侯戰(zhàn)高, 楊煥文, 楊應(yīng)明, 羅華元, 董石飛, 胡 靖, 陳興位, 閆 輝, 陳月舞
(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院,云南昆明 650102;2.紅云紅河煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司,云南昆明 650231;3.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所,云南昆明 650205;4.云南瑞升煙草技術(shù)(集團(tuán))有限公司,云南昆明 650106)
?
鉀對烤煙品質(zhì)的影響及提升途徑研究進(jìn)展
侯戰(zhàn)高1,2, 楊煥文1, 楊應(yīng)明2, 羅華元2, 董石飛2, 胡 靖3, 陳興位3, 閆 輝3, 陳月舞4*
(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院,云南昆明 650102;2.紅云紅河煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司,云南昆明 650231;3.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所,云南昆明 650205;4.云南瑞升煙草技術(shù)(集團(tuán))有限公司,云南昆明 650106)
主要從近年來我國烤煙鉀素營養(yǎng)研究進(jìn)展入手,分析了我國煙葉含鉀量低的原因及影響鉀含量的主要因素,在此基礎(chǔ)上探討了提高我國煙葉鉀含量的途徑及措施,并提出了今后的研究方向。
鉀;烤煙;品質(zhì);技術(shù)途徑
煙草是我國主要的經(jīng)濟(jì)作物之一,面積和總產(chǎn)量都居世界前列[1]。煙草是兼顧產(chǎn)量和品質(zhì)的嗜好類作物,但卷煙屬吸食性消費(fèi),因此需要在保證產(chǎn)量的基礎(chǔ)上提高品質(zhì)。而煙葉質(zhì)量受土壤、品種、栽培技術(shù)、氣候和烘烤技術(shù)等諸多因素的影響,其中煙葉含鉀量是評價(jià)煙葉內(nèi)在品質(zhì)高低的一項(xiàng)重要指標(biāo)[2]。鉀是煙草生長和發(fā)育必不可少的大量元素之一,并且煙葉鉀含量的高低與煙葉質(zhì)量、安全性密切相關(guān)[3]。與國際上的高品質(zhì)煙葉相比,我國煙葉的鉀含量明顯較低,尤其是我國北方煙區(qū)[4]。一般國際優(yōu)質(zhì)煙葉含鉀量應(yīng)不低于2.5%,美國和津巴布韋的煙葉含鉀量多在4%~6%,而我國煙葉含鉀量很少超過2%[5]。較低的煙葉含鉀量一直困擾著我國煙草生產(chǎn),近年來許多專家學(xué)者和煙草生產(chǎn)工作者就如何提高煙葉鉀含量做了大量研究工作,并取得了一定進(jìn)展。為此,筆者從近年我國煙草鉀營養(yǎng)的研究進(jìn)展進(jìn)行了分析,并探討了有效提高煙葉含鉀量的技術(shù)途徑及措施,旨在為提高煙葉品質(zhì)提供參考。
1.1 鉀在土壤中的存在形式目前關(guān)于土壤鉀素形態(tài)的劃分,國內(nèi)外有不同的劃分方法,根據(jù)鉀對植物的有效性,Sparks將土壤鉀分為結(jié)構(gòu)鉀、固定態(tài)鉀、交換性鉀和水溶性鉀[6]。而我國過去一直將土壤鉀素按化學(xué)形態(tài)分為水溶性鉀、交換性鉀、非交換性鉀和結(jié)構(gòu)鉀,或按其對植物的有效性分為速效鉀(水溶性鉀+交換性鉀)、緩效性鉀(非交換性鉀)和相對無效鉀(礦物鉀)。近些年金繼運(yùn)對土壤交換性鉀按位置和有效性作了進(jìn)一步分級[7],把交換性鉀分為活性不同的非特殊吸附鉀和特殊吸附鉀2種形態(tài)。該分級又推進(jìn)了土壤鉀素形態(tài)分級研究。
1.2 鉀的生理功能鉀在煙株體內(nèi)主要以離子形態(tài)存在,是植物體內(nèi)光合成酶類、氧化還原酶類和轉(zhuǎn)移酶類等的活化劑[8-9];參與糖、蛋白質(zhì)與核酸等物質(zhì)代謝過程以及光合作用、能量代謝、煙株體內(nèi)的物質(zhì)合成和轉(zhuǎn)運(yùn)以及調(diào)控?zé)熤晟L[10-11];促進(jìn)煙草的光合、同化產(chǎn)物的合成與運(yùn)輸,促進(jìn)煙株光合作用[12];提高煙株的呼吸效率,減少體內(nèi)物質(zhì)和能量的消耗;提高煙草的根系活力與養(yǎng)分吸收、運(yùn)輸效率;調(diào)節(jié)細(xì)胞膨壓和滲透壓,增強(qiáng)煙草的保水和吸水能力;調(diào)節(jié)氣孔的開閉,控制煙株的蒸騰作用,調(diào)節(jié)煙株體內(nèi)的水分平衡[13-14]。
1.3 鉀與煙草的抗逆性諸多研究報(bào)道,鉀對延緩部分煙草病害的發(fā)生及提高煙株抗逆能力具有一定的作用。周冀衡等[15-16]研究發(fā)現(xiàn),施鉀可提高高感TMV、CMV煙葉中過氧化物酶(POX)、過氧化物岐化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和過氧化氫酶(CAT)等內(nèi)源保護(hù)酶活性,有效控制煙葉細(xì)胞內(nèi)丙二醛(MDA)積累和細(xì)胞膜透性增大,從而增強(qiáng)煙草細(xì)胞膜的穩(wěn)定性和降低病毒侵染后對細(xì)胞膜脂的過氧化傷害,減輕感病程度。王紹坤等[17-19]研究也證實(shí),施鉀能增強(qiáng)煙株對煙草赤星病和野火病的抗性,減輕赤星病和野火病的發(fā)病程度。還有研究者發(fā)現(xiàn),施鉀對提高煙株抗逆境脅迫能力有良好的作用。在寒冷脅迫條件下,施鉀能促進(jìn)煙株體內(nèi)碳水化合物的代謝,增加可溶性糖的含量,提高細(xì)胞滲透勢,從而增強(qiáng)烤煙的抗寒性。而在干旱脅迫條件下,適當(dāng)施鉀有助于細(xì)胞膜、類囊體膜的穩(wěn)定以及葉綠素的合成,并且鉀作為細(xì)胞主要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),可增加細(xì)胞的吸水能力,增強(qiáng)葉片的保水力,降低失水和蒸騰速率,維持干旱下葉片正常的生理代謝[20-21]。此外,鉀還能增強(qiáng)煙株的SOD活性,減輕自由基對細(xì)胞膜的損傷,保持細(xì)胞膜的完整性,增強(qiáng)煙株的抗旱能力。
1.4 鉀對煙葉品質(zhì)的影響
1.4.1鉀對煙葉外觀和物理性狀的影響。鉀的供應(yīng)狀況對煙葉外觀和物理性狀有著不同程度的影響。充足的鉀供應(yīng)能使煙葉組織細(xì)致,葉薄,葉面平展,落黃好,烤后鮮亮呈金黃色,均一有光澤,更有彈性和柔韌性,具有更好的填充性和吸收能力[22]。而當(dāng)供鉀不足時(shí),煙株表現(xiàn)生長緩慢,株莖矮小瘦弱,嚴(yán)重時(shí)煙葉邊緣或葉尖出現(xiàn)淡綠色或雜色的斑點(diǎn),進(jìn)一步發(fā)展呈棕褐色或燒焦?fàn)睿袝r(shí)甚至雜色連成一片,組織死亡。
1.4.2鉀對煙葉內(nèi)在品質(zhì)的影響。含鉀量高的煙葉,葉色深橘黃,香氣足,吃味好,富有彈性和韌性,填充性強(qiáng),陰燃持火力和燃燒性好[23]。而鉀對煙葉內(nèi)在品質(zhì)的改善主要體現(xiàn)在葉片α-氨基酸、蛋白質(zhì)、易揮發(fā)堿基氮總量(TVBN)和鈣濃度的降低,煙霧微粒物質(zhì)總量、煙堿和氰化物含量的降低,可燃性和燃燒性的提高以及色澤的改善等[24]。煙葉含鉀量的提高不僅可降低煙堿含量[25-26],而且也可降低Ca、Mg含量及提高K/(Ca+Mg)比值[25,27]。此外,鉀還通過影響其他化學(xué)成分的合成與分解而影響烴類、醇類、脂類和酯類、糖-氨基酸縮合物等煙葉香氣前體物而影響煙葉香吃味[23,28]。
1.4.3鉀對煙葉安全性的影響。有研究者發(fā)現(xiàn),煙葉含鉀量與含氮化合物(尼古丁、總顆粒物質(zhì)和氰化物)含量[29]、煙葉燃燒溫度[30]均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,其中煙葉燃燒溫度的降低可顯著改變煙草熱分解產(chǎn)物的種類和數(shù)量,減少有害物質(zhì)的產(chǎn)生,從而有利于煙葉安全性的提高。因此,煙葉鉀含量的提高可減少煙氣對人體健康的危害程度。此外,汪波等[31]在煙葉中加入鉀鹽發(fā)現(xiàn)煙草燃燒產(chǎn)生的能量分批釋放,降低了燃燒溫度,同時(shí)測得煙氣中的CO含量也有所降低。因此,鉀在一定程度上能減少煙草燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì),提高煙葉制品安全性。
目前,國內(nèi)有關(guān)煙葉鉀含量低的原因分析主要有以下3種假說。
2.1 鉀稀釋說在我國,無論南方煙區(qū)還是北方煙區(qū),烤煙成熟期干物質(zhì)的積累速度均大于鉀的吸收積累速度[32-33],而美國烤煙成熟期干物質(zhì)的積累速度卻低于鉀的吸收積累速度[34],因此有研究者將我國煙葉鉀含量較外國煙葉低的原因歸之為成熟期烤煙干物質(zhì)積累量超過鉀積累而造成的稀釋效應(yīng)[35-36]。但也有人對這一說法持不同意見,楊鐵釗等[37]通過研究5個(gè)煙草基因型對煙葉鉀積累和干物質(zhì)積累特性發(fā)現(xiàn),成熟期煙葉干物質(zhì)積累的增長量平均為21.91%,而煙葉相對鉀含量的下降率平均為41.83%,顯然干物質(zhì)積累的“稀釋效應(yīng)”不能完全解釋煙葉鉀含量下降的原因。
2.2 鉀流失說鉀流失說是指煙株打頂后通過根和葉片外排鉀的現(xiàn)象[38]。目前已有不少研究者通過試驗(yàn)驗(yàn)證了煙株打頂后根系外泄鉀的現(xiàn)象。鄭憲濱[39]通過液體培養(yǎng)試驗(yàn)證明,煙株在打頂后10 d內(nèi)占地上部50.0%~73.9%的鉀沿韌皮部回流到根中;楊宇虹等[40]通過營養(yǎng)土培86Rb示蹤法研究發(fā)現(xiàn),煙株在現(xiàn)蕾期和成熟期通過根系流失的鉀可達(dá)86Rb放射性活度積累的12.7%~13.2%;洪麗芳等[41]通過86Rb示蹤大田試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),煙株打頂后5~35 d內(nèi),根系外泄的K+增加和葉片分配的86Rb減少,并隨著生育期的推進(jìn),根系K+外流量增大,尤其是在不良栽培條件下[40-42];煙葉成熟期的大量降水也會使打頂后煙株鉀含量及土壤中水溶性鉀造成一定程度的淋失,進(jìn)而影響煙株對鉀的吸收積累[43-44]。因此認(rèn)為,煙株打頂后通過根系外泄鉀可能是一種不可避免的生理現(xiàn)象,同時(shí)還可能是成熟煙葉鉀含量低的一個(gè)重要原因[38]。
2.3 鉀不合理分配說鄭憲濱等[39]通過86Rb示蹤試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),打頂后86Rb在葉片中的分配比例下降,而在根莖中的分配比例增加;解文貴等[45]研究發(fā)現(xiàn),低鉀和高鉀條件下鉀向葉片分配下降的轉(zhuǎn)折點(diǎn)分別是打頂期,并且當(dāng)進(jìn)入煙葉成熟期后,鉀從根、莖向葉分配的能力大大減弱。而通過生長素處理卻可使葉片中的鉀分配比例增加,根、莖分配的比例下降[41]。因此,成熟期煙葉的經(jīng)濟(jì)器官和非經(jīng)濟(jì)器官中鉀的不合理分配現(xiàn)象也可能造成煙葉鉀含量低的重要原因之一[46]。
我國煙葉鉀含量較國際優(yōu)質(zhì)煙葉低,為深入了解我國烤煙鉀含量的區(qū)域特征和分布情況,李強(qiáng)等[47]2003~2006年連續(xù)4年在全國主要煙區(qū)進(jìn)行調(diào)查取樣,在調(diào)查的2 712份烤煙樣品中,結(jié)果顯示我國烤煙鉀含量普遍偏低,鉀含量1.0%~2.0%的樣品高達(dá)57.08%,鉀含量小于1.0%的樣品占2.36%,鉀含量≥2.0%的樣品僅為樣品總量的40.56%。而影響煙葉鉀含量的主要因素有以下幾個(gè)方面。
3.1 煙草基因型不同基因型的煙草在吸收鉀能力與含量方面存在顯著差異[48]。牛佩蘭等[49]研究分析了26個(gè)煙草基因型間鉀積累效率的差異及遺傳表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)鉀高效基因型的吸鉀效率是鉀低效基因型的3倍多。周冀衡等[50]報(bào)道,我國3個(gè)主栽品種對鉀的響應(yīng)能力表現(xiàn)為NC82>NC89>K326,張喜琦等[51]報(bào)道4個(gè)煙草基因型的鉀含量依次為G-28>中煙98>G-140>T1245,并且影響根系吸收的部分形態(tài)學(xué)特征和生理參數(shù)也存在較大差異。此外值得一提的是,我國烤煙生產(chǎn)上所用的品種多為葉片含鉀量不低的品種,但我國煙葉鉀含量還是比較低,同時(shí)吳成林等[52]研究表明,高鉀品系的抗病性差跟鉀含量高的關(guān)聯(lián)程度不大,可見,我國煙葉鉀含量低并不完全是煙草基因型問題。
3.2 氣候條件溫度、光照、水分和海拔是影響作物生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的主要?dú)夂蛞蜃樱鞯夭煌淖匀簧鷳B(tài)條件對煙葉鉀含量的影響也不同。溫度對煙葉生長發(fā)育及品質(zhì)的影響與光照之間存在緊密聯(lián)系[53],而胡國松等指出,光照和溫度升高有利于鉀的吸收,而溫度的降低和黑暗條件不利于鉀的吸收[29]。水分不僅影響烤煙的生長發(fā)育,而且影響土壤溶液中鉀素等營養(yǎng)元素的運(yùn)輸能力。降雨量過大會造成土壤中鉀的大量淋失,降低煙株對土壤中鉀的利用,進(jìn)而影響煙葉鉀含量[54]。有關(guān)海拔對煙葉鉀含量的影響,陳傳孟等[55]認(rèn)為,不同海拔煙葉品質(zhì)的變化主要是因?yàn)闅庀笠蜃拥挠绊懀皇峭寥擂r(nóng)化性狀及類型的影響。而胡國松等[56]研究表明,煙葉鉀含量不僅受海拔高度的影響,而且還隨海拔高度的升高而增加。
3.3 植煙土壤特性
3.3.1土壤供鉀水平及土壤質(zhì)地。土壤供鉀水平是指土壤中水溶性鉀和交換性鉀的含量以及緩效性鉀的儲備量,反映了土壤的供鉀能力及水平。但不同土壤的供鉀水平、煙株對鉀的吸收利用率以及不同類型土壤所產(chǎn)烤煙的鉀含量差異很大。鄭勁民等[57]研究河南煙區(qū)土壤供鉀特性后指出,煙葉鉀含量與根際土壤速效鉀含量之間存在極顯著正相關(guān),而與非根際土壤速效鉀無顯著正相關(guān)性。此外,土壤的供鉀能力與土壤質(zhì)地關(guān)系密切。在施鉀量相同的前提下,輕質(zhì)土壤上鉀肥效應(yīng)好,煙葉鉀含量高,反之,粘重土壤上鉀肥效應(yīng)差,煙葉鉀含量低。而郝葳等[58]通過研究認(rèn)為,質(zhì)地為砂壤土至中壤土的土壤是適宜生產(chǎn)高品質(zhì)煙葉,其中以砂礫質(zhì)壤土最好。
3.3.2土壤酸堿度。在pH為3.5~9.0的范圍內(nèi),烤煙均能正常生長,但從煙葉品質(zhì)出發(fā),適宜的土壤pH有利于煙葉品質(zhì)的提高,一般烤煙的最適生長pH范圍為5.5~7.0[29]。黎成厚等[59]研究認(rèn)為,當(dāng)土壤平均pH為5.33時(shí),煙葉吸鉀量及施鉀效果最佳,pH低于5.0及高于6.1對煙株的鉀素營養(yǎng)都有不同程度的負(fù)面影響。
3.4 施用鉀肥的種類、方式與總量目前煙葉生產(chǎn)中使用的化學(xué)鉀肥種類主要有氯化鉀、硫酸鉀、碳酸鉀和硝酸鉀,其中氯化鉀需要在專家指導(dǎo)下使用,而過多施用硫酸鉀會造成煙草根際局部土壤酸化,反而不利于煙葉品質(zhì)提高,因此,施用磷酸二氫鉀和硝酸鉀效果較好。
鉀肥的施用量在一定范圍內(nèi)與煙葉全鉀含量存在極顯著正相關(guān)關(guān)系[60],葉佳偉等[61]經(jīng)過田間試驗(yàn)研究表明,施用氮磷量固定的情況下,在氧化鉀施用量240~480 kg/hm2范圍內(nèi),烤煙莖圍、莖重、根重及葉面積等性狀隨著施鉀量的增加而上升,但超過360 kg/hm2時(shí)這些現(xiàn)象變化不再明顯。此外,煙苗移栽后增加鉀肥追肥次數(shù)[62],可在一定程度上提高煙葉鉀含量。
4.1 結(jié)合傳統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)篩選培育富鉀基因型煙草品種且我國鉀資源相對稀缺,增加鉀肥用量從經(jīng)濟(jì)效益角度和環(huán)境角度都不可取,因此,選育烤煙高鉀基因型將是解決烤煙鉀含量的關(guān)鍵途徑之一[63-64]。培育富鉀型煙草是根據(jù)煙葉鉀含量的遺傳特性和含鉀高效基因型煙草形態(tài)及生理上的特征,結(jié)合傳統(tǒng)的育種技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)如細(xì)胞培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等培育富鉀基因型煙草品種[65]。施衛(wèi)明等[66]通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法已成功地將鉀離子通道基因KAT1和AKT1導(dǎo)入擬南芥和野生煙草,并獲得轉(zhuǎn)基因植株及其純合株系,并發(fā)現(xiàn)某些株系的含鉀量和吸鉀速率或傷流量中的鉀均有明顯增加。茅野充男等[67]通過分子生物學(xué)技術(shù)將擬南芥的鉀離子通道基因轉(zhuǎn)移到煙草中,煙草的吸鉀能力明顯提高,并使煙草地上部分的含鉀量提高18%~22%。
4.2 物理及化學(xué)調(diào)控措施諸多研究發(fā)現(xiàn),通過物理及化學(xué)等調(diào)控措施可在一定程度上提高煙葉鉀含量。洪麗芳等[68-69]研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)蕾打頂后生長素處理打頂莖斷面,有利于不同部位葉片鉀含量的提高。阮龍等[70]通過不同劑量的氮離子束間斷脈沖或輻射處理不同煙草品種,發(fā)現(xiàn)不同品種間對劑量的反應(yīng)不同,并得出了能明顯提高煙葉鉀含量的不同品種的最佳劑量。洪麗芳等[71]研究發(fā)現(xiàn)地膜覆蓋有利于中前期葉片含鉀量的積累,打頂后揭膜有利于后期葉片含鉀量的提高,并且打頂時(shí)在距莖20 cm處一面斷根有利于煙葉含鉀量的提高,但斷根不能太重,否則反而降低煙葉鉀含量。
4.3 施肥技術(shù)以無機(jī)化學(xué)鉀肥為主,綜合使用生物鉀肥、有機(jī)鉀肥以及富鉀綠肥,提高煙株鉀肥利用率及煙葉鉀含量。此外,還可通過施肥技術(shù)及方法的改進(jìn)在一定程度上提高煙葉鉀含量。楊俊等[72]報(bào)道鉀肥在不同時(shí)期施用對不同部位煙葉的鉀含量有一定影響,全部作基肥時(shí)有利于下部煙葉鉀積累,部分或全部作追肥有利于中上部煙葉鉀的吸收和積累。王同朝等[73]和羅建新等[74]研究認(rèn)為,分期施用鉀肥有利于煙株均衡利用土壤養(yǎng)分,提高煙葉鉀含量。韓錦峰等[38]認(rèn)為可通過分上、下2層施用基肥鉀以及分次施鉀(土壤基施鉀肥,土壤追施鉀肥和葉面噴施鉀肥)等來提高煙葉鉀含量。張黎明等[75]研究表明,在硫酸鉀施用總量相同(300 kg/hm2)的基礎(chǔ)上,(25%作基肥,75%作追肥,在移栽后25、35 d 分2 次追施,2次施用量相同,各占50%)在產(chǎn)量、產(chǎn)值、上中等煙比例等方面表現(xiàn)最好,抗赤星病較強(qiáng)。閆芳芳等[76]等認(rèn)為,攀枝花地區(qū)增施硫酸鉀或氯化鉀對提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量、培肥煙田土壤具有良好效果。
4.4 栽培技術(shù)根是煙株吸收土壤中鉀的主要營養(yǎng)器官,可通過增加煙株的根系數(shù)量及活力來增強(qiáng)煙株對鉀的吸收能力,從而提高煙葉鉀含量。李曉等[77]提出,移栽時(shí)切斷煙苗根系的主根,并采用一些生物學(xué)生根方法可增加根系的吸收面積。煙苗移栽時(shí)先采用低壟移栽后追肥、培土,可提高吸肥、吸水、抗旱能力。周冀衡等[78]通過深栽(5 cm)、高培土、分次、分層的綜合培根試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),增加煙株的總根量及具有較強(qiáng)吸收活性的不定根量,可提高煙株對鉀的吸收效率,從而提高了煙葉含鉀量。此外,通過平衡施肥以及運(yùn)用水肥調(diào)控技術(shù)也能在一定程度上提高煙葉鉀含量[30]。
4.5 新型生物肥料的使用目前,國內(nèi)外有關(guān)新型生物肥料的研究已成為熱點(diǎn)。而新型生物肥料在煙草農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用,除了生物鉀肥外,其他類型的新型肥料也能在一定程度上提高煙葉鉀含量。介曉磊等[79]研究發(fā)現(xiàn),增施生物有機(jī)肥不僅增加烤煙煙葉中鉀含量和降低煙堿含量,而且還能減少煙葉中氯含量。董艷等[80]研究表明,微生物肥料的施用不僅有利于煙葉鉀含量的提高,而且還能不同程度地減輕烤煙野火病、炭疽病和赤星病的發(fā)病率和病情指數(shù)。李登武等[81]也研究發(fā)現(xiàn)叢枝菌根真菌能提高鉀在煙葉中的分配比例。
煙葉鉀含量是衡量煙葉品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo),并受煙草品種、生態(tài)條件、土壤特性、栽培措施(施肥方式、種類)等諸多因素的影響。近年來,為了提高我國煙葉鉀含量,諸多科學(xué)研究者已開展大量的研究工作,并已取得一定成果。但總的來說,國內(nèi)在研究提高煙葉鉀含量技術(shù)途徑及方法的力度、深度上還有待加大,具體為:利用分子生物技術(shù)從煙草遺傳角度提高煙葉鉀含量未取得比較大的進(jìn)展;我國煙葉鉀含量低是多個(gè)因素綜合引起的,因此研究單個(gè)因子對煙葉含鉀量的影響意義不大;對新型鉀肥影響煙葉含鉀量的研究比較單一,研究力度不大。對云南烤煙主栽品種煙葉鉀含量的研究不多,力度不大,不全面。
要從根本上解決我國煙葉鉀含量低的問題,應(yīng)從以下幾個(gè)方面來加大研究力度:影響煙葉鉀含量的各個(gè)因素的綜合效應(yīng);抑制煙葉鉀含量提高的障礙因素及機(jī)制;從育種、土壤、栽培管理和施肥等方面摸索提高煙葉鉀含量的方法、技術(shù)及措施;對云南烤煙主栽品種煙葉鉀含量進(jìn)行全面系統(tǒng)研究。
[1] 白智勇.1993-1998年世界各國煙葉產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)[J].上海煙葉,1999(2):55-57.
[2] 洪麗芳,付利波,蘇帆,等.生長素對煙株中鉀的分配和積累的影響[J].作物學(xué)報(bào),2003,29(3):457-461.
[3] YANG T Z,LU L M,XIA W,et al.Characteristics of potassium-enriched,flue-cured tobacco genotype in potassium absorption,accumulation,and in-ward potassium currents of root cortex[J].Agricultural Sciences in China,2007,6(12):1479-1486.
[4] HONG L F,SU F,F(xiàn)U L B,et al.Effect of auxin on the indexes related to root respiratory metabolism when the relationship of sink and source was changed[J].Scientia Agricultura Sinica,2003(36):1604-1608.
[5] 曾洪玉,張國治,蘇以榮,等.煙草鉀素營養(yǎng)與提高烤煙煙葉含鉀量的研究現(xiàn)狀與展望[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2005,20(2):219-224.
[6] SPARKS D L.Potassium dynamics in soil[J].Advances in Soil Science,1987(6):61-63.
[7] 金繼運(yùn).土壤鉀素研究進(jìn)展[J].土壤學(xué)報(bào),1993,30(1):94-101.
[8] EVANS H J.In potassium in biochemistry and physiology[J].Proc Colloq Int Potach Inst,1971(8):13-29.
[9] 周冀衡,朱小平.煙草生理與生物化學(xué)[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,1996:193.
[10] 胡篤敬,董任瑞.植物鉀素營養(yǎng)的理論與實(shí)踐[M].長沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,1992:70-71.
[11] RAMAGE C M,WILLIAMS R R.Mineral uptake in tobacco leaf discs during different developmental stages of shoot organogenesis[J].Plant Cell Reports,2003,21(11):1047-1053.
[12] 王波.對提高濰坊地區(qū)煙葉含鉀量的思考[J].中國煙草科學(xué),1998(3):21-22.
[13] 李佛琳,彭佳芬,肖鳳回,等.我國煙草鉀累積研究的現(xiàn)狀與展望[J].中國煙草科學(xué),1999(1):22-25.
[14] 江力,張榮銑.不同氮鉀水平對烤煙光合作用的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,27(4):328-331.
[15] 周冀衡,程多富,王丹丹,等.鉀素對花葉病毒侵染后烤煙葉片過氧化物酶活性的影響[J].煙草科技,2000(8):45-47.
[16] 周冀衡,李衛(wèi)芳,王丹丹,等.鉀對病毒侵染后煙草葉片內(nèi)源保護(hù)酶活性的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2000,33(6):98-100.
[17] 王紹坤,趙瑜,姜建文.磷鉀肥對煙草野火病的影響[J].煙草科技,1991(1):37-39.
[18] 孔凡玉,石金開,王年,等.煙草赤星病發(fā)生與鉀肥水平及品種間鉀吸收能力的關(guān)系[J].中國煙草學(xué)報(bào),1997,3(4):67-71.
[19] 王進(jìn)錄.施鉀量對煙草赤星病的影響[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),1998(5):21-22.
[20] 汪鄧明,周冀衡,朱顯靈,等.干旱脅迫下鉀對烤煙生長及抗旱性的生理調(diào)節(jié)[J].中國煙草科學(xué),1998(3):26-29.
[21] 魏永勝,梁宗鎖,張福鎖.干旱脅迫及不同鉀水平下煙草葉肉細(xì)胞中鉀的再分布[J].植物營養(yǎng)與肥料科學(xué),2002,8(4):447-451.
[22] 張娟,張喜琦,許士明,等.我國煙草鉀素營養(yǎng)的研究現(xiàn)狀及探討[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(8):79-82.
[23] 胡國松,趙嚴(yán)寬,曹志洪,等.我國主要產(chǎn)煙省烤煙元素組成和化學(xué)品質(zhì)評價(jià)[J].中國煙草學(xué)報(bào),1997,3(6):36-44.
[24] 曾洪玉,張國治,蘇以榮,等.煙草鉀素營養(yǎng)與提高烤煙煙葉含鉀量的研究現(xiàn)狀與展望[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2005,20(2):219-224.
[25] 顧也萍,程承士,馮學(xué)鋼,等.鉀肥對皖南紅壤煙葉含鉀量及煙堿含量的影響[J].安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào),1998,21(1):78-81.
[26] 胡國松,王志彬,王凌,等.烤煙煙堿累積特點(diǎn)及部分營養(yǎng)元素對煙堿含量的影響[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),1999(1):10-14.
[27] 裘宗海,黎文文,王文松.氮、鉀對烤煙營養(yǎng)元素吸收規(guī)律及產(chǎn)質(zhì)影響的研究[J].土壤通報(bào),1990,20(2):65-70.
[28] 劉國順.煙草香吃味學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1998.
[29] 胡國松,鄭偉,王震東,等.烤煙營養(yǎng)原理[M].北京:科學(xué)出版社,2000.
[30] 劉世亮,劉中陽,化黨領(lǐng),等.烤煙鉀素營養(yǎng)及提鉀技術(shù)研究進(jìn)展[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2005(6):18-22.
[31] 汪波,屠兢,俞壽明,等.鉀鹽在煙草燃燒過程的作用[J].中國科技大學(xué)學(xué)報(bào),2002,32(4):433-439.
[32] 曹志洪 ,周秀如 ,李仲林 ,等.我國煙葉含鉀狀況及其與植煙土壤環(huán)境條件的關(guān)系[J].中國煙草,1990(3):6-13.
[33] 欒雙,范志新,曹亦夫,等.寒冷地區(qū)烤煙氮磷鉀的吸收動態(tài)[J].中國煙草學(xué)報(bào),2001,7(2):17-21.
[34] MCCANT C B,WOLTZ W G.Growth and mineral nutrition of tobacco[J].Adv in Agron,1967(19):211-265.
[35] 曹志洪,等 .優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)的土壤與施肥[M].南京:江蘇科學(xué)出版社,1991:17-20.
[36] 許明祥,趙允格,趙伯善,等.石灰性土壤烤煙鉀含量及積累分布的研究[J].西北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,28(1):52-56.
[37] 楊鐵釗,晁逢春,丁永泉,等.煙草不同基因型葉片鉀積累特性及變異分析[J].中國煙草學(xué)報(bào),2002,8(3):11-15.
[38] 韓錦峰,朱大恒,劉華山,等.我國烤煙含鉀量低的原因及解決途徑[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(2):32-36.
[39] 鄭憲濱.烤煙體內(nèi)鉀的循環(huán) ,累積與分配[D].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué),2000.
[40] 楊宇虹,晉艷,張曉海,等.應(yīng)用86Rb核素示蹤技術(shù)研究煙草鉀素流失[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):煙草專輯,2001,16(2):45-47.
[41] 洪麗芳,付利波,蘇帆,等.生長素對煙株中鉀的分配和積累的影響[J].作物學(xué)報(bào),2003,29(3):457-461.
[42] 舒海燕.鉀素外排及其預(yù)防的初步研究[J].作物雜志,2005(2):16-17.
[43] 熊德中,劉淑欣,李春英,等.降雨對烤煙吸收養(yǎng)分及氮磷鉀配施的效應(yīng)[J].福建農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1994,23(3):315-318.
[44] 劉華山,曾濤,韓錦峰,等.淋溶對煙草葉片鉀素外排的影響[J].植物生理學(xué)通訊,2005,41(2):183-184.
[45] 解文貴,周健紅,陳家龍,等.鉀素在烤煙不同生長期分布規(guī)律的初步研究[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),1996(1):45-46.
[46] 劉彥中,李永忠,程輝斗,等.鉀在植株的積累與分配[J].煙草科技,2000(2):39-41.
[47] 李強(qiáng),周冀衡,何偉,等.中國烤煙含鉀量的區(qū)域特征研究[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,37(2):363-368.
[48] CHAPLIN J R.Production factors affecting chemical compounds of the tobacco leaf[J].Recent Advance of Tobacco Science,1980(6):3-63.
[49] 牛佩蘭,石屹,劉好寶.煙草基因型間鉀效率差異研究初報(bào)[J].煙草科技,1996(1):33-35.
[50] 周冀衡,汪鄧民,呂國新,等.不同烤煙品種對鉀素響應(yīng)能力的研究[J].中國煙草科學(xué),1998,19(2):8-12.
[51] 張喜琦,張金艷,馬玉紅,等.不同基因型煙草根系對鉀吸收的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(5):71-73.
[52] 吳成林,鐘軍,潘著,等.烤煙高鉀新品系主要性狀的優(yōu)勢分析及灰色關(guān)聯(lián)分析[J].作物研究,2012,26(3):236-242.
[53] 黃國文,陳良碧.高溫對煙葉品質(zhì)的影響[J].生命科學(xué)研究,2002,6(4):362-366.
[54] 楊瓊,羅建新,夏凱,等.不同鉀基因型烤煙品種表型差異及營養(yǎng)特性研究進(jìn)展[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010,7(2):63-67.
[55] 陳傳孟,陳繼樹,谷堂生,等.南嶺山區(qū)不同海拔烤煙品質(zhì)研究[J].中國煙草科學(xué),1997,1(4):8-12.
[56] 胡國松,楊林波,魏巍,等.海拔高度、品種和某些栽培措施對烤煙香吃味的影響[J].中國煙草科學(xué),2000,21(3):9-13.
[57] 鄭勁民,查錄云.河南煙區(qū)土壤供鉀特性與煙葉鉀含量[J].煙草科技,1994(5):29-32.
[58] 郝葳,田孝華.優(yōu)質(zhì)煙區(qū)土壤物理性狀分析與研究[J].煙草科技,1996(5):36-38.
[59] 黎成厚,劉元生.土壤pH與烤煙鉀素營養(yǎng)關(guān)系的研究[J].土壤學(xué)報(bào),1999,36(2):276-282.
[60] 張鵬.中國煙葉生產(chǎn)實(shí)用技術(shù)指南[M].北京:中國煙葉生產(chǎn)購銷公司,2002:146-149.
[61] 葉佳偉,李志明,林克惠,等.不同鉀用量對烤煙農(nóng)藝性狀的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2004(2):22-24.
[62] 羅建新,蕭漢乾,方江,等.鉀肥施用量與施用期對烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1997,23(2):132-136.
[63] 戴林建,徐雙紅,朱列書,等.高鉀植物DNA 導(dǎo)入栽培煙草引起后代性狀變異研究[J].作物研究,2010,24(1):109-111.
[64] 楊帆,戴林建,潘著等.鉀高效基因型煙草的選育及研究進(jìn)展[J].作物研究,2012,26(2):183-187.
[65] 聶紅資,楊鐵釗,楊志曉,等.不同供鉀水平下轉(zhuǎn)AtCIPK23基因煙草鉀吸收特征的研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(6):53-56.
[66] 施衛(wèi)明,王校常,曹志洪.植物鉀離子通道研究現(xiàn)狀[J].植物生理學(xué)通報(bào),1998,34(3):219-223.
[67] 劉國棟.植物營養(yǎng)學(xué)研究的五種新觀點(diǎn)[J].科技導(dǎo)報(bào),2000(2):7-9.
[68] 洪麗芳,趙宗勝,袁新民,等.提高煙葉含鉀量調(diào)控措施的研究初報(bào)Ⅱ.化學(xué)、生理調(diào)控對提高煙葉含鉀量的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2001,20(1):40-44.
[69] 洪麗芳,付麗波,趙宗勝,等.烤煙鉀素庫源關(guān)系生理調(diào)控措施研究[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2001,7(4):404-409.
[70] 阮龍,林國平,唐圣華,等.氮離子注入煙草對當(dāng)代煙葉含鉀量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2002,28(2):238-239.
[71] 洪麗芳,付麗波,金航,等.提高煙葉含鉀量調(diào)控措施的研究初報(bào)Ⅰ.物理調(diào)控對提高煙葉含鉀量的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,19(6):563-567.
[72] 楊俊,錢曉剛.烤煙鉀肥不同施用時(shí)期效應(yīng)的研究[J].耕作與栽培,1996(5):52-54.
[73] 王同朝,劉作新,高致明,等.分期追施鉀肥對烤煙生長和品質(zhì)的影響[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002,36(4):348-351.
[74] 羅建新,肖漢乾,彭建偉,等.施鉀方法對土壤供鉀能力及烤煙鉀積累的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,26(5):352-354.
[75] 張黎明,田茂成,田峰.硫酸鉀不同施用方法對烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2012(19):60-62.
[76] 閆芳芳,朱波,陳慶瑞,等.不同增鉀肥配方對攀枝花烤煙煙葉產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤養(yǎng)分含量的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2013,26(5):1957-1961.
[77] 李曉,肖協(xié)忠,許錫明,等.提高煙葉含鉀量應(yīng)技術(shù)創(chuàng)新[J].中國煙草科學(xué),1999,20(3):31-32.
[78] 周冀衡,汪鄧民.培土與施肥對煙株根發(fā)育及氮鉀吸收效率的影響[J].中國煙草學(xué)報(bào),1995,1(4):46-50.
[79] 介曉磊,王鎮(zhèn),化黨領(lǐng),等.生物有機(jī)肥對土壤氮磷鉀及煙葉品質(zhì)成分的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2010,26(1):109-114.
[80] 董艷,董坤,林克惠.微生物肥料對幾種烤煙病害及煙葉含鉀量的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2007(1):189-192.
[81] 李登武,王冬梅,賀學(xué)禮.叢枝真菌對煙草鉀素吸收的研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2003,14(10):1719-1722.
Effects of Potassium on the Quality of Flue-cured Tobacco and the Pathway for Raising K Content
HOU Zhan-gao1,2, YANG Huan-wen1, YANG Ying-ming2, CHEN Yue-wu4*et al
(1.College of Tobacco Science, Yunnan Agricultural University, Kunming, Yunnan 650201; 2. Hongyun-Honghe Tobacco(Group) Co. Ltd, Kunming, Yunnan 650231; 4. Yunnan Reascend Tobacco Technology(Group)Co. Ltd, Kunming, Yunnan 650106)
This paper gives a brief review on the research progress of K nutrition, reasons and influencing factors of low-K content in flue-cured tobacco leaf. On the basis of all, techniques for increasing K content in flue-cured tobacco and the further research direction are proposed.
Potassium; Flue-cured tobacco; Quality; Technical measures
紅云紅河集團(tuán)科技項(xiàng)目(HYHH2013YL02)。
侯戰(zhàn)高(1984- ),男,云南昆明人,農(nóng)藝師,從事煙草栽培研究。*通訊作者,碩士,從事煙草栽培研究。
2014-11-28
S 572
A
0517-6611(2015)02-036-05