差異均極顯著；B3水平下，Mg對烤煙的產值幾乎沒有影響(F=0.42，P=0.66)。相對而言，在B2水平下Mg對烤煙產值的效應最大。

表4 不同處理烤煙經濟性狀

對中上等煙比例的貢獻率表現為Mg>B>Mg×B>0.14，其中Mg和B對烤煙中上等煙比例的影響分別達到了極顯著和顯著水平，說明鎂、硼對烤煙中上等煙比例有高度的影響效應，而Mg-B互作對該指標的效應相對較小。對均價的貢獻率表現為Mg×B>B>Mg，Mg、B及Mg-B互作對烤煙均價的影響效應均不顯著。

表5 鎂、硼配施對烤煙經濟性狀的影響

表6 鎂-硼互作對烤煙產值的簡單效應分析

3 討論

鎂、硼含量的高低是反映煙葉品質的重要指標[24-25]。本研究認為，鎂、硼肥配施對煙葉鎂含量的影響主要是鎂的獨立效應，煙葉硼含量除受硼獨立效應的影響外，還與鎂有顯著的交互作用，鎂-硼互作對硼含量的影響在鎂肥用量為180 kg/hm2和硼肥用量為30 kg/hm2時效應最大，在270 kg/hm2鎂肥和45 kg/hm2硼肥水平下，鎂、硼配施對煙葉的硼含量沒有影響。說明在宣威紅壤上，施鎂不僅能提高煙葉鎂含量，也是促進烤煙吸收硼營養的重要因素，但過量施用鎂肥會導致土壤中Mg2+與Ca2+、H+等陽離子的拮抗作用增強，進一步影響煙株對養分的均衡吸收，導致生長發育受阻，從而影響烤后煙葉的品質[26]。因此，在缺硼煙區烤煙生產過程中，建議優先增施適量鎂肥(180 kg/hm2左右)，調節鎂、硼營養均衡的同時進一步促進煙葉對硼的吸收利用。

有研究表明[27]，鎂和鎂-硼互作對烤煙當季的產值有顯著影響，硼對產值的影響不明顯，本研究結果與之有所異同，即鎂對烤煙產量、產值和中上等煙比例有極顯著的影響效應，鎂、硼配施對烤煙產值的交互作用有顯著的影響效應，硼對產值和中上等煙比例也有顯著的影響效應，這可能與供試土壤缺硼程度較高有關。鎂-硼對烤煙產值的交互作用在30 kg/hm2硼肥和90 kg/hm2鎂肥水平下差異最大，而鎂肥用量為270 kg/hm2或硼肥用量為45 kg/hm2時，鎂、硼對產值的影響效應均較小。說明在宣威紅壤上，鎂、硼均為影響烤煙經濟效益的重要因子，控施鎂肥對烤煙的產值有關鍵作用，利用鎂-硼互作的效應，控制鎂肥用量在90～180 kg/hm2，并配施30 kg/hm2硼肥是提高烤煙收益的有效措施。

礦質元素在煙草-土壤系統內存在復雜的交互作用，烤煙對營養元素的吸收受諸多因素的影響[28]。本文僅以鎂、硼為變量探討二者的主效應和交互作用，存在一定的局限性，鎂、硼所表現出的效應是否受其他礦質元素或生態環境條件的影響，有待開展深入研究。在宣威紅壤煙區，鎂肥用量為180 kg/hm2時配施硼肥30 kg/hm2，煙葉鎂、硼含量均達到適宜水平，產量、產值和中上等煙比例最高，相對而言效果最好。