施鉀量對(duì)‘川煙200’產(chǎn)質(zhì)量及鉀肥利用效率的影響

張 瀟，樊紅柱，顧會(huì)戰(zhàn)，張啟莉，李昌科，曾鼎宸,，吳紹軍，魯黎明

（1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，四川 成都 610066；2.四川省煙草公司廣元市公司，四川 廣元 628000；3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，四川 成都 611130）

【研究意義】煙草是我國一種非常重要的經(jīng)濟(jì)作物，其在推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。然而，我國煙葉質(zhì)量與世界其他國家優(yōu)質(zhì)煙葉還存在一定差距。南美和非洲烤煙產(chǎn)區(qū)煙葉鉀含量通常在2.5%以上，我國煙葉平均鉀含量低于優(yōu)質(zhì)煙葉標(biāo)準(zhǔn)2.0%，云南部分烤煙產(chǎn)區(qū)甚至低至1.59%［1-2］，提高我國煙葉含鉀量已成為保障煙葉品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一，對(duì)優(yōu)質(zhì)煙葉可持續(xù)發(fā)展意義重大?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】國內(nèi)外學(xué)者對(duì)提高煙葉鉀含量開展了大量研究，張明乾等［3］研究認(rèn)為，增施鉀肥（75～300 kg/hm2）相比于不施鉀肥可以提高煙葉產(chǎn)量9.98%～14.29%、增加煙葉產(chǎn)值7.8%～23.43%、提升中上等煙葉比例4.33%～8.92%，還可提高煙葉煙堿含量和鉀氯比、促使煙葉化學(xué)成分更為協(xié)調(diào)。Xie 等［4］指出，鉀肥與硼肥配合施用能夠影響煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量，提高煙葉鉀含量，從多方面改善煙葉品質(zhì)。張士榮等［5］的鉀肥運(yùn)籌試驗(yàn)結(jié)果也表明，當(dāng)施鉀量為240 kg/hm2且基追比為3∶7 時(shí)，烤后上、中、下部煙葉鉀含量較相同基追比下施鉀量120 kg/hm2處理提高37.70%、33.52%和19.14%，且能促進(jìn)煙株對(duì)鉀素的吸收、協(xié)調(diào)香氣物質(zhì)代謝，最終改善烤后中上部煙葉的品質(zhì)。然而，煙農(nóng)片面追求煙葉高產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)收益，生產(chǎn)中過量施鉀現(xiàn)象較為普遍。鉀作為一種活性營養(yǎng)元素，一方面容易流失，另一方面容易被土壤固定。過量投入鉀肥還會(huì)破壞土壤中鉀的固定與釋放平衡，容易造成植煙土壤供鉀不足，導(dǎo)致煙株生長發(fā)育過程中缺鉀，進(jìn)而限制其增產(chǎn)效應(yīng)［6-7］?？茖W(xué)合理施用鉀肥才能提高鉀肥利用率，滿足優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)中適產(chǎn)提質(zhì)的要求。Subhashini 等［8］研究表明，適宜施鉀量可以增加煙株鉀吸收量和煙葉的鉀含量，提高鉀肥利用率，改善煙葉品質(zhì)。由于區(qū)域氣候、地理環(huán)境、土壤類型及煙草品種的差異，不同煙區(qū)優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)所需鉀肥量有所差異。季璇等［9］研究表明，山東即墨煙區(qū)施鉀量在123.75～371.25 kg/hm2之間時(shí)，烤煙產(chǎn)量、煙葉鉀含量和鉀總累積量與施鉀量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系；當(dāng)施鉀量247.50 kg/hm2時(shí)，雖然能夠提高烤煙產(chǎn)量和鉀肥利用率，但土壤鉀素盈余嚴(yán)重。宋曉培等［10］連續(xù)8 年的長期定位試驗(yàn)表明，雖然烤煙煙葉生物量和鉀含量隨施鉀量增加而增加，但由于硫酸鉀肥的長期大量投入，土壤pH 由最初的5.56 下降至5.11，出現(xiàn)植煙土壤酸化現(xiàn)象。李靜等［11］研究表明，四川涼山煙區(qū)施鉀量在0～360 kg/hm2之間時(shí)，烤煙產(chǎn)量和鉀積累量隨施鉀量增加先增加后減少；施鉀量158 kg/hm2時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益最佳，此時(shí)煙葉產(chǎn)量和鉀積累量分別為2 238.37 kg/hm2和52.12 kg/hm2。由于施鉀量對(duì)烤煙生長發(fā)育、產(chǎn)質(zhì)量以及土壤質(zhì)量的影響有所差異，鉀肥需因地制宜科學(xué)合理施用?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】廣元作為四川優(yōu)質(zhì)煙葉的主要產(chǎn)區(qū)之一，近些年主栽品種退化和缺少特色品種的問題日益突出，顧會(huì)戰(zhàn)等［12］和代順冬等［13］經(jīng)過大量多點(diǎn)品種對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)‘川煙200’是適合廣元煙區(qū)的潛力新品種，該品種于2023 年通過四川省農(nóng)作物品種審定。目前，尚無有關(guān)‘川煙200’合理施鉀量的有關(guān)研究報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究依托大田試驗(yàn)，以烤煙新品種‘川煙200’為材料，探討施鉀量對(duì)煙株生長發(fā)育、煙葉產(chǎn)量、品質(zhì)和鉀素吸收利用效率的影響，旨在為鉀肥合理施用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)于2020 年4—9 月在四川省廣元市劍閣縣普安鎮(zhèn)劍坪村（32°01′11″N、105°28′33″E）進(jìn)行，該區(qū)為亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，試驗(yàn)地為旱地，土壤母質(zhì)為白堊系城墻巖群白龍組紫色砂巖發(fā)育的紫色土，基本理化性質(zhì)如下：有機(jī)質(zhì)14.17 g/kg，全氮1.09 g/kg，堿解氮77.98 mg/kg，全磷0.37 g/kg，有效磷 8.96 mg/kg，全鉀17.88 g/kg，速效鉀81.18 mg/kg，pH 7.50。

供試烤煙品種為‘川煙200’，由四川省煙草科學(xué)研究所提供。采用漂浮育苗，待煙苗長至6～8 葉1 心時(shí)選擇生長健壯的煙苗進(jìn)行移栽。試驗(yàn)所用肥料種類包括煙草專用基肥（N 10%、P2O515%、K2O 25%）、煙草專用提苗肥（N 5%、P2O510%、K2O 35%）、硝銨磷（N 30%、P2O56%）、過磷酸鈣（P2O512%）、硝酸鉀（N 13.5%、K2O 46%）和硫酸鉀（K2O 50%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置0、240、285、315、345、390 kg/hm2共6 個(gè)施鉀量處理，分別記為K0（CK）、K240、K285、K315、K345 和K390，3 次重復(fù)，共18 個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積40 m2，株行距為120 cm×55 cm，每小區(qū)種植烤煙60株。所有處理僅鉀肥施用量不同外，氮、磷肥施用量保持一致，施氮量為75 kg/hm2，施磷量為90 kg/hm2。除無鉀處理外，氮磷鉀由煙草專用基肥和提苗肥提供，不足的氮、磷、鉀分別用硝銨磷、過磷酸鈣和硫酸鉀補(bǔ)充，無鉀處理氮磷由硝銨磷和過磷酸鈣提供。50%氮肥、60%磷肥和45%鉀肥作為基肥，在煙苗移栽后環(huán)狀施于距離煙株根部5～10 cm 處；15%氮肥和15%鉀肥于煙苗移栽后10～15 d 兌水澆灌煙苗；剩余35%氮肥、40%磷肥和40%鉀肥于揭膜上廂時(shí)穴施，其他栽培管理及病蟲害防治措施均參照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

烤煙種植前對(duì)角線法采集0～15 cm 混合基礎(chǔ)土樣，參照魯如坤［14］的方法測定土壤樣品pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀。于移栽后41 d 和72 d，分別在每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取5 株長勢一致的代表性煙株，參照《煙草農(nóng)藝性狀測定方法》（YC/T142-2010），測量株高、最大葉長、最大葉寬、莖圍、有效葉片數(shù)等指標(biāo)。煙葉成熟時(shí)各小區(qū)單獨(dú)采收烘烤，按照當(dāng)?shù)責(zé)熣镜氖召彉?biāo)準(zhǔn)分級(jí)稱重，計(jì)算測量產(chǎn)值、均價(jià)和中上等煙比例。采集烘烤后各小區(qū)中桔三等級(jí)的煙葉樣品1.5 kg，參照王瑞新［15］方法采用連續(xù)流動(dòng)分析儀測定煙堿、總糖、還原糖、鉀、氯含量等化學(xué)指標(biāo)，采用全自動(dòng)凱氏定氮儀測定總氮含量。于下部葉采收時(shí)預(yù)先在各小區(qū)選擇代表性煙株3 株掛牌，并按煙葉成熟情況分次采集煙葉，最后一次采收時(shí)將整棵植株連根挖出，清洗干凈后分離烤煙根、莖，分別進(jìn)行殺青、烘干、稱重，測定樣品鉀含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理及計(jì)算方法

參考王彥亭等［16］的化學(xué)成分指標(biāo)賦值法對(duì)不同施鉀處理烤后中部煙葉的化學(xué)成分協(xié)調(diào)性進(jìn)行綜合得分評(píng)價(jià)。采用Excel 2016 等比例取值指標(biāo)范圍和分值范圍，如總氮含量2.50%～2.60%對(duì)應(yīng)分值為100～90，分別取指標(biāo)值2.52%、2.54%、2.56%、2.58%、2.60%，對(duì)應(yīng)分值100、98、96、94、92、90，將指標(biāo)值和對(duì)應(yīng)分值構(gòu)建線性關(guān)系，將測定指標(biāo)數(shù)據(jù)代入對(duì)應(yīng)公式即得出分值，化學(xué)成分綜合得分采用指數(shù)和法計(jì)算。

參考張晶等［17］、王志勇等［18］和Montemurro等［19］的方法，計(jì)算鉀肥利用效率和養(yǎng)分平衡參數(shù)。

鉀肥表觀利用率（%）=（施鉀區(qū)煙株吸鉀量－不施鉀煙株吸鉀量）/施鉀量×100

鉀分配比例（%）=各器官鉀素積累量/植物整株鉀素積累總量×100

鉀肥農(nóng)學(xué)效率（kg/kg）=（施鉀區(qū)烤煙產(chǎn)量－無鉀區(qū)烤煙產(chǎn)量）/施鉀量

鉀肥偏生產(chǎn)力（kg/kg）=烤煙產(chǎn)量/施鉀量

鉀肥當(dāng)季回收率（%）=（施鉀區(qū)地上部吸鉀量－無鉀區(qū)地上部吸鉀量）/施鉀量×100

鉀肥經(jīng)濟(jì)利用效率（%）=（施鉀區(qū)煙葉吸鉀量－無鉀區(qū)煙葉吸鉀量）/施鉀量×100

鉀肥生理利用率（%）=（施鉀區(qū)烤煙產(chǎn)量－無鉀區(qū)烤煙產(chǎn)量）/（施鉀區(qū)地上部吸鉀量－無鉀區(qū)地上部吸鉀量）×100

鉀素表觀盈余量=鉀素投入量－作物鉀素?cái)y出量

鉀素表觀平衡系數(shù)=鉀素投入量/作物鉀素?cái)y出量

養(yǎng)分平衡率（%）=（鉀素投入量－作物鉀素?cái)y出量）/作物鉀素?cái)y出量×100

運(yùn)用Excel 2016 和SPSS 27.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并采用新復(fù)極差法（Duncan）進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 施鉀量對(duì)‘川煙200’生長發(fā)育與產(chǎn)質(zhì)量的影響

2.1.1 施鉀量對(duì)‘川煙200’農(nóng)藝性狀的影響由表1 可知，施鉀量顯著影響烤煙不同生育階段主要農(nóng)藝性狀指標(biāo)。團(tuán)棵期株高、莖圍、有效葉片數(shù)、最大葉面積和節(jié)距較K0（CK）顯著增加41.67%～67.23%、11.94%～17.83%、1 1.9 6%～2 0.9 9%、1 1.8 8%～1 8.2 6% 和26.62%～50.65%，打頂期株高、莖圍、有效葉片數(shù)、最大葉面積和節(jié)距較K0（CK）顯著增加18.01%～26.89%、8.16%～14.04%、5.58%～9.51%、16.41%～33.82%和11.05%～18.66%，表明施用鉀肥能夠促進(jìn)烤煙生長發(fā)育。團(tuán)棵期各施鉀處理之間的差異主要表現(xiàn)在株高、有效葉片數(shù)和節(jié)距。施鉀處理株高表現(xiàn)為K390 ＞K345 ＞K315＞K285 ＞K240，其中K390 處理株高顯著高于K285、K240 處理，后兩者之間無顯著差異。K315 處理有效葉片數(shù)最大（11.53 片），顯著高于K240、K345 和K390 處理。K390 處理節(jié)距最高、為2.32 cm，顯著高于K240 處理，而與其他施鉀處理間無顯著差異。打頂期各施鉀處理之間的差異主要體現(xiàn)在最大葉面積，施鉀處理最大葉面積表現(xiàn)為K315 ＞K345 ＞K390 ＞K240 ＞K285，K315 處理最大葉面積較K285 處理高14.96%，而與K345 和K390 處理無顯著差異。綜合烤煙不同生長發(fā)育階段的農(nóng)藝性狀指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，施用鉀肥可促進(jìn)煙株生長發(fā)育、改善農(nóng)藝性狀，以K315 處理煙株長勢較好、農(nóng)藝性狀綜合表現(xiàn)最佳。

表1 施鉀量對(duì)不同生育期‘川煙200’煙株農(nóng)藝性狀的影響Table 1 Effects of potassium application rate on the agronomic traits of ‘Chuanyan200’ during different growth periods

2.1.2 施鉀量對(duì)‘川煙200’經(jīng)濟(jì)性狀的影響由表2 可知，施鉀量顯著影響烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)和煙葉等級(jí)比例。與K0（CK）相比，施鉀處理提高了烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價(jià)，提高幅度分別為19.02%～22.60%、24.65%～47.28% 和3.26%～20.33%。煙葉產(chǎn)值、均價(jià)和中上等煙比例均以K315 處理最高，分別為46 530.49 元/hm2、23.97 元/kg 和85.86%；施鉀處理的煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)和中上等煙比例均表現(xiàn)出隨著施鉀量的增加先升高后下降的變化趨勢；K315 處理的中上等煙葉比例最大、為85.86%，比K0（CK）提高5.5 個(gè)百分點(diǎn)，表明施鉀量315 kg/hm2時(shí)可以通過提高中上等煙比例來改善煙葉等級(jí)結(jié)構(gòu)、提高煙葉均價(jià)，進(jìn)而改善煙葉經(jīng)濟(jì)性狀。綜合煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、等級(jí)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)，以施鉀量為315 kg/hm2效果最佳。

表2 施鉀量對(duì)‘川煙200’經(jīng)濟(jì)性狀的影響Table 2 Effects of potassium application rate on economic characters of ‘Chuanyan200’

2.1.3 施鉀量對(duì)‘川煙200’質(zhì)量性狀的影響 由表3 可知，不同施鉀量顯著影響中部煙葉主要化學(xué)成分含量。不同施鉀處理煙葉總糖和還原糖含量分別介于27.71%～35.49%和24.11%～27.96%，所有處理的總糖和還原糖含量均高于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍，施鉀處理的總糖顯著高于K0（CK）、且呈現(xiàn)出隨施鉀量增加而增加的趨勢。不同施鉀處理煙葉總氮含量為1.55%～2.04%，所有處理的總氮含量均在優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍。與K0（CK）相比，施鉀處理均顯著提高了煙葉煙堿含量，但施鉀處理間煙堿含量無顯著差異，僅K315、K345 和K390 處理煙堿含量在優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍。不同施鉀處理煙葉鉀含量在1.46%～1.71%，除K0（CK）外，其他處理煙葉鉀含量均在優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍，各施鉀處理煙葉中鉀含量表現(xiàn)為K390＞K345 ＞K315 ＞K285 ＞K240，K0（CK）和K240 處理之間無顯著差異，K285、K315、K345和K390 處理之間無顯著差異。不同施鉀處理煙葉氯含量在0.68%～1.02%，K315 處理最低且在適宜范圍，其他均超過適宜范圍。從糖堿比、總糖/還原糖、氮堿比及鉀氯比來看，所有處理糖堿比均高于優(yōu)質(zhì)煙葉標(biāo)準(zhǔn)，總糖/還原糖和氮堿比較合適，而鉀氯比低于優(yōu)質(zhì)煙葉標(biāo)準(zhǔn)，整體來看，K315 和K345 處理的煙葉內(nèi)在化學(xué)成分更協(xié)調(diào)。

表3 施鉀量對(duì)‘川煙200’中部煙葉化學(xué)成分的影響Table 3 Effects of potassium application rate on the chemical components of middle tobacco leaves in ‘Chuanyan200’

由表4 可知，就單一化學(xué)成分指標(biāo)得分來看，施用鉀肥對(duì)煙葉總氮、煙堿、還原糖含量以及氮堿比的影響較大，而對(duì)鉀含量、糖堿比和鉀氯比影響較小。不同施鉀量處理煙葉化學(xué)成分綜合得分排名由高到低依次為K345、K315、K390、K285、K240 和K0（CK），表明施用鉀肥能夠促進(jìn)煙葉內(nèi)在品質(zhì)的協(xié)調(diào)性?？梢?，本試驗(yàn)條件下，鉀肥施用量在315～345 kg/hm2之間更有利于協(xié)調(diào)煙葉化學(xué)成分。

表4 施鉀量對(duì)‘川煙200’中部煙葉化學(xué)成分得分的影響Table 4 Effects of potassium application rate on the chemical composition scores of middle tobacco leaves in ‘Chuanyan200’

2.2 施鉀量對(duì)‘川煙200’生物量與鉀素累積的影響

2.2.1 施鉀量對(duì)‘川煙200’不同器官生物量的影響 由表5 可知，施鉀量顯著影響打頂期烤煙不同器官生物量。各施鉀處理烤煙根、莖、葉及整株生物量累積量較K0（CK）增幅分別為22.09%～57.10%、9.48%～59.58%、19.02%～22.60%和18.84%～37.34%。施鉀沒有顯著影響根系、葉片和整株生物量，但K285、K315 和K390 處理莖生物量顯著高于K0（CK）和K240 處理，而后兩者之間無顯著差異；隨著鉀肥施用量的增加，煙株根系、莖、葉片和整株生物量呈先增加后降低的變化趨勢，表明過多鉀肥不利于煙株生長發(fā)育。

表5 施鉀量對(duì)‘川煙200’打頂期各器官生物量積累的影響Table 5 Effects of potassium application rate on the accumulation of biomass in different organs of‘Chuanyan200’ during topping stage

2.2.2 施鉀量對(duì)‘川煙200’鉀素累積與分配的影響 由表6 可知，施鉀量顯著影響鉀素在煙株不同器官的分配。K345 處理煙株根部鉀素累積量最大，顯著大于K0（CK）、增幅為93.02%，而與其他施鉀處理無顯著差異；施鉀處理烤煙莖中鉀素累積量較K0（CK）增加35.09%～166.36%，以K315 處理莖鉀素累積量最大，K285、K315 和K390處理烤煙莖中鉀素累積量顯著高于K0（CK），而這3 個(gè)處理間無顯著差異；所有施鉀處理烤煙葉片中鉀素累積量均顯著高于K0（CK）、較K0（CK）增幅介于54.27%～109.31%，K315 處理葉片中鉀素累積量最大、顯著高于K240 和K285 處理，而與K345 和K390 處理無顯著差異；K315處理整株鉀素累積量最大、顯著高于K0（CK）和K240 處理，而與K285、K345 和K390 處理無顯著差異，各施鉀處理烤煙整株鉀素累積量較K0（CK）增加47.26%～114.37%。表明施用鉀肥顯著增加了烤煙根、莖、葉以及整株中鉀素累積量，且不同器官與整株的鉀素累積量均隨著施鉀量的增加而先增加后下降，進(jìn)一步表明過量施鉀對(duì)促進(jìn)煙株累積鉀素的作用有限。就烤煙打頂期各器官鉀素累積量分配比例看，不同處理根系、莖稈和葉片中鉀素分配比例分別為11.76%～19.08%、27.58%～39.60%和45.91%～54.60%，烤煙不同器官鉀素分配特征表現(xiàn)為葉＞莖＞根，表明煙株吸收的鉀素主要分配到葉片中。

表6 施鉀量對(duì)‘川煙200’各器官鉀素累積量及分配的影響Table 6 Effects of potassium application rate on the potassium accumulation and distribution ratio in different organs of‘Chuanyan200’

2.3 施鉀量對(duì)‘川煙200’鉀肥利用效率及養(yǎng)分平衡的影響

2.3.1 施鉀量對(duì)‘川煙200’鉀肥利用效率的影響由表7 可知，施鉀量顯著影響鉀肥利用效率。鉀肥表觀利用率、當(dāng)季回收率及經(jīng)濟(jì)利用效率均表現(xiàn)出隨施鉀量增高呈先升高后下降的變化趨勢，鉀肥表觀利用率、當(dāng)季回收率和經(jīng)濟(jì)利用效率均以K315 處理最大，分別為14.06%、13.15%和7.01%；K315 處理鉀肥表觀利用率、當(dāng)季回收率及經(jīng)濟(jì)利用效率顯著高于K240 處理，分別比K240 處理提高84.27%、109.73%和53.73%，而K390 處理鉀肥表觀利用率、當(dāng)季回收率和經(jīng)濟(jì)利用效率相比K240 處理分別下降8.26%、2.55%和32.02%，表明適宜的施鉀量才能促進(jìn)煙株對(duì)鉀肥的吸收利用，進(jìn)而提高鉀肥利用效率。鉀肥農(nóng)學(xué)效率、偏生產(chǎn)力和生理利用率均表現(xiàn)出隨施鉀量增多而下降，當(dāng)鉀肥施用量從240 kg/hm2增加到390 kg/hm2時(shí)，鉀肥農(nóng)學(xué)效率從1.52 kg/kg 下降到1.11 kg/kg，偏生產(chǎn)力從9.48 kg/kg 下降至6.01 kg/kg，生理利用率從24.40%下降至12.27%。從鉀肥利用率、成本和產(chǎn)出比考慮，鉀肥利用效率表現(xiàn)最佳的施肥量為315 kg/hm2。

表7 施鉀量對(duì)‘川煙200’鉀肥利用效率的影響Table 7 Effects of potassium application rate on the utilization efficiency of potassium fertilizer of ‘Chuanyan200’

2.3.2 施鉀量對(duì)土壤養(yǎng)分平衡的影響 由表8 可知，施鉀量顯著影響鉀素?cái)y出量與土壤鉀素平衡狀況。K315 處理鉀素?cái)y出量顯著高于K0（CK）和K240 處理，而與K285、K345 和K390 處理相比無顯著差異，該處理較其他施鉀處理鉀素?cái)y出量增加18.85%～45.57%。就鉀素表觀盈余而言，K0（CK）由于沒有鉀素投入，土壤鉀素虧缺量為32.14 kg/hm2，其他處理由于投入了鉀素，而煙株攜出量少于鉀素投入量，引起土壤中有不同程度的鉀素盈余，施鉀處理土壤鉀素盈余量為151.82～264.61 kg/hm2，呈現(xiàn)出隨鉀素施用量增加顯著增加的變化趨勢。從養(yǎng)分平衡來看，K390 處理的土壤養(yǎng)分平衡系數(shù)和養(yǎng)分平衡率均顯著高于K240、K285 和K315 處理，但與K345 處理無顯著差異；K315 處理土壤養(yǎng)分平衡系數(shù)和養(yǎng)分平衡率均最小，其他施鉀處理土壤養(yǎng)分平衡系數(shù)大于4，養(yǎng)分實(shí)際平衡率超出300%。隨著施鉀量的增加，各處理鉀素盈余量、養(yǎng)分平衡系數(shù)和平衡率隨之增加，表明過多施鉀不利于促進(jìn)煙株吸收更多鉀素，反而易導(dǎo)致鉀肥過多盈余在土壤中，過度減少或增加施鉀量均不利于降低土壤養(yǎng)分平衡系數(shù)和實(shí)際平衡率。整體來看，施鉀量為315 kg/hm2時(shí)，可降低土壤鉀素平衡系數(shù)，也可保持土壤中盈余適量的鉀素，有利于土壤可持續(xù)生產(chǎn)。

表8 施鉀量對(duì)‘川煙200’植煙土壤養(yǎng)分平衡的影響Table 8 Effects of potassium application rate on the nutrient balance of tobacco -planting soil of ‘Chuanyan200’

3 討論

鉀是烤煙生長發(fā)育的必需營養(yǎng)元素之一，也是煙葉品質(zhì)形成的重要元素。合理施用鉀肥能夠促進(jìn)烤煙生長發(fā)育、養(yǎng)分吸收和改善農(nóng)藝性狀［20-21］。本試驗(yàn)條件下，不同施鉀處理之間團(tuán)棵期差異主要表現(xiàn)在株高、有效葉片數(shù)和節(jié)距，而打頂期各項(xiàng)農(nóng)藝指標(biāo)無顯著差異。綜合來看，以K315 處理適量施用鉀肥的煙株長勢較好，農(nóng)藝性狀綜合表現(xiàn)最佳，這與吳濤等［22］在云南省曲靖市的研究結(jié)果一致。適量增施鉀肥后，土壤鉀素供應(yīng)充足，煙株充分吸收鉀素，促進(jìn)烤煙莖的生長，使煙株莖稈粗壯、高大［23］。鉀肥施用也有利于提高煙葉碳氮代謝和相關(guān)酶活性，提升葉片光合強(qiáng)度，促進(jìn)開片，從而增加葉面積，改善烤煙農(nóng)藝性狀［24］。隨著施鉀量的增加，烤煙的各項(xiàng)農(nóng)藝性狀逐漸得到改善，但過量施鉀時(shí)對(duì)農(nóng)藝性狀的改善不明顯，甚至?xí)档蜔熑~的品質(zhì)；施用鉀肥有助于提高煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值以及均價(jià)和中上等煙比例，隨著施肥量的增加，烤煙的經(jīng)濟(jì)效益先升后降［3］，表明過量施鉀不僅會(huì)增加生產(chǎn)投入成本，也會(huì)影響烤煙的經(jīng)濟(jì)性狀，這與本研究結(jié)果一致。本研究發(fā)現(xiàn)，K315 處理煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)和中上等煙比例均最高，施鉀量315 kg/hm2時(shí)，通過提高中上等煙比例來改善煙葉等級(jí)結(jié)構(gòu)、提高煙葉均價(jià)，進(jìn)而改善煙葉經(jīng)濟(jì)性狀。本研究結(jié)果表明，隨著鉀肥用量的增加，煙葉總糖和還原糖含量總體表現(xiàn)出增加的趨勢，其原因可能在于增施鉀肥后煙株在生長發(fā)育過程中能吸收到更多的鉀，鉀離子通過活化碳代謝相關(guān)酶活性，促進(jìn)了糖類物質(zhì)的合成［25］。施用鉀肥對(duì)煙葉總氮、煙堿、還原糖含量和氮堿比的影響較大，而對(duì)鉀、糖堿比和鉀氯比影響較小，這與湯宏等［26］研究結(jié)果相似。本試驗(yàn)條件下，鉀肥施用量在315～345 kg/hm2之間更有利于協(xié)調(diào)煙葉化學(xué)成分。

相比較烤煙根和莖的生物量影響，施用鉀肥明顯增加烤煙煙葉生物量，烤煙不同器官鉀素分配特征也表現(xiàn)為葉＞莖＞根，表明煙株吸收的鉀素主要分配到葉片中。這與季璇等［9］的研究結(jié)果相似，可能與增施鉀肥促進(jìn)煙葉生長和鉀素吸收利用有關(guān)。施用鉀肥顯著增加了烤煙根、莖、葉以及整株中鉀素的累積量，且鉀素累積量均隨施鉀量增加先增后降，這與嚴(yán)陶韜等［27］研究結(jié)果不一致。嚴(yán)陶韜等［27］研究認(rèn)為，煙株鉀積累量隨施鉀量的增加而持續(xù)增加，這可能是因?yàn)楸狙芯恐性囼?yàn)地土壤全鉀含量偏高、速效鉀含量偏低、鉀有效供應(yīng)水平低，過量的施鉀不會(huì)再增加煙株鉀素積累［28］。本研究中，鉀肥表觀利用率、當(dāng)季回收率及經(jīng)濟(jì)利用效率均隨施鉀量增加呈先增加后下降，以K315 處理最大。而鉀肥農(nóng)學(xué)效率、偏生產(chǎn)力和生理利用率均表現(xiàn)出隨施鉀量增加而下降，土壤鉀素盈余量呈現(xiàn)出隨鉀肥施用量增加而顯著增加的變化趨勢，這主要是因?yàn)檫^量的鉀投入破壞了土壤中各種形態(tài)鉀的平衡，總體上鉀的有效供應(yīng)水平降低，從而降低了鉀肥利用率［29］。

4 結(jié)論

鉀肥能夠促進(jìn)煙株前期（團(tuán)棵期前）生長發(fā)育尤其是株高、有效葉片數(shù)和節(jié)距的生長，而對(duì)中期（團(tuán)棵期到打頂期）生長影響較??；煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價(jià)在施鉀后分別提高19.02%～22.60%、24.65%～47.28% 和3.26%～20.33%，表現(xiàn)為隨著施鉀量的增加，煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價(jià)先增加后降低；適宜施鉀可顯著提高煙葉煙堿含量37.29%～66.10%，有助于協(xié)調(diào)煙葉化學(xué)成分，改善煙葉內(nèi)在品質(zhì)；鉀肥對(duì)根系、葉片和整株生物量影響較小，但顯著增加了根、莖、葉以及整株中鉀素累積量，增幅分別為41.36%～93.02%、35.09%～166.36%、54.27%～109.31%、47.26%～114.37%，且其隨著施鉀量增加表現(xiàn)為先增加后減少；合理施鉀有利于提高鉀肥利用效率和改善土壤鉀素平衡，但過高施用鉀肥反而會(huì)降低鉀肥利用率、增加土壤鉀素盈余量，造成鉀資源浪費(fèi)。本研究結(jié)果表明，廣元煙區(qū)烤煙新品種‘川煙200’合理的施鉀量為315 kg/hm2。