我國煙草鉀素營養(yǎng)的研究現(xiàn)狀及探討

張　娟　張喜琦　許士明　丁方軍

摘要：分析了鉀對煙草品質(zhì)的影響情況，鉀已成為提高我國煙草品質(zhì)的重要限制因素，闡述了影響我國煙草含鉀量的主要因素以及鉀營養(yǎng)研究現(xiàn)狀，提出了提高我國煙葉含鉀量的有效途徑。

關(guān)鍵詞：煙草；鉀營養(yǎng)；研究現(xiàn)狀

中圖分類號：S143.3；S572.062文獻標(biāo)識號：A文章編號：1001—4942(2009)08—0079—04

煙草是典型的喜鉀作物，鉀是煙草吸收量最大的元素。據(jù)推算，生產(chǎn)150 kg煙葉(按煙葉與煙株地上部比例1：1.45計)，約需吸收氧化鉀10.5 kg。美國煙草施鉀量常常超出最高產(chǎn)量所需量的2—3倍。施鉀量雖然已超過最高產(chǎn)量的所需量，但煙葉品質(zhì)隨著施鉀量的不斷提高仍不斷提高，證明所追加鉀用量是正當(dāng)?shù)摹?/p>

煙草作為一種嗜好品，人們對其質(zhì)量狀況尤為關(guān)注，在保證一定產(chǎn)量的前提下，煙葉的品質(zhì)顯得格外重要，而鉀是煙草重要的品質(zhì)元素，煙草含鉀量是考察煙葉品質(zhì)的一個重要指標(biāo)。

1鉀對煙草品質(zhì)的影響

1.1提高煙葉的含鉀量可明顯改善煙葉的外觀及物理性狀

含鉀量高的烤煙煙葉色澤呈金黃色，均一有光澤，煙草葉體薄，更有彈性和柔韌性，具有更好的填充性和吸收能力?？緹熢谕庥^性狀相似的情況下，顏色由金黃逐漸轉(zhuǎn)深，其香氣的質(zhì)和量均隨之降低，氣味變濃，雜氣刺激性逐漸增加。

1.2鉀可以改進煙霧的品質(zhì)

每公頃煙田施鉀量從零增加到448 kg，純白肋煙香煙煙霧中微粒物質(zhì)總量(TPM)、尼古丁以及氫氰酸含量分別減少24％，7％和50％。同時施鉀也導(dǎo)致煙霧中乙醛含量增加。Chaplin和Miner(1980)報道，施鉀后烤煙型香煙中，尼古丁含量、抽吸煙次數(shù)，靜態(tài)燃燒均降低，而微粒物質(zhì)總量(TPM)也有減少的趨勢。由于乙醛可能會降低煙霧的品質(zhì)，所以除乙醛外鉀可以提高煙霧的品質(zhì)，利于吸煙者的健康。

1.3鉀與煙葉燃燒性和?；鹦缘年P(guān)系

有許多文獻報道：煙草燃燒性和保火性的提高與鉀有關(guān)。煙草能連續(xù)均勻地燃燒是煙草的一個重要特征。Bailey和Anderson(1930)報道，煙灰中K／(Ca+Mg)比與燃燒持續(xù)的時間呈正相關(guān)，而氮和氯與燃燒持續(xù)的時間呈負相關(guān)。Peterson和Tibbits也得到類似的結(jié)論。

Petterson(1963)報道，煙草鉀濃度和差火溫度呈負相關(guān)。每千克含2.0 g鉀的煙草，燃燒溫度在488℃左右，比每千克含20 g鉀的煙草差不多高30℃。這種燃燒溫度的差別可引起煙草高溫分解產(chǎn)物種類和數(shù)量的顯著改變，對香煙的品質(zhì)會有很大的影響。煙葉燃燒的溫度不同，散發(fā)出的香氣差異很大。一般在越低的溫度下燃燒，香煙的口感越好。

2鉀是提高我國煙葉品質(zhì)的重要限制因素

2.1我國煙草含鉀量一直處于較低的水平

J.L.Sims指出，優(yōu)質(zhì)煙煙葉含鉀量應(yīng)高于2.5％。云南、貴州等地?zé)熑~含鉀量多在2.5％，北方煙區(qū)含鉀量大部分徘徊在1.5％左右。根據(jù)胡國松(1997)的統(tǒng)計資料，我國煙葉平均含鉀量為1.81％。而美國煙葉的含鉀量一般為4％～6％。巴西煙葉含鉀量為3％～4％。Choutean和Fanconnier認為烤煙煙葉含鉀量正常為2％～8％?？梢?，我國煙葉含鉀量處于較低的水平，直接影響煙草生產(chǎn)中優(yōu)質(zhì)煙的比例。

2.2我國煙區(qū)鉀肥存在嚴重的供需矛盾

近幾年由于高產(chǎn)品種的不斷推廣及復(fù)種指數(shù)的提高，導(dǎo)致我國植煙土壤大多數(shù)缺鉀或嚴重缺鉀。而我國鉀肥資源相當(dāng)匱乏，鉀肥絕大部分依靠進口。由于氯離子會降低煙草品質(zhì)，一般煙草以施硫酸鉀肥為主，硫酸鉀的價格昂貴。據(jù)統(tǒng)計，肥料的投入占到種植煙草的總可計算投入的80％左右，僅施鉀肥就要占到總投入的50％。

2.3鉀肥的利用率低

發(fā)達國家鉀肥利用率一般在60％以上，而我國鉀肥利用率僅為30％～40％。據(jù)測算，1992年湖南郴州煙區(qū)鉀肥利用率僅為10％～20％，浪費嚴重。鉀肥利用率低的主要原因：一是煙草品種的鉀利用效率低；二是施肥方式不合理；第三個方面可能是肥料的形態(tài)利于鉀素的流失和固定。

3影響我國煙草含鉀量的主要因素

3.1煙草品種

國內(nèi)外研究表明，不同品種煙株吸鉀能力和煙葉含鉀量有明顯的差異。牛佩蘭等(1996)通過對26個不同基因型煙草的初步篩選得出，不同基因型煙草鉀吸收和累積效率之間存在較大差異，鉀高效基因型是鉀低效基因型的3倍多。劉鴻雁等(2001)也通過不同品種煙草的大田試驗得出，WB68和NC82鉀在葉片中的分配率與其它品種的差異達極顯著水平。周冀衡(1998)證實，我國3個主栽品種對鉀素的響應(yīng)能力表現(xiàn)為NC82>NC89>K326。Hiatt(1963)用切根法發(fā)現(xiàn)，吸收液中K+濃度低時，兩種白肋煙的鉀吸收量相差兩倍多，但隨著供鉀水平的提高，這種差異越來越小。

3.2環(huán)境條件

3.2.1土壤供鉀能力不同土壤鉀素供應(yīng)水平存在著較大差異。雷永和等(1994)研究認為，煙葉含鉀量與植煙前土壤中交換性鉀與速效鉀之間的關(guān)系密切，相關(guān)系數(shù)分別為r=0.3210和r=0.3421(n=102)均達到極顯著水平。試驗證明，煙葉含鉀量與根際速效鉀呈極顯著正相關(guān)，與非根際土速效鉀含量無顯著相關(guān)性。

3.2.2土壤pH值曹志洪(1991)通過盆栽和田問試驗的結(jié)果揭示，無論在溫室還是在田問的試驗中，pH值低的土壤所產(chǎn)出的煙葉含鉀量高。雷永和等(1994)對云南玉溪煙區(qū)進行調(diào)查其結(jié)論與之相似。黎成厚(1999)研究表明。不管全株還是中部葉含鉀量以土壤pH值在5.18～5.43時最高，pH 6.70和4.52時葉含鉀量明顯偏低，最終得出結(jié)論，在滿足氮、磷、鉀的情況下，烤煙種植在pH 5.33～6.1的酸性土壤中可望獲得產(chǎn)量較高、含鉀量達3.3％左右的煙葉。這與我國南方煙區(qū)煙葉含鉀量高于北方煙區(qū)的事實相符。但也有試驗證明，在pH較高的土壤上，也能獲得含鉀量高的煙葉，可見影響煙葉含鉀量的因素較復(fù)雜。

3.2.3土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地對煙草吸鉀的影響較大。煙草根系對鉀的吸收是一個主動吸收過程，因而根系需要保持旺盛的呼吸作用。一般粘質(zhì)土，土壤通透性差，土體陽離子代換量大，固定或吸附鉀的能力強，不易于煙草對鉀的有效利用。而砂質(zhì)土特別是粗砂土持肥能力差，保水能力也較差，鉀肥易流失，也不利于煙草吸收。而砂壤質(zhì)土壤通透性好，鉀肥有效性高，保水性好，利于鉀元素移動，能為根系呼吸作用提供充足的氧氣，并利于根系生長，促進了鉀的吸收。

3.2.4土壤水分土壤水分是影響煙草需鉀的重要因素。煙草不同生育時期所要求的最適田間

持水量不同，伸根期以60％為宜，旺長期以80％為宜，而成熟期以60％為最適。總之，煙草在移栽后35 d左右要求的土壤濕度較大，其它時期要求土壤保持濕潤，淹水或干旱都會嚴重影響煙草對鉀的吸收。氣候?qū)煵菸浟康挠绊懼饕w現(xiàn)在降水上，不同時期的降水量能恰當(dāng)?shù)貪M足煙草所需的最適量，則在該氣候條件下煙葉的含鉀量就可能較高，這與高鉀煙葉在我國的分布情況相吻合。

3.2.5鈣鎂離子對鉀吸收的拮抗煙株吸收的營養(yǎng)元素中，鉀、鈣、鎂是主要的陽離子，三者之間有一種平衡的關(guān)系。吸鈣、鎂多了，吸鉀就少，反之亦然。貴州綏陽的田間試驗表明，煙葉含鉀量與鈣、鎂含量呈顯著負相關(guān)(r=－0.6780，n=6)。在云南玉溪地區(qū)，煙葉含鉀量偏低的土壤中鈣或鎂的含量較高，并證實煙葉中鉀與鈣鎂的關(guān)系呈極顯著負相關(guān)。

3.3肥料施用

3.3.1肥料品種經(jīng)試驗證明煙草對碳酸鉀、碳酸氫鉀、硫酸鉀和硝酸鉀的吸收利用無明顯差異，對煙葉含鉀量的影響也不大。氯化鉀由于含氯的原因，通常不在煙草上施用。張炎民(1993)報道，施用生物磷鉀肥可使煙葉含鉀量從1.08％提高到1.61％。邵巖等(1995)試驗結(jié)果表明，葉面噴施“綠芳威1號”，煙葉含鉀量為2.47％～3.58％。新型鉀肥的開發(fā)與研制，可能促進煙草對鉀的吸收，提高鉀肥的利用率。

3.3.2施肥量煙草施鉀量常常超出最高產(chǎn)量所需鉀肥的2～3倍。周冀衡(1995)證明，白肋煙煙葉含鉀量隨供鉀水平的增加而明顯提高。當(dāng)N：K₂O為1：3時(每666.7m₂施純氮為12.5 kg)，煙葉含鉀量>3％；N：K₂O=1：4.5時煙葉含鉀量>4％。李智勇等(1996)研究指出，煙葉含鉀量與施鉀量呈直線相關(guān)。

3.3.3施肥方法曹志洪等(1993)研究認為，將60％～70％鉀肥作基肥集中深施，其余30％～40％，在旺長期追施，可使煙葉含鉀量比常規(guī)施肥法提高5％～23％。楊興和等(1994)研究指出，“三三制”施肥法可顯著提高肋煙煙葉的含鉀量。胡國松等(1999)認為，在距煙草兩側(cè)各15cm，深20Cm處施用鉀肥，利于煙草對肥料的吸收。正確的施肥方法，提高了煙草根際的有效態(tài)鉀的含量，提高了煙葉的含鉀量。

4提高我國煙葉含鉀量的有效途徑

4.1選用對鉀吸收、累積效率高的品種

這對我國煙草業(yè)的發(fā)展顯得尤為重要。近年來，隨著高產(chǎn)品種的推廣及煙田復(fù)種指數(shù)的提高，大部分煙區(qū)土壤缺鉀。而我國鉀肥資源嚴重短缺，供鉀問題已成為限制我國提高煙葉含鉀量的重要因素。而利用煙草品種資源自身的吸鉀、累鉀優(yōu)勢，不失為一條經(jīng)濟有效的途徑。通過對鉀高效基因型品種的篩選，及基因定位，確定控制鉀效率的基因，然后再通過基因工程，把鉀高效基因轉(zhuǎn)移到市場前景較好的煙草品種中，有著重要的研究前景。

4.2提高鉀肥利用率

即便是選種鉀效率高的品種，在不施鉀肥的條件下，也很難連續(xù)提高煙葉含鉀量。在我國鉀肥資源匱乏的情況下，提高鉀肥的利用率也顯得很重要，這也是當(dāng)前我國提高煙葉含鉀量的主要思路，大量科研工作者從平衡施肥、肥料品種、施肥量、施肥時期、施肥方式等許多方面著手來提高鉀肥利用率，促進煙草對鉀的吸收，也取得了一些成果，但從整體上看收效不是很大。

4.3在氣候、土壤及生產(chǎn)條件適宜的地區(qū)種植煙草

由于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙對降水、土壤性質(zhì)等自然因素要求較嚴格，在自然條件適宜的地區(qū)植煙更有利于優(yōu)質(zhì)煙的生產(chǎn)。

4.4控釋鉀肥的開發(fā)利用

控釋鉀肥在煙草上的應(yīng)用，應(yīng)該是解決我國煙草業(yè)鉀肥供需矛盾的一條重要途徑?？蒯屸浄适艿販?、水分等條件的控制，能夠基本按照煙草生長需肥周期供鉀，特別能保證煙草在中后期的需鉀量，這對提高采收時煙葉含鉀量是有效的。通過調(diào)節(jié)生理生化方面的技術(shù)措施，調(diào)節(jié)鉀在煙草體內(nèi)的循環(huán)、分配也是提高煙葉含鉀量的一個重要研究方向。