鉀肥配施對烤煙鉀積累、煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響

李媛媛，汪代斌，王高峰，李 正，李鈉鉀，鄭林林，葉協(xié)鋒，劉建軍

（1. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，國家煙草栽培生理生化研究基地，煙草行業(yè)煙草栽培重點實驗室，河南 鄭州 450002；2. 中國煙草總公司重慶市公司煙草科學(xué)研究所，重慶 400023；3. 中國煙草總公司重慶市公司武隆分公司，重慶 408500；4. 中國煙草總公司重慶市公司巫溪分公司，重慶 405800；5. 中國煙草總公司重慶市公司巫山分公司，重慶 404700）

鉀是植物生長所必須的營養(yǎng)元素[1]，也是煙草吸 收最多的一種營養(yǎng)元素[2]，鉀素對烤煙的生長發(fā)育具有重要的作用[3]。鉀素幾乎參與了煙株體內(nèi)所有的代謝過程，對煙株的物質(zhì)代謝和能量代謝產(chǎn)生重要影響。鉀素含量也是衡量煙葉質(zhì)量的重要指標(biāo)之一[4]。優(yōu)質(zhì)煙葉的鉀含量應(yīng)高于2.0%，而我國烤煙的鉀含量水平平均僅1%～2%[5]。薛如君等[6]的研究表明，隨著化肥鉀使用量的增加，大田中鉀的利用效率會降低，并對烤煙的品質(zhì)產(chǎn)生影響。還有研究表明，在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上施加黃腐酸鉀可以有效提高煙葉品質(zhì)，并改善煙葉物理結(jié)構(gòu)[7-9]。為此，針對我國烤煙鉀含量偏低和巫溪縣烤煙生產(chǎn)施肥的現(xiàn)狀，筆者開展了硫酸鉀和黃腐酸鉀配施對烤煙生長發(fā)育、鉀積累、產(chǎn)量和質(zhì)量影響的研究，以期在當(dāng)?shù)責(zé)熑~生產(chǎn)中為提高煙葉鉀含量和煙葉品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020 年在重慶市巫溪縣古路鎮(zhèn)青龍村進(jìn)行。試驗地土壤的基礎(chǔ)理化性狀為pH 值6.34，有機(jī)質(zhì)14.34 g/kg，全 氮1.34 g/kg，堿 解 氮65.47 mg/kg，速效鉀186.50 mg/kg，速效磷33.48 mg/kg。

1.2 供試材料

供試品種：烤煙品種為當(dāng)?shù)刂髟耘嗥贩N云煙87。

供試肥料：鉀肥硫酸鉀（K2O ≥50%，國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司）；鉀肥黃腐酸鉀（K2O ≥12%，新疆雙龍腐殖酸有限公司）；氮肥硝酸銨鈣（N ≥15%，山西省交城晉盛化工有限公司）；磷肥過磷酸鈣（P2O5≥44%，云南云天化股份有限公司）。

1.3 試驗方法

試驗地的施肥量按施純氮7.12 kg/667m2，N ∶P2O5∶K2O=1 ∶1 ∶2.83 執(zhí)行，氮肥用硝酸銨鈣、磷肥用過磷酸鈣、鉀肥按試驗處理施用。鉀肥配施方案設(shè)100%硫酸鉀（T1）、70%硫酸鉀和30%黃腐酸鉀（T2）、50%硫酸鉀和50%黃腐酸鉀（T3）、30%硫酸鉀和70%黃腐酸鉀（T4）和100%黃腐酸鉀（T5）共5 個處理。小區(qū)面積為66.7 m2，按隨機(jī)區(qū)組排列，設(shè)3 次重復(fù)。移栽時間、方式等其他農(nóng)事操作按當(dāng)?shù)厣a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。另種植20 株烤煙只施氮磷肥，不施鉀肥，以計算鉀肥利用率。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 農(nóng)藝性狀在移栽后30、60 和90 d 每個處理分別隨機(jī)選取具有代表性的煙株5 株，按YC/T142—2010 測量株高、莖圍、最大葉長、葉寬和有效葉數(shù)等農(nóng)藝性狀指標(biāo)。

1.4.2 干物質(zhì)積累在移栽后30、60 和90 d 每個處理分別隨機(jī)挖取具有代表性煙株3 株，取根、莖、葉先在105℃烘箱內(nèi)殺青15 min，然后調(diào)到75℃烘干至恒重后分別稱重；并按根、莖、葉粉碎后測定鉀含量。鉀含量的測定采用原子吸收火焰光度法。

1.4.3 經(jīng)濟(jì)性狀及化學(xué)成分采收時各小區(qū)單獨統(tǒng)計產(chǎn)量和產(chǎn)值；并分別取X2F、C3F 和B2F 葉位的烤后煙葉用德國SEAL 連續(xù)流動分析儀AA3 測定總糖、還原糖和煙堿等化學(xué)成分。

1.4.4 鉀肥利用率指標(biāo)根據(jù)上述有關(guān)測定指標(biāo)結(jié)果，分別按公式（1）、（2）和（3）計算鉀素積累量、鉀肥表觀利用率和煙葉鉀分配系數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

用Microsoft Excel 2016 軟件和SPSS 26.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鉀肥配施對煙株農(nóng)藝性狀的影響

由表1 可知，移栽后30 d 時，莖圍、最大葉長和葉寬以T1 處理的值最大，T5 處理的值最小，且T1 處理的值均顯著大于T5 和T4 處理，但株高和有效葉數(shù)各處理間無顯著性差異；移栽后60 d 時，株高以T1 處理最高且顯著高于T3、T4 和T5，最大葉長以T2 處理最長且顯著長于T4，最大葉寬以T3 處理最寬且顯著寬于T5，有效葉數(shù)是T2 和T3 處理最多，其次是T1 處理，且該3 個處理的有效葉數(shù)均顯著多于T4 和T5，但莖圍各處理間無顯著性差異；移栽后90 d 時，株高以T3 處理最高且顯著高于其他處理，有效葉數(shù)以T2 處理最多且顯著多于T3，莖圍、最大葉長和葉寬各處理間均無顯著性差異。綜合來看，煙株的長勢以T2 處理最好，T3 處理次之。

表1 鉀肥配施對煙株農(nóng)藝性狀的影響

2.2 鉀肥配施對煙株干物質(zhì)積累和根體積的影響

由圖1 可知，隨著煙株生長發(fā)育的推進(jìn)，各處理的干物質(zhì)積累和根體積均明顯增加。雖然干物質(zhì)積累和根體積在移栽后30 和60 d 時各處理間差異不明顯，但到移栽后90 d 時各處理間則表現(xiàn)出明顯的差異，根干重以T3 處理最大，為99.34 g，明顯大于其他處理，T4 處理次之，為94.11 g；莖干重是T3 處理明顯大于其他處理，為83.02 g，T2 處理次之，為67.62 g；葉干重也是T3 處理最大，為86.75 g，T4 處理次之，為80.25 g，T1 和T2 處理的葉干重差異不大，分別為68.34 和65.18 g；根體積以T3 處理的最大，為347.69 cm3，T4 處理的次之，為329.385 cm3。整體比較來看，以T3 處理的煙株干物質(zhì)積累最多、根體積最大。

圖1 鉀肥配施對煙株干物質(zhì)積累和根體積的影響

2.3 鉀肥配施對土壤鉀含量的影響

土壤速效鉀的變化是T1 和T4 處理呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，T2 和T5 處理呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，T3 處理則呈現(xiàn)先減小后增加再下降的趨勢，但T1、T2、T3 和T4 處理的土壤速效鉀含量最終都有增加趨勢且以T2 處理增加最多，而T5 處理的土壤速效鉀含量則有所下降（圖2）。土壤緩效鉀的變化是T1、T3和T5 處理呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，T2 呈下降趨勢，T4 呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，但T1、T2 和T4 處理的土壤緩效鉀含量最終都有下降趨勢且以T2 處理下降最多，而T3 和T5 處理則有所上升（圖3）。整體比較來看，T2 處理能提高土壤速效鉀含量，并減少土壤緩效鉀的消耗，更利于植物吸收利用鉀離子。

圖2 鉀肥配施對土壤速效鉀含量的影響

圖3 鉀肥配施對土壤緩效鉀含量的影響

2.4 鉀肥配施對煙株鉀素積累與分配的影響

由表2 可知，煙株整株的鉀積累量以T5 處理最大，其次是T3 處理，且該2 處理的鉀積累量顯著大于T2 和T4 處理；莖的鉀積累量以T4 處理最大，其次是T5 和T1 處理，且該3 處理的鉀積累量顯著大于T2 處理；葉的鉀積累量以T5 處理最大，其次是T3和T1 處理，且該3 處理的鉀積累量顯著大于T2 和T4 處理；但根的鉀積累量和煙葉的鉀分配系數(shù)各處理間無顯著性差異，以T3 處理煙葉的鉀分配系數(shù)最大。因此，隨著硫酸鉀施入量的減少和黃腐酸鉀施入量的增加，煙株的鉀積累量呈先減小再增加的趨勢，以T5 處理的鉀積累量最大，但T3 處理煙葉的鉀分配系數(shù)最大。

表2 鉀肥配施對煙株鉀素積累與分配的影響

2.5 鉀肥配施對鉀肥利用率的影響

由圖4 可知，鉀肥表觀利用率以T5 處理最高，T3 處理次之，T2 處理最低，且T5 和T3 處理的鉀肥表觀利用率均顯著高于T4 和T2 處理；與T2 處理相比，T1、T3、T4 和T5 處理的鉀肥表觀利用率分別提高71.76%、76.50%、64.95%和78.55%。

圖4 鉀肥配施對鉀肥利用率的影響

2.6 鉀肥配施對烤后煙葉化學(xué)成分的影響

烤煙適宜的化學(xué)成分含量及其協(xié)調(diào)性可較好地反映出煙葉的質(zhì)量水平，優(yōu)質(zhì)烤煙主要化學(xué)成分的適宜范圍為：還原糖16%～22%，總糖22%～26%，煙堿1.5%～3.5%，鉀離子≥2%，糖堿比6～10[10]。由表3可知，各處理各葉位烤后煙葉的總糖含量為16.56%～31.56%，還原糖含量為14.90%～22.64%，煙堿含量為1.27%～3.42%，鉀含量為1.27%～2.35%，氯含量為0.12%～0.17%，鉀氯比為7.43～18.06。X2F 葉位的鉀、氯含量、兩糖比和鉀氯比均在優(yōu)質(zhì)煙葉的適宜范圍，而T5 處理的總糖（26.69%）和還原糖（22.64%）含量稍高于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍，T1、T2 和T5 處理的煙堿含量分別為1.27%、1.43%和1.44%，低于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍；C3F 葉位的還原糖、煙堿、氯含量、糖堿比、兩糖比和鉀氯比均在優(yōu)質(zhì)煙葉的適宜范圍，T1、T4 和T5 處理的總糖含量分別為28.49%、27.13%和31.56%，稍高于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍，而鉀含量只有T2 處理在優(yōu)質(zhì)煙葉的適宜范圍；B2F 葉位的還原糖、煙堿、鉀、氯含量以及兩糖比、糖堿比、鉀氯比均在優(yōu)質(zhì)煙葉的適宜范圍，T5 處理的總糖含量（29.16%）稍高于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍。綜合比較烤后煙葉的各化學(xué)成分，以T2 處理（70%硫酸鉀和30%黃腐酸鉀）的化學(xué)成分含量及其協(xié)調(diào)性最適宜，T3 處理次之。

表3 鉀肥配施對烤后煙化學(xué)成分含量及其協(xié)調(diào)性的影響

2.7 鉀肥配施對產(chǎn)量與產(chǎn)值的影響

由表4 可知，以T3 處理的產(chǎn)量最高，達(dá)107.21 kg/667m2，T5 處理的產(chǎn)值最高，達(dá)1 526.87 元/667m2。

表4 不同類型鉀肥配施對產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響

3 討 論

黃腐酸鉀是從天然腐植酸中提取的低分子有機(jī)酸，具有較高的生理活性[11]，不僅對作物生長具有一定的調(diào)節(jié)作用，而且還可以補(bǔ)充作物必須的鉀元素[12-13]。賴洪敏等[14]的研究表明，增施黃腐酸鉀可不同程度地增加煙株最大葉面積比、烤后煙評吸質(zhì)量、上等煙比例及產(chǎn)值。李高坡[15]的研究表明，在鉀肥施用量一定的情況下，當(dāng)硫酸鉀∶黃腐酸鉀=5 ∶5 時煙株田間長勢最好，株高可增加20 cm。筆者的研究結(jié)果是T2 處理（70%硫酸鉀和30%黃腐酸鉀）的煙株田間長勢最好，T3 處理（50%硫酸鉀和50%黃腐酸鉀）次之，這可能是因為施用的黃腐酸鉀種類不同。

霍昭光等[16]的研究表明，施用黃腐酸鉀可以提高煙株根系的生理活性，顯著增加根系體積，提高煙株干物質(zhì)積累量；陳亞茹等[17]的研究表明，隨著施入黃腐酸鉀量的增加，煙株的干物質(zhì)積累量出現(xiàn)先增高后降低的趨勢。筆者的研究結(jié)果是T3 處理（50%硫酸鉀和50%黃腐酸鉀）的煙株干物質(zhì)積累量最多、根體積最大，這與上述研究結(jié)果基本一致。

土壤中的鉀可分為速效鉀、緩效鉀和無效鉀，速效鉀是當(dāng)季作物可以吸收利用的主要形態(tài)，緩效鉀則是衡量土壤長期供鉀能力的指標(biāo)[18]。筆者的研究表明，T2 處理（70%硫酸鉀和30%黃腐酸鉀）能提高土壤速效鉀含量，并減少土壤緩效鉀的消耗，更利于植物吸收利用鉀離子。

季璇等[19]的研究表明，增施或配施黃腐酸鉀能提高煙葉鉀含量和鉀素表觀利用率；陳澤斌等[13]和李高坡[15]的研究也表明，增施或配施黃腐酸鉀不僅能提高煙葉鉀含量和鉀素表觀利用率，還能提升烤后煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀和化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性。筆者的研究結(jié)果也表明，T3 處理（50%硫酸鉀和50%黃腐酸鉀）煙葉的鉀分配系數(shù)最大、鉀肥表觀利用率較高且煙葉的化學(xué)成分含量及其協(xié)調(diào)性較適宜，T5 處理（100%黃腐酸鉀）煙葉的鉀積累量最大、鉀肥表觀利用率最高，T2 處理（70%硫酸鉀和30%黃腐酸鉀）烤后煙葉的化學(xué)成分含量及其協(xié)調(diào)性最適宜。

李高坡[15]、陳澤斌等[13]和賴洪敏等[14]的研究表明，在減少硫酸鉀施入量與增施或配施黃腐酸鉀的情況下，煙葉的產(chǎn)量和產(chǎn)值均有不同程度提高。筆者的研究結(jié)果是T3 處理（50%硫酸鉀和50%黃腐酸鉀）的產(chǎn)量最高，達(dá)107.21 kg/667m2，T5 處理（100%黃腐酸鉀）的產(chǎn)值最高，達(dá)1 526.87 元/667m2，這與上述研究結(jié)果一致。

綜合考慮煙株的長勢、干物質(zhì)積累、根體積、鉀素利用率、烤后煙葉的化學(xué)成分及其協(xié)調(diào)性、產(chǎn)量和產(chǎn)值等因素，認(rèn)為T3 處理（50%硫酸鉀和50%黃腐酸鉀）是鉀肥配施的最優(yōu)方案，可在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)上推廣應(yīng)用。但在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，施用黃腐酸鉀肥料時要注意適當(dāng)減少氮肥用量，以提高鉀素的吸收效率。