鉀肥施用方式對土壤鉀供應(yīng)能力及烤煙品質(zhì)的影響

柳太衛(wèi) 楊承 李正 劉國權(quán) 王崇林 雷宇 吳雷 曹國璠

摘要：通過大田試驗(yàn)與室內(nèi)分析相結(jié)合，研究了鉀肥施用方式對土壤鉀供應(yīng)能力及烤煙品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，施用鉀肥能夠明顯提高土壤的供鉀能力，但不同鉀肥施用方式對土壤速效鉀、緩效鉀和全鉀含量的影響具有明顯的差異，T2處理“少量多次”施用鉀肥更能提高肥料的利用率和土壤鉀素營養(yǎng)的后效；同時(shí)施用鉀肥能夠明顯改善煙葉的品質(zhì)，但不同鉀素施用方式對烤煙品質(zhì)的影響沒有明顯差異。

關(guān)鍵詞：鉀肥；施用方式；土壤鉀；烤煙；品質(zhì)

中圖分類號：S572.061 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）08-1771-03

煙草是需鉀量較多的作物，煙葉吸收積累的鉀素，遠(yuǎn)高于其他營養(yǎng)元素。含鉀量高被公認(rèn)是優(yōu)質(zhì)煙葉的指標(biāo)之一。煙草生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益不僅取決于煙葉的產(chǎn)量和生產(chǎn)成本，而且取決于煙葉的品質(zhì)。我國煙葉平均含鉀量不到2%[1]，比先進(jìn)產(chǎn)煙國煙葉含鉀量低得多。美國、津巴布韋煙葉含鉀量達(dá)4%～6%，巴西煙葉含鉀量也達(dá)3%～4%。鉀不但對煙葉的內(nèi)在品質(zhì)和外觀品質(zhì)有重要影響，而且影響著卷煙制品的安全性[2]。鉀是煙株體內(nèi)最豐富的陽離子，并影響許多生物化學(xué)和生物物理過程。煙草吸鉀速率隨基因型而異，但這種差異隨供鉀水平的提高而消失[3]。土壤中的鉀素按其對植物的有效性可分為速效鉀（包括水溶性鉀和交換性鉀）、緩效鉀（常指非交換性鉀）和礦物結(jié)構(gòu)鉀。不同形態(tài)的鉀之間存在著動態(tài)平衡，其對煙株的有效性是不同的[4]。鉀肥是烤煙生產(chǎn)中施用量最大的一種肥料[5]。但是，增施鉀肥必然會較大幅度地增加烤煙生產(chǎn)的肥料成本投入，直接影響到烤煙生產(chǎn)的效益。如何根據(jù)烤煙的吸鉀規(guī)律，做到充分有效、適時(shí)適量地滿足煙株對鉀素營養(yǎng)的需求，適當(dāng)降低鉀肥的施用量，成為烤煙生產(chǎn)中一個重要的研究課題。試驗(yàn)通過研究鉀肥不同施用方式對煙株根、莖、葉中鉀和土壤鉀含量的影響，以期探明不同施鉀方式對煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，為提高鉀肥的利用率提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2010年在德江縣合興鄉(xiāng)茶園村進(jìn)行。供試土壤類型為黃壤，土壤基礎(chǔ)肥力為有機(jī)質(zhì)24.19 g/kg，堿解氮124.63 mg/kg，速效磷21.88 mg/kg，速效鉀150.78 mg/kg，pH 5.43?？緹熎贩N為云煙87，移栽時(shí)間為5月5日。根據(jù)鉀肥使用方式設(shè)置兩個處理，分別為T1（硝酸鉀基肥比例為60%～70%，追肥比例為30%～40%，追肥在移栽后5～7 d和移栽后20～25 d分兩次施用）和T2（硝酸鉀全部作追肥施用。第一次在移栽后5～7 d用硝酸鉀對水，結(jié)合查苗補(bǔ)缺進(jìn)行，施用時(shí)從煙株四角垂直插下，距煙株8～10 cm，用化肥深施器深施，每公頃施45 kg；第二次在移栽后20 d或結(jié)合揭膜，采用干施的方法均勻施于煙株周圍8～10 cm處，每公頃施105 kg；最后一次在移栽后45 d前完成），其他施肥措施按當(dāng)?shù)乜緹煼N植常規(guī)施肥措施進(jìn)行，以不施用硝酸鉀肥料，其他按常規(guī)施肥措施進(jìn)行的處理為CK（對照）。每個小區(qū)面積334 m2，3次重復(fù)。

1.2 測定項(xiàng)目與方法

每個處理分別于移栽后15、30、45、60、75 d選擇長勢均勻一致的煙株測量株高、莖圍、葉長、葉寬、節(jié)距、有效葉數(shù)等植物學(xué)性狀，記錄田間不同處理煙株發(fā)病情況。同時(shí)隨機(jī)選取煙壟上兩株煙正中位置0～20 cm土層采集5個土樣，混勻，測定土壤速效鉀、緩效鉀以及全鉀含量。烘烤結(jié)束后，取烤后的B2F、C3F和X2F各1 kg，對所取煙樣進(jìn)行化學(xué)成分分析（總氮、總糖、還原糖、煙堿、鉀、氯、淀粉等）。樣品指標(biāo)在貴州大學(xué)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室分析，測定結(jié)果采用DPS 6.55和Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鉀肥施用方式對土壤鉀含量的影響

2.1.1 不同鉀肥施用方式對土壤速效鉀含量的影響 速效鉀是指土壤中存在的水溶性鉀和交換性鉀，這部分鉀能很快地被植物吸收利用，一般占土壤全鉀量的1%～2%，土壤速效鉀可利用部分的多少及最低值出現(xiàn)的時(shí)間可以較好地反映土壤對當(dāng)季作物的供鉀狀況，土壤對當(dāng)季作物的供鉀能力是速效鉀和非交換性鉀共同作用的結(jié)果[6]。由圖1可知，土壤速效鉀含量隨煙株生育期的推進(jìn)總體上呈降低的趨勢，在移栽初期，土壤速效鉀含量均較高，對照由于沒有硝酸鉀肥料的施用，在煙株整個生育期，土壤中速效鉀含量明顯低于T1和T2。T1處理速效鉀含量呈現(xiàn)先增加后降低趨勢，在移栽30 d左右達(dá)最高，隨后逐漸降低，移栽30 d前高于T2處理，但在30 d以后低于T2處理。這可能是由于移栽初期T1處理大量的鉀肥作基肥施用，明顯增加了土壤中鉀的含量，同時(shí)追施鉀肥也在30 d以前完成，而前期煙株對鉀肥需求量不大，T2處理在煙株生育期內(nèi)分三次追施鉀肥，明顯提高了鉀肥的有效性和土壤中鉀的保存率。

2.1.2 不同鉀肥施用方式對土壤緩效鉀含量的影響 緩效鉀是指存在于層狀硅酸鹽礦物層間和顆粒邊緣，不能被中性鹽在短時(shí)間內(nèi)浸提出的鉀，因此也叫非交換性鉀，占土壤全鉀的1%～10%。緩效鉀是速效鉀的重要儲備，在條件適宜時(shí)能轉(zhuǎn)化為被植物吸收利用的速效鉀，是土壤鉀供應(yīng)能力的潛在指標(biāo)。盡管土壤速效鉀可作為當(dāng)季有效鉀水平的衡量指標(biāo)，但緩效鉀的實(shí)際儲存量及釋放能力卻是土壤供鉀能力的一個重要標(biāo)志[7]。由圖2可知，不同處理土壤緩效鉀含量在煙株生育期內(nèi)變化呈現(xiàn)相似的規(guī)律性，在前期含量較高，后期均有小幅度降低，T1處理緩效鉀含量明顯高于T2和CK，對照緩效鉀含量最低。這可能是由于T1處理為鉀肥基施和前期追施，煙株在初期對鉀素利用較少，過多的鉀被土壤固定，形成了緩效鉀。在施鉀0～325 mg/kg范圍內(nèi)，隨著施鉀量的增加，土壤固定量呈直線上升，固鉀率也逐漸增加，多數(shù)土壤對施入鉀有較強(qiáng)的固定能力[8]。T2處理由于少量多次追施鉀肥，提高了土壤鉀的有效性，降低了被固定鉀的含量，因此緩效鉀含量低于T1處理。

2.1.3 不同鉀肥施用方式對土壤全鉀含量的影響 土壤全鉀是指土壤中的速效鉀、緩效鉀和礦物鉀的總稱。土壤對鉀肥的反應(yīng)不僅受土壤速效鉀、緩效鉀的制約，還受土壤鉀緩沖容量的影響[9]。由圖3可知，不同處理土壤全鉀含量在煙株生育期有相似的變化規(guī)律，對照全鉀含量明顯低于施用鉀肥的處理。T1、T2處理在前期全鉀含量均呈緩慢增加趨勢，在30 d左右達(dá)最高，以后迅速降低，45～60 d變化較緩，60 d以后全鉀含量均有少許回升，說明施用鉀肥對提高土壤全鉀含量具有明顯的作用，但不同施肥方式土壤對鉀的吸收和鉀的有效性有明顯的差異。T1處理在前期快速提高土壤全鉀含量具有明顯的作用，T2處理對整個生育期土壤保持較高的全鉀含量有明顯的影響。

2.2 不同鉀肥施用方式對烤煙化學(xué)成分的影響

從表1可以看出，與對照相比施用鉀肥后上部葉總糖、還原糖、鉀和醚提物含量升高，淀粉、總氮和煙堿含量降低；中部葉總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀和醚提物含量升高，淀粉含量降低；下部葉總糖、還原糖、煙堿、鉀和謎提物含量升高，淀粉、總氮含量降低。兩種施肥處理與對照相比，上部葉總糖、總氮、醚提物差異不顯著，還原糖、淀粉、鉀差異顯著；中部葉煙堿和氮堿比差異不顯著，其余指標(biāo)差異均顯著；下部葉淀粉和總氮差異不顯著，其余指標(biāo)差異均顯著。從烤煙煙葉綜合指標(biāo)來看，施用鉀肥后煙葉化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)。這可能是由于鉀肥的施入滿足了煙株生長的需要，協(xié)調(diào)了各種礦質(zhì)元素在煙株體內(nèi)的分配，促進(jìn)了煙株正常的生理代謝，但是兩種鉀肥施用方式對烤后煙葉化學(xué)成分的影響總體上差別不大。

3 小結(jié)與討論

煙草是嗜鉀作物，鉀對烤煙具有重要的生理作用[10，11]。鉀在植物體內(nèi)以離子形態(tài)存在，不參與形成結(jié)構(gòu)物質(zhì)，具有高度可移動性，是植物體內(nèi)60多種酶的活化劑[12]，鉀能增強(qiáng)煙葉中糖類、色素類、芳香類等與品質(zhì)有關(guān)的物質(zhì)合成與積累，并影響烤煙的各種生物化學(xué)過程，對煙堿、蛋白質(zhì)、氨基酸、有機(jī)酸和糖類等化學(xué)成分的生物化學(xué)過程具有重要影響[4]。鉀幾乎參與了煙草生長發(fā)育過程中的所有物質(zhì)和能量代謝過程，對煙草內(nèi)在化學(xué)成分協(xié)調(diào)具有極其重要的影響。因此，合理施用鉀肥，提高鉀肥的利用效率，是改善煙葉品質(zhì)、生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的重要途徑。

試驗(yàn)結(jié)果表明，施用鉀肥能明顯提高土壤中速效鉀、緩效鉀和全鉀含量，鉀肥施用次數(shù)越多，提高土壤鉀含量的作用越明顯。施用鉀肥是提高土壤鉀含量的重要方式，大量增施鉀肥，對快速提高土壤鉀含量的作用明顯，但少量多次增施鉀肥，鉀素營養(yǎng)的后效較長，鉀素可利用效率較高。

試驗(yàn)結(jié)果還表明，煙株前期對鉀肥吸收量較少，前期大量施用鉀肥容易造成鉀肥的轉(zhuǎn)化固定，降低了肥料利用率，少量多次施用鉀肥，能夠明顯提高土壤中速效鉀和全鉀含量，有利于煙株正常生長所需要的鉀素供應(yīng)。

對烤煙化學(xué)成分的分析可知，不同鉀肥施用方式均能較好地調(diào)節(jié)煙葉正常的生理代謝，協(xié)調(diào)煙葉內(nèi)在的化學(xué)成分，改善煙葉品質(zhì)，但是不同施鉀方式對烤后煙葉化學(xué)成分的影響總體上沒有明顯的差異。

從鉀肥不同施用方式對土壤鉀含量和烤煙品質(zhì)的影響來看，少量多次施用鉀肥，不僅能夠提高鉀肥的利用效率，降低生產(chǎn)成本，而且能夠明顯提高煙葉品質(zhì)。

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