鉀肥追施時期后移對烤煙鉀積累與分配的影響

林鸞芳，李 冰，王昌全，肖 瑞，羅 茜，楊 蘭

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)資源學(xué)院，四川 成都 611130)

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鉀肥追施時期后移對烤煙鉀積累與分配的影響

林鸞芳，李 冰，王昌全*，肖 瑞，羅 茜，楊 蘭

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)資源學(xué)院，四川 成都 611130)

由于瀘州煙區(qū)煙葉鉀含量較低，選取當(dāng)?shù)乜緹熤髟云贩N云煙97為研究對象，通過小區(qū)試驗(yàn)研究了鉀肥追施時期后移對烤煙物鉀積累與分配的影響。結(jié)果表明，烤煙對鉀的吸收高峰期在移栽后45～65 d；在移栽后105 d，與常規(guī)追施鉀肥處理相比，鉀肥追施時期后移處理鉀積累總量增加了6.19 %～29.36 %，上部葉鉀含量提高了4.23 %～37.72 %，肥料利用率提高了16.7 %～35.10 %；移栽后50、70、90 d追施不同量鉀肥的6個處理間相比，煙葉各部位鉀含量和鉀積累量差異顯著，鉀素利用率以移栽后70 d追施鉀肥20 %處理最高。本試驗(yàn)條件下，瀘州煙區(qū)種植云煙97的最佳鉀肥施用方式為移栽后30 d(團(tuán)棵期)追施40 %鉀肥，移栽后70 d(打頂期)追施20 %鉀肥。

鉀；烤煙；云煙97；積累；分配

鉀營養(yǎng)元素對煙草的生長發(fā)育具有重要影響，能夠調(diào)節(jié)碳氮代謝，促進(jìn)光合作用；維持細(xì)胞的滲透壓，增強(qiáng)抗旱性；增強(qiáng)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，降低某些病毒的傷害，增強(qiáng)抗病性等[1-4]。鉀營養(yǎng)元素是煙草的主要品質(zhì)元素，含鉀量高的煙葉填充性強(qiáng)，香、吃味好，具有比較理想的彈性和韌性，煙絲的燃燒性和陰燃持火力也較為理想，煙葉的安全性提高[5-7]。美國等優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)國的煙葉含鉀量高達(dá)4 %～6 %，而我國煙葉的含鉀量普遍較低，這一現(xiàn)象尤其在上部葉中表現(xiàn)明顯，嚴(yán)重制約著我國煙葉質(zhì)量的提高。因此提高煙葉含鉀量一直是優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)的重要目標(biāo)[8]。

瀘州是四川傳統(tǒng)烤煙生產(chǎn)區(qū)之一，全年氣候溫和，雨量充沛，具有得天獨(dú)厚的煙葉發(fā)展優(yōu)勢。在黃壤上，瀘州煙區(qū)云煙97初烤煙葉平均鉀含量為1.64 %，低于優(yōu)質(zhì)煙葉鉀含量，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)仄焚|(zhì)的進(jìn)一步提高[9]。據(jù)調(diào)查，瀘州烤煙種植鉀肥追施大部分在移栽后30 d內(nèi)完成。鉀肥過量、過早施入，增加土壤對鉀的固定，降低鉀肥利用率[10-12]。因此當(dāng)?shù)責(zé)熑~鉀含量低可能是由于鉀肥追施方式不夠合理所造成。為此，本研究以當(dāng)?shù)氐闹髟云贩N云煙97為材料，研究不同追鉀時期下其對烤煙吸收、積累與分配特征的影響，為當(dāng)?shù)睾侠硎┯免浄侍峁├碚撘罁?jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種：云煙97。

供試土壤：小區(qū)試驗(yàn)的土壤類型為黃壤，試驗(yàn)田土壤基本性質(zhì)為：土壤pH 5.60，有機(jī)質(zhì) 20.71 g/kg，全氮 1.31 g/kg，堿解氮 135.60 mg/kg，有效磷 10.4 mg/kg，速效鉀 95.0 mg/kg。

供試肥料：小區(qū)試驗(yàn)的氮、磷、鉀肥分別為硝磷銨(含N 30 %、P2O56 %)、過磷酸鈣(P2O512 %)、硫酸鉀(含K2O 51 %)，均為商品肥料。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

小區(qū)試驗(yàn)設(shè)置8個處理(表1)，每個處理重復(fù)3次，小區(qū)面積40 m2，共24個小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列。試驗(yàn)于2013-2014年在瀘州市煙草公司煙葉生產(chǎn)技術(shù)推廣應(yīng)用中心試驗(yàn)基地進(jìn)行。選擇長勢一致的煙苗移栽至每個小區(qū)，行株距為120 cm×50 cm，采用高壟單行栽培，試驗(yàn)田四周設(shè)1.5 m的保護(hù)行。氮肥、磷肥和鉀肥的施用量分別為90、135和345 kg/hm2。移栽時將全部的磷肥、70 %的氮肥和30 %的鉀肥作基肥環(huán)施于煙苗周圍，剩余的氮肥在移栽后30 d追施，剩余的鉀肥則分次追施。其它栽培管理措施均按照當(dāng)?shù)匾话愦筇镞M(jìn)行。

1.3 樣品采集

樣品于移栽后30 (團(tuán)棵期)、50 (旺長期)、70 (打頂期)、90 (下部葉成熟期)、105 d(中部葉成熟期)進(jìn)行采樣，采集的煙株將根、莖、葉分開，每個處理隨機(jī)采3株。樣品采集后先用自來水沖洗干凈，然后再用蒸餾水進(jìn)行潤洗，最后用吸水紙將潤洗過的煙株各部位擦干，裝入紙袋，在105 ℃下殺青30 min，然后將溫度降至75 ℃下烘干至恒重并粉碎裝袋待測。

1.4 測定項(xiàng)目與方法

煙株全鉀采用H2SO4-H2O2消煮—火焰光度計(jì)法測定[13]。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

有關(guān)指標(biāo)的計(jì)算公式為：鉀積累量=干物質(zhì)×鉀含量；鉀分配率=(各部位鉀積累量÷整株鉀積累量)×100 %；鉀肥利用率=(施鉀區(qū)作物吸鉀量-無鉀區(qū)作物吸鉀量)/施鉀量×100 %[12]；鉀素干物質(zhì)生產(chǎn)效率=單位面積煙株干物質(zhì)積累量/單位面積煙株鉀積累量。

采用SPSS20.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Excel2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖表繪制，選擇最小差數(shù)法(LSD)進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 鉀肥追施時期對烤煙不同器官鉀積累與分配的影響

2.1.1 烤煙不同時期鉀積累速率 從圖1來看，烤煙對鉀的積累高峰期在移栽后45～65 d(旺長期與現(xiàn)蕾期)之間。移栽后70 d追鉀處理和移栽后90 d

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

圖1 不同鉀肥調(diào)控下烤煙鉀積累速率Fig.1 Potassium accumulation rate of flue-cured tobacco under different potassium topdressing periods and potassium application rates

追鉀處理其在烤煙移栽后105 d(中部葉成熟期)的鉀積累速率雖然有所增大，但與旺長后期相比仍然較低，說明云煙97對鉀的積累主要還是在現(xiàn)蕾打頂之前。而移栽后70 d追鉀處理和移栽后90 d追鉀處理在打頂后仍具有較強(qiáng)的積累量速率，說明云煙97 在生長后期仍具有較強(qiáng)的鉀積累能力。因而進(jìn)一步對烤煙不同生育期的鉀積累速率進(jìn)行分析，由圖2 可知，云煙97對鉀的積累主要在移栽后45 d(旺長期)左右。無氮處理、常規(guī)追肥處理、移栽后90 d追鉀處理在移栽后65 d(現(xiàn)蕾期)至85 d(下部葉成熟期)期間，其鉀積累速率為負(fù)值，說明在此階段內(nèi)煙株鉀素的外排速率大于積累速率，烤煙的鉀積累量降低，而移栽后50 d追鉀處理和移栽后70 d追鉀處理其在此階段內(nèi)的鉀積累速率大于鉀素的外排，說明在此階段內(nèi)追施鉀肥可以減少鉀素的外排速率，促進(jìn)煙株對鉀素的吸收。李靜[81]等人研究表明在大田試驗(yàn)條件下，現(xiàn)蕾打頂后，煙株的鉀素外排速率大于鉀積累速率，與本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果相似。與常規(guī)相比，移栽后70 d追鉀20 %處理，其在各個生長階段均保持較高的鉀積累速率?？傮w來看，鉀肥追施時期適當(dāng)?shù)暮笠瓶纱龠M(jìn)云煙97在生長后期對鉀素的吸收積累。

2.1.2 烤煙不同器官鉀的積累與分配 在移栽后105 d，從鉀在烤煙各器官的吸收量和分配來看，鉀主要集中在煙葉，其次是煙莖，煙根最少，且煙葉鉀的積累量和分配率均遠(yuǎn)大于煙莖和煙根(表2)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，各施肥處理與CK相比煙草各器官鉀含量、鉀積累量和鉀分配率均顯著增加。各追鉀處理的鉀積累量為126.86 ～154.53 kg/hm2，比常規(guī)追鉀處理(T0)增加了6.19 %～29.36 %；隨著追鉀時期的后移，烤煙各器官中鉀積累量均表現(xiàn)為先增后減；移栽后70 d追鉀處理煙株鉀積累量顯著高于移栽后50 d和移栽90 d追鉀處理，移栽后70 d追鉀 20 %處理(T2)較移栽后70 d追鉀 40 %處理(T5)，其鉀積累量差異顯著；移栽后70 d追鉀 20 %處理(T2)與常規(guī)追鉀處理(T0)相比，其根、莖、葉中鉀積累量均顯著增加，分別增加了44.50 %、29.95 %和20.12 %。

圖2 不同鉀肥調(diào)控下烤煙階段鉀積累速率Fig.2 Potassium accumulation rate in different stage of flue-cured tobacco under different potassium topdressing periods and potassium application rates

植株體內(nèi)的鉀素濃度的高低反映了其生長勢的強(qiáng)弱，烤煙各器官鉀含量表現(xiàn)為葉>莖>根(表2)。各追鉀處理煙葉、煙莖和煙株的鉀含量均顯著高于不施鉀處理，隨著追鉀時期的后移，煙葉、煙莖和煙株的鉀含量表現(xiàn)為先增加后減少，其中移栽后70 d追鉀 20 %處理(T2)最高；與常規(guī)追鉀處理(T0)相比，各追鉀處理煙株的鉀含量平均增幅2.39 %～23.78 %；移栽后70 d追鉀處理煙株鉀含量顯著高于移栽后50 d和移栽90 d追鉀處理。以上結(jié)果說明，移栽70 d后追鉀可以促進(jìn)煙株對鉀素的吸收積累，其中移栽后30 d追鉀 40 %、移栽后70 d追鉀 20 %則可以大幅度的提高煙株鉀含量，尤其是煙葉中的鉀含量。

2.1.3 烤煙不同部位煙葉鉀的積累與分配 在移栽后105 d，從煙株不同部位煙葉鉀的積累與分配結(jié)果可知，煙葉中的鉀主要分配于中、下部煙葉，上部煙葉相對較少(表3)。隨著追鉀時期的后移，烤煙中的中、下部煙葉的鉀積累量先增加后降低，移栽后70 d追鉀 20 %處理(T2)下顯著高于其它追鉀處理；而上部煙葉的鉀積累量受追鉀時期的影響較小，只有在移栽70 d后追鉀處理(T2、T5)時才有所提高，但仍低于中下部葉。從分配率來看，無肥處理(CK)和常規(guī)追鉀處理(T0)中鉀素主要分配于下部葉，上、中部葉則分配較低；而隨著追鉀時期的后移，中、上部葉中的鉀分配率大體上呈增加后降低的趨勢?？偟膩碚f，隨著追鉀時期的適當(dāng)后移，增加了中、上部煙葉鉀素的積累與分配，促使鉀素在煙葉中的不同部位中均勻分配。

表2 鉀肥追施時期后移對烤煙不同器官鉀積累與分配的影響

表3 鉀肥追施時期后移對烤煙不同部位煙葉鉀積累分配的影響

2.2 鉀肥追施時期對烤煙鉀素利用率的影響

在移栽后105 d，鉀肥追施時期后移對烤煙鉀素利用率的影響(表4)可知，不同追鉀時期處理較常規(guī)追鉀，其鉀肥利用率平均增幅16.7 %～35.10 %，其中移栽后70 d追鉀20 %處理鉀肥利用率顯著提高了35.10 %，移栽后70 d追鉀40 %處理鉀肥利用率顯著提高29.71 %；移栽后90 d追鉀處理與移栽后50 d追鉀處理相比，可提高鉀肥利用率，但二者間差異不顯著；而移栽后70 d追鉀與移栽后90 d追鉀相比，顯著提高了鉀肥利用率。鉀素干物質(zhì)生產(chǎn)效率均顯著低于常規(guī)追鉀，降低幅度為69.57 %～117.06 %，其中移栽后70 d追鉀40 %處理最低?？偟膩碚f，鉀肥追施時期適當(dāng)后移可以顯著提高煙草鉀肥利用率，尤以移栽后70 d追施鉀肥20 %，其鉀肥利用率提高效果顯著。

表4 追鉀時期后移對烤煙鉀素利用率的影響

3 討論與結(jié)論

(1)烤煙對鉀的積累與分配特征因施肥特點(diǎn)、烤煙品種和植煙區(qū)域等不同而存在一定的差異。相關(guān)研究指出，分次追施鉀肥可顯著提高烤煙中部葉和上部葉的含鉀量[7,15]。鉀積累量總量反應(yīng)了鉀素的吸收利用效率，若煙株保持較高的吸收效率則可以顯著減低鉀肥的直接損失，提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量[22]。相關(guān)研究表明，烤煙對鉀的吸收高峰在移栽后40～60 d，尤其是移栽后7周內(nèi)，對鉀的積累量可以達(dá)到全生育期的70 %～80 %[25]。欒雙等人研究表明，烤煙對鉀的吸收高峰在移栽后45～60 d，在生長前期對鉀的吸收非常少，移栽30 d后對鉀的吸收強(qiáng)度呈逐漸加大的趨勢，移栽后60d對鉀的吸收量逐漸減少，而移栽后75 d對鉀的吸收迅速下降[26]。本實(shí)驗(yàn)條件下，團(tuán)棵期前對鉀的吸收速率很低烤煙對鉀的吸收積累高峰期在移栽后45～65 d(旺長期～現(xiàn)蕾期)之間，而現(xiàn)蕾期后對鉀的吸收速率呈逐漸下降的趨勢與欒雙等人的研究結(jié)果相似。本研究中隨著追鉀時期的后移，煙草各器官鉀含量和鉀積累量均表現(xiàn)為先增后減，移栽后70 d(打頂期)追鉀可以顯著提高煙草鉀含量和鉀積累量，其中移栽后30 d(團(tuán)棵期)追鉀 40 %、移栽后70 d(打頂期)追鉀 20 %處理則可以大幅度的提高煙葉中鉀含量和鉀積累量，尤其是上部葉的鉀含量，提高了4.23 %～37.72 %；與常規(guī)追施鉀肥處理相比，鉀肥追施時期后移處理鉀積累總量增加了6.19 %～29.36 %。

(2)據(jù)報(bào)道，煙葉中累積的鉀占煙株總吸鉀量的百分?jǐn)?shù)隨著生育期的進(jìn)展逐漸減小，而到成熟時，煙葉中的鉀占總吸收鉀的3/5左右[16]。本研究中，煙葉的鉀分配率在40 %～50 %，這可能是因?yàn)樵谝圃院?05 d采樣，體內(nèi)有部分鉀離子發(fā)生外溢現(xiàn)象[17-18]。不同施鉀處理煙株不同生育時期鉀的吸收、累積和分配上也存在一定差異，鉀肥分兩次施用的處理，不僅能促進(jìn)煙株對鉀的吸收，而且到煙葉成熟時，煙株吸收的鉀能更多地分配在煙葉中[16]。大量的研究還表明，烤煙煙葉的鉀含量隨葉位由上至下逐漸升高[19-21,27]。本研究表明，鉀素在煙株中的分配規(guī)律呈現(xiàn)為煙葉>煙莖>煙根，且煙葉中分配的鉀素遠(yuǎn)高于煙莖和煙根。隨著追鉀時期的后移，煙葉中鉀的分配率先增加后減少，移栽后70 d(打頂期)較移栽后50 d(旺長期)和移栽后90 d(下部葉成熟期)追鉀，能使烤煙體內(nèi)的鉀更多的分配于煙葉中，同時增加了中、上部煙葉鉀素的分配率，促使鉀素在煙葉中的不同部位中均勻分配。

(3)據(jù)報(bào)道，采取“基肥+分次追肥”相結(jié)合施鉀方式能明顯提高煙株中鉀素吸收利用效率[7]。本研究中與常規(guī)追鉀相比，不同鉀肥追施時期和追施量處理鉀肥利用率顯著提高了16.7 %～35.10 %，移栽后70 d追鉀較移栽后50 和 90 d追鉀，鉀肥利用率顯著提高；究其原因可能是而移栽后50 d追鉀正是旺長期后5 d，此時瀘州煙區(qū)雨水較多，鉀肥的淋失較嚴(yán)重，降低了鉀肥利用率；移栽后90 d追鉀，此時已是下部葉成熟期，各個器官對鉀素的吸收積累較少，且干物質(zhì)量增加不明顯，使鉀肥利用率得不到很大的提高；而移栽后70 d正是打頂后5 d，鉀素有部分通過韌皮部回流到根中[17]，此時追施鉀肥，正好可以減少鉀素的外排，增加干物質(zhì)積累量，且此時期瀘州煙區(qū)氣候較佳，追施的肥料被淋洗和流失的較少，使得鉀肥利用率較其他追肥處理高。以上分析說明鉀追肥時期適當(dāng)?shù)暮笠疲梢蕴岣邿熤陮︹浰氐奈?，提高了鉀肥利用率。本試?yàn)中鉀肥利用率各處理均偏低，其原因一方面可能是瀘州煙區(qū)黃壤保鉀能力不是很強(qiáng)，烤煙生長前中期雨量過多造成了鉀離子淋失，而生長后期又長時期時間干旱引起鉀的固定。另一方面可能是計(jì)算鉀肥利用率的時候沒有計(jì)算煙杈和花蕾的鉀含量。因此，減少鉀的損失，提高上部葉鉀含量，更好的提高鉀素利用率是一個值得進(jìn)一步探討的問題。鉀素干物質(zhì)生產(chǎn)效率可作為鉀素生理利用效率的重要指標(biāo)，可由鉀素積累特點(diǎn)和物質(zhì)生產(chǎn)特性共同決定[22]。追施鉀肥時期和追施量對鉀素干物質(zhì)生產(chǎn)效率的調(diào)控效應(yīng)體現(xiàn)為對烤煙干物質(zhì)積累和鉀素積累影響的相對大小。本研究中隨著追鉀時期的后移，鉀素干物質(zhì)生產(chǎn)效率顯著降低，其原因可能有：①隨著追鉀時期的后移，鉀素積累量呈現(xiàn)提高的趨勢；②煙株的鉀素積累變化到物質(zhì)的生產(chǎn)需要經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)過程，消耗了一部分能量。也就是說，物質(zhì)的生產(chǎn)會受鉀肥追施時期后移的影響，在時間上比鉀素積累滯后，在程度上比鉀素積累小。在本研究中鉀肥追肥時期和追施量對鉀素積累的影響大于物質(zhì)積累的影響，這可能是鉀素干物質(zhì)生產(chǎn)效率下降的主要原因。

綜上所述，移栽后50、70、90 d追施不同量鉀肥處理均能在一定程度上促進(jìn)煙株對鉀的吸收與積累，提高鉀素利用效率。鉀積累量、鉀含量和鉀分配率均隨鉀肥追施時期的后移先增大后減小，其中移栽后30 d追施鉀肥40 %，移栽后70 d追施鉀肥20 %可顯著提高中上部葉鉀含量、鉀積累總量和肥料利用率。本試驗(yàn)條件下，種植云煙97的最佳鉀肥施用方式為移栽后30 d(團(tuán)棵期)追施40 % 鉀肥，移栽后70 d(打頂期)追施20 % 鉀肥。

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(責(zé)任編輯 李 潔)

Effect of K Accumulation and Distribution of Flue-cured Tobacco under K Fertilizer Topdressing Time Retroposition

LIN Luan-fang, LI Bing, WANG Chang-quan*, XIAO Rui, LUO Xi, YANG Lan

(College of Resources, Sichuan Agricultural University, Sichuan Chengdu 611130, China)

Due to the low K content of the tobacco leaf in tobacco-growing area of Luzhou, this paper selects the major cultivar of the local flue-cured tobacco Yunyan 97 as the research object. Through the test in the community, it studied the influence of K accumulation and distribution of flue-cured tobacco. The result indicated that the potassium accumulation peak of flue-cured tobacco appeared 45-65 days after transplantation; After transplanting 105 days, compared with the conventional potassium fertilizer applying, the gross accumulation amount of the K fertilizer topdressing time retroposition treatment was increased by 6.19 % to 29.36 %. The K content of the upper leaf was increased by 4.23 % to 37.72 %, and the fertilizer utilization rate was increased by 16.7 % to 35.10 %. Through the comparison on 6 processing for applying potassium fertilizer with different amount 50 days, 70 days and 90 days after transplanting, it turned out that there was great difference in the K content and K accumulation amount of each part of the tobacco; the K utilization ratio reached the highest through applying 20 % potassium fertilizer after the transplanting 70 days. The related analysis indicates that, the simple leaf weight, leaf density and fill value had close relationship with the K content of the upper leaf. Under the condition of this experiment, the best potassium fertilizer applying way for planting Yunyan 97 was to apply additional 40 % potassium fertilizer after transplanting 30 days (rosette stage), and apply 20 % potassium fertilizer after transplanting 70 days (topping stage) in tobacco-growing area of Luzhou.

Potassium; Flue-cured tobacco; Yunyan97; Accumulation; Distribution

1001-4829(2016)07-1660-06

10.16213/j.cnki.scjas.2016.07.029

2015-06-29

四川省煙草公司重點(diǎn)項(xiàng)目(201202004，201202005)；川渝中煙工業(yè)有限責(zé)任公司重點(diǎn)項(xiàng)目(12097)；瀘州市煙草公司重點(diǎn)項(xiàng)目(2013003)

林鸞芳(1987-)，女，碩士研究生，主要研究方向土壤與環(huán)境質(zhì)量可持續(xù)，18200353173，E-mail：linluanfang@126.com，*為通訊作者。

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