生態(tài)因素和栽培農(nóng)藝措施對煙草鉀和氯含量影響研究進(jìn)展

摘要 鉀、氯是煙草生長發(fā)育的必需營養(yǎng)元素，也是衡量煙葉內(nèi)在品質(zhì)的重要指標(biāo)，鉀氯比值常被用作評價煙葉品質(zhì)、燃燒性的基礎(chǔ)，因此合理調(diào)控?zé)熑~鉀、氯含量，對改善煙葉品質(zhì)、提高煙葉質(zhì)量、提升煙葉工業(yè)可用性具有重要意義。探討了生態(tài)因素、栽培農(nóng)藝措施對煙草鉀、氯含量影響的研究進(jìn)展。

關(guān)鍵詞 生態(tài)因素；栽培農(nóng)藝措施；鉀；氯；影響

中圖分類號 S572 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）17-05390-03

Abstract Potassium and chlorine are necessary nutrient elements for tobacco growth and development， also are important factors for quality measurement of tobacco leaf. Potassium chloride ratio is often used as the basis of quality and combustibility evaluation of tobacco leaf. Therefore， reasonable regulation of potassium and chlorine content is of great significance to improve the quality of tobacco leaf and to promote tobacco industrial availability. This paper discusses research progress about ecological factors and cultivated agronomic measures in the effect of potassium and chlorine content in tobacco.

Key words Ecological factors； Cultivated agronomic measures； Potassium； Chloride； Impact

在煙葉生長發(fā)育需要的營養(yǎng)元素中，鉀和氯是主要的品質(zhì)元素。鉀在植物體內(nèi)作為多種酶的活化劑，能有效地提高煙葉的香氣質(zhì)和香氣量以及可燃率和陰燃持火力，減少煙氣中有害物質(zhì)基礎(chǔ)和焦油釋放量。與美國優(yōu)質(zhì)烤煙相比，我國煙葉鉀含量尤其是北方煙區(qū)普遍偏低，限制了煙葉質(zhì)量的進(jìn)一步提高。氯能增加煙葉的彈性和油潤性，降低破碎率；改善煙葉品質(zhì)[1-4]。含氯量過低或過高對煙草均有不良影響[5]。我國烤煙氯含量普遍偏低，很多地區(qū)未達(dá)到優(yōu)質(zhì)烤煙0.4%～0.8%的氯含量要求。鉀氯比值常被用作評價煙葉內(nèi)在質(zhì)量、燃燒性的基礎(chǔ)，是衡量煙葉品質(zhì)的重要指標(biāo)。當(dāng)烤煙鉀氯比值大于4時比較理想，此時煙葉質(zhì)地柔軟，表觀油潤，富有彈性，成絲率高，燃燒性好，灰白，品質(zhì)值高[6]。為此，筆者綜述了生態(tài)因素、栽培農(nóng)藝措施對煙草鉀、氯含量影響的研究進(jìn)展，以期為建立調(diào)控?zé)煵葩?、氯含量，且使鉀氯比更加協(xié)調(diào)的生產(chǎn)措施提供依據(jù)。

1 氣候條件

1.1 溫度 溫度對煙葉鉀、氯含量的影響明顯。李天福等認(rèn)為，與煙葉化學(xué)成分達(dá)到顯著相關(guān)的氣象因子為5～8 月的氣溫，其中5、8 月氣溫為化學(xué)成分的促進(jìn)因子，而6、7 月氣溫為限制因子[7]。張波等研究表明，涼山煙區(qū)整個大田生育期的氣溫對鉀含量影響最大，在一定范圍內(nèi)，旺長期的溫度和空氣相對濕度降低、旺長期日照時數(shù)和成熟期降水增多能明顯提高煙葉的鉀含量。氯含量與成熟期日均溫呈極顯著負(fù)相關(guān)，與旺長期氣溫日較差呈顯著正相關(guān)。鉀氯比與成熟期氣溫日較差呈顯著正相關(guān)[8]。

1.2 濕度

濕度對煙葉鉀、氯含量的影響也非常明顯。韋成才等分析研究了陜南煙葉質(zhì)量與氣候條件的關(guān)系，結(jié)果表明，鉀含量與7、8月相對濕度和5～8月平均相對濕度均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.81、0.86和0.71[9]。在此期間，隨著平均相對濕度的增加含鉀量明顯增加。氯與旺長期空氣相對濕度呈極顯著負(fù)相關(guān)[8]。陳劍軍研究表明，烤煙在伸根期受到輕度或中度水分脅迫，煙葉含鉀量呈增加趨勢，旺長期受旱時，煙葉鉀含量由4.95%降至3.09%[10]。四川煙區(qū)大田生長期因降雨充沛，植煙土壤的氯含量水平普遍較低，導(dǎo)致煙葉含氯量更低[11]。

1.3 光照 與其他作物一樣，煙草也通過葉片的光合作用進(jìn)行物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換。因此直接影響煙葉新陳代謝的光照強度、光照時間和光質(zhì)都會對煙株的形態(tài)、化學(xué)成分和內(nèi)在質(zhì)量產(chǎn)生影響。謝敬明等發(fā)現(xiàn)，紅河州煙葉的鉀含量受旺長期到煙葉成熟期（6月下旬至8月下旬）日照時數(shù)的影響較大[12]。韋成才等研究表明，鉀含量與煙葉成熟期7、8月和大田期5～8月日照時數(shù)均呈負(fù)相關(guān)，烤煙成熟期和大田期過多的日照不利于鉀的積累。日照時數(shù)每增加10 h，鉀含量下降0.02%。煙葉中氯含量與烤煙旺長期6月日照時數(shù)及大田期5～8月日照時數(shù)均呈正相關(guān)?？緹煷筇锲谌照諘r數(shù)的增加有利于氯含量的提高，日照時數(shù)每增加10 h，氯含量增加0.004%～0.010%。鉀氯比與烤煙大田期5～8月日照呈負(fù)相關(guān)。鉀氯比隨著大田期日照時數(shù)的增加而減少，日照時數(shù)每增加10 h，鉀氯比下降1.1%[9]。

2 海拔高度

胡國松等對湖北利川不同海拔高度和不同品種烤煙的研究表明，海拔高度影響對鉀的吸收，煙葉鉀含量隨海拔高度的增加而增加[13]。高衛(wèi)鍇的研究也證明了這一觀點：鉀含量隨種植海拔的升高而升高，氯含量隨種植海拔的升高而降低[14]。

3 土壤條件

3.1 土壤類型

植煙土壤要求有好的排水力，有機質(zhì)含量較少或中等，土壤疏松（質(zhì)地較輕），供肥快。在施相同量的鉀肥時，輕質(zhì)土壤的煙葉含鉀量高，而黏重土壤則鉀肥肥效差，煙葉含鉀量低[15]。陳懿等研究了不同質(zhì)地貴州黃壤主要養(yǎng)分在烤煙生長發(fā)育周期內(nèi)的動態(tài)變化及其對煙葉產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，與高等肥力的壤黏土比較，中等肥力的粉壤土礦化率更高，無機氮、有效磷含量更高，利于保存施入的銨態(tài)氮，煙葉氮素、鉀素濃度更大，鉀氯比更大[16]。

3.2 pH 國外推薦烤煙生長適宜的土壤pH為5.5～7.0，而國內(nèi)則有不同的看法。曹志洪等認(rèn)為，pH低的土壤生產(chǎn)出的煙葉含鉀量高。北方土壤pH偏高，土壤中鈣、鎂較多，抑制了煙葉對鉀的吸收[17]。這也是南方煙葉鉀含量高于北方的原因之一[14]。黎成厚等認(rèn)為，pH達(dá)7.5仍可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)烤煙[18]。陳建軍等利用水培研究表明，pH偏高（5.5～8.0）的土壤也能生產(chǎn)出鉀含量高的煙葉[19]。另有研究證明，在微酸性土壤中，在一定范圍內(nèi)，煙葉鉀含量隨土壤pH 降低而增加，這與我國南方煙區(qū)微酸性土壤的煙葉鉀含量高于土壤pH 相對較高的北方煙區(qū)煙葉鉀含量的結(jié)論相一致[20]。

3.3 土壤養(yǎng)分 煙葉鉀含量隨土壤有機質(zhì)含量的增加而增加。有機質(zhì)含量增加后，提高了土壤疏松度，降低了土壤對鉀離子的吸附，使土壤速效鉀和施入土壤的鉀肥對煙株的有效性增加，有利于煙株對鉀的吸收，促使煙葉中鉀含量相應(yīng)增加[20]。王程棟等也證明了煙葉鉀含量隨有機質(zhì)含量增加而升高[21]。煙葉鉀含量與土壤中鉀庫容量有直接關(guān)系，煙葉鉀含量隨著土壤速效鉀的增加而增加[22-23]。但也有研究表明，煙葉鉀含量與土壤速效鉀和緩效鉀含量關(guān)系不大[24]，如云南煙葉鉀含量就不完全取決于土壤供鉀水平的高低[25]。煙葉鉀含量隨土壤水溶性氯含量增加而降低，可能是由于土壤水溶性氯含量與其他陽離子如Ca2+、Na+、Mg2+含量密切相關(guān)，氯離子含量較高時，相關(guān)陽離子含量隨之升高，而與K+形成明顯的離子拮抗，導(dǎo)致煙葉鉀含量降低[21]。

4 栽培農(nóng)藝措施

4.1 施肥

4.1.1 鉀肥施用量。

在煙葉生產(chǎn)過程中，提高鉀肥的施用量是提高煙葉含鉀量的最常見的方法。劉國順等采用盆栽試驗研究了不同鉀肥施用量對煙葉鉀和土壤鉀含量的影響，結(jié)果表明，青煙葉、烤后下部煙葉和中部煙葉鉀含量及土壤速效鉀、緩效鉀、全鉀含量隨著鉀肥施用量的增加而增加。在煙株的整個生育過程中，土壤速效鉀含量一直降低，土壤全鉀含量變化幅度較小。隨著鉀肥施用量的增加，被土壤固定的鉀肥量也在增加。相關(guān)分析表明，分次施用 鉀肥有助于提高烤后煙葉鉀含量[26]。昝京宜等用盆栽試驗證明了烤煙青煙葉鉀含量總體隨著鉀肥施用量的增加而增加[27]，這與周冀衡等[28]、趙久明等[29]、林克惠等[30]得出的煙葉鉀含量隨著施鉀量的增加而增加的結(jié)果一致。在鉀肥用量已經(jīng)相對較高的情況下，單純提高鉀肥的用量已難于提高煙葉鉀的含量[31]。

4.1.2 氯肥施用量。在福建水稻田種植春煙的條件下，許永鋒等研究表明，隨施氯量上升，煙株氯含量和積累量均表現(xiàn)為顯著上升的趨勢，整株氯含量和積累量與施氯量呈極顯著正相關(guān)。施氯量從0 kg/hm2提高到48 kg/hm2時，上部葉中氯含量明顯增加；但施氯量進(jìn)一步增加到96 kg/hm2時，中部葉和下部葉中氯含量增加較為顯著；莖和根中氯含量隨施氯量增加而表現(xiàn)出下降的趨勢。施氯量在24 kg/hm2時，烤后煙葉產(chǎn)質(zhì)量較好，化學(xué)成分較為協(xié)調(diào)，不施氯或施氯太高均不利于煙葉質(zhì)量的提高[32]。

4.1.3 施肥方式。在施鉀量相同的條件下，隨著鉀肥的追施比例和追施次數(shù)增加，不同煙葉部位的含鉀量均增加，以鉀肥基追比3 ∶7，分3次追鉀處理鉀素利用效率最高，達(dá)45.48%[33]。施用有機鉀肥，煙葉含鉀量明顯增加[34]。有機無機肥配施可以提高鉀素在煙葉中的分配比例，從而提高煙葉鉀含量[35]。在湖南省及至南方一些氯含量較低的地區(qū)，在煙草上可考慮適當(dāng)施用一定量的氯化鉀部分代替硫酸鉀，以降低肥料投入成本，提高煙葉的經(jīng)濟(jì)效益[4]。

4.1.4 控釋肥用量。施用專用控釋肥是提高山東煙葉含鉀量、質(zhì)量和產(chǎn)值效益的有效措施[36]。陳劍秋等通過控釋肥養(yǎng)分釋放試驗和小區(qū)試驗，研究了控釋肥對植煙土壤供鉀特性及其對烤煙煙葉鉀含量的影響，在3個施肥水平下，控釋肥處理與普通施肥處理成熟期煙葉鉀含量變幅分別為1.88%、1.62%、1.68%，控釋肥處理上部烘烤煙葉鉀含量的最高增幅分別為1.01%、1.07%和1.15%，中部烘烤煙葉鉀含量的最高增幅分別為0.80%、0.85%和1.02%；施用控釋肥可顯著提高烤后煙葉鉀含量，可以節(jié)約1/3～2/3的肥料。在氯含量較低的土壤上，施入煙草的鉀肥總量中，氯化鉀所占比例為15%～30%（以K2O計）時，煙葉可增產(chǎn)5.2%～16.9%，產(chǎn)值增加1 911.0～7 348.5元/hm2，中上等煙比例提高10.2～11.5個百分點，煙葉的品質(zhì)也得到改善，不會造成土壤氯的積累[37]。在湖南省乃至南方一些土壤氯含量較低的地區(qū)，在煙草上可考慮適當(dāng)施用一定量的氯化鉀部分代替硫酸鉀，以降低肥料投入成本，提高煙葉的經(jīng)濟(jì)效益[4]。

4.1.5 硼肥。硼肥葉片噴施更有利于煙株吸收土壤有效鉀，同時促進(jìn)土壤緩效鉀對有效鉀的補充，尤其是以上部葉噴施硼肥及中部葉噴施硼肥更為顯著[38]。

4.2 栽培方式 有研究表明，揭膜中耕和烯效唑噴施可促進(jìn)莖的橫向生長，降低株高，減小葉面積；可增加煙株干物質(zhì)量、葉綠素含量、根系活力和根冠比；煙葉鉀含量提高[39]。

紅花大金元上部6片葉一次性采收、帶莖采收、帶莖推遲采收處理烤后煙葉均改善了上部6片葉的外觀質(zhì)量，提高了煙葉的鉀含量，煙葉化學(xué)成分較協(xié)調(diào)[40]。鉀氯比比值越高，煙葉的燃燒性越好。從陰燃持火性角度考慮，紅花大金元不同部位煙葉成熟采收的適宜外觀特征為：下部葉宜在煙葉變黃約4成、主脈1/2～2/3變白、支脈1/2～2/3變白時采收； 中部葉宜在煙葉變黃約5成、主脈2/3～3/4變白、支脈1/2～2/3 變白時采收； 上部葉宜在煙葉變黃約8成、 主脈3/4～基本變白、支脈3/4變白時采收[41]。

保護(hù)性栽培方式在改善煙葉生長的土壤環(huán)境方面具有一定作用，增強了土壤保水保肥能力，改善了土壤的物理性狀，土壤的水、肥、氣、熱比較協(xié)調(diào)，加速了土壤改良熟化程度，提高了土壤肥力。秸稈覆蓋可提高土壤速效鉀和緩效鉀的含量，有助于提高烤煙青煙葉的鉀含量[27]。大麥掩青可提高烤煙中鉀含量，與大麥掩青量呈正相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)達(dá)到顯著水平[42]。常劍波等也證明了掩青和免耕覆蓋等保護(hù)性措施使煙葉鉀氯比有所提高[43]。介曉磊等發(fā)現(xiàn)，在河南平原區(qū) “前膜后秸”覆蓋栽培能夠在煙草生育期內(nèi)保持良好的土壤水分和熱量條件；同時促進(jìn)煙株形成分層、發(fā)達(dá)的架狀根系，有利于對土壤水肥營養(yǎng)的吸收和土壤水肥氣熱關(guān)系的協(xié)調(diào)，是該區(qū)烤煙生產(chǎn)“提鉀降氯”、無公害栽培的有效途徑[44]。石屹等報道，子粒壓青還田2年后土壤速效磷、速效鉀含量明顯增加，種植煙草的煙葉鉀含量明顯提高[45]。

5 小結(jié)

提高我國煙葉鉀、氯含量，協(xié)調(diào)煙葉鉀氯比值，對提高煙葉品質(zhì)和穩(wěn)定行業(yè)發(fā)展有重要意義。因此，在實際生產(chǎn)中，應(yīng)因地制宜，充分利用好當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑼寥罈l件，配套合理的栽培措施，以提高煙葉鉀、氯含量，協(xié)調(diào)鉀氯比值，從而進(jìn)一步提高煙葉品質(zhì)。

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