不同葉面鉀肥對烤煙碳氮代謝及油分相關指標的影響

摘要：為探究不同葉面鉀肥對烤煙碳氮代謝及油分相關指標的影響，采用田間試驗，以常規施肥并噴施清水為對照，設置T1（葉面噴施K2HPO4）、T2（葉面噴施K4P2O7）、T3（葉面噴施黃腐酸鉀）共4個處理，考察噴施葉面鉀肥對煙葉油分相關品質、碳氮代謝酶活性以及烤后煙產質量的影響。結果表明，噴施葉面鉀肥可以促進腺毛發育，提高煙葉油分。其中K2HPO4和黃腐酸鉀的效果較好，噴施后煙葉腺頭飽滿，發育完善，具有較強的分泌能力，并且提高了烤后煙腺毛分泌物含量和石油醚提取物含量。同時，噴施葉面鉀肥可以協調煙葉碳氮代謝，其中黃腐酸鉀效果最好，噴施黃腐酸鉀提高了淀粉酶、蔗糖轉化酶活性，降低了磷酸還原酶活性；淀粉酶、蔗糖轉化酶活性較CK分別提高8.24%和15.89%，磷酸還原酶活性較CK降低14.72%。此外，噴施葉面鉀肥還可以提高烤煙中性致香成分和產質量，其中黃腐酸鉀效果最好，噴施黃腐酸鉀后中性致香成分物質總量較CK提高49.78%；烤后煙總糖和還原糖含量較CK分別提高8.09%和18.63%，鉀含量較CK提高26.00%，煙堿和總氮含量較CK分別降低5.24%和5.63%。綜上所述，噴施葉面鉀肥可以促進腺毛發育，使烤煙碳氮代謝更加協調，提高烤煙油分含量和煙葉品質，其中噴施黃腐酸鉀效果最好。

關鍵詞：葉面鉀肥；碳氮代謝；烤煙；油分；K2HPO4；K4P2O7；黃腐酸鉀

中圖分類號：S572.06" 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2025）03-0171-06

嚴定偉，常劍波，梁一凡，等. 不同葉面鉀肥對烤煙碳氮代謝及油分相關指標的影響［J］. 江蘇農業科學，2025，53（3）：171-176.

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2025.03.023

收稿日期：2023-12-18

基金項目：河南省煙草公司三門峽市公司項目（編號：2022411200200004x）；國家級大學生創新創業項目（編號：202210466046）。

作者簡介：嚴定偉（2000—），男，河南中牟人，碩士，主要從事煙草化學研究。E-mail：1053286727@qq.com。

通信作者：姬小明，博士，教授，博士生導師，主要從事煙草化學研究，E-mail：xiaomingji@henau.edu.cn；楊建新，助理農藝師，主要從事煙葉生產研究，E-mail：147865250@qq.com。

碳氮代謝是烤煙生長發育的基礎代謝，對煙葉品質的形成有重要作用，碳氮代謝的強度、協調程度及其動態變化對煙葉的化學成分和產質量有影響［1］。油分是煙葉生長過程中在葉綠體內膜形成的嗜餓顆粒，能夠使煙葉外表呈現出枯燥或油潤等不同的感官特點，一般認為煙葉油分與石油醚提取物含量有關［2］。油分能夠在一定程度上反映煙葉的質量［3］，同部位油分檔次高的煙葉，其理化特性往往相對更好［4］。目前我國多數煙區存在煙葉原料油分不足的問題［5］，協調烤煙碳氮代謝和提高烤煙油分在煙葉生產上有重要意義。

煙草是喜鉀作物，鉀對煙草品質的形成具有至關重要的作用，已有研究發現鉀可以影響烤煙碳氮代謝從而提高烤煙的品質［6］。在大田生產中，噴施葉面鉀肥是常用的補充鉀素的手段，可以有效避免肥料在土壤中的浪費，具有起效快、利用率高等優點［7］。陳劍等的研究表明，打頂后噴施有機鉀肥能夠促進烤煙生長發育，提高煙葉鉀含量，協調煙葉化學成分，改善煙葉的感官質量［8］。韓玉環等的研究表明，打頂后噴施鉀肥可以改善煙葉農藝性狀和光合性能，提高葉片碳氮代謝效率，使烤后煙化學成分協調，提高煙葉產量和產值［9］。景延秋等的研究表明，打頂后噴施鉀肥提高了煙葉的鉀氯比，煙葉煙堿含量適中，常規化學成分更加協調，并且可以促進葉綠素降解，有利于煙葉落黃［10］。劉峰峰等的研究表明，油分與烤后煙鉀含量顯著性相關，鉀含量隨著油分增多呈增加趨勢［11］。

目前，在打頂期噴施葉面鉀肥是烤煙上部葉提質增產的有效舉措，葉面鉀肥在煙草中的應用雖已有不少研究［12-14］，但主要關注于煙葉碳氮代謝酶活性及化學成分的變化，針對油分相關指標的研究鮮有報道。因此本試驗以K4P2O7、K2HPO4和黃腐酸鉀3種鉀肥作為材料，探究噴施不同葉面鉀肥對烤煙碳氮代謝及油分相關品質的影響，以期為葉面鉀肥在煙草上的推廣應用提供參考。

1" 材料與方法

1.1" 試驗材料

供試品種為云煙87，葉面鉀肥K2HPO4、K4P2O7和黃腐酸鉀（有機質含量≥60%；礦源黃腐酸含量≥50%；腐殖酸含量≥3%；N含量≥5%；P2O5含量≥3%）由河南惠農土質保育研發有限公司提供。

1.2" 試驗設計

本試驗于2022年在三門峽市靈寶市進行，試驗地土壤基礎養分為pH值7.65，堿解氮含量 60.49 mg/kg，速效磷含量6.01 mg/kg，速效鉀含量 183.46 mg/kg，有機質含量15.8 g/kg。試驗設置4個處理，每個處理設置3個小區，每個小區66.7 m2。試驗設計如表1所示。育苗采用漂浮育苗，5月11日移栽，株距0.5 m，行距1.2 m。各處理常規施肥一致：煙草專用復合肥（N、P2O5、K2O含量分別為8%、8%、14%）900 kg/hm2，硫酸鉀（K2O含量≥52%）225 kg/hm2，商用有機肥（N+P2O5+K2O含量≥5%）3 000 kg/hm2，全部用作基肥一次性條施。基肥在起壟時條施，3種鉀肥于打頂后對各處理所有煙葉進行正反兩面噴施，以煙葉濕潤且不成股流下為宜，噴施時間為打頂后當天16：00—18：00。其他大田管理按照三門峽市特色優質烤煙生產技術實施。

1.3" 測定項目及方法

1.3.1" 煙葉腺毛形態觀察

打頂噴施葉面肥后第10天，取中部葉片，染色后置于超景深顯微鏡下觀察腺毛形態。

1.3.2" 葉片腺毛分泌物含量測定

參考文獻［15］中的方法測定煙葉α-4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇和β-4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇含量。

1.3.3" 碳氮代謝關鍵酶活性測定

打頂噴施葉面肥后第10天各處理取中部葉片，用液氮冷凍，干冰保存，寄回實驗室。用試劑盒測定煙葉淀粉酶、蔗糖轉化酶、硝酸還原酶活性，試劑盒由北京索萊寶科技有限公司提供。

1.3.4" 石油醚提取物含量測定

采用索氏提取法測定烤后煙石油醚提取物含量。

1.3.5" 烤后煙化學成分測定

測定烤后煙樣C3F的總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯含量等。選取各處理最具代表性的中部煙葉采用連續流動分析儀對常規化學成分進行分析（德國BRAN+LU-EBBE公司）。

1.3.6" 中性香味物質

采用“水蒸氣蒸餾-二氯甲烷溶劑萃取法”進行前處理后，用氣質聯用儀（型號7890A-5977B，美國Agilent公司），并用NIST14庫檢索定性。

1.3.7" 烤煙經濟性狀測定

煙葉成熟后各小區單獨采收編桿，分小區計算產量產值。

1.4" 數據處理與統計分析

所有試驗數據均用Microsoft Office Excel 2016和DPS 7.5軟件進行統計分析，多重比較采用Duncans新復極差法。

2" 結果與分析

2.1" 不同葉面鉀肥對煙葉腺毛形態的影響

不同葉面鉀肥對煙葉腺毛形態的影響如圖1所示，噴施葉面鉀肥后葉片腺毛密度均有提高。腺毛經過羅丹明B溶液染色后，可以根據染色深淺程度來判斷腺毛分泌能力的強弱。從圖1可以看出，噴施葉面鉀肥處理腺毛的著色較深，并且腺頭飽滿，發育完善。噴施葉面鉀肥可以促進腺毛發育，其中噴施K2HPO4和黃腐酸鉀的效果較好。

2.2" 不同葉面鉀肥對烤煙腺毛分泌物含量的影響

不同葉面鉀肥對烤煙腺毛分泌物含量的影響如圖2所示，噴施葉面鉀肥后T1和T3處理α-4，8，13西柏三烯-1，3-二醇含量較CK均顯著提高，分別提高了34.66%和41.25%，T2處理α-4，8，13西柏三烯-1，3-二醇含量與CK無顯著差異。T3處理β-4，8，13西柏三烯-1，3-二醇含量最高，較CK提高了41.90%。T2處理β-4，8，13西柏三烯-1，3-二醇含量較CK有所提高，但差異不顯著。總的來看，T3處理對烤煙腺毛分泌物含量的提升最大。

2.3" 噴施葉面鉀肥對煙葉碳氮代謝關鍵酶活性的影響

不同葉面鉀肥對大田煙葉碳氮代謝關鍵酶活性的影響如圖3所示，T1和T3處理淀粉酶活性有所提高，其中T3處理較CK顯著提高了8.24%。T2處理淀粉酶活性與CK差異較小。蔗糖轉化酶活性順序為T3＞T2＞T1＞CK，T3處理的蔗糖轉化酶活性較CK顯著提高了15.89%。T3處理的硝酸還原酶活性最低，較CK顯著降低了14.72%，T2和T3處理分別較CK降低了9.10%和8.18%，但差異不顯著。

2.4" 噴施葉面鉀肥對烤煙石油醚提取物含量的影響

不同葉面鉀肥對石油醚提取物含量的影響如圖4所示，噴施葉面鉀肥后各處理的石油醚提取物含量較CK均有提高，其中T1和T3處理較CK分別顯著提高了6.10%和6.90%，T2處理雖然較CK有所提高但是差異不顯著。說明噴施葉面鉀肥能夠提高石油醚提取物的含量，其中噴施黃腐酸鉀的效果最好，K2HPO4次之。

2.5" 噴施葉面鉀肥對烤后煙化學成分的影響

葉面鉀肥對烤后煙常規化學成分的影響如表2所示，T2處理煙堿含量較對照CK顯著提高了22.10%，T3處理煙堿含量較CK有所降低。噴施葉面鉀肥后各處理總糖和還原糖含量較CK均有所提

高，其中T3處理還原糖含量較對照CK顯著提高了18.63%，各處理鉀含量較CK均顯著提高，T3處理鉀含量最高，較CK提高了26.00%。T1和T3處理總氮含量較CK顯著降低。說明噴施黃腐酸鉀和K2HPO4可以提高烤后煙總糖、還原糖和鉀含量，降低總氮和煙堿含量，提高了烤后煙兩糖比、鉀氯比，使烤后煙常規化學成分更加協調。

2.6" 噴施葉面鉀肥對烤后煙中性香味物質的影響

由表3可知，T2處理苯丙氨酸類降解產物總量最高，其次是T1處理，T3處理和CK差異不大，T2處理苯甲醇、苯乙醛和苯乙醇的含量都為最高，說明噴施K4P2O7對苯丙氨酸類降解產物影響較大。T2和T3處理棕色化反應產物含量較CK明顯提高。T3處理類西柏烷類降解產物和類胡蘿卜素類降解產物含量最高，較CK分別提高了53.13%和15.34%。中性致香物質總量為T3＞T1＞T2＞CK，其中T3處理中性致香物質總量較CK提高了47.98%。說明噴施黃腐酸鉀對西柏烷類降解產物和類胡蘿卜素類降解產物的影響較大，并且能夠提高中性致香物質總量。

2.7" 噴施葉面鉀肥對烤煙經濟性狀的影響

由表4可知，噴施葉面鉀肥處理的產量、產值、上等煙比例、均價等經濟指標均高于CK，各處理產量依次是T3gt;T1gt;T2gt;CK，T3處理產值和均價最高，較CK分別提高了28.13%和6.71%。說明噴施黃腐酸鉀更有利于提高烤煙的經濟效益。

3" 討論

3.1" 噴施葉面鉀肥對烤煙油分相關品質的影響

腺毛由植物表皮細胞分化而來，具有很強的次生代謝能力并且可以抵御外界環境危害。腺毛次生代謝的產物主要為西柏烷二萜和糖酯，這些成分是重要的香氣前提物質［16］。李鵬飛等研究表明，缺鉀會抑制煙葉腺毛發育，導致煙葉腺毛數量減少，并且會抑制分泌腺毛的發育，使煙葉腺毛活力和分泌能力降低［17］。本研究結果表明，與CK相比，噴施K2HPO4和黃腐酸鉀促進了腺毛的發育，使腺頭更加飽滿，并且α-4，8，13西柏三烯-1，3-二醇和β-4，8，13西柏三烯-1，3-二醇含量也有提高，但噴施K4P2O7的效果不明顯。煙葉油分含量是衡量煙葉外觀質量和內在品質的重要指標［18］。閆克玉等研究表明，煙葉油分含量與石油醚提取物含量成正比，因此可用石油醚提取物含量代表煙葉油分含量［19］。本研究結果表明，噴施黃腐酸鉀可以顯著提高烤后煙石油醚提取物含量，這可能是因為黃腐酸鉀分子量小，對細胞膜極具通透性，易被烤煙吸收；并且黃腐酸鉀中含有腐殖酸，已有研究表明噴施含有腐殖酸的葉面肥可以提高煙葉油分［20］。因此噴施黃腐酸鉀提高煙葉油分的效果優于其他2種葉面鉀肥。

3.2" 噴施葉面鉀肥對烤煙碳氮代謝及化學成分的影響

碳氮代謝是烤煙的原生代謝，與煙草品質形成密切相關。在碳氮代謝的過程中，各種酶的活性對代謝的強度和協調程度起著決定性作用。蔗糖轉化酶與植物的碳代謝密切相關［21］，可促進葉綠體中磷酸丙糖向外運輸，催化細胞質中的蔗糖轉化為單糖，并通過與呼吸作用偶聯的氧化磷酸化產生能量，使光合碳固定過程加強［22］。硝酸還原酶與植物的氮代謝密切相關，能夠起到限速的作用，其活性越高，氮代謝活性越強，反正則越弱［23］。本研究結果表明，噴施K2HPO4和黃腐酸鉀提高了蔗糖轉化酶、淀粉酶的活性，促進了碳代謝。這可能是因為鉀是多種酶類的催化劑，幾乎可以影響烤煙體內所有的代謝過程，噴施葉面鉀肥后葉片鉀含量提高，通過影響酶的活性進而影響烤煙的碳氮代謝過程；同時黃腐酸鉀生理活性強并易溶于水［24］，更容易被煙株吸收利用；并且噴施黃腐酸鉀可以提高葉片的光合性能［9］，植物光合作用與碳氮代謝密切相關，光合性能的提高也會影響烤煙的碳氮代謝過程。因此噴施黃腐酸鉀效果優于噴施K2HPO4。本研究中噴施黃腐酸鉀處理的蔗糖轉化酶和淀粉酶活性最高，因此烤后煙的總糖和還原糖含量均有所提高。

噴施葉面鉀肥后硝酸還原酶活性有所降低，這說明施鉀有利于降低烤煙生長后期硝酸還原酶的活性，促進煙株由以氮代謝和碳固定、轉化代謝為主轉變為以碳的積累代謝為主［25］。噴施黃腐酸鉀后烤后煙總氮、氯含量較CK顯著降低，鉀氯比更加適宜，提高了烤煙品質，這與陳澤斌等的研究結果［26］相似。

3.3" 噴施葉面鉀肥對烤煙中性致香物質及經濟性狀的影響

煙葉中性致香物質含量與其香氣質量密切相關。本研究結果表明，噴施葉面鉀肥后提高了煙葉中性致香物質總量，其中噴施黃腐酸鉀的效果最好，中性致香物質總量最高。這可能是因為鉀素參與烤煙葉片光合作用、呼吸作用以及糖類、脂肪、蛋白質的代謝等多種生理代謝活動［27］，與煙葉的香味物質形成關系密切。噴施葉面鉀肥提高了葉片鉀素含量，提高了煙葉的中性致香物質含量；而噴施黃腐酸鉀能夠協調烤煙碳氮代謝，從而促進致香物質的合成和積累，因此效果要優于其余2種鉀肥。噴施黃腐酸鉀后產量和產值較CK分別提高了28.13%和6.71%，這可能是由于噴施黃腐酸鉀可以提高煙葉光合作用和葉片內含物質的含量，因此提高了烤煙產量、產值。

4" 結論

本試驗研究結果表明，噴施不同葉面鉀肥均可促進腺毛發育，提高煙葉油分，使煙葉碳氮代謝過程更加協調，促進了煙葉的生長發育。其中噴施黃腐酸鉀后，烤后煙化學成分更加協調，同時提高了煙葉的中性致香成分含量及烤煙經濟效益，噴施黃腐酸鉀效果最佳。

參考文獻：

［1］張仲文，張保全，陳小翔，等. 烤煙生長期碳氮代謝關鍵酶的活性與葉面分泌物的相關性［J］. 貴州農業科學，2018，46（2）：37-40.

［2］史宏志，劉國順，楊惠娟，等. 煙草香味學［M］. 北京：中國農業出版社，2011：274.

［3］王衛康.《烤煙》國標中分級因素的概念及把握［J］. 煙草科技，2004，37（5）：44-48.

［4］胡建斌，王學杰，齊永杰，等. 淺析烤煙油分與煙葉質量的關系［J］. 廣西農業科學，2009，40（8）：1068-1070.

［5］謝利麗. 曲靖煙區烤煙油分的影響因素及與煙葉品質的關系分析［D］. 鄭州：河南農業大學，2016：10.

［6］杜玉海，孫志偉，王曉琳，等. 缺鉀對烤煙氮素吸收利用的影響［J］. 中國農業科技導報，2019，21（3）：141-145.

［7］王" 祎. 噴施葉面鉀肥對烤煙上部葉生長發育的影響［D］. 泰安：山東農業大學，2021：10.

［8］陳" 劍，蒲進平，王浮波，等. 葉面噴施有機鉀肥對烤煙生長及品質的影響［J］. 現代農業科技，2021（21）：1-4，6.

［9］韓玉環，王" 祎，高" 強，等. 噴施6種葉面鉀肥對烤煙上部葉生長發育及質量的影響［J］. 山東農業科學，2022，54（2）：110-114.

［10］景延秋，袁秀秀，王衛峰，等. 打頂后噴施鉀肥對烤煙化學成分的影響［J］. 湖南農業科學，2015（10）：51-54，60.

［11］劉峰峰，董世良，王" 波，等. 烤煙油分與煙葉內在質量的關系的研究［J］. 武漢理工大學學報，2019，41（12）：45-50.

［12］李" 航，蘇夢迪，黃浪平，等. 氮磷鉀配施對植煙土壤速效養分和真菌多樣性的影響［J］. 作物雜志，2023（3）：238-245.

［13］卜令鐸，計思貴，李江舟，等. 赤霉素與葉面鉀肥混施對烤煙上部葉生長、產量和品質的影響［J］. 南方農業學報，2018，49（1）：48-55.

［14］劉曉迪，景延秋，宮長榮，等. 噴施不同鉀肥對煙葉生理指標及香氣物質的影響［J］. 江蘇農業學報，2014，30（1）：100-105.

［15］魏躍偉. 烤煙腺毛分泌物的氣質聯用分析［D］. 鄭州：鄭州大學，2012：14.

［16］Haiden S R，Apicella P V，Ma Y，et al. Overexpression of CsMIXTA，a transcription factor from Cannabis sativa，increases glandular trichome density in tobacco leaves［J］. Plants，2022，11（11）：1519.

［17］李鵬飛，周冀衡，張建平，等. 氮、磷、鉀、鎂虧缺對烤煙生長和葉片腺毛發育的影響［J］. 煙草科技，2009，42（12）： 49-54.

［18］冷" 璐，陸引罡. 磷、硫、硼營養對烤煙油分及其相關合成酶活性的影響［J］. 江蘇農業科學，2015，43（5）：101-103.

［19］閆克玉，閆洪洋，閆洪喜. 不同產區烤煙石油醚提取物含量對比分析［J］. 河南農業大學學報，2007，41（5）：498-501.

［20］崔步云，楊浩宇，韋鳳杰，等. 含不同濃度腐殖酸的葉面肥對煙草生長和煙葉品質的影響［J］. 江蘇農業科學，2018，46（10）：86-88，137.

［21］宮長榮，劉東洋. 烤煙煙葉內幾種酶活性變化及對化學成分的影響［J］. 中國煙草科學，2003，24（1）：1-2.

［22］史宏志，韓錦峰. 烤煙碳氮代謝幾個問題的探討［J］. 煙草科技，1998，31（2）：34-36.

［23］岳紅賓. 不同氮素水平對煙草碳氮代謝關鍵酶活性的影響［J］. 中國煙草科學，2007，28（1）：18-20，24.

［24］Jin Q，Zhang Y Y，Wang Q X，et al. Effects of potassium fulvic acid and potassium humate on microbial biodiversity in bulk soil and rhizosphere soil of Panax ginseng［J］. Microbiological Research，2022，254：126914.

［25］李" 婷. 鉀營養對烤煙碳氮代謝及其品質形成的影響研究［D］. 南寧：廣西大學，2006：18.

［26］陳澤斌，夏體淵，郭麗紅，等. 黃腐酸鉀對煙草云煙97生長發育和產量品質的影響［J］. 江蘇農業科學，2018，46（1）：52-55.

［27］劉國順. 煙草栽培學［M］. 2版.北京：中國農業出版社，2017：148.