摘要
硼是烟草生长的必需元素,对于烟草的生长和品质有很重要的影响,硼素供应不足或是过剩都会引起烟草生理机能失调,品质下降。纵观国内外的研究文献,仍然缺乏将土壤—肥料—烟叶作为一个系统来研究,从而形成重视肥料的施用,缺乏土壤对养分保畜、供应能力的认识。因此,从土壤—植物的内在联系入手,研究硼的物理化学行为及其与烟草的相互作用对于揭示烟草硼的营养机理,合理施用硼肥,提高烟草硼营养效率及控制土壤硼的污染生态效应都具有重要的理论和现实意义。 在2003~2005年期间,以重庆市主要植烟县(区)的土壤为供试样品,采用室内分析法研究了重庆市植烟土壤硼的形态与含量,采用平衡法研究了硼的吸附解吸特征,通过盆栽实验研究了硼的生物有效性,研究结果如下: 1.重庆市植烟土壤硼的形态特征通过对334个土壤样品的分析可知,重庆市植烟土壤有效硼含量严重不足,75.74%属缺硼土壤,土壤中有效硼的含量占全硼比例很小,不足5%,且不同土壤类型的有效硼含量有较大差异,紫色土>黄壤>黄棕壤。相关分析表明水溶性硼含量与有机质含量里显著正相关;吸附态硼与有效钾呈显著负相关;氧化锰结合态硼与有效锰呈显著正相关;氧化铁结合态硼与土壤有效铁含量呈显著正相关性,与土壤有效磷含量呈极显著正相关性;土壤中全硼含量与土壤中全钾含量里显著相关性。水溶态硼含量与全硼含量有显著正相关性,和硅酸盐结合态硼含量也有显著正相关性;硅酸盐结合态硼含量与全硼含量呈显著正相关性;其它各形态间相关性不显著。 2.重庆市植烟土壤对硼的吸附解吸特征研究在恒温条件下,不同土壤对硼的吸附反映出的曲线特点是不同的,五个土样对硼的吸附量都是随着硼平衡浓度的升高而增加,当硼的平衡浓度处于0~5mg/L时,吸附量缓慢增加,此时土壤对硼的吸附是物理吸附;当平衡浓度处于5~10mg/L时,五个土样对硼吸附最强烈,此时发生的是土壤对硼的物理化学吸附。当平衡浓度在大于10mg/L后,各土样对硼的吸附量仍有增加的趋势,说明仍未达到最大吸附量。五个土样对硼的解吸量均随着平衡浓度的增加而增加。用Langmuir和Freundlich曲线方程对土壤硼吸附和解吸反应的拟合参数,均达到了显著水平,可较好的反映出土样对硼的吸附解吸特征。 温度对土壤硼的吸附解吸影响研究表明,五个土样硼的解吸量都是随着温度的升高而下降,随着平衡浓度的增加而增加。三个温度下的硼解吸量随平衡浓度的变化曲线趋于平行,说明平衡浓度对土壤硼解吸量随温度的变化影响不大。实验结果还表明,供试土壤吸附的硼在高浓度时更难解吸,这种现象被解释为高浓度下硼更容易形成难溶解的聚合物。五个土样对硼的吸附量是随着温度的升高而下降,说明硼在供试土壤上的吸附为放热反应,且随着温度的升高,反应放出的吸附热有增加的趋势。 土壤对硼吸附解吸滞后性的影响研究表明,五个土样中,温度对硼的吸附解吸反应的滞后系数均较大,说明反应的可逆性较差,且随着温度的升高,滞后系数由下降的趋势。在15℃时,滞后系数与pH间呈显著负相关,与无定形铝及与易还原性锰间均达到了显著正相关,这说明羟基氧化锰和无定形铝是土壤中引起硼滞后解吸的主要组分。土壤硼滞后解吸对烟草吸收硼的影响表明,土壤对硼解吸滞后性越强,烟叶从中摄取的硼就越困难。施硼后,烟叶吸收硼的环境得以改善,烟叶的含硼量与土壤硼的滞后系数间相关系数明显下降,烟叶对原土壤中硼的依赖性减少。 3.施肥种类对植烟土壤硼的有效性影响研究不同施肥处理对烤烟养分的生物有效性不一样,研究表明,牛粪处理2的烤烟烟株最高。不同处理下烤烟根的干物质积累量表现为:处理2>处理3>处理4>处理1>处理5;茎的干物质积累量表现为:处理2>处理3>处理4>处理5>处理1,叶的干物质积累量表现为:处理2>处理4>处理3>处理1>处理5。各个处理的烤烟叶积累量与对照(处理1)的差异均达到极显著水平。不同处理对烤烟茎干重的影响存在较为显著的差异,处理2不仅对烤烟茎的干物质积累有很大的促进作用,而且对烤烟茎的效应是最为稳定的。 不同施肥处理对烤烟烟叶的氮磷钾含量影响各不相同,各处理烟叶中的氮含量的差异性未达到显著水平,含钾量的差异较为明显。各处理对烤烟烟叶的氮含量和磷含量影响较小,而对烤烟烟叶的钾含量影响较大,且各处理烟叶均为钾含量>氮含量>磷含量。不同处理的烤烟烟叶氮磷钾吸收量的大小基本表现为:钾>氮>磷,各处理间氮和磷的吸收量变化不明显,而钾吸收量的变化较明显,各处理烤烟烟叶氮磷钾吸收量间均达到显著水平。 不同施肥处理的烤烟各器官硼含量均为叶>茎>根。在烤烟烟叶中,处理5与其它4个处理间的差异均达到显著水平,处理4与处理1、2、3之间的差异也达到显著水平,在烤烟根中,处理5和处理4与其他几个处理间的差异均达到极显著水平。在烤烟茎中,处理5与其他4个处理间的差异均达到显著水平,处理4与处理1、3之间的差异也达到显著水平。