水分虧缺及鉀肥對大寧煙生長、產(chǎn)量及品質(zhì)形成的影響

羅文姬+羅必敬+凌桂芝

摘要：通過框栽試驗探討水分虧缺及鉀肥對大寧煙生長、產(chǎn)量及品質(zhì)形成的影響，旨在為提高大寧煙產(chǎn)量和品質(zhì)提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，輕度缺水和低鉀處理對大寧煙株高、葉片數(shù)、凈光合速率、氣孔導度、葉綠素a+b、丙二醛、百葉鮮重和總糖等無抑制作用，且煙堿含量為1.07%～1.32%，較符合優(yōu)質(zhì)煙葉煙堿的標準。中度缺水處理的株高、葉片數(shù)、葉綠素和下部葉鮮重和煙堿等顯著降低。水分虧缺時，增施鉀肥有利于株高、葉片數(shù)和產(chǎn)量的形成，但中、下部葉煙堿含量顯著降低，中部葉總糖和還原糖含量顯著增加。因此，輕度缺水和低鉀處理的水分、鉀用量較適宜大寧煙產(chǎn)量和品質(zhì)的形成。

關(guān)鍵詞：水分；鉀；大寧煙；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號：S572 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）22-4295-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.22.021

Abstract： The frame experiment was conducted to study effects of water deficit and potash fertilizer imposed on the growth， yield and quality traits of Daning tobacco. The results showed that mild water deficit and low potassium had no inhibitory effect on the plant height， leaf number， net photosynthetic rate， stomatal conductance， chlorophyll a+b， MDA， fresh weight and total sugar of Daning tobacco， and the nicotine content was 1.07%～1.32%， which was more suitable for high quality tobacco nicotine. The plant height， leaf number， chlorophyll content and fresh weight and nicotine content of lower leaves were significantly decreased under moderate water stress. Under water deficit， the application of potassium fertilizer was beneficial to the formation of plant height， leaf number and yield， but the nicotine content in the middle and lower leaves decreased significantly， and the total sugar and reducing sugar increased significantly. Therefore， the amount of water and potassium in mild water deficit and low potassium treatment was the more suitable for the formation of Daning tobacco yield and quality.

Key words： water； potassium； Daning tobacco； production； quality

煙草是一種特殊的經(jīng)濟作物，以質(zhì)量為主、兼顧產(chǎn)量[1]。廣西賀州大寧曬煙以葉厚膠多、馥郁芳香、煙絲黏而不散、點火即燃、香味濃郁而著稱。然而，大寧曬煙種植面積少，產(chǎn)量低，屬于市場極稀缺資源。然而異地栽培的大寧煙品質(zhì)顯著下降，而原產(chǎn)地大寧煙均種植于保肥保水能力較弱的紅壤上。原產(chǎn)地大寧煙生產(chǎn)過程中施用大量鉀含量較高的草木灰，表明鉀是影響煙葉品質(zhì)的重要因素[2]。水分也影響著煙葉產(chǎn)量與品質(zhì)的形成，而水分脅迫顯著影響煙葉產(chǎn)量、品質(zhì)[3]。原產(chǎn)地的鉀肥施用和缺水環(huán)境是否是優(yōu)質(zhì)大寧煙品質(zhì)形成的影響因素，國內(nèi)鮮見報道。因此，本研究開展了水分虧缺及鉀肥施用對大寧煙生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，旨在闡明大寧曬煙煙葉質(zhì)量形成的生態(tài)、物質(zhì)基礎(chǔ)，以及栽培技術(shù)對香型風格特色形成的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 材料

供試大寧煙為廣西賀州市大寧鄉(xiāng)原種。試驗于廣西大學農(nóng)學院大棚進行。供試土壤為理化性狀與原產(chǎn)地土壤相似的赤紅壤底土，采自廣西大學試驗教學基地，pH 4.52，全氮1.48 g/kg，堿解氮（N）127.4 mg/kg，速效鉀（K2O）54.8 mg/kg，速效磷（P2O5）35.0 mg/kg。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用框栽試驗方法。試驗設(shè)鉀（A）和水分（B）兩個因素，7個處理：A0B0、A0B1、A0B2、A1B0、A1B1、A2B0、A2B1。A（K2O）設(shè)A0（36.4 g/m2）、A1（79.3 g/m2）、A2（119.0 g/m2）3水平，A1為原產(chǎn)地煙農(nóng)習慣用量。B0為正常灌水，10～12 L/框，保持田間持水量70%～80%；B1為輕度缺水，供水8.5～9.0 L/框，保持田間持水量60%～70%；B2，中度缺水（6～7 L/框），田間持水量50%～60%。隨機區(qū)組設(shè)計，各處理均設(shè)3次重復。每處理1框，每框面積2.5 m2。

各處理均施用雞糞155 g/株、桐麩45 g/株、草木灰265 g/株，折合純N 2.23 g/株、P2O5 5.54 g/株。不足的鉀素以硫酸鉀補充。肥料于種植（2012年4月11日）時施用。endprint

澆水方式：4月11日至5月27日按照設(shè)定的3個水平，當達到水分階段（田間持水量70%、60%、50%）的下限時，分別澆相應(yīng)的水分；5月28日至6月5日之間的控水方式為使用水分測定儀，當小區(qū)3個點測定的水分讀數(shù)低于設(shè)定水平最低值時澆水；6月5日澆透水（40 L）。6月23日至收獲前，間隔5 d澆9 L水。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 煙葉品質(zhì)指標的測定 煙葉水溶性總糖和還原糖等指標采用連續(xù)流動儀（SEAL，AA3連續(xù)流動分析儀）測定。煙堿采用活性炭-紫外分光光度法[4]測定。丙二醛含量采用硫代巴比妥酸（TBA）法測定。

1.3.2 農(nóng)藝指標的測定 株高為地表至葉片生長點的高度；葉片數(shù)為植物從下到上的全部葉片數(shù)量。

1.3.3 光合生理測定 用LI-6400便攜式光合測定系統(tǒng)，在6月8日（旺長期后期）測定凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度、蒸騰速率。儀器參數(shù)設(shè)定為自然光源、光合有效輻射1 500 μmol/m2·s、流量500 mol/s、氣孔比0.5、葉溫25 ℃、CO2濃度360～385 μmol/mol、相對濕度70%～80%、葉室6 cm2。

1.3.4 葉綠素含量測定 采用丙酮提取法測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用LSD法進行多重比較，SPSS進行線性相關(guān)性和雙因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分虧缺及鉀肥對大寧煙生長的影響

2.1.1 不同生長階段株高和葉片數(shù) 由表1可知，在移栽后67 d，中度缺水（B2）和輕度缺水（B1）處理的株高顯著下降；相同水分處理下，鉀處理總體上株高的影響不顯著。

由表2可知，相同施鉀量下，煙株移栽45和56 d時，水分處理間的葉片數(shù)無顯著性差異；移栽67 d，中度缺水比正常水分處理葉片數(shù)顯著下降。相同水分處理下，45、56和67 d時，各施鉀處理間的葉片數(shù)無顯著性差異；79 d時，輕度缺水條件下，正常鉀肥處理和高鉀處理的葉片數(shù)顯著高于低鉀處理。

2.1.2 光合作用 由表3可知，施用等量鉀肥時，水分處理間的凈光合速率差異不顯著；相同的水分處理下，鉀肥處理間的凈光合速率亦不顯著，但輕度缺水和高鉀處理（A2B1）顯著高于正常灌水和低鉀處理（A0B0）及正常灌水和中鉀處理（A1B0）。中度缺水處理的凈光合速率、氣孔導度和胞間二氧化碳濃度相比輕度缺水均呈下降趨勢，其中，氣孔導度和胞間二氧化碳濃度較輕度缺水下降顯著。

2.1.3 葉綠素含量 由表4可知，中度缺水處理（B2）的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b含量較正常灌水處理（B0）均顯著下降；輕度缺水處理（B1）下，高鉀處理的葉綠素b和葉綠素a+b含量相比低鉀處理明顯增高，但差異不顯著。

2.1.4 大寧煙丙二醛含量 由圖1可知，低鉀和正常鉀肥處理下，輕度缺水（B1）與正常灌水（B0）處理的丙二醛含量無顯著性差異，但中度缺水處理的丙二醛含量較高；高鉀處理時，輕度缺水丙二醛含量相對正常水分處理顯著性增高。正常水分處理下，高鉀處理丙二醛含量相對其他兩個處理顯著降低，但輕度缺水時顯著性增大。

2.2 水分虧缺及鉀肥對煙葉產(chǎn)量的影響

由表5可知，除高鉀處理的上部葉之外，相同鉀含量條件下，輕度缺水對煙葉各部位百葉鮮重無顯著性影響，但中度缺水下部葉產(chǎn)量較正常灌水顯著降低。正常灌水下，鉀肥處理對煙株百葉鮮重影響不顯著；輕度缺水的高鉀處理相比低鉀處理的上部葉百葉鮮重顯著增加。

2.3 水分虧缺及鉀肥對同部葉位煙葉品質(zhì)的影響

2.3.1 煙堿含量 由表6可知，大寧煙煙葉的上、中、下部位的煙堿含量較低，為0.35%～1.32%。中部葉相對上部葉和下部葉的煙堿含量高。相同施鉀量下，正常水分處理的煙堿含量比輕度缺水處理的高，中度缺水的上部葉和中部葉的煙堿顯著低于其他兩個水分處理。表明增施鉀肥明顯降低大寧煙煙堿含量。

2.3.2 總糖、還原糖含量 由表7可知，低鉀和高鉀處理下，中部葉和下部葉受到水分脅迫時的總糖含量有提高的趨勢。正常水分處理下，不同鉀肥處理間的總糖含量無顯著性差異，但輕度缺水時，增施鉀肥顯著提高中部葉總糖含量。其中，中度缺水處理的總糖含量相對其他處理較高。從葉片不同部位各處理的顯著性差異來看，中部葉的顯著性差異變化幅度最大，上部葉和下部葉相對較小。煙葉不同部位的總糖含量呈現(xiàn)出下部葉>中部葉>上部葉的趨勢。

由表8可知，上部葉受到中度缺水脅迫時，還原糖含量相對輕度缺水和正常灌水處理有顯著性提高，而下部葉還原糖含量相對輕度缺水處理有顯著性提高。正常灌水處理下，不同鉀肥處理間的中部葉和下部葉還原糖含量無顯著性差異，僅上部葉還原糖含量在正常施鉀量處理下顯著下降；輕度缺水時，高鉀處理可顯著提高上部葉和中部葉的還原糖含量。葉片中部葉顯著性差異變化幅度最大，還原糖含量分布表現(xiàn)為上部葉>下部葉>中部葉。

3 小結(jié)與討論

3.1 水分虧缺及鉀肥對大寧煙生長的影響

煙草能耐受適度的缺水環(huán)境，適度缺水對煙草生長的抑制不顯著。張豐收等[5]研究表明，畢節(jié)雨養(yǎng)煙區(qū)在適當?shù)母珊禇l件下，煙株葉長和葉寬較大，更有利于煙株的生長發(fā)育。本研究還發(fā)現(xiàn)，在農(nóng)戶習慣施肥量的基礎(chǔ)上，增施鉀肥和減少50%的鉀肥用量對株高無抑制作用，但輕度缺水時，增施鉀肥有利于葉片數(shù)的顯著增多。周冀衡等[6]研究不同供鉀水平對白肋煙生長及鉀素吸收規(guī)律的影響表明，追施562.50 kg（K2O）/hm2，整個生長過程沒有出現(xiàn)缺鉀現(xiàn)象。

3.2 水分虧缺及鉀肥對大寧煙生理生化的影響

輕度缺水對煙株光合作用沒有抑制作用。張豐收等[5]研究認為，適當干旱處理的煙株蒸騰速率、光合速率在各生育時期相比對照提高。而中度缺水處理的氣孔導度、胞間二氧化碳濃度相比輕度缺水均呈顯著下降趨勢，表明中度缺水對大寧煙有抑制作用。凈光合速率、氣孔導度與胞間二氧化碳濃度的變化一致，推斷中度缺水造成大寧煙光合作用下降的自身因素為氣孔因素?？率朗〉萚7]研究表明中度缺水下光合作用的下降主要是由氣孔限制所引起。以上結(jié)論均與本試驗研究結(jié)果一致。endprint

適量施鉀可以緩解干旱脅迫，但多施無益。輕度缺水處理下，無論是增施鉀肥還是50%農(nóng)民習慣施肥量，凈光合速率無顯著性差異，而葉綠素a+b含量顯著增加。魏永勝[8]亦認為鉀可以提高單位葉綠體中葉綠素含量，而其認為在干旱條件下適量施鉀的胞間二氧化碳濃度、凈光合速率及氣孔導度均比高鉀處理大，與本研究結(jié)論不一致。

3.3 水分虧缺及鉀肥對大寧煙產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

充足的水分可以提高煙株的生物學產(chǎn)量[9]。結(jié)果表明，適度缺水對大寧煙產(chǎn)量形成影響不大，但中度缺水會迫使大寧煙減產(chǎn)。可能是因為本試驗施用的是農(nóng)家有機肥具有一定的保水作用，所以輕度缺水處理的含水量比實際設(shè)定值略高。韓富根等[10]研究也認為同類型的有機肥料均可以增加土壤貯水量和煙田水分利用效率。增施鉀肥可以提高植株抗性，降低水分虧缺的抑制程度，從而有利于大寧煙產(chǎn)量形成，與張曉海等[11]、汪鄧民等[12]的試驗結(jié)果一致。

輕度缺水和低鉀處理（A0B1）煙堿為1.07%～1.32%，較符合優(yōu)質(zhì)煙草的標準。煙堿是衡量煙草品質(zhì)的重要指標之一，云煙87煙堿的適宜含量為1.5%～3.5%[13，14]。中度缺水時煙堿含量顯著降低，而輕度缺水時則無顯著性差異。輕度缺水處理下，施用50%農(nóng)民習慣施鉀量可明顯提高上、中、下部葉的煙堿含量，而增施鉀肥則明顯降低煙堿含量。此外，有機鉀肥更有利于形成優(yōu)質(zhì)的大寧煙，敖金成等[15]研究表明，有機種植煙葉的煙堿含量適中，其工業(yè)可用性整體優(yōu)于常規(guī)煙葉。

中度缺水造成煙株總糖和還原糖含量顯著增加，且在水分輕度脅迫時，增施鉀肥中部葉的總糖和還原糖含量也顯著增加，而輕度水分脅迫和50%正常施鉀量與對照相比無差異。說明中度缺水對煙株產(chǎn)生抑制作用，而適度缺水、適量施鉀可提高煙葉品質(zhì)。于同泉等[16]研究認為可溶性糖在輕度脅迫下幾乎不增加，而在中度脅迫接近重度脅迫時大量累積。

綜上所述，水分和鉀對大寧煙的生長生理和品質(zhì)形成有著顯著性影響。輕度缺水和低鉀處理（A0B1）對大寧煙產(chǎn)量無抑制作用，且更有利于品質(zhì)的形成；增施鉀肥增加了煙草產(chǎn)量，但影響品質(zhì)的形成。輕度缺水和低鉀處理煙堿含量為1.07%～1.32%，較符合優(yōu)質(zhì)煙葉煙堿的標準。因此，適量施鉀輕度缺水可以在保證產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，形成更優(yōu)的品質(zhì)。

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