不同保水劑對(duì)雪茄煙葉生長發(fā)育過程中礦質(zhì)元素動(dòng)態(tài)變化的影響

李欣燕， 張明月， 王方玲，2， 姜慧娟， 王俊， 鐘秋*， 趙銘欽*

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，國家煙草栽培生理生化研究基地，鄭州 450002；2.湖北省煙草公司十堰市公司竹山縣煙草專賣局，湖北 十堰 442200；3.河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，鄭州 450016；4.四川省煙草公司德陽市公司，四川 德陽 618000）

礦質(zhì)元素不僅對(duì)煙草生長發(fā)育過程有促進(jìn)作用，而且對(duì)調(diào)制后煙葉的外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量有重要影響[1-2]。在水分脅迫條件下，煙株會(huì)發(fā)生非正常的生理生化反應(yīng)，影響煙株的正常發(fā)育，降低產(chǎn)量和品質(zhì)[3]。水分是煙草生長的基礎(chǔ)，只有土壤水分適宜，植株才能健康生長發(fā)育[4]。隨著科技的進(jìn)步，化學(xué)制品在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用日趨廣泛，保水劑的研發(fā)利用對(duì)于緩解干旱地區(qū)旱情、促進(jìn)植物生長發(fā)育具有重要意義。

保水劑又稱高吸水劑、保濕劑或超強(qiáng)吸水樹脂，是一種高分子吸水材料，能迅速吸收比自身重?cái)?shù)百倍甚至上千倍的純水，且能反復(fù)吸水，有較強(qiáng)的持水能力，還可改善土壤理化性質(zhì)，具有顯著的水土保持效益[5]。吸水后的水凝膠可緩慢釋放水分供作物吸收利用，是化學(xué)節(jié)水技術(shù)中重要的化學(xué)制劑，目前，已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、園藝、食品生產(chǎn)等方面[6]。高吸水性樹脂（super absorbent polymer, SAP）是一種具有超強(qiáng)吸水能力的保水劑[7-8]，它可增加旱作耕地的土壤含水率，使農(nóng)田干旱得到有效緩解，提高作物水分利用效率，增加產(chǎn)量[9-10]。沃特保水劑是一種高分子功能材料，具有很強(qiáng)的保水性，而且反復(fù)吸收和釋放水分5 次后，產(chǎn)品的吸水能力仍大于其初始吸水能力的85%，抗鹽耐堿性能強(qiáng)[11-14]。在干旱地區(qū)，保水劑相當(dāng)于小型土壤水庫，具有保水、持水和涵養(yǎng)水源的作用[15]，既能減弱干旱對(duì)煙草生長的不利影響，還能減少養(yǎng)分的淋溶損失，提高養(yǎng)分利用率，促進(jìn)煙草生長[16]。同時(shí)，保水劑還能使土壤水分保持在近表層，降低水分向深層土壤的入滲[17-19]，減少土壤水分滲漏和蒸發(fā)[20]，有利于煙苗移栽成活與健康生長。

近年來，保水劑的研究與應(yīng)用成為熱點(diǎn)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有關(guān)保水劑的應(yīng)用主要集中在抗旱保肥和作物的提質(zhì)增效上。研究表明，地膜覆蓋和保水劑配合使用有利于增加葉片中礦質(zhì)元素含量，提高蘋果果實(shí)品質(zhì)[21]；單獨(dú)施用保水劑可顯著提高葡萄果實(shí)內(nèi)礦質(zhì)元素含量，改良果實(shí)品質(zhì)[22]；在傳統(tǒng)灌溉模式下施用保水劑能提高裸燕麥產(chǎn)量，合理配施有利于改良裸燕麥品質(zhì)[23]。但保水劑對(duì)煙葉生長發(fā)育過程中礦質(zhì)元素影響的研究鮮有報(bào)道。因此，本研究分析了干旱脅迫下不同保水劑處理對(duì)雪茄煙葉生長發(fā)育過程中礦質(zhì)元素動(dòng)態(tài)變化的影響，旨在為保水劑在雪茄煙葉生產(chǎn)中的大面積推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試雪茄煙品種為‘德雪3號(hào)’，由四川省煙草公司德陽市公司提供。試驗(yàn)于2020—2021年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)許昌校區(qū)現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)科教園區(qū)防雨棚內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)用盆為塑料盆，盆口直徑為38 cm，盆底直徑為35 cm，盆高30 cm，每盆裝土25 kg。供試土壤取自科教園區(qū)內(nèi)大田耕層土，質(zhì)地為黃褐壤土，有機(jī)質(zhì)19.02 g·kg-1，堿解氮74.10 mg·kg-1，速效磷8.60 mg·kg-1，速效鉀113.50 mg·kg-1，pH 7.52。

試驗(yàn)采用自制保水劑、SAP保水劑和沃特保水劑3 種保水劑，其中，自制保水劑為煙稈纖維素基聚丙烯酸復(fù)合水凝膠（TS-PAA），該保水劑由本實(shí)驗(yàn)室自制，主要成分為煙稈纖維素和聚丙烯酸的復(fù)合水凝膠，特點(diǎn)是生產(chǎn)原料來源廣泛、價(jià)格低廉、吸水性較好，且添加了生物質(zhì)材料；SAP保水劑為高吸水樹脂，購自重慶紫光化工股份有限公司，該保水劑主要是淀粉接枝丙烯氰和丙稀鹽酸，系高吸水樹脂，是一種含有強(qiáng)親水基團(tuán)的高分子材料；沃特保水劑購自勝利油田長安控股集團(tuán)有限公司，該保水劑采用丙烯酸或丙烯酰胺與凹凸棒土雜化合成，是一種高分子功能材料，能吸收自重500～1000倍純水。

1.2 TS-PAA保水劑的制備

煙草莖稈（tobacco stalk，TS）磨碎后過120 目篩，將莖稈粉末置于10% NaOH溶液中加熱至95 ℃持續(xù)2 h，倒掉上清液，將下層混合物用含NaClO和H2O2（3∶4）的漂白液漂白后用蒸餾水洗至中性，抽濾后烘干，過120 目篩，得到煙稈處理物（TS）備用。再分別配制中和度為80%的丙烯酸鉀溶液（potassium acrylate，AA）、0.02 g·ml-1的N、N亞甲基雙丙烯酰胺（N,N’-Metliylenebisacrylamide，MBA）、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮（2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophe-none，BDK）和過硫酸銨溶液（ammonium persulfate，APS）。按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)AA∶MBA∶BDK∶APS：TS＝100.00∶0.07∶1.13∶0.30∶30.00的比例，在燒杯中混合均勻后于預(yù)熱好的紫外燈（波長365 nm）下輻射反應(yīng)180 s。將合成的聚合物在乙醇中浸泡12 h，取出水凝膠于烘箱中65 ℃烘干至恒重，粉碎過60 目篩，得到自制保水劑TS-PAA。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，在設(shè)置3 種保水劑的基礎(chǔ)上，每種保水劑的施用量均分別設(shè)置為2、4、6 g·株-1，以不施用保水劑作為對(duì)照（CK），共計(jì)10個(gè)處理，詳見表1。每個(gè)處理20 盆，每盆1 株，共計(jì)200 盆。所有處理均采用煙草專用復(fù)合肥和硫酸鉀，按照N∶P2O2∶K2O為1∶1∶5，每盆施用復(fù)合肥0.5 g，硫酸鉀1 g。移栽前將土壤、保水劑、肥料混合均勻后裝盆，并于移栽當(dāng)天每盆定量澆足3000 mL定根水，移栽后在保持煙株正常生長狀態(tài)下，適度干旱脅迫使土壤含水量維持在50%～60%，保持每盆含水量基本一致，其余操作依據(jù)田間優(yōu)質(zhì)煙栽培管理進(jìn)行。

表1 不同保水劑種類與用量試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Experimental design and treatment of different water retaining agent dosages

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

煙葉樣品采集與測(cè)定。在煙苗移栽后30、45、60和75 d時(shí)，每個(gè)處理選長勢(shì)一致的煙株3 株，整株取樣，再選取中部煙葉樣品于105 ℃下殺青10 min，之后在60 ℃烘干。然后將烘干的葉組織粉碎過60 目篩，混合均勻，用于礦質(zhì)元素測(cè)定。煙葉中N含量采用全自動(dòng)流動(dòng)分析儀法測(cè)定；煙葉中P、K、Ca、Mg、B、Cu、Fe、Mn、Zn采用硝酸雙氧水消解法處理后，使用ICP分析儀測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 26.0、Excel 2016和OriginPro 9.0軟件對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和圖表制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同保水劑處理對(duì)煙葉生長發(fā)育過程中大量元素消長規(guī)律的影響

2.1.1 不同保水劑處理對(duì)雪茄煙葉總N含量的影響 由圖1可知，隨著煙株的生長發(fā)育，葉片中總N含量呈先增加后降低的趨勢(shì)。移栽后30 d，T1、T3、T4、T7、T8、T9處理葉片中總N含量均顯著高于CK，其中，T4處理葉片總N含量最高，達(dá)5.07%，較對(duì)照增加26.43%。移栽后45 d，T2和T7處理葉片中總N含量顯著高于CK，均為5.05%，較對(duì)照增加4.55%。移栽后60 d，除T8、T9處理外，各處理葉片中總N含量均顯著低于CK，其中，T4處理葉片總N含量最低，為2.30%，較對(duì)照顯著降低42.93%。移栽后75 d，各處理葉片中總N含量均顯著低于CK，其中，T2處理葉片總N含量最低，僅1.71%，較對(duì)照顯著降低56.81%。綜上所述，施用TS-PAA保水劑可有效提高雪茄煙生長前期N代謝強(qiáng)度，削弱后期N代謝強(qiáng)度，有利于前期N素積累、后期適時(shí)落黃。

圖1 不同處理下雪茄煙中部葉片的總N含量Fig. 1 N contents in the middle leaf of cigar under different treatments

2.1.2 不同保水劑處理對(duì)雪茄煙葉P含量的影

響 由圖2表明，隨著煙株的生長發(fā)育，葉片中P含量呈先上升后緩慢下降的趨勢(shì)。移栽后30 d，僅T3處理葉片中P含量顯著高于CK，較對(duì)照增加32.34%；其余處理與CK差異不顯著。移栽后45 d，僅T1和T6處理葉片中P含量顯著高于T3處理；其余處理間均差異不顯著。移栽后60 d，各處理及對(duì)照間差異均未達(dá)到顯著水平。移栽后75 d，僅T4、T5處理葉片中P含量略高于CK，但差異不顯著；T1、T2處理葉片P含量顯著低于CK。由此表明，施加TS-PAA和沃特保水劑不利于雪茄煙葉對(duì)P元素的吸收，而SAP保水劑則對(duì)P元素吸收具有一定促進(jìn)作用。

圖2 不同處理下雪茄煙中部葉的P含量Fig. 2 P contents in the middle leaf of cigar under different treatments

2.1.3 不同保水劑處理對(duì)雪茄煙葉生長發(fā)育過程中K含量的影響 從圖3可知，隨著雪茄煙的生長發(fā)育，葉片K含量均呈先升后降的趨勢(shì)。移栽后30 d，除T8外，各處理葉片中K含量均顯著高于CK，其中，T5處理葉片K含量最高，達(dá)5.34%，較CK增加14.09%。移栽后45 d，T7、T8處理葉片中K含量均為5.75%，較CK顯著增加11.88%；其余處理與CK差異不顯著。移栽后60 d，T7、T8、T9處理葉片中K含量顯著高于CK，其中，T8處理葉片中K含量最高，為5.17%，較CK增加25.18%。移栽后75 d，T2處理葉片K含量顯著高于CK；其余處理與CK差異不顯著。由此表明，施用保水劑對(duì)雪茄煙提K增質(zhì)具有促進(jìn)意義，其中，以增施TS-PAA保水劑在4 g·株-1用量時(shí)效果較好。

圖3 不同處理下雪茄煙中部葉的K含量Fig. 3 K contents in middle leaves of cigar under different treatments

2.2 不同保水劑處理對(duì)煙葉生長發(fā)育過程中中量元素消長規(guī)律的影響

2.2.1 不同保水劑處理對(duì)雪茄煙葉中Ca含量的影響 由圖4可知，隨著雪茄煙的生長發(fā)育，葉片Ca含量呈下降趨勢(shì)。移栽后30 d，除T2處理外，其余處理葉片Ca含量均顯著高于CK，其中，T7處理葉片Ca含量最高，為4.76%，較CK增加26.93%。移栽后45 d，除T1、T5處理外，其余處理葉片Ca含量均顯著低于CK，以T6處理最低，為2.78%，較CK降低20.80%。移栽后60 d，T7、T8、T9處理葉片Ca含量顯著高于CK，而T1、T3、T5處理葉片Ca含量顯著低于CK。移栽后75 d，各處理葉片Ca含量均顯著低于CK，以T1處理最低，較CK降低27.58%。綜合來看，3 種保水劑均能降低成熟期煙葉Ca含量，其中，以施用TS-PAA保水劑效果最為顯著。

圖4 不同處理下雪茄煙中部葉的Ca含量Fig. 4 Ca contents in middle leaves of cigar under different treatments

2.2.2 不同保水劑處理對(duì)雪茄煙葉中Mg含量的影響 由圖5可知， 在雪茄煙葉生長過程中，T1、T2、T4、T6、T7及CK處理葉片Mg含量均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；T3、T5、T9處理表現(xiàn)出先下降后略微增加的趨勢(shì)，在栽后60 d時(shí)最低；T8處理則表現(xiàn)出先增加后下降的趨勢(shì)，在栽后45 d時(shí)Mg含量較高。移栽后30 d，T1、T3、T4、T9處理葉片Mg含量均顯著高于CK；T8處理顯著低于CK。移栽后45 d，T1、T5、T9處理葉片Mg含量顯著高于T3和T6處理，其余處理間差異不顯著。移栽后60 d，T9處理葉片Mg含量顯著高于CK；而T1和T3處理葉片Mg含量顯著低于CK。移栽后75 d，T9處理葉片Mg含量顯著高于CK；T1處理葉片Mg含量顯著低于CK。

圖5 不同處理下雪茄煙中部葉的Mg含量Fig. 5 Mg contents in middle leaves of cigar under different treatments

2.3 不同處理對(duì)雪茄煙葉生長發(fā)育過程中微量元素消長規(guī)律的影響

2.3.1 不同保水劑處理對(duì)雪茄煙葉中Fe含量的

影響 圖6表明，在雪茄煙生長過程中，煙葉中Fe含量整體表現(xiàn)出“V”型變化趨勢(shì)，在栽后60 d時(shí)較低。移栽后30 d，T1、T3、T4、T7和T9處理葉片F(xiàn)e含量均顯著高于CK，其中，T9處理最高，顯著高于其余處理。移栽后45 d，除T6處理外，其余保水劑處理葉片F(xiàn)e含量顯著高于CK處理。移栽后60 d，T2、T4和T9處理葉片F(xiàn)e含量于CK差異不顯著；其余處理顯著低于CK。移栽后75 d，T1和T3處理葉片F(xiàn)e含量與CK差異不顯著；其余處理葉片F(xiàn)e含量顯著高于CK，其中，T8處理最高，顯著高于其余處理。

圖6 不同處理下雪茄煙中部葉的Fe含量Fig. 6 Fe contents in middle leaves of cigar under different treatments

2.3.2 不同保水劑處理對(duì)雪茄煙葉中Mn含量的影響 由圖7可知，在雪茄煙葉生長過程中，煙葉中Mn含量呈先升后降的趨勢(shì)。移栽后30 d， T7、T8、T9處理葉片Mn含量顯著高于CK，以T9處理最高，為55.45%，較CK增加48.58%。移栽后45 d，T1、T2、T7處理葉片Mn含量顯著高于CK；T3、T4、T6處理葉片中Mn含量顯著低于CK。移栽后60 d，T2、T4、T8、T9處理葉片Mn含量顯著高于CK，以T2處理最高，為81.19 mg·g-1，較CK顯著增加18.66%；而T1、T3、T5、T6處理顯著低于CK，以T3處理最低，為55.96 mg·g-1，較CK顯著降低18.23%。移栽75 d，T8、T9處理葉片Mn含量顯著高于CK，以T8最高，為76.14 mg·g-1，較CK顯著增加43.42%； T3處理顯著低于CK；其余處理間差異不顯著。

圖7 不同處理下雪茄煙中部葉的Mn含量Fig. 7 Mn contents in middle leaves of cigar under different treatments

2.3.3 不同保水劑處理對(duì)雪茄煙葉中Cu含量的影響 由圖8可知，在雪茄煙葉生長過程中，煙葉中Cu含量呈先升高后降低的趨勢(shì)，在栽后60 d時(shí)較高。移栽后30 d，T1和T9處理葉片Cu含量顯著高于T7和T8處理；其余處理及CK間差異均不顯著。移栽后45 d，T1、T2、T7處理葉片Cu含量顯著高于CK，以T2處理最高（43.97 mg·kg-1），較CK顯著增加36.60%；T5、T8處理葉片Cu含量顯著低于CK，其中，T8處理最低，為29.89 mg·kg-1，較CK顯著降低7.15%。移栽后60 d，T3、T4、T9處理葉片Cu含量均顯著高于CK。移栽后75 d，T2、T9處理葉片Cu含量顯著高于CK；T3處理顯著低于CK。

圖8 不同處理下雪茄煙中部葉的Cu含量Fig. 8 Cu contents in middle leaves of cigar under different treatments

2.3.4 不同保水劑處理對(duì)雪茄煙葉Zn含量的影響 由圖9可知，在移栽后30、45和60 d，煙葉中Zn含量變化較小。移栽后30 d，T3和T9處理葉片Zn含量與CK差異不顯著；其余處理葉片Zn含量均顯著低于CK。移栽后45 d，除T3和T6處理外，其余處理葉片Zn含量均顯著低于CK。移栽后60 d，僅T5處理葉片Zn含量顯著低于CK，其余處理間差異不顯著。移栽后75 d，T2、T6、T9處理顯著高于對(duì)照，分別為CK的2.74、2.87和2.45倍；T1處理葉片中Zn含量顯著低于CK，較CK降低29.58%；其他處理煙葉中Zn含量差異未達(dá)到顯著水平。

圖9 不同處理下雪茄煙中部葉的Zn含量Fig. 9 Zn contents in middle leaves of cigar under different treatments

2.3.5 不同保水劑處理雪茄煙葉中B含量的影響 由圖10可知，隨著煙株的生長發(fā)育，葉片B含量呈緩慢上升趨勢(shì)。移栽后30 d，T7和T9處理葉片B含量顯著低于CK；其余處理與CK差異不顯著。移栽后45 d，T2處理葉片B含量顯著高于CK；T9處理顯著低于CK；其余處理間差異不顯著。移栽后60 d，T1和T3處理葉片B含量顯著低于CK；其余處理與對(duì)照差異不顯著。移栽后75 d，T3、T4和T9處理葉片B含量顯著高于CK，其中，T4處理最高，為31.46 mg·kg-1，較CK顯著增加23.08%；T1處理葉片B含量顯著低于CK，為23.13 mg·kg-1，較CK顯著降低9.51%。由此表明，適宜用量的保水劑對(duì)提高煙葉中B含量有促進(jìn)作用。

圖10 不同處理下雪茄煙中部葉的B含量Fig. 10 B contents in middle leaves of cigar under different treatments

2.4 不同處理雪茄煙葉中礦質(zhì)元素含量的相關(guān)分析

相關(guān)分析結(jié)果（表2）表明，N與K、Ca、Mg之間、P與Mn、Cu之間、K與Ca、Mg之間、Ca與Mg之間、Mn與Cu、B之間均呈極顯著正相關(guān)；而N與B之間、P與Ca之間、K和B之間、Ca與Mn、Cu、B之間、Mg與Cu、B之間呈極顯著負(fù)相關(guān)；Mg與Mn之間呈顯著負(fù)相關(guān)；Fe與Zn之間、Zn和B之間呈顯著正相關(guān)。綜上所述，礦質(zhì)元素間存在一定的協(xié)同效應(yīng)或拮抗作用，如N、K、Ca、Mg元素間存在增效作用，而B與N、K、Ca、Mg之間，Cu、Mn和Ca、Mg間均存在一定的拮抗作用。

表2 煙葉中礦質(zhì)元素含量的相關(guān)分析Table 2 Correlation analysis of mineral element contents in tobacco leaves

3 討論

干旱脅迫是影響煙草生長發(fā)育的關(guān)鍵因素，我國每年因干旱造成的農(nóng)業(yè)減產(chǎn)和煙葉損失巨大，因此，探索高效旱作栽培模式，集成推廣旱作栽培技術(shù)既必要又迫切。保水劑作為一種新型抗旱材料已在農(nóng)林生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，當(dāng)環(huán)境土壤水分較低時(shí)，保水劑通過緩慢釋放水分以滿足植物生長發(fā)育的需求；同時(shí)，在改善土壤理化性狀、減少肥料淋溶等方面具有積極作用[22-23,26-27]。保水劑在煙草生產(chǎn)中對(duì)植煙土壤含水率[28]、土壤結(jié)構(gòu)[29]、土壤pH[30]和土壤養(yǎng)分[31]產(chǎn)生影響，同時(shí)對(duì)煙苗移栽成活、養(yǎng)分高效利用和煙葉優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)具有促進(jìn)意義[32]。

煙草生長需要從土壤中吸收礦質(zhì)元素來滿足營養(yǎng)需要，進(jìn)而維持正常的生命活動(dòng)[24]。煙葉中各種礦質(zhì)元素的累積以及在不同時(shí)期的動(dòng)態(tài)變化與煙草生物量關(guān)系密切[33-34]。盡管大、中、微量元素含量在煙株中存在差異，但對(duì)煙葉生長發(fā)育和品質(zhì)有重要作用。本研究結(jié)果表明，在干旱脅迫下施用保水劑使煙株在旺長期生長速度較快。植株各個(gè)器官的發(fā)育需要消耗大量營養(yǎng)，N含量會(huì)快速積累，生長后期成熟落黃需要的N素較少，進(jìn)入成熟期植株N含量迅速下降，因此，N素的供應(yīng)時(shí)期和方式對(duì)優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)具有重要意義[35]。本研究發(fā)現(xiàn)，施用保水劑能顯著增強(qiáng)煙株生長發(fā)育前期N代謝能力，減緩中后期的N代謝能力，有助于N代謝適時(shí)向C代謝過渡和煙葉適時(shí)落黃，由此表明，施用保水劑可以通過改善土壤水分的分布和供應(yīng)狀況，達(dá)到增強(qiáng)煙株根系活力、改良煙葉的營養(yǎng)抗性，與王方玲等[36]和張薺文等[37]的研究結(jié)果相一致。

P素是合成蛋白質(zhì)、磷脂和糖類的重要元素，對(duì)加速煙株生長發(fā)育、提高煙株抗逆能力起重要作用[24]。本研究發(fā)現(xiàn)，施用TS-PAA和沃特兩種保水劑能促進(jìn)前中期煙葉中P含量的積累，使N、P含量整體保持在較高水平，而在生長后期煙葉中P含量則有所降低，且低于對(duì)照，究其原因可能是由于干旱脅迫下，土壤中細(xì)小顆粒會(huì)隨著保水劑吸水次數(shù)的增多及吸水膨脹進(jìn)入保水劑內(nèi)部，引起保水劑內(nèi)部組織空腔收縮。K素主要分布于代謝活躍的器官和組織中，是細(xì)胞重要的滲透基質(zhì)，參與氣孔的開閉過程，影響煙草對(duì)水分的吸收利用[25]。本研究表明，在干旱脅迫下施用保水劑，煙葉中K含量在移栽后45 d時(shí)達(dá)到累積高峰，說明雪茄煙在移栽后30～45 d時(shí)對(duì)K的需求較大；在栽后75 d時(shí)，煙葉中K含量均高于對(duì)照，表明施加保水劑能有效提高煙葉中K含量，從而增強(qiáng)煙株的抗旱性，提升煙葉的燃燒性和香吃味質(zhì)量，與杜甫等[38]的研究結(jié)果相一致。

Ca以離子形式存在于細(xì)胞質(zhì)或液泡中，是眾多酶的輔助因子，也是細(xì)胞壁的重要組分之一[25]。本研究表明，隨著植株的生長發(fā)育，煙葉中Ca含量整體上呈降低趨勢(shì)，說明干旱脅迫下施用保水劑抑制了煙葉中Ca的累積，避免了因Ca含量高而導(dǎo)致煙葉葉片過厚、粗糙，品質(zhì)變差。Mg是葉綠素的組成成分，缺Mg會(huì)導(dǎo)致植株發(fā)育不良，造成減產(chǎn)減質(zhì)，但Mg含量過高則會(huì)使根的發(fā)育受阻[4]。本研究發(fā)現(xiàn)，Mg含量在植株生長過程中處于下降趨勢(shì)，說明生長前期煙株對(duì)Mg的吸收積累能力較強(qiáng)，隨著植株進(jìn)入成熟衰老階段，根系活力減退，對(duì)Mg的吸收逐漸減少。

Fe、Mn、Cu、Zn、B是煙草生長所必需的微量元素，直接或間接參與煙株體內(nèi)物質(zhì)的合成、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)移和代謝等重要生命活動(dòng)[24]。研究表明，如果葉綠素中減少2/3的Mn含量，會(huì)導(dǎo)致葉綠體放氧功能的消失；Fe、Cu、Zn、B含量的高低在一定程度上也會(huì)影響植株的光合作用[25]。本研究表明，干旱脅迫下施用保水劑能夠顯著促進(jìn)植株對(duì)微量元素的吸收、轉(zhuǎn)化與累積，可能是保水劑通過以水促肥的形式提高了植株對(duì)礦質(zhì)元素的吸收，增強(qiáng)了煙葉的光合能力。進(jìn)一步分析礦質(zhì)元素間的關(guān)系表明，N、K、Mg之間存在協(xié)同增效機(jī)制；而B與N、K、Ca、Mg之間，Cu、Mn和Ca、Mg間均存在一定的拮抗效應(yīng)。本研究表明，不同種類保水劑對(duì)雪茄煙礦質(zhì)元素吸收、累積與轉(zhuǎn)化的效應(yīng)存在差異。對(duì)于TS-PAA（自制）和SAP保水劑而言，當(dāng)使用濃度過高時(shí)，會(huì)引起礦質(zhì)元素之間的協(xié)同效應(yīng)變差，與王方玲等[36]和楊永輝等[39]的研究結(jié)果一致。

綜上所述，不同保水劑的作用效果盡管存在差異，但都會(huì)影響植株對(duì)礦質(zhì)元素的吸收、累積與轉(zhuǎn)化，且施用量不同會(huì)產(chǎn)生一定的促進(jìn)或抑制作用。因此，生產(chǎn)中要根據(jù)降雨、煙田旱情、保水劑特性來決定其施用量。本研究表明，自制TS-PAA保水劑和SAP商用保水劑在用量為4 g·株-1時(shí)、沃特保水劑用量為6 g·株-1時(shí)可顯著促進(jìn)煙葉中礦質(zhì)元素的吸收積累，提升煙葉中微量元素含量。由此可見，施用保水劑對(duì)緩解煙葉生長旱情、促進(jìn)煙株水分有效供應(yīng)、均衡協(xié)調(diào)煙株礦質(zhì)元素吸收積累方面具有顯著效果，因此，深入研究保水劑對(duì)雪茄煙葉中礦質(zhì)元素的積累與分布規(guī)律對(duì)于發(fā)展煙草節(jié)水農(nóng)業(yè)、促進(jìn)煙葉對(duì)礦質(zhì)元素的吸收、提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量具有重要意義。