追肥增施鉀肥對烤煙光合特性及產量的影響

史普酉，白羽祥，趙燦華，王 戈

(云南農業大學 煙草學院，云南 昆明 650201)

追肥增施鉀肥對烤煙光合特性及產量的影響

史普酉，白羽祥，趙燦華，王 戈*

(云南農業大學 煙草學院，云南 昆明 650201)

為優化鉀肥施用方法，進一步提升煙葉產量。采用田間試驗，研究了追肥增施鉀肥對烤煙光合特性及產量的影響。結果表明，相較于對照追肥施硫酸鉀210 kg·hm-2，增施鉀肥后烤煙大田生育期延長，煙株農藝性狀各指標均有不同程度的增加，且以追肥施硫酸鉀330 kg·hm-2綜合表現最好；追肥增鉀處理煙葉SPAD值均顯著高于對照，且隨施鉀量增加而增大；追肥施硫酸鉀330 kg·hm-2處理光合指標最好；追肥增鉀處理有利于提高煙葉產值，且以追肥施硫酸鉀330 kg·hm-2綜合表現最好。施鉀肥在一定程度上可以促進煙株生長發育及產量形成，本試驗條件下，以追肥施硫酸鉀330 kg·hm-2綜合表現最好。

追肥； 鉀肥； 烤煙； 光合特性

我國煙草的種植面積和產量均居世界首位，在我國國民經濟中占有重要地位[1]。然而，與津巴布韋和美國等國家相比，我國煙草行業大而不強，表現為產量高、出口量低、種植效益差[2-3]。鉀是植物營養三要素之一，對植物生長發育進程有著重要的營養和生理作用[4-7]。煙草是嗜鉀作物[8]，充足的鉀肥供應不僅能夠促進煙株進行光合作用，對煙株物質代謝和能量代謝有著非常重要的作用[9]，而且還能提高煙草光合同化產物的合成與運輸[10]。而目前我國耕地有1/4～1/3的土壤普遍缺鉀或嚴重缺鉀[11]。因此，如何提高煙葉鉀含量是亟待解決的問題。

至今為止，前人對有關鉀肥施肥策略研究較多，主要集中在生長發育[12-14]、化學成分[12,15-17]、香氣成分[18]、對環境的影響[19]幾個方面，但有關在現有施肥方式基礎上，從追肥增施鉀量對烤煙光合特征方面的研究尚不多見。光合速率是植物生理代謝的基本過程，是植物產量構成的主要因素，它與氣孔導度、光合有效輻射、二氧化碳濃度等生態因子和生理因子存在密切的關系[20]，對烤煙的產量有重要的影響。

目前，關于在追肥中適當增加鉀肥施用量對煙葉產量和光合特性方面的研究尚不多見。因此，本研究以紅花大金元為材料，進行追肥鉀肥施用量對烤煙生長發育及產量影響試驗，以期豐富煙葉鉀肥施用策略，并為進一步提鉀增質提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2015年在云南省曲靖市陸良縣小百戶鎮進行。試驗地地理坐標25°06′263″N，103°55′528″E，海拔高1 960 m，土壤為紅壤土。試驗開始時土壤pH值為5.8，有機質含量35.56 g·kg-1，全氮1.82 g·kg-1，全磷1.16 mg·kg-1，全鉀4.68 mg·kg-1，水解性氮155.04 mg·kg-1，有效磷50.88 mg·kg-1，速效鉀128.17 mg·kg-1。供試煙葉品種為紅花大金元。

1.2 處理設計

試驗于4月13日施用基肥，5月22日施用追肥。試驗追肥不同鉀肥(K2SO4)施用量為因素，共設4個處理，T1(CK)為210 kg·hm-2，T2為270 kg·hm-2，T3為330 kg·hm-2，T4為390 kg·hm-2。3次重復，隨機區組排列。株行距1.20 m×0.60 m，每小區栽煙50株，小區之間設保護行。當地常規施肥基施復合肥(N 15%，P2O55%，K2O 25%)180 kg·hm-2和鈣鎂磷肥(P2O518%)166.5 kg·hm-2，追肥追施復合肥(N 15%，P2O55%，K2O 25%)120 kg·hm-2和硫酸鉀(K2O 50%)210 kg·hm-2。采用優質煙栽培技術措施，漂浮育苗，地膜覆蓋栽培，初花期打頂，三段式烘烤。各處理氮、磷用量相同，均按照當地常規施用量和施用方法進行。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 農藝性狀及產量

煙株打頂后，各小區選擇、掛牌有代表性煙株10株，按照《品種試驗調查標準》觀察記載大田期的主要生育期、植物學性狀、農藝性狀。初烤采收前以小區為單位單獨采取上中下各部位40片葉稱其鮮重，并單獨掛牌烘烤后稱其干重。成熟期煙葉按部位分別進行采樣、儲存，烘烤結束后分小區進行煙葉產量、產值統計。

1.3.2 內在化學成分

每個處理選取中桔三各3.0 kg，按國家標準測定其常規化學成分，包括煙堿含量(YC/T 160—2002)、鉀含量(NY/T 2017—2011)、氯含量、還原糖含量、總糖含量(YC/T 32—1996)、總氮(NY/T 2017—2011)含量。

1.3.3 煙葉光合特性

于移栽后3個月，在晴朗的9：00—12:00，每小區選取3株生長一致的烤煙，用軟毛刷刷去中部葉表面的灰塵，然后用LI-6400型便攜式光合作用測定儀(Li-COR Inc，美國)，并應用Li-6400-02B藍紅光源探頭，在光合有效輻射(PAR)為1 800 μmol·m-2·s-1以及CO2注入系統設定值為400 μmol·mol-1下測定烤煙中部葉的光合特征參數。

SPAD值采用日本產SPAD 502型葉綠素計進行測定，對選定的煙株分別在葉基、葉中、葉尖處測得SPAD值，重復3次，求出每片葉的平均值即為該葉片的SPAD值[21]。

1.4 數據分析

利用Excel進行基礎數據初步處理及畫圖，SPSS 17.0進行方差及顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 生育期

從表1可以看出，追肥增施鉀肥較對照延長了烤煙大田生育期，且隨著施鉀量的增加，烤煙大田生育期存在先增加后減少的變化規律，各施肥處理中T3處理大田生育時間最長。

表1 各處理對烤煙生育期的影響

2.2 農藝性狀

從表2可以看出，追肥增施鉀肥處理對烤煙成熟期農藝性狀有不同程度的影響，各項指標均整體表現為先提高后降低的趨勢。與對照相比，T2處理株高顯著提高，T3處理株高與最大葉長均顯著增加，T4處理最大葉長顯著增長。綜合來看，T3處理農藝性狀綜合表現最好。

表2 各處理對烤煙農藝性狀的影響

注：同列數據后無相同大小寫字母分別表示差異極顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)，表3～6同。

2.3 煙葉重量

從表3可以看出，各處理對煙葉鮮干重均有不同程度的效果。除下部葉干重外，追肥增施鉀肥處理均整體顯著高于對照。下部葉鮮重、中部葉鮮重、中部葉干重、上部葉鮮重均表現為隨著增施鉀肥量的提高呈現先增加再降低的趨勢，上部葉干重表現為隨著增施鉀肥量的提高而增高的趨勢。綜合來看，T3與T4處理煙葉鮮干重最高，在各處理中表現最好。

2.4 烤煙SPAD值

SPAD值可以間接反映煙株葉片葉綠素含量的高低[22]。由表4可知，隨著追肥增施鉀肥施用量的增加，各處理成熟期中部葉的SPAD值較當地常規施肥對照均有所升高，追肥增施鉀肥后的各處理的烤煙SPAD值均與常規施肥對照的存在顯著差異；在追肥增施不同施鉀量處理間，隨著鉀肥施用量的增加，烤煙的SPAD值逐漸上升。從烤煙SPAD值上看，T4處理更有利于提高烤煙葉綠素的含量，更有利于烤煙的生長。

表3 各處理對煙葉鮮干重的影響

表4 各處理對烤煙SPAD值的影響

2.5 光合指標

烤煙是喜光作物，光合作用是烤煙生長發育的基礎，直接影響烤煙產量、質量的形成[23-24]。在整個大田生育期中，烤煙的同化作用、干物質累積速率等特性參數較能直接反映植株的生長態勢。由表5可以看出，不同追肥增施鉀肥對烤煙的凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度、蒸騰速率等光合指標均有不同程度的影響，T3與T4處理凈光合速率顯著高于對照與T2處理。對照氣孔導度顯著低于其他處理。T4處理胞間CO2濃度顯著高于其他處理。T3、T4處理蒸騰速率顯著高于對照和T2處理。整體看來，凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率均表現為隨著增施鉀肥量的提高而呈提高趨勢，胞間CO2濃度表現為先降低后提高趨勢。綜合看來，T4處理光合指標較好。

表5 各處理對烤煙成熟期中部葉各光合指標的影響

2.6 經濟性狀

從表6可知，不同追肥增施鉀肥對烤煙上等煙比例、中上等煙比例、產值、產量、均價均有不同程度的影響，追肥增施鉀肥各項經濟指標整體高于對照處理。產量、產值與均價均隨著增施鉀肥量的提高呈先增加再降低趨勢，上等煙比例隨增施鉀肥量的提高而提高，中上等煙比例整體隨著增施鉀肥量的提高表現為先降低后提高趨勢。綜合各處理經濟性狀表現，T3處理在各處理中經濟性狀表現最好。

2.7 內在化學成分

煙葉中各化學成分含量及其協調程度反映了煙葉品質的高低。煙堿含量適宜(2.5%左右)、鉀含量(≥1.7%)和糖/堿(≥10)較高、 氮/堿(≤1)較低時，煙葉品質較好[25-27]。從表7中可以看出，不同處理對煙葉內在化學成分均有不同程度的影響，追肥增施鉀肥后較當地常規施肥的煙葉，總氮、總糖、還原糖、煙堿含量均有所增加。

表6 各處理對烤煙經濟性狀的影響

表7 各處理對煙葉(C3F)化學成分的影響

在追肥增施不同施用量的處理間，隨著施鉀量的增加，總糖、還原糖均隨之增加，但增至一定程度后開始下降；從總氮來看，隨施鉀水平的提高總氮量也逐漸提高，但增幅不大，當施鉀量390 kg·hm-2時，總氮含量達到最大值；不同處理煙葉中煙堿含量隨施鉀量增加變化不大，其大小為T3>T2>T4；從煙葉鉀含量來看，隨著增施鉀肥量的提高，煙葉含鉀量也隨之提高；從水溶性氯含量上看，隨著施鉀量的增加，對二者影響變化不大，這可能與試驗田本身的肥力分布情況有關；綜合煙葉糖堿比、氮堿比和鉀氯比等主要化學成分之間的相互關系及化學指標來看，T3處理煙葉內在化學成分相對較協調，煙葉品質好。

3 小結與討論

施鉀量是烤煙栽培技術措施中非常重要的一個指標，對于煙草而言，鉀不僅是吸收量較大的元素，其吸鉀量一般是吸氮量的1.35倍，吸磷量的3.5倍[25]，同時鉀還是煙草重要的品質元素之一，在煙株體內參與幾乎所有的代謝過程，并對煙葉的品質起著十分重要的作用[26-29]。本研究得出，施鉀量對烤煙大田生育期長度有明顯的影響，并且表現為隨著施鉀量的增加，烤煙大田生育期存在先增加后減少的變化規律。從農藝性狀來看，當追施鉀肥量為330 kg·hm-2時，烤煙農藝性狀與鮮干重在各處理中表現最好。這與前人研究結果一致，孫虎[29]指出，鉀素營養對烤煙莖的生長、葉片大小和生育期長短3個方面的影響表現較為明顯。鉀素供應充足，莖的生長在整個生育過程均明顯加快，從而使煙株莖桿高大、粗壯。良好的鉀素營養狀況使葉片的長度和寬度也顯著增加；反之，缺鉀則會影響煙株生長，煙葉落黃成熟晚，從而影響其產量和品質。

SPAD葉綠素儀能夠快速反應烤煙在大田期煙葉成熟程度，并且能夠進一步說明煙葉葉綠素含量，反應煙葉光合作用能力[30-31]。羅蔓等[32-33]研究指出，鉀肥施用量對烤煙葉綠素含量的影響較小。但本研究指出，施鉀量在390 kg·hm-2時，煙葉SPAD值顯著高于其他3個處理。這可能與羅蔓等試驗是基肥和追肥同時增施鉀肥，削弱了追肥增施鉀肥對SPAD值的影響有關。

葉片光合作用是植物生長和產量形成的重要生理過程，植物光合特性的研究是探索其光合生產能力的基礎，對探討光合作用的影響因子，分析光合作用適宜的生態條件，揭示其產量品質形成的光合生理基礎均具有重要意義[34]。本研究指出，凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率均表現為隨著增施鉀肥量的提高而提高的趨勢，胞間CO2濃度表現為先降低后提高趨勢。綜合看來，390 kg·hm-2處理光合指標較好。

鉀是作物普遍需要的一價金屬陽離子，是作物生長發育必需的大量營養元素之一，大田施鉀可以顯著提高作物產量，改善作物品質[35]。本研究得出，在土壤鉀水平一定的情況下，追肥增施一定的含鉀肥料可以增加煙葉的產量、產值，施鉀肥330 kg·hm-2的處理，煙葉產量較對照增17.3%，產值增33.0%。綜合經濟指標，生產中采用追施鉀肥330 kg·hm-2較為有利。

從內在化學成分上看，一般認為優質煙葉的總糖含量要求達到18%～22%，還原糖16%～18%，總氮含量1.5%～3.5%，煙堿1.5%～3.5%，鉀>2%，氯<1%，糖堿比10左右為好，氮堿比以1左右為好，鉀氯比以4～10為宜。本試驗結果顯示，在追肥增施鉀肥施用量至330 kg·hm-2，初烤煙葉內在化學成分相對比較協調，一方面說明所試田塊的鉀肥施用量在330 kg·hm-2時對烤煙的經濟效益及煙葉的內在化學品質有比較好的作用。隨著增施鉀肥量的提高，煙葉含鉀量表現為先減少后稍有增加的趨勢，這說明并不是追施鉀肥量越多，經濟效益和煙葉品質就越高，反而追施鉀肥量達到一定值后再追施鉀肥就會降低煙葉的經濟效益及煙葉的內在化學成分的協調性，鉀肥的使用量要根據土壤的肥力狀況而有所不同。

通過分析可以看出，追肥增施鉀肥后較當地常規施肥對烤煙生長發育和煙葉內在化學成分有良好的促進作用；在追肥增施鉀肥的不同施鉀量的處理間，追肥增施鉀肥施用量在330 kg·hm-2時對烤煙的農藝性狀、經濟性狀和內在化學品質有比較好的作用。

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2017-11-15

云南中煙工業有限責任公司科技項目(滇煙工科[2013]494號)；云南省應用基礎研究計劃(2015FB145)；云南煙草公司資助項目(2015YN03)

史普酉(1994—)，男，山東菏澤人，研究生，從事烤煙栽培與管理研究工作，E-mail: 45635398@qq.com。

王 戈(1982—) ，男，云南沾益人，博士研究生，從事煙草生理生化研究工作，E-mail: wangge302@126.com。

文獻著錄格式：史普酉，白羽祥，趙燦華，等. 追肥增施鉀肥對烤煙光合特性及產量的影響[J].浙江農業科學，2017，58(12)：2164-2168.

10.16178/j.issn.0528-9017.20171226

S572

A

0528-9017(2017)12-2164-05

吳益偉)