復(fù)合鉀肥配施有機酸對貪青烤煙的落黃及鉀含量的影響

楊應(yīng)粉 李曉婷 葉承虎

摘要：為研究復(fù)合鉀肥配施有機酸對打頂后貪青烤煙的落黃及鉀含量的影響，設(shè)CK（噴施清水）、T1（復(fù)合鉀肥+蘋果酸）、T2（復(fù)合鉀肥+檸檬酸）、T3（復(fù)合鉀肥+草酸）、T4（復(fù)合鉀肥）5個處理，在打頂后3 d進行噴施。研究結(jié)果表明，施用復(fù)合鉀肥配施檸檬酸能加快烤煙葉綠素降解速度，柵欄組織逐漸變得疏松，海綿組織不斷分解，間隙增大，且柵欄組織和海綿組織的厚度有明顯降低，葉柵欄組織/海綿組織的值和柵欄組織/葉片厚度的值明顯降低，成熟斑較增多，煙葉落黃成熟程度較好;同時煙葉單位面積產(chǎn)量、單位面積產(chǎn)值、鉀離子含量分別比對照提高了10.0%、11.2%、87.9%。施用復(fù)合鉀肥配施檸檬酸，可有效促進烤煙成熟落黃，提高煙葉鉀離子含量及產(chǎn)質(zhì)。

關(guān)鍵詞：烤煙;打頂;復(fù)合鉀肥;有機酸;落黃;葉綠素;柵欄組織;海綿組織;成熟斑;產(chǎn)量;鉀離子

中圖分類號： S572.06 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）03-0112-07

鉀是所有植物必需的營養(yǎng)元素，在煙株體內(nèi)以離子態(tài)游離存在，是烤煙中含量最豐富的陽離子，是三大酶類（合成酶、氧化還原酶、轉(zhuǎn)移酶）的活化劑，參與糖代謝、蛋白質(zhì)代謝、核酸代謝等主要代謝過程[1]。景延秋等的研究結(jié)果表明，噴施磷酸二氫鉀會使烤煙含鉀量有所增加，有利于中性致香物質(zhì)的生成，有利于煙葉成熟落黃，噴施磷酸二氫鉀后煙葉品質(zhì)較好[2]。王小兵等的研究結(jié)果表明，打頂后噴施磷酸二氫鉀能顯著降低中部、上部煙葉還原糖、總糖、煙堿、總氮含量，提高煙葉中鉀含量，改善煙葉的內(nèi)在品質(zhì)，促進煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的協(xié)調(diào)[3]。裘宗海等研究表明，鉀與鈣二者之間存在離子拮抗關(guān)系，施用鉀肥后使煙株吸鎂量下降，導(dǎo)致煙葉中葉綠素含量降低，有利于煙葉褪綠成熟及烘烤，特別是施氮量很高時，配施有機酸可減輕煙葉氮肥過量的不利影響[4]。汪鄧民等的研究表明，增施鉀肥能促進煙葉成熟，延遲衰老;提高干物質(zhì)含量，促進煙葉內(nèi)有機物的轉(zhuǎn)化;糖含量/煙堿含量值適中;降低下部葉片假熟比例，促進上部葉片的充分成熟，從而提高采收葉片的質(zhì)量[5]。同時，鉀肥配施低濃度的有機酸對作物的生長可產(chǎn)生積極的影響，施用外源有機酸可促進作物生長，增強抗性，提高品質(zhì)[6]。

近年來，在烤煙生產(chǎn)中，有些煙農(nóng)為追求產(chǎn)量，盲目過量施用氮肥。加上無論在南方煙區(qū)還是在北方煙區(qū)，由于高溫多雨，在生長后期土壤的氮素礦化使煙葉中的氮素營養(yǎng)難以控制，造成成熟期煙葉不能正常落黃，煙葉品質(zhì)下降[7-8]。如何解決此問題，成為廣大科研工作者的研究熱點。本試驗研究了復(fù)合鉀肥配施有機酸對打頂后的貪青烤煙的落黃及鉀含量的影響，旨在為貪青烤煙能夠正常成熟提供理論依據(jù)和新的途徑，并為現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2017年在云南省安寧市八街街道小后沖村進行，位于滇中高原的東部邊緣，平均海拔 1 800 m，年平均氣溫14.7 ℃，極端最高氣溫 31.5 ℃，極端最低氣溫-7.8 ℃。年平均降水量約為1 000.5 mm，月最大降水量208.3 mm，日最大降水量153.3 mm，降水主要集中在5—9月。供試土壤為紅壤，pH值為6.83，有機質(zhì)含量37.09 g/kg，全氮含量 1.80 g/kg，全磷含量0.75 g/kg，全鉀含量25.84 g/kg，堿解氮含量125.98 mg/kg，速效磷含量35.65 mg/kg，速效鉀含量145.40 mg/kg，試驗品種為K326。5月1日移栽，株距為 50 cm，行距為120 cm。

1.2 試驗設(shè)計

供試肥料：復(fù)合鉀肥的商品名為葉黃，由云南瑞升煙草技術(shù)（集團）有限公司提供;N ∶ P2O5 ∶ K2O=0 ∶ 18 ∶ 34+微量元素（TE）。選取貪青徒長的植煙地塊，采用同田對比法，試驗共設(shè)5個處理（表1），每個處理面積0.02 hm2，設(shè)3次重復(fù)，共計15個試驗小區(qū)。其中，復(fù)合鉀肥用量6.563 3 kg/hm2和有機酸含量1.476 kg/hm2混合后稀釋120倍充分溶解均勻在煙株打頂后3 d進行葉面噴施1次，噴施時間在10：00以前或16：00以后，噴施后2 h內(nèi)若下雨須要重新噴施。不同處理的其他管理參照優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)進行。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 植物學(xué)性狀定性定量描述 在施肥當(dāng)天及施肥后7、14、21 d，測量各處理煙葉莖葉角度，描述葉色、主脈變白程度、茸毛變白及脫落程度、成熟斑、葉尖、葉緣變化情況等。

1.3.2 葉綠素含量SPAD值檢測 在施肥當(dāng)天及施肥后7、14、21 d 采用葉綠素快速測定儀測定葉綠素SPAD值。各處理小區(qū)中分別選取長勢一致的6株煙，測量中部葉（第11張或第12張）選取煙葉主脈兩側(cè)6～8個點測定葉綠素含量，計算平均值。

1.3.3 葉綠素含量和組織切片檢測 在施肥當(dāng)天（0 d）及施肥后7、14、21 d，分別隨機選取每個處理長勢一致的3株煙的中部葉（第11張或第12張）打孔取樣，檢測葉綠素含量和組織解剖結(jié)構(gòu)，每個處理隨機取3個樣。以主脈為中軸，取葉片中間部位，取樣時避開葉脈。取樣時以葉片主脈對分，葉片中部組織和葉綠素（打孔器）樣品各取1份，分別放入固定液和乙醇溶液中，其中葉綠素樣品用錫箔紙密封，于弱光條件下保存。

1.3.4 經(jīng)濟性狀統(tǒng)計 嚴格掛牌烘烤，從煙葉采收到烘烤，再分級扎把嚴禁混亂，以便精確測產(chǎn)，并準確分級，計算煙葉等級情況。

1.3.5 初烤煙葉樣品采集及檢測 定級后，從各處理中隨機挑選C3F等級煙葉樣品，每個等級 1.5 kg。檢測煙葉鉀離子含量。

1.3.6 組織切片檢測方法 采集的鮮煙樣品放入FAA固定液固定至少48 h，采用石蠟制片法作永久封片，切片厚度 10 μm，番紅·固綠對染，Olympus攝影顯微鏡觀察拍照，并測量相關(guān)指標。共觀察3張切片，每張切片觀察4個視野。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析采用Microsoft Excel 2007和PASW Statistics 18.0進行，多重比較采用Duncans法和Dunnetts T3方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物學(xué)性狀分析

施肥當(dāng)天及施肥后7、14、21 d中部葉的植物學(xué)性狀描述見表2。隨著施肥時間的推移，葉片黃綠色所占比例增大，并從葉尖、葉緣逐漸向葉基和葉中擴大;至施肥后21 d時，煙葉大部分呈現(xiàn)黃綠色，變黃程度達到8/10，不同處理與對照相比，T1處理落黃程度最好;隨著施肥時間的推移，主脈的變白程度增大，分別由淡綠到變白8/10，同時，茸毛也逐漸變白，并脫落;隨著成熟時間的推移，煙葉的成熟斑增多，且集中在葉尖和葉緣，并逐漸向葉片的葉基和葉中部蔓延不同處理與對照相比，T1、T2處理表現(xiàn)程度最好;隨著成熟度的增加，煙葉莖葉夾角增大，由施肥前的25°增大到施肥后21 d時的50°，同時葉尖、葉緣卷曲，并呈現(xiàn)枯黃的現(xiàn)象。綜合分析，T1處理中部葉的田間落黃程度表現(xiàn)較佳，T2處理次之。

2.2 組織結(jié)構(gòu)

2.2.1 煙草葉片組織結(jié)構(gòu)解剖特征 煙草的葉片主要由上表皮、葉肉、葉脈和下表皮構(gòu)成，葉肉中的柵欄組織和海綿組織區(qū)分明顯。葉片的上、下兩面均是由1層細胞組成的表皮層，表皮細胞為長方形或近橢圓形，上表皮細胞的排列較下表皮細胞整齊，并且上表皮細胞的角質(zhì)層較下表皮細胞厚。煙葉柵欄組織由1層排列整齊的長柱狀細胞構(gòu)成，長軸垂直于表皮，細胞排列成較緊密的柵欄狀，海綿組織是由多層不規(guī)則的細胞組成，細胞間隙較大。隨著施肥后時間的延長，不同處理煙葉組織結(jié)構(gòu)變化不同，主要可以看出柵欄組織和海綿組織的變化。施肥前柵欄組織排列緊密，海綿組織間隙不大，隨著煙葉的成熟，柵欄組織逐漸變得疏松，海綿組織不斷分解，間隙不斷增大，與對照相比T1、T2處理的煙葉變化較明顯，此外T3、T4處理也有一定的作用（圖1）。

2.2.2 不同處理煙葉組織結(jié)構(gòu)變化幅度比較

2.2.2.1 不同處理煙葉厚度比較 從表3可以看出，施肥前中部葉厚度為652.833～844.333 μm，施肥后煙葉的葉片厚度變幅沒有較對照顯著降低，表明煙葉厚度沒有明顯的下降趨勢?？傮w來看，施肥處理對K326煙葉厚度沒有影響。

2.2.2.2 不同處理煙葉柵欄組織厚度比較 從表4可以看出，施肥前中部葉柵欄組織厚度為249.67～356.83 μm，中部葉僅有T1處理施肥后煙葉的柵欄組織厚度變幅降低，其中施肥后7 d顯著低于對照?？傮w來看，T1處理的中部葉柵欄組織厚度有降低的趨勢。

2.2.2.3 不同處理煙葉海綿組織厚度比較 從表5可以看出，施肥前中部葉海綿組織厚度為246.67～404.67 μm，中部葉只有T1處理施肥后煙葉的海綿組織厚度變幅降低，其中施肥后7、14 d顯著低于對照，總體來看，T1處理對中部葉的海綿組織厚度有降低的趨勢。

2.2.2.4 煙葉柵欄組織/海綿組織的值（組織比值）變化 研究表明，煙葉的柵欄組織/海綿組織的值隨煙葉的衰老而降低。從圖2可以看出，T1、T2處理的中部葉組織比值呈下降的趨勢。總體來看，T1、T2處理能降低煙葉的組織比，對煙葉成熟有促進作用，其中T2處理較好。

2.2.2.5 煙葉柵欄組織/葉片厚度比值（柵葉比值）變化 從圖3可以看出，T1、T2、T4處理的中部葉柵葉比值呈下降趨勢;總體來看，T1、T4處理能降低煙葉的柵葉比，對煙葉成熟有促進作用，其中T1處理較好。

2.3 葉綠素含量分析

2.3.1 SPAD值 在施肥當(dāng)天及施肥后7、14、21 d中部葉7個處理SPAD值變化（圖4）表明，隨著成熟時間的推移，葉綠素含量呈下降的趨勢;不同處理SPAD值的變化量依次為 T1>T2>T4>T3>CK，T1處理的葉綠素含量減少最多，其次是T2處理，變化量最小的是對照，說明施用復(fù)合鉀肥配施有機酸對葉綠素降解有一定的促進作用。

2.3.2 葉綠素含量 因各次采集的樣品葉綠素含量差異均不顯著，故選取從施肥當(dāng)天與施肥后21 d葉綠素含量的差值進行方差分析，從表6可以看出，T1、T3、T4處理葉綠素a含量與對照差異顯著，T3、T4處理葉綠素b含量與對照差異顯著，除T2處理與對照相比總?cè)~綠素含量、質(zhì)體色素總量差異不顯著外，其余處理均表現(xiàn)出差異極顯著或顯著高于對照（P<0.01或P<0.05），處理T1、T3、T4與對照相比類胡蘿卜素含量差異極顯著或顯著高于對照（P<0.01 或P<0.05）。

2.4 鉀離子含量

2.4.1 新鮮煙葉鉀離子含量 從圖5可以看出，施肥后 21 d，不同處理間鉀離子含量有一定的差距，處理組鉀離子含量均大于對照， 不同處理中鉀離子含量最高的為T1處理，其次為T2處理。

2.4.2 初烤煙葉鉀離子含量 從圖6可以看出，烤后中部葉中，不同處理的鉀離子含量均大于對照，其中鉀離子含量最高的為T1處理。

2.5 烤后煙葉經(jīng)濟性狀的分析

從表7可以看出，葉黃和有機酸配施對單位面積產(chǎn)量、單位面積產(chǎn)值、中上等煙比例影響較大，產(chǎn)量、產(chǎn)值、中上等煙比例、上等煙比例均高于對照，其中T1處理（復(fù)合鉀肥+檸檬酸）產(chǎn)值增加最多。

3 結(jié)論與討論

烤煙葉片的組織結(jié)構(gòu)形態(tài)直接反映了烤煙的營養(yǎng)狀況和成熟特征，并最終影響煙葉的品質(zhì)[9]?？緹熑~片主要由上表皮、葉肉、葉脈和下表皮構(gòu)成，葉肉中的柵欄組織和海綿組織區(qū)分明顯。已有研究結(jié)果表明，柵欄組織厚度/海綿組織厚度是判斷煙葉質(zhì)量的可靠指標，比值越大，品質(zhì)越佳;柵欄組織厚度/海綿組織厚度、柵欄組織厚度/葉片厚度二者的值是反映葉肉結(jié)構(gòu)與光能利用的水平，比值越高，其光能利用率越高[10-12]。隨著成熟度的增加，同一部位的葉片厚度、柵欄組織厚度以及單位長度柵欄組織細胞數(shù)呈下降的趨勢，而且成熟度越高，下降的幅度越大，細胞間孔隙度隨成熟度發(fā)展而增大[13-17]。本研究中不同處理與對照相比，施肥前柵欄組織排列緊密，海綿組織間隙不大，隨著煙葉的成熟，柵欄組織逐漸變得疏松，海綿組織不斷分解，間隙不斷增大，柵欄組織和海綿組織的厚度有明顯降低的趨勢，煙葉柵欄組織厚度/海綿組織厚度值和柵欄組織厚度/葉片厚度的值也有明顯降低，其中變化最明顯的是葉黃配施檸檬酸處理。

煙草質(zhì)體色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素（胡蘿卜素和葉黃素），其含量和組成隨煙葉的品種、類型、生長發(fā)育、加工處理方式的不同而有差異[7]。煙草質(zhì)體色素是影響煙葉品質(zhì)和可用性的主要成分之一，其含量和性質(zhì)不僅直接影響煙葉的外觀質(zhì)量，而且還直接和間接地影響煙葉的內(nèi)在品質(zhì)[18];韋風(fēng)杰的研究表明，烤煙發(fā)育過程中葉綠素含量隨生育期的推進而逐漸下降，發(fā)育前中期下降較快，發(fā)育后期其代謝趨于平衡，下降緩慢[19]。Whitefield等觀察到所有色素均隨成熟進程的推進而下降，但各色素下降的速度依不同部位的葉片而不同[20]?？竞鬅熑~中質(zhì)體色素含量影響煙葉品質(zhì)和可用性，葉綠素在煙葉成熟和調(diào)制過程中變化幅度較大，打頂后噴施鉀肥，煙葉中葉綠素含量減少，類胡蘿卜素含量增加;即噴施鉀肥有利于葉綠素降解，有利于煙葉變黃。類胡蘿卜素降解產(chǎn)物是煙草中很重要的一部分中性致香物質(zhì)，與煙葉外觀和品質(zhì)有直接關(guān)系[21-23]。本研究中從快速測定葉綠素含量來看，隨著時間的推移，葉綠素含量逐漸減少，不同處理的變化程度均大于對照，其中T1處理、T2處理葉綠素降解得最多;從實驗室測定的葉綠素含量變化情況來看，葉綠素含量變化呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律，處理組葉綠素含量整體變化程度明顯大于對照，T1處理葉綠素降解得較快;從植物學(xué)性狀定性定量描述來看，不同處理與對照相比效果明顯，處理組煙葉整體表現(xiàn)出分層落黃好，成熟斑增多，其中效果最明顯的是T1處理。

打頂會對煙株內(nèi)的鉀含量造成明顯的影響。打頂后10 d內(nèi)，烤煙葉片中鉀分配減少，根中鉀分配增加[24];劉好寶認為，打頂導(dǎo)致煙株根系活力下降，庫源關(guān)系發(fā)生劇烈變化，使本來作為鉀素輸入庫的葉片在打頂之后變成了鉀素輸出的源，從而造成了在打頂之后葉片鉀含量下降[25]。本研究中打頂后3 d配套施用新品鉀肥和有機酸，新鮮煙葉及烤后煙葉中鉀離子含量明顯高于對照;從經(jīng)濟性狀來看，各處理的產(chǎn)量、產(chǎn)值、中上等煙比例、上等煙比例均高于對照，其中T1處理產(chǎn)值均最高。

綜上所述，對貪青的烤煙，在打頂后3 d施用復(fù)合鉀肥配施檸檬酸可以提高煙葉的鉀離子含量，促進煙葉正常落黃，并且明顯提高煙葉的產(chǎn)量。因此，可以在烤煙生產(chǎn)中推廣該技術(shù)，同時繼續(xù)對該技術(shù)進行研究與驗證，今后還須進一步研究打頂后噴施復(fù)合鉀肥配施有機酸使貪青烤煙能正常落黃，提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量，促進煙農(nóng)增收，取得良好的經(jīng)濟效益，保障煙葉原料生產(chǎn)，為卷煙工業(yè)提供有效技術(shù)支撐。

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