南平煙區煙葉鉀含量與煙葉質量的關系研究

徐 茜，吳 平，陳志厚，徐辰生

(福建省煙草公司 南平市公司，福建 南平 353000)

南平煙區煙葉鉀含量與煙葉質量的關系研究

徐 茜，吳 平*，陳志厚，徐辰生

(福建省煙草公司 南平市公司，福建 南平 353000)

分析了南平煙區421個煙葉樣品的鉀含量及其與煙葉質量的關系。結果表明：南平煙區煙葉鉀含量豐富，平均值高達3.15%，較往年變化很小。各烤煙品種煙葉鉀含量以云煙87最高，云煙85最低。煙葉鉀與煙葉總氮、硫、氮堿比、磷、鈣、鐵、錳、鋅呈極顯著正相關，與總糖、還原糖、淀粉、兩糖差呈極顯著負相關，與糖堿比、灰分呈顯著負相關。雖然南平植煙土壤全鉀含量處于較低～中等水平、速效鉀含量處于低～較低水平，但是煙葉鉀含量豐富；煙葉鉀與土壤全鉀、速效鉀相關不顯著。因此，南平煙區應當適量施用鉀肥，同時采取有效措施，提高鉀肥利用率。

南平煙區；煙葉鉀；煙葉質量

鉀是植物生長發育所必需的礦質元素之一，廣泛分布于植物各組織器官中，是植物體內含量最豐富的一價陽離子[1]。煙草是典型的喜鉀作物，鉀是煙草吸收量最大的元素，對鉀素的吸收積累不僅關系到煙株的生長發育，而且對煙葉質量有著較大的影響[2-5]。鉀含量在煙草的整個生育期內是一個動態變化的過程，對煙草的生長發育起著重要作用。同時，鉀是決定烤煙品質的重要元素之一，是衡量煙葉品質優劣的重要指標[2-5]。

理論上煙葉鉀含量可在2%～8%范圍內，國際上普遍認為優質煙煙葉鉀含量應高于2.5%。國外一些煙葉質量較好的國家如美國、津巴布韋的煙葉鉀含量一般為4%～6%，巴西煙葉鉀含量為3%～4%。相比而言，中國煙葉鉀含量普遍偏低，部分地區的煙葉鉀含量甚至低于2%(優質煙葉鉀含量的最低值)[6-11]。南平煙區煙葉鉀含量較豐富，結合南平煙區所處的獨特的土壤、氣候等生態環境造就了“武夷生態、富鉀清香”為主要特征的煙葉特色。

本文利用2001～2003年采集的49個煙葉樣品，以及2007～2012年定點采集的土壤樣品和煙葉樣品各421個檢測數據，分析了南平煙區煙葉和土壤鉀含量特征、煙葉鉀含量的變化情況，深入研究煙葉鉀與煙葉其他化學成分及評吸質量的關系，為南平煙區科學合理施用鉀肥，提高鉀肥利用率，打造優質特色的“武夷生態、富鉀清香”煙葉提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

采取定點定位采集代表性樣品方法：2007年在南平市共安排90個取樣點，收集7個煙葉主產縣土壤樣品90個、煙葉樣品C3F 90個；2008年在全市共安排95個取樣點，收集10個煙葉主產縣土壤樣品95個、煙葉樣品C3F 95個；2009年在全市共安排17個驗證取樣點，收集10個煙葉主產縣煙葉樣品C3F 17個；2010～2012年全市共安排100個取樣點，收集10個煙葉主產縣土壤樣品236個，煙葉樣品C3F 219個。2007～2012年共采集土壤樣品421個、煙葉樣品C3F 421個。

土壤樣品均統一在前茬作物收獲后，施肥整地前完成。按照隨機、等量和多點混合的原則，根據具體取樣地塊的形狀和大小，按照S形、棋盤形或對角線形的采樣路線，采集耕作層土壤。每一個地塊取15～20個樣點，每個樣點的取土部位保證深度一致、上下土體一致、數量一致，充分混合制成一個混合樣，并用GPS定位。根據土壤取樣點取C3F煙葉樣品。

南平煙葉鉀含量變化利用2001～2003年采集的煙葉樣品C3F的49個檢測數據。

1.2 測定方法

1.2.1 土壤養分 檢測項目包括：全氮、全磷、全鉀、pH、有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀、氯、有效硫、交換性鎂、有效硼，共12項。其中，全氮、全磷、全鉀分別按照國家標準GB 7173─1987、GB 9837─1988、GB 9836─1988進行測定；pH、有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀、氯、有效硫、交換性鎂、有效硼分別按照農業和煙草行業標準NY/T 1121.2─2006、NY/T 1121.6─2006、LY/T 1229─1999、NY/T 1121.7─2006、LY/T 1236─1999、NY/T 1121.17─2006、NY/T 1121.14─2006、NY/T 1121.13─2006、NY/T 1121.8─2006進行測定。

1.2.2 煙葉化學成分 檢測項目包括：總糖、還原糖、淀粉、總氮、煙堿、揮發堿、鉀、氯、鈣、鎂、磷、鐵、錳、硼、鋅、銅、鉬，共17項。其中，總糖和還原糖采用鐵氰化鉀比色法進行測定；淀粉采用高鉀酸提取-碘顯色法進行測定；總氮、煙堿、揮發堿、鉀、氯、鈣、鎂分別按照煙草行業標準YC/T 33─1996、YC/T 34─1996、YC/T 35─1996、YC/T 173─2003、YC/T 153─2001、YC/T 174─2003、YC/T 175─2003進行測定；磷采用釩鉬黃比色法進行測定；鐵、錳、硼、鋅、銅、鉬采用ICP-MASS色譜法進行測定；并運用推算法得出兩糖差(總糖-還原糖)、糖堿比(還原糖/煙堿)、氮堿比(總氮/煙堿)、鉀氯比(鉀/氯)。

1.2.3 評吸質量 由中國農業科學院煙草研究所評吸委員會組織7名以上具有省級以上感官評吸資格證書的專家，依據農業部《煙草及煙草制品 感官評價方法》YC/T 138─1998進行評吸。

1.3 統計與分析方法

1.3.1 統計方法 由DPS 7.05和SAS 9.0軟件進行統計分析、方差分析和多重比較等。

1.3.2 煙葉及土壤鉀含量分級方法 采用前人研究[3-5,7,9,12]并結合南平煙區特點，分別確定煙葉及土壤鉀含量的分級標準(表1、表2)。

表1 煙葉鉀含量分級標準

表2 土壤全鉀、速效鉀含量分級標準

2 結果與分析

2.1 南平煙區煙葉鉀含量現狀及變化

2.1.1 南平煙區煙葉鉀含量現狀 南平煙區煙葉鉀含量在2.17%～4.53%之間，平均3.15%(表3)，屬于豐富。鉀變異較小，變異系數為13.02%。鉀含量豐富的煙葉比例高達95.01%。各產區鉀含量豐富，變異較小。各產區鉀平均值以順昌最高，順昌與浦城、政和的差異達到了極顯著水平，與松溪、武夷山的差異達到了顯著水平。由此可知，南平煙區煙葉鉀含量豐富。

2.1.2 南平煙區煙葉鉀含量變化 將2001～2003年、2007～2012年2個時期的煙葉鉀含量進行比較(表4)，南平煙區煙葉鉀平均值變化很小，僅提高了0.07個百分點。松溪、光澤、邵武、建甌高于往年，其中以松溪增幅最大，提高了0.41個百分點；武夷山、建陽、延平、浦城降低，總體降幅很小。

從煙葉鉀含量的豐缺比例看(表5)，南平煙區鉀含量豐富的煙葉比例保持高水平。

2.1.3 南平煙區各烤煙品種煙葉鉀含量 南平煙區各烤煙品種煙葉鉀含量以云煙87>K326>CB-1>紅大>云煙85(表6)。各烤煙品種煙葉鉀含量變異較小。將各烤煙品種的煙葉鉀含量進行多重比較，云煙87與云煙85的差異達到了極顯著水平，與紅大的差異達到了顯著水平。

2.2 南平煙區煙葉鉀含量與煙葉其他化學成分的關系

將煙葉鉀與煙葉其他化學成分進行相關分析(表7)，鉀與總氮、硫、氮堿比、磷、鈣、鐵、錳、鋅呈極顯著正相關，與總糖、還原糖、淀粉、兩糖差呈極顯著負相關，與糖堿比呈顯著負相關；與氯、鉀氯比、鉬呈正相關，與煙堿、鎂、硼、銅呈負相關，但均不顯著。

2.3 南平煙區煙葉鉀含量與煙葉評吸質量的關系

將煙葉鉀與煙葉評吸質量進行相關分析(表8)，煙葉鉀與灰分呈顯著負相關；與刺激性呈正相關，與香氣質、香氣量、余味、雜氣、燃燒性、總得分呈負相關，但均不顯著。

表3 研究區各縣煙葉鉀含量現狀

注：不同大、小寫字母分別表示1%、5%水平上的差異顯著性。下同。

表4 研究區各縣煙葉鉀含量平均值變化

表5 研究區各縣煙葉鉀含量豐缺比例變化

2.4 南平植煙土壤鉀含量現狀

南平植煙土壤全鉀含量在7.39～49.20 g/kg之間(表9)，平均24.12 g/kg，屬于較低～中等(分級標準見表2)。全鉀變異很大，變異系數達35.30%。全鉀較低～中等的土壤占75.54%，低和豐富的分別占14.25%、10.21%。各產區全鉀以光澤最高，屬于中等～豐富；建陽、武夷山屬于低～較低；順昌較低；政和總體較低；其他產區屬于較低～中等。建甌、延平、建陽全鉀變異很大，其他產區較大。

表6 研究區各烤煙品種煙葉鉀含量

表7 煙葉鉀與煙葉其他化學成分相關系數

注：*、**分別表示在5%、1%水平上的差異顯著性。

南平植煙土壤速效鉀含量變化范圍為21.97～403.73 mg/kg(表10)，平均114.36 mg/kg，屬于低～較低(分級標準見表2)。速效鉀變異很大，變異系數達47.19%。速效鉀低～較低的土壤占78.39%，中等和豐富的分別占17.81%、3.80%。順昌、建陽的土壤速效鉀屬于較低～中等；政和的總體偏低；其他產區屬于低～較低；建甌的速效鉀平均值最低，中等和豐富的土壤比例為0。各產區的土壤速效鉀變異很大。

2.5 南平煙區煙葉鉀含量與土壤鉀含量的關系

將煙葉鉀與土壤鉀進行相關分析(表11)，煙葉鉀與土壤全鉀呈負相關，與土壤速效鉀呈正相關，但均不顯著。

3 討論

(1)南平煙區煙葉鉀平均含量為3.15%，鉀含量豐富的煙葉比例高達95.01%。煙葉鉀含量較往年變化很小，鉀含量豐富的煙葉比例保持高水平。南平煙葉鉀含量豐富。各烤煙品種煙葉鉀平均值以云煙87最高；云煙87與云煙85的差異達到了極顯著水平，與紅大的差異達到了顯著水平。李強等[10]通過比較發現云煙87煙葉鉀含量比其他品種略高，云煙85煙葉鉀含量較低，本研究的結果與其相似。

表8 煙葉鉀與煙葉評吸質量相關系數

表9 研究區各縣植煙土壤全鉀含量

表10 研究區各縣植煙土壤速效鉀含量

表11 土壤鉀與煙葉鉀相關系數

(2)南平煙葉鉀與煙葉總氮、硫、氮堿比、磷、鈣、鐵、錳、鋅呈極顯著正相關，與總糖、還原糖、淀粉、兩糖差呈極顯著負相關，與糖堿比呈顯著負相關。湯浪濤等[11]認為鉀與總氮呈極顯著正相關，許自成等[12]認為鉀與硫含量呈極顯著正相關，本研究的結果與其相同。肖艷霞[13]認為煙葉鈣與鉀含量之間的負相關關系達到顯著水平，本研究的結果與其相反。徐慶凱等[14]認為鉀與總糖、還原糖呈顯著負相關關系，本研究的結果與其相似。杜進波[15]認為鉀與氮堿比、錳呈極顯著正相關，王聰等[16]認為淀粉含量與鉀含量呈極顯著負相關，本研究的結果與其一致。孫力[17]等認為鉀能顯著改善煙葉灰分，本研究表明煙葉鉀與灰分呈顯著負相關，結果相反。因此，鉀可能有利于煙葉的氮代謝，或對碳代謝有不利影響。

(3)南平植煙土壤全鉀平均含量為24.12 g/kg，較低～中等的土壤占75.54%；速效鉀平均114.36 mg/kg，低～較低的土壤占78.39%。南平土壤全鉀含量處于較低～中等水平，速效鉀處于低～較低水平。

(4)南平煙葉鉀與土壤全鉀、速效鉀相關不顯著。顏麗等[18]認為不同時期的煙葉鉀含量與土壤速效鉀呈極顯著正相關，本研究的結果與其不同。曹志洪等[19]發現北方不同煙區不同土壤中煙葉鉀含量與土壤速效鉀含量關系不大，本研究的結果與其相近。程輝斗等[20]研究云南烤煙鉀含量與土壤供鉀水平關系認為，云南煙葉鉀含量并不完全取決于土壤供鉀水平的高低，本研究的結果與其相同。鄭勁民等[21]認為烤煙鉀含量與根際速效鉀存在極顯著正相關，而與非根際土壤的速效鉀的含量無顯著相關性。因此，煙葉鉀含量的高低，更大程度上取于生產中施用的鉀肥。

(5)雖然南平煙區土壤全鉀含量處于較低～中等水平、速效鉀含量處于低～較低水平，但是煙葉鉀含量豐富。可能原因是盡管土壤中鉀離子含量有較大下降，但烤煙生產中大量施用鉀肥，而鉀離子在土壤中易于移動，使得煙葉鉀含量不會大幅度下降[22]。雖然南平煙葉含鉀豐富，但與國外優質煙葉鉀含量仍存在差距。因此，針對南平煙區多雨、鉀素容易淋失、土壤供鉀能力不足的狀況，應當適量施用鉀肥，同時采取有效措施，提高鉀肥利用率。

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(責任編輯：曾小軍)

Study on Relationship between Potassium Content and Quality of Tobacco Leaf in Nanping Tobacco-growing Area

XU Qian, WU Ping*, CHEN Zhi-hou, XU Chen-sheng

(Nanping Branch of Fujian Tobacco Company, Nanping 353000, China)

This study analyzed the potassium content of 421 tobacco leaf samples in Nanping area and its relationship with leaf quality. The results indicated that: in Nanping tobacco-growing area, the potassium content in tobacco leaf was rich, and its average value was as high as 3.15% with little changes in the past several years. Among various flue-cured tobacco varieties, Yunyan 87 had the highest potassium content in tobacco leaf, while Yunyan 85 had the lowest one. The potassium content in tobacco leaf was very significantly positively correlated with the contents of total nitrogen, sulfur, phosphorus, calcium, iron, manganese and zinc, as well as the nitrogen-nicotine ratio in tobacco leaf, was very significantly negatively correlated with the contents of total sugar, reducing sugar and starch, as well as the two sugar content deviation, and was significantly negatively correlated with the sugar-nicotine ratio and grey of tobacco leaf. In tobacco-growing soil of Nanping, the total potassium content was from lower to middle, and the available potassium content was from low to lower, but the potassium content in tobacco leaf was rich, thus there was no a significant correlation between tobacco leaf potassium content and soil potassium content. Therefore, potassium fertilizer should be applied appropriately in Nanping tobacco-growing area, and some effective measures should be taken to improve the utilization ratio of potassium fertilizer.

Nanping tobacco-growing area; Potassium content in tobacco leaf; Quality of tobacco leaf

2016-08-23

福建省煙草公司南平市公司科技項目“烤煙鉀吸收積累規律與調控研究”(NYK2015-03-03)。

徐茜(1971─)，女，重慶人，高級農藝師，博士研究生，研究方向：煙草栽培。*通訊作者：吳平。

S572

A

1001-8581(2017)02-0085-05