不同鉀肥品種對烤煙生長發(fā)育及生理生化特性的影響

范建立，張明乾，郭傳濱

（1.福建中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，福建 廈門 361021；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南鄭州 450002；3.駐馬店市煙草公司確山縣分公司，河南 確山 463200）

不同鉀肥品種對烤煙生長發(fā)育及生理生化特性的影響

范建立1,2，張明乾1，郭傳濱3

（1.福建中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，福建 廈門 361021；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南鄭州 450002；3.駐馬店市煙草公司確山縣分公司，河南 確山 463200）

以云煙87為材料，采用田間試驗，研究了不同鉀肥品種對烤煙生長發(fā)育和生理生化特性的影響。結(jié)果表明，硝酸鉀處理煙株在整個生長過程中表現(xiàn)出較強(qiáng)的旺長趨勢；檸檬酸鉀處理下煙葉前期的光合作用最強(qiáng)，生長后期，檸檬酸鉀和硫酸鉀處理下煙葉光合速率明顯下降，這有利于煙株前期的干物質(zhì)積累和后期的適時成熟；生育前期，硝酸鉀處理煙葉硝酸還原酶活性較高，生長后期，3個處理硝酸還原酶活性均降低，但檸檬酸鉀處理硝酸還原酶活性降到很低水平，這有利于煙株后期適時落黃成熟?？傮w而言，3個處理中均以檸檬酸鉀的效果最好。

煙草；鉀肥；生長發(fā)育；生理生化

鉀是影響煙葉品質(zhì)的重要元素之一，與煙葉的燃燒性、香吃味及煙草制品的安全性密切相關(guān)[1]。提高煙葉含鉀量，可以改善煙葉的組織結(jié)構(gòu)、顏色、香吃味，使煙葉香氣足、燃燒性好，煙葉富有彈性和韌性，填充性能強(qiáng)[1]。目前，國際上普遍認(rèn)為，優(yōu)質(zhì)煙葉含鉀量應(yīng)大于2.5%，而中國的煙葉與世界優(yōu)質(zhì)煙葉相比，其含鉀量還普遍較低，平均含鉀量不到2%[2]，嚴(yán)重制約了煙葉品質(zhì)的提高，這成為困擾我國優(yōu)質(zhì)煙草生產(chǎn)的主要制約因素之一[3]，因此，提高煙葉含鉀量成為中國煙草業(yè)需要迫切解決的問題。目前，關(guān)于鉀肥與烤煙產(chǎn)量及品質(zhì)的關(guān)系已有諸多研究報道[4-7]，但是施用不同鉀肥品種對烤煙生長發(fā)育及生理生化特性影響的研究尚不多見。因此，本試驗擬選用不同鉀肥類型，對煙草生長和生理生化進(jìn)行跟蹤檢測，旨在研究不同的鉀肥類型對煙葉含鉀量和煙葉品質(zhì)的影響，以期能提高煙葉質(zhì)量，特別是煙葉中鉀的含量，從而做到科學(xué)合理施用鉀肥，指導(dǎo)烤煙生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

試驗于2013年在河南省駐馬店市確山縣竹溝鎮(zhèn)堰塘莊村郭莊組進(jìn)行。試驗地土壤為黃壤土，土壤pH為5.91，有機(jī)質(zhì)含量11.5 g/kg，總氮含量0.51 g/kg，堿解氮、速效磷、速效鉀、氯離子含量分別為39.31、22.14、66.12、29.31mg/kg。供試小區(qū)面積333.3m2，不設(shè)重復(fù)。供試烤煙品種為云煙87，前茬作物為煙草。于2013年4月25日進(jìn)行移栽，栽培規(guī)格為株距0.5m，行距1.15m，種植密度為17 385棵/hm2。生產(chǎn)技術(shù)、管理措施按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙栽培技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。

1.2 施肥方案

試驗中各處理施用氮、磷、鉀肥總量相同，施氮量（純氮）均為75 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶1∶3（質(zhì)量比），其中，氮和磷肥全部作基肥，不同處理鉀肥分期施用，50%作基肥，40%在團(tuán)棵和現(xiàn)蕾兩次根施，10%在成熟期分3次隔10 d噴施。氮、磷、鉀肥料分別為硝酸銨（N 34.4%）、重過磷酸鈣（P2O545%）、硝酸鉀（K2O 45%、N 13%）、硫酸鉀（K2O 50%）和檸檬酸鉀（K2O 43.6%）。以處理Ⅰ、處理Ⅱ和處理Ⅲ分別代表硝酸鉀、硫酸鉀和檸檬酸鉀處理。

1.3 取樣和測定方法

自煙株進(jìn)入旺長期第15天開始（6月15日），每隔10 d取一次鮮樣（自上而下展開葉片的第6片），冷藏保存，送至河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，先測硝酸還原酶的活性和葉綠素含量，再在烘箱內(nèi)殺青30m in后烘干，磨粉干燥保存。光合速率自現(xiàn)蕾期開始每隔10 d檢測一次（自上而下展開葉片的第5片）[8]，共檢測3次。用CID-301PS型便攜式光合測定儀測定光合速率，Lichtenthaler法測定葉綠素含量，活體法測硝酸還原酶（NR）活性[9]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用M icrosoft Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鉀肥品種對烤煙生長情況的影響

2.1.1 對烤煙團(tuán)棵期（5月30日～6月1日）生長情況的影響 田間監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，此時期3個處理煙株植物學(xué)性狀中，葉數(shù)基本一致，株高與最大葉長、寬值為處理Ⅲ＞Ⅰ＞Ⅱ（表1），但在生育前期處理Ⅰ比處理Ⅲ促進(jìn)煙株生長的效果更明顯，這與韓錦峰等[10]的研究結(jié)果一致。

2.1.2 對烤煙現(xiàn)蕾期（6月19日～6月24日）生長情況的影響 由表1可以看出，煙株株高與最大葉長、寬值的順序順序為處理Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，這可能是由于團(tuán)棵后期，3個處理對應(yīng)追施了3種不同的鉀肥，不同鉀肥的肥效不同，即化肥（KNO3、K2SO4）肥效要比有機(jī)鉀肥（檸檬酸鉀）的肥效促進(jìn)煙株生長更快。這一時期，處理Ⅰ的葉數(shù)較少，但田間監(jiān)測顯示其葉片較處理Ⅱ、Ⅲ肥厚，綠色較濃，內(nèi)含物充實，且已基本開片；而處理Ⅱ則明顯表現(xiàn)出葉面皺縮的特征；處理Ⅲ的葉面皺縮最為厲害，綠色較淺。

表1 不同鉀肥品種對煙株不同生育期植物學(xué)性狀的影響

2.1.3 對烤煙圓頂期（7月10日～7月16日）生長情況的影響 雖然現(xiàn)蕾期各處理相應(yīng)追施了一次鉀肥，但這一時期煙株植物學(xué)性狀差異并不明顯（表1）。需要指出的是，處理Ⅰ追施鉀肥的同時也追施了NO3--N，實際上處理Ⅰ的N素水平較處理Ⅱ、Ⅲ要高，所以處理Ⅰ煙株的田間表現(xiàn)為煙莖粗壯，葉片厚實，綠色較深，開片好。但由于云煙87較耐肥[5,10]，因而處理Ⅰ并未表現(xiàn)出明顯的粗筋暴脈的現(xiàn)象。處理Ⅱ煙株的莖葉表現(xiàn)較為正常，處理Ⅲ煙株的莖稈相對較細(xì)，葉片較薄、皺縮、綠色較淺、內(nèi)含物不太充實，表現(xiàn)出缺氮癥狀。

2.1.4 對烤煙成熟期（7月27日～8月28日）生長情況的影響 成熟期田間實際監(jiān)測和采收情況為，處理Ⅰ煙株成熟最晚，葉片分層落黃最不明顯；而處理Ⅲ煙株成熟最早，葉片分層落黃最明顯；處理Ⅱ居中。在處理Ⅲ的煙株采收至正腰葉時，處理Ⅱ已接近正腰葉，而處理Ⅰ則剛采收完下部葉。這可能是由于處理Ⅰ（KNO3）中同時含有鉀肥和氮肥，整個處理的氮素水平較高，從而導(dǎo)致其生育期延遲，煙葉成熟最晚；而處理Ⅲ氮素水平適宜，雖然前中期長勢較處理Ⅰ較弱，但是能夠適時落黃成熟[11-12]。煙葉內(nèi)含物充實度、葉片厚度為處理Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ。

2.2 不同鉀肥品種對烤煙理化特性的影響

2.2.1 對烤煙光合特性的影響 表2顯示，6月25日，3個處理間差異不明顯，但以處理Ⅲ的光合速率最強(qiáng)，這與韓錦峰等[10]的研究結(jié)果也是一致的，檸檬酸鉀有利于烤煙干物質(zhì)含量和產(chǎn)量的提高。7月7日，處理Ⅰ的光合速率較低，而處理Ⅱ、Ⅲ較處理Ⅰ有明顯提高。但到7月17日，即打頂后20 d左右，處理Ⅱ、Ⅲ煙株功能葉的光合速率下降明顯，且二者無明顯差異；處理Ⅰ的光合速率雖有下降，但較緩慢。據(jù)此，可以推測，K2SO4和檸檬酸鉀處理的煙株達(dá)到了“煙株長成肥退勁”的效果，即處理Ⅱ、Ⅲ煙株在生育后期光合速率明顯下降，促使煙株適時落黃成熟，而追施KNO3處理的煙株在成熟期仍有旺長的趨勢，田間實際觀測情況也確實如此。

現(xiàn)蕾后期（6月25日），功能葉中葉綠素含量為處理Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ（表2），結(jié)合葉綠素對光合作用和對葉色的作用[13]，得出這一時期葉綠素參與光合作用的有效性為Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ。7月7日，葉綠素含量為處理Ⅲ＞Ⅰ＞Ⅱ，而田間葉片的實際綠色深度為處理Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，說明3個處理中，葉綠素與類胡蘿卜素的比值以處理Ⅲ最小，即葉片中以處理Ⅲ葉片中的類胡蘿卜素比例最高，說明打頂之后，處理Ⅲ的類胡蘿卜素大量合成并積累，而類胡蘿卜素含量提升對提高煙葉的品質(zhì)，特別是對提高煙葉香氣有很大的作用[13-15]。因此，經(jīng)過兩次追施檸檬酸鉀，處理Ⅲ煙葉中類胡蘿卜素含量提高，有助于煙葉香氣質(zhì)量的提升。成熟期后，各處理煙葉中葉綠素含量逐漸減少，但處理Ⅰ仍有較高的葉綠素含量，不利于煙葉的正常成熟落黃。

表2 不同鉀肥品種對煙草光合速率和葉綠素含量的影響

2.1.2 對烤煙硝酸還原酶活性的影響 從表3中可以看出，煙株在旺長至圓頂時期，功能葉中硝酸還原酶（NR）的活性呈明顯的下降趨勢，大小順序均為處理Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ。處理Ⅰ的NR活性較高，可能是由于氮素水平較高的原因。若就處理Ⅱ、Ⅲ而言，處理Ⅲ表現(xiàn)出了略微的優(yōu)勢。

煙株大田生長前期（6月15日為移栽后的第46天），處理Ⅰ功能葉的NR活性高出處理Ⅱ、Ⅲ功能葉16～18個單位。但自現(xiàn)蕾期開始，處理間的差異逐漸減小，但到成熟期處理Ⅰ的NR活性較處理Ⅱ、Ⅲ又顯著增大。在煙株生長前期，處理Ⅰ煙葉NR活性之所以較高，可能是由于其氮素水平較高，且可利用的氮素中無機(jī)態(tài)氮硝酸鹽比例較高；而處理Ⅲ后期NR活性降到很低的水平，可能是相伴離子為有機(jī)陰離子的檸檬酸鉀處理中有機(jī)態(tài)氮的比例較高[10]，有機(jī)態(tài)氮對NR活性有抑制作用[13,16-19]。處理Ⅲ后期有機(jī)態(tài)氮增加、NR活性降低更加有利于煙葉的適時落黃成熟，這一結(jié)論與韓延等[20]在香料煙上的研究結(jié)論一致?？梢钥闯觯袡C(jī)鉀肥對烤煙生長后期的正常氮代謝較無機(jī)鉀肥更加重要。因此，在烤煙栽培中應(yīng)適當(dāng)增施有機(jī)鉀肥。

表3 不同鉀肥品種對煙草硝酸還原酶活性的影響[μg/（g·h）]

3 結(jié)論

硝酸鉀處理下煙株在整個生長過程中均表現(xiàn)出較強(qiáng)的旺長趨勢，其處理明顯表現(xiàn)出較強(qiáng)的氮代謝現(xiàn)象，這與田間烤煙的旺長顯著相關(guān)，但后期的旺長并不利于煙葉適時落黃成熟。而檸檬酸鉀處理下，煙株生長前期的光合作用最強(qiáng)，有利于煙葉干物質(zhì)的積累；但在生長后期，檸檬酸鉀和硫酸鉀處理下煙葉光合速率明顯下降，煙葉能夠適時成熟，分層落黃，表現(xiàn)出較好性狀。同時，在煙株生長前期，硝酸鉀處理煙葉硝酸還原酶活性較高；在生長后期，3個處理中硝酸還原酶活性均降低，但檸檬酸鉀處理硝酸還原酶活性降低幅度最大且降到很低水平，這可能是由于相伴離子為有機(jī)陰離子的檸檬酸鉀處理中有機(jī)態(tài)氮比例較高，較高比例的有機(jī)態(tài)氮對硝酸還原酶活性有抑制作用，而硝酸還原酶活性降低更加有利于降低煙葉生長后期的氮代謝，促使煙葉適時成熟，這也間接說明檸檬酸鉀等有機(jī)鉀肥對煙株生長后期的正常氮代謝較無機(jī)肥更加重要。

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（責(zé)任編輯：盧紅玲）

Effects of Different Potassium Fertilizers on G row th and Phy－Biochem ical Characteristics of Flue-Cured Tobacco

FAN Jian-li1,2，ZHANGM ing-qian1，GUOChuan-bin3
（1.Technology Center of China Tobacco Fujian Industrial Co.,Ltd.,Xiamen 361021,PRC;2.Agricultural College,Henan Agriculture
University,Zhengzhou 450002,PRC;3.Queshan Branch,Zhumadian Tobacco Company of,Zhumadian 463200,PRC）

A tobacco variety Yunyan 87 was used to study the effects of different potassium fertilizers on grow th and physiological and biochem ical characteristics of flue-cured tobacco.The results showed that the treatment of KNO3in the w hole grow th period of tobacco promoted a strong grow th trend.The tobacco in the potassium citrate treatmenthad a strongestphotosynthesisat the early grow th stage,and then the photosynthetic rate decreased significantly in the K2SO4and potassium citrate treatments in the later periods,which w as conducive to the accumulation of dry matter of tobacco in the early grow th and timely maturity in the later development.The KNO3treatment had a higher leaf nitrate reductase activity in the early grow th stage,nitrate reductase activity of all the three treatments decreased significantly in the late grow th stage,especially in potassium citrate treatments,it decreased to a very low level,and this promoted tobacco maturely in time.Overall,the potassium citratewas theoptimal in all the three treatments.

tobacco;potassium fertilizer;grow th and development;physio-biochem istry

S572+S311

A

1006-060X（2015）01-0067-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.01.023

2014-11-19

福建中煙工業(yè)有限責(zé)任公司科技項目（Z X2012020）

范建立（1979-），男，河南新鄉(xiāng)市人，農(nóng)藝師，主要從事煙葉質(zhì)量研究。

張明乾