枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施對(duì)烤煙生長(zhǎng)及鉀素積累與分配的影響

李鑫，周冀衡，張毅，賓俊

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枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施對(duì)烤煙生長(zhǎng)及鉀素積累與分配的影響

李鑫a,b，周冀衡a*，張毅b，賓俊a,b

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) a.煙草研究院；b.生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410128)

采用砂培方式，研究枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施(質(zhì)量比1∶3、1∶1和3∶1)對(duì)烤煙根系性狀、根系活力及煙株鉀素吸收積累的影響。結(jié)果表明，枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施，可促進(jìn)烤煙根系生長(zhǎng)發(fā)育，優(yōu)于單施硫酸鉀和枸溶性鉀肥；枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施促進(jìn)煙株對(duì)鉀素的吸收和分配，煙株的上、中、下3部位煙葉鉀素含量較單施硫酸鉀的提高7.60%、23.24%和39.95%，總?cè)~鉀含量分配率分別提高8.41%、20.91%和42.03%；以75%枸溶性鉀肥與25%硫酸鉀配施處理效果最佳。

煙草；枸溶性鉀肥；根系性狀；根系活力；鉀素積累；鉀素分配

煙葉含鉀量是評(píng)價(jià)煙葉品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[1–2]。施用鉀肥能夠促進(jìn)烤煙的生長(zhǎng)代謝，并對(duì)烤后煙葉品質(zhì)具有重要影響[3–4]。研究表明，高鉀煙葉對(duì)卷煙的色澤、燃燒性和持火力均有所改善[5]，還有利于煙葉中糖的積累和煙葉香氣的形成[6]。中國(guó)煙葉鉀含量相對(duì)較低，河南、山東煙區(qū)多為1%~2%，云南、貴州和湖南煙區(qū)可以達(dá)到2.0%左右，但與國(guó)外鉀含量4%~6%的優(yōu)質(zhì)煙葉相比還有很大差距[7]。中國(guó)煙葉鉀含量低的原因有鉀流失說(shuō)[1,8]和鉀分配不合理說(shuō)[9]。已有的研究發(fā)現(xiàn)，煙葉進(jìn)入成熟期后，鉀從根、莖向葉分配的能力大大減弱，煙葉中分配的鉀少，根和莖分配的鉀多[4]。為提高煙葉含鉀量，普遍采用提高施肥量[10]、調(diào)整施肥品種[11]以及改變農(nóng)藝措施[12–13]等方式，但是長(zhǎng)期單純施用無(wú)機(jī)肥，容易造成煙田土壤板結(jié)、有機(jī)質(zhì)含量下降、烤煙化學(xué)成分比例失調(diào)，香氣不足，難以滿(mǎn)足卷煙工業(yè)的需求[14–15]，且對(duì)煙葉鉀含量的提高效果并不明顯，投入成本較高。

枸溶性鉀肥的鉀素釋放規(guī)律與作物需求同步，可以很好地滿(mǎn)足作物各個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)鉀素的需求，減少鉀肥的施用次數(shù)和降低鉀肥使用成本[16]。枸溶性鉀肥在烤煙栽培上的應(yīng)用較少，筆者采用盆栽試驗(yàn)，考察枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施對(duì)烤煙幼苗農(nóng)藝性狀、根系性狀、根系活力以及不同部位煙葉的鉀素積累量與分配量影響，旨在改善烤煙鉀素狀況，為烤煙品質(zhì)的提升提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1　材料與方法

1.1材料

供試烤煙品種K326，由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究院提供。

供試硫酸鉀(K2O，51%)由羅平縣煙草公司提供；枸溶性鉀肥(K2O，25%)購(gòu)于山西紫光鉀業(yè)有限公司，以2%的檸檬酸浸提后，用肥料鉀標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定[17–18]，含有效鉀25%，pH值11。

1.2方法

試驗(yàn)于2015年在云南省羅平縣大水井煙葉基地單元進(jìn)行。2月常規(guī)育苗，50 d后選取長(zhǎng)勢(shì)良好、未染病、生長(zhǎng)一致的煙苗移栽至砂培試驗(yàn)盆中。試驗(yàn)盆內(nèi)徑15 cm，深18 cm，每盆裝砂4 kg。4月25日開(kāi)始溫室盆栽試驗(yàn)，每盆1株煙苗，每2 d向盆中澆入0.5 L自來(lái)水。

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)6個(gè)處理，每個(gè)處理栽煙45盆。對(duì)照(CK)，不施鉀肥；T1處理，施煙草專(zhuān)用硫酸鉀復(fù)合肥(下稱(chēng)硫酸鉀)；T2處理，施枸溶性鉀肥；T3處理，施枸溶性鉀肥＋硫酸鉀(配施比例3∶1)；T4處理，枸溶性鉀肥＋硫酸鉀(配施比例1∶1)；T5處理，枸溶性鉀肥＋硫酸鉀(配施比例1∶3)。試驗(yàn)中所有肥料(其中氮肥為含氮量46%的尿素，磷肥為含磷量14%的過(guò)磷酸鈣)均作基肥施入到盆栽中，按照大田土壤質(zhì)量減量計(jì)算，N、P2O5、K施入量分別為4.0、1.4、15.0 g。待煙苗生長(zhǎng)至35 d(5月30日)時(shí)測(cè)量煙株的農(nóng)藝性狀、根系性狀、根系活力和煙葉部位鉀含量。

1.3測(cè)定項(xiàng)目和方法

測(cè)量煙株的最大葉片的葉長(zhǎng)、葉寬及煙株株高、莖圍，計(jì)算最大葉面積并稱(chēng)重；選取長(zhǎng)相一致具有代表性的煙苗根系，先用自來(lái)水沖洗干凈，再用蒸餾水漂洗，采用WinRHIZO植物根系掃描系統(tǒng)測(cè)定根系性狀；吸干根系水分后，采用氧化三苯基四氮唑(TTC)[17]進(jìn)行根系活力測(cè)定；測(cè)根系生物量時(shí)，用去離子水將根系洗凈后，再用吸水紙吸干，在天平上稱(chēng)量鮮重，在烘箱中殺青(75 ℃，30 min)后烘干(105 ℃)至恒重并稱(chēng)重，樣品粉碎后裝入密封袋中待測(cè)。鉀素的測(cè)定采用火焰光度計(jì)法。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Microsoft Excel 2003和SPSS18.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2　結(jié)果與分析

2.1枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響

從表1可以看出，施鉀處理的烤煙的生長(zhǎng)均優(yōu)于CK處理的；枸溶性鉀肥和硫酸鉀配施處理的烤煙生長(zhǎng)優(yōu)于施單一鉀肥的處理。單施硫酸鉀(T1處理)的烤煙的生長(zhǎng)優(yōu)于單施枸溶性鉀肥(T2處理)的，有效葉片數(shù)、莖圍和最大葉面積的差異顯著；枸溶性鉀肥和硫酸鉀配施的各處理中，以T3處理的表現(xiàn)最好，但與T4和T5處理的無(wú)顯著性差異。

表1　枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施的烤煙的農(nóng)藝性狀

不同小寫(xiě)字母表示在5%水平上差異顯著。

2.2枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施對(duì)烤煙根系生長(zhǎng)的影響

由表2可知，施用鉀肥能夠顯著促進(jìn)根系生長(zhǎng)，枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施對(duì)烤煙根系的生長(zhǎng)優(yōu)于單施枸溶性鉀肥或硫酸鉀。各配施處理中，以枸溶性鉀肥和硫酸鉀配比3∶1的對(duì)烤煙根系生長(zhǎng)促進(jìn)效果最顯著。與單施硫酸鉀或枸溶性鉀肥相比，配施顯著增加了烤煙根系的總根長(zhǎng)、根總表面積和根尖數(shù)，總根長(zhǎng)、根總表面積和根尖數(shù)較CK分別增加81.58%、91.98%、233.45%，但根平均直徑和根體積增加差異不顯著；枸溶性鉀肥和硫酸鉀配比為3∶1的處理烤煙根系活力達(dá)到92.77 μg/(g·h)，分別是CK、T1和T2處理的1.46倍、1.13倍和1.22倍，其他配施比例與單施硫酸鉀對(duì)比，促進(jìn)效果不明顯。

表2　枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施的烤煙的根系性狀和根系活力

不同小寫(xiě)字母表示在5%水平上差異顯著。

2.3枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施對(duì)煙葉鉀素積累的影響

由表3可知，施鉀肥可以提高各部位煙葉鉀含量；枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施均比施單一鉀肥效果明顯，以T3處理煙葉鉀含量提高最明顯，較單施硫酸鉀的T1處理分別增加4.81%、20.91%和42.03%；枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施對(duì)上部煙葉和中部煙葉的鉀含量提高無(wú)顯著性差異，對(duì)下部煙葉鉀素提高效果較好的是T3處理，且與T4和T5處理差異顯著，但T4與T5處理間無(wú)顯著性差異。

表3　枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施的烤煙不同部位煙葉的含鉀量

不同小寫(xiě)字母表示在5%水平上差異顯著。

2.4枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施對(duì)烤煙鉀素分配的影響

由表4可知，枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施的煙株總?cè)~鉀含量均增加，根、莖鉀含量降低；鉀素在煙株中由根、莖部向煙葉分配，以T3處理積累量最高，占總鉀素含量的60.58%，較施單一鉀肥處理分別提高27.14%和128.34%，而根、莖部鉀素在枸溶性鉀肥和硫酸鉀配施處理中分配率均有所降低。

表4　枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施的烤煙的鉀素含量及占比

不同小寫(xiě)字母表示在5%水平上差異顯著。

3　小結(jié)

本試驗(yàn)結(jié)果表明，枸溶性鉀肥配施硫酸鉀，能促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育。鉀肥用量(純K2O量)相同時(shí)，枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施的烤煙的農(nóng)藝性狀、根系性狀、根系活力和烤煙鉀含量顯著高于單純硫酸鉀或枸溶性鉀肥，說(shuō)明在等量鉀養(yǎng)分投入條件下，不同種類(lèi)鉀肥均能促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)和鉀素積累，且枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施效果優(yōu)于單施水溶性鉀肥或枸溶性鉀肥，以配施比例3∶1的增鉀效果最明顯，煙葉鉀含量提高42.03%，向煙葉中運(yùn)移比例提高27.14%。

枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施對(duì)烤煙生長(zhǎng)及煙葉鉀素積累與分配的改善較其他施肥方式效果更優(yōu)，在后期的研究中更應(yīng)重視和深入研究不同生態(tài)條件下具體施用量、施肥方法、施肥時(shí)間以及土壤中不同形態(tài)鉀素含量的變化。

比較了不施鉀肥、單施硫酸鉀、單施枸溶性鉀肥、枸溶性鉀肥與硫酸鉀配施處理對(duì)烤煙苗期根系生長(zhǎng)和鉀素積累與分配的影響，結(jié)果表明，配施比例3∶1的處理可以促進(jìn)烤煙根系生長(zhǎng)，利于鉀素向煙葉中積累和分配，是最優(yōu)施鉀處理。建議實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)保水能力差、土壤酸化嚴(yán)重的植煙土壤或降雨量少的煙區(qū)配施枸溶性鉀肥。

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Effects of citrate soluble potassium and potassium sulfate on flue-cured tobacco growth, potassium accumulation and distribution

Li Xina,b, Zhou Jihenga*, Zhang Yib, Bin Juna,b

(a.Institute of Tobacco; b.College of Biological Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)

Sand culture was used to investigate the effect of combined application of citrate soluble potassium and potassium sulfate (in ratio of 1∶3, 1∶1 and 3∶1) on root traits, root activity and potassium accumulation of flue-cured tobacco. The results showed that combined application of citrate soluble potassium and potassium sulfate promoted tobacco root growth and development, which was superior than the single application of citrate soluble potassium or potassium sulfate；potassium content in upper, middle and lower parts of flue-cured tobacco were increased by 7.60%, 23.24% and 39.95% with combined application of citrate soluble potassium and potassium sulfate, compared with that of single potassium sulfate application; while total leaf potassium content distribution rate were increased by 8.41%, 20.91% and 42.03% with citrate soluble potassium and potassium sulfate applied in the ratio of 1∶3, 1∶1 and 3∶1, respectively. Thus citrate soluble potassium in the percentage of 75% and potassium sulfate 25% showed the best treatment effect.

tobacco; citric acid soluble potassium fertilizer; root traits; root activity; potassium accumulation; potassium distribution

S572.01

A

1007-1032(2016)05-0480-04

2016–02–29

2016–06–07

中國(guó)煙草總公司云南省公司項(xiàng)目(2014YN24)；廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司項(xiàng)目(2014–04)；湖南省研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目(CX2015B238)

李鑫(1989—)，男，山東臨沭人，博士研究生，主要從事煙草生理生化研究，s2007203272@yeah.net；*通信作者，周冀衡，教授，主要從事煙草生理生化研究，jhzhou2005@163.com

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