史普酉，白羽祥，趙燦華，王 戈

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院，云南 昆明 650201)

追肥增施鉀肥對烤煙光合特性及產(chǎn)量的影響

史普酉，白羽祥，趙燦華，王 戈*

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院，云南 昆明 650201)

為優(yōu)化鉀肥施用方法，進(jìn)一步提升煙葉產(chǎn)量。采用田間試驗，研究了追肥增施鉀肥對烤煙光合特性及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，相較于對照追肥施硫酸鉀210 kg·hm-2，增施鉀肥后烤煙大田生育期延長，煙株農(nóng)藝性狀各指標(biāo)均有不同程度的增加，且以追肥施硫酸鉀330 kg·hm-2綜合表現(xiàn)最好；追肥增鉀處理煙葉SPAD值均顯著高于對照，且隨施鉀量增加而增大；追肥施硫酸鉀330 kg·hm-2處理光合指標(biāo)最好；追肥增鉀處理有利于提高煙葉產(chǎn)值，且以追肥施硫酸鉀330 kg·hm-2綜合表現(xiàn)最好。施鉀肥在一定程度上可以促進(jìn)煙株生長發(fā)育及產(chǎn)量形成，本試驗條件下，以追肥施硫酸鉀330 kg·hm-2綜合表現(xiàn)最好。

追肥； 鉀肥； 烤煙； 光合特性

我國煙草的種植面積和產(chǎn)量均居世界首位，在我國國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位[1]。然而，與津巴布韋和美國等國家相比，我國煙草行業(yè)大而不強(qiáng)，表現(xiàn)為產(chǎn)量高、出口量低、種植效益差[2-3]。鉀是植物營養(yǎng)三要素之一，對植物生長發(fā)育進(jìn)程有著重要的營養(yǎng)和生理作用[4-7]。煙草是嗜鉀作物[8]，充足的鉀肥供應(yīng)不僅能夠促進(jìn)煙株進(jìn)行光合作用，對煙株物質(zhì)代謝和能量代謝有著非常重要的作用[9]，而且還能提高煙草光合同化產(chǎn)物的合成與運(yùn)輸[10]。而目前我國耕地有1/4～1/3的土壤普遍缺鉀或嚴(yán)重缺鉀[11]。因此，如何提高煙葉鉀含量是亟待解決的問題。

至今為止，前人對有關(guān)鉀肥施肥策略研究較多，主要集中在生長發(fā)育[12-14]、化學(xué)成分[12,15-17]、香氣成分[18]、對環(huán)境的影響[19]幾個方面，但有關(guān)在現(xiàn)有施肥方式基礎(chǔ)上，從追肥增施鉀量對烤煙光合特征方面的研究尚不多見。光合速率是植物生理代謝的基本過程，是植物產(chǎn)量構(gòu)成的主要因素，它與氣孔導(dǎo)度、光合有效輻射、二氧化碳濃度等生態(tài)因子和生理因子存在密切的關(guān)系[20]，對烤煙的產(chǎn)量有重要的影響。

目前，關(guān)于在追肥中適當(dāng)增加鉀肥施用量對煙葉產(chǎn)量和光合特性方面的研究尚不多見。因此，本研究以紅花大金元為材料，進(jìn)行追肥鉀肥施用量對烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)量影響試驗，以期豐富煙葉鉀肥施用策略，并為進(jìn)一步提鉀增質(zhì)提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2015年在云南省曲靖市陸良縣小百戶鎮(zhèn)進(jìn)行。試驗地地理坐標(biāo)25°06′263″N，103°55′528″E，海拔高1 960 m，土壤為紅壤土。試驗開始時土壤pH值為5.8，有機(jī)質(zhì)含量35.56 g·kg-1，全氮1.82 g·kg-1，全磷1.16 mg·kg-1，全鉀4.68 mg·kg-1，水解性氮155.04 mg·kg-1，有效磷50.88 mg·kg-1，速效鉀128.17 mg·kg-1。供試煙葉品種為紅花大金元。

1.2 處理設(shè)計

試驗于4月13日施用基肥，5月22日施用追肥。試驗追肥不同鉀肥(K2SO4)施用量為因素，共設(shè)4個處理，T1(CK)為210 kg·hm-2，T2為270 kg·hm-2，T3為330 kg·hm-2，T4為390 kg·hm-2。3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。株行距1.20 m×0.60 m，每小區(qū)栽煙50株，小區(qū)之間設(shè)保護(hù)行。當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥基施復(fù)合肥(N 15%，P2O55%，K2O 25%)180 kg·hm-2和鈣鎂磷肥(P2O518%)166.5 kg·hm-2，追肥追施復(fù)合肥(N 15%，P2O55%，K2O 25%)120 kg·hm-2和硫酸鉀(K2O 50%)210 kg·hm-2。采用優(yōu)質(zhì)煙栽培技術(shù)措施，漂浮育苗，地膜覆蓋栽培，初花期打頂，三段式烘烤。各處理氮、磷用量相同，均按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施用量和施用方法進(jìn)行。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量

煙株打頂后，各小區(qū)選擇、掛牌有代表性煙株10株，按照《品種試驗調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)》觀察記載大田期的主要生育期、植物學(xué)性狀、農(nóng)藝性狀。初烤采收前以小區(qū)為單位單獨(dú)采取上中下各部位40片葉稱其鮮重，并單獨(dú)掛牌烘烤后稱其干重。成熟期煙葉按部位分別進(jìn)行采樣、儲存，烘烤結(jié)束后分小區(qū)進(jìn)行煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值統(tǒng)計。

1.3.2 內(nèi)在化學(xué)成分

每個處理選取中桔三各3.0 kg，按國家標(biāo)準(zhǔn)測定其常規(guī)化學(xué)成分，包括煙堿含量(YC/T 160—2002)、鉀含量(NY/T 2017—2011)、氯含量、還原糖含量、總糖含量(YC/T 32—1996)、總氮(NY/T 2017—2011)含量。

1.3.3 煙葉光合特性

于移栽后3個月，在晴朗的9：00—12:00，每小區(qū)選取3株生長一致的烤煙，用軟毛刷刷去中部葉表面的灰塵，然后用LI-6400型便攜式光合作用測定儀(Li-COR Inc，美國)，并應(yīng)用Li-6400-02B藍(lán)紅光源探頭，在光合有效輻射(PAR)為1 800 μmol·m-2·s-1以及CO2注入系統(tǒng)設(shè)定值為400 μmol·mol-1下測定烤煙中部葉的光合特征參數(shù)。

SPAD值采用日本產(chǎn)SPAD 502型葉綠素計進(jìn)行測定，對選定的煙株分別在葉基、葉中、葉尖處測得SPAD值，重復(fù)3次，求出每片葉的平均值即為該葉片的SPAD值[21]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)初步處理及畫圖，SPSS 17.0進(jìn)行方差及顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期

從表1可以看出，追肥增施鉀肥較對照延長了烤煙大田生育期，且隨著施鉀量的增加，烤煙大田生育期存在先增加后減少的變化規(guī)律，各施肥處理中T3處理大田生育時間最長。

表1 各處理對烤煙生育期的影響

2.2 農(nóng)藝性狀

從表2可以看出，追肥增施鉀肥處理對烤煙成熟期農(nóng)藝性狀有不同程度的影響，各項指標(biāo)均整體表現(xiàn)為先提高后降低的趨勢。與對照相比，T2處理株高顯著提高，T3處理株高與最大葉長均顯著增加，T4處理最大葉長顯著增長。綜合來看，T3處理農(nóng)藝性狀綜合表現(xiàn)最好。

表2 各處理對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

注：同列數(shù)據(jù)后無相同大小寫字母分別表示差異極顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)，表3～6同。

2.3 煙葉重量

從表3可以看出，各處理對煙葉鮮干重均有不同程度的效果。除下部葉干重外，追肥增施鉀肥處理均整體顯著高于對照。下部葉鮮重、中部葉鮮重、中部葉干重、上部葉鮮重均表現(xiàn)為隨著增施鉀肥量的提高呈現(xiàn)先增加再降低的趨勢，上部葉干重表現(xiàn)為隨著增施鉀肥量的提高而增高的趨勢。綜合來看，T3與T4處理煙葉鮮干重最高，在各處理中表現(xiàn)最好。

2.4 烤煙SPAD值

SPAD值可以間接反映煙株葉片葉綠素含量的高低[22]。由表4可知，隨著追肥增施鉀肥施用量的增加，各處理成熟期中部葉的SPAD值較當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥對照均有所升高，追肥增施鉀肥后的各處理的烤煙SPAD值均與常規(guī)施肥對照的存在顯著差異；在追肥增施不同施鉀量處理間，隨著鉀肥施用量的增加，烤煙的SPAD值逐漸上升。從烤煙SPAD值上看，T4處理更有利于提高烤煙葉綠素的含量，更有利于烤煙的生長。

表3 各處理對煙葉鮮干重的影響

表4 各處理對烤煙SPAD值的影響

2.5 光合指標(biāo)

烤煙是喜光作物，光合作用是烤煙生長發(fā)育的基礎(chǔ)，直接影響烤煙產(chǎn)量、質(zhì)量的形成[23-24]。在整個大田生育期中，烤煙的同化作用、干物質(zhì)累積速率等特性參數(shù)較能直接反映植株的生長態(tài)勢。由表5可以看出，不同追肥增施鉀肥對烤煙的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率等光合指標(biāo)均有不同程度的影響，T3與T4處理凈光合速率顯著高于對照與T2處理。對照氣孔導(dǎo)度顯著低于其他處理。T4處理胞間CO2濃度顯著高于其他處理。T3、T4處理蒸騰速率顯著高于對照和T2處理。整體看來，凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率均表現(xiàn)為隨著增施鉀肥量的提高而呈提高趨勢，胞間CO2濃度表現(xiàn)為先降低后提高趨勢。綜合看來，T4處理光合指標(biāo)較好。

表5 各處理對烤煙成熟期中部葉各光合指標(biāo)的影響

2.6 經(jīng)濟(jì)性狀

從表6可知，不同追肥增施鉀肥對烤煙上等煙比例、中上等煙比例、產(chǎn)值、產(chǎn)量、均價均有不同程度的影響，追肥增施鉀肥各項經(jīng)濟(jì)指標(biāo)整體高于對照處理。產(chǎn)量、產(chǎn)值與均價均隨著增施鉀肥量的提高呈先增加再降低趨勢，上等煙比例隨增施鉀肥量的提高而提高，中上等煙比例整體隨著增施鉀肥量的提高表現(xiàn)為先降低后提高趨勢。綜合各處理經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)，T3處理在各處理中經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)最好。

2.7 內(nèi)在化學(xué)成分

煙葉中各化學(xué)成分含量及其協(xié)調(diào)程度反映了煙葉品質(zhì)的高低。煙堿含量適宜(2.5%左右)、鉀含量(≥1.7%)和糖/堿(≥10)較高、 氮/堿(≤1)較低時，煙葉品質(zhì)較好[25-27]。從表7中可以看出，不同處理對煙葉內(nèi)在化學(xué)成分均有不同程度的影響，追肥增施鉀肥后較當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥的煙葉，總氮、總糖、還原糖、煙堿含量均有所增加。

表6 各處理對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

表7 各處理對煙葉(C3F)化學(xué)成分的影響

在追肥增施不同施用量的處理間，隨著施鉀量的增加，總糖、還原糖均隨之增加，但增至一定程度后開始下降；從總氮來看，隨施鉀水平的提高總氮量也逐漸提高，但增幅不大，當(dāng)施鉀量390 kg·hm-2時，總氮含量達(dá)到最大值；不同處理煙葉中煙堿含量隨施鉀量增加變化不大，其大小為T3>T2>T4；從煙葉鉀含量來看，隨著增施鉀肥量的提高，煙葉含鉀量也隨之提高；從水溶性氯含量上看，隨著施鉀量的增加，對二者影響變化不大，這可能與試驗田本身的肥力分布情況有關(guān)；綜合煙葉糖堿比、氮堿比和鉀氯比等主要化學(xué)成分之間的相互關(guān)系及化學(xué)指標(biāo)來看，T3處理煙葉內(nèi)在化學(xué)成分相對較協(xié)調(diào)，煙葉品質(zhì)好。

3 小結(jié)與討論

施鉀量是烤煙栽培技術(shù)措施中非常重要的一個指標(biāo)，對于煙草而言，鉀不僅是吸收量較大的元素，其吸鉀量一般是吸氮量的1.35倍，吸磷量的3.5倍[25]，同時鉀還是煙草重要的品質(zhì)元素之一，在煙株體內(nèi)參與幾乎所有的代謝過程，并對煙葉的品質(zhì)起著十分重要的作用[26-29]。本研究得出，施鉀量對烤煙大田生育期長度有明顯的影響，并且表現(xiàn)為隨著施鉀量的增加，烤煙大田生育期存在先增加后減少的變化規(guī)律。從農(nóng)藝性狀來看，當(dāng)追施鉀肥量為330 kg·hm-2時，烤煙農(nóng)藝性狀與鮮干重在各處理中表現(xiàn)最好。這與前人研究結(jié)果一致，孫虎[29]指出，鉀素營養(yǎng)對烤煙莖的生長、葉片大小和生育期長短3個方面的影響表現(xiàn)較為明顯。鉀素供應(yīng)充足，莖的生長在整個生育過程均明顯加快，從而使煙株莖桿高大、粗壯。良好的鉀素營養(yǎng)狀況使葉片的長度和寬度也顯著增加；反之，缺鉀則會影響煙株生長，煙葉落黃成熟晚，從而影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。

SPAD葉綠素儀能夠快速反應(yīng)烤煙在大田期煙葉成熟程度，并且能夠進(jìn)一步說明煙葉葉綠素含量，反應(yīng)煙葉光合作用能力[30-31]。羅蔓等[32-33]研究指出，鉀肥施用量對烤煙葉綠素含量的影響較小。但本研究指出，施鉀量在390 kg·hm-2時，煙葉SPAD值顯著高于其他3個處理。這可能與羅蔓等試驗是基肥和追肥同時增施鉀肥，削弱了追肥增施鉀肥對SPAD值的影響有關(guān)。

葉片光合作用是植物生長和產(chǎn)量形成的重要生理過程，植物光合特性的研究是探索其光合生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)，對探討光合作用的影響因子，分析光合作用適宜的生態(tài)條件，揭示其產(chǎn)量品質(zhì)形成的光合生理基礎(chǔ)均具有重要意義[34]。本研究指出，凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率均表現(xiàn)為隨著增施鉀肥量的提高而提高的趨勢，胞間CO2濃度表現(xiàn)為先降低后提高趨勢。綜合看來，390 kg·hm-2處理光合指標(biāo)較好。

鉀是作物普遍需要的一價金屬陽離子，是作物生長發(fā)育必需的大量營養(yǎng)元素之一，大田施鉀可以顯著提高作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)[35]。本研究得出，在土壤鉀水平一定的情況下，追肥增施一定的含鉀肥料可以增加煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值，施鉀肥330 kg·hm-2的處理，煙葉產(chǎn)量較對照增17.3%，產(chǎn)值增33.0%。綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，生產(chǎn)中采用追施鉀肥330 kg·hm-2較為有利。

從內(nèi)在化學(xué)成分上看，一般認(rèn)為優(yōu)質(zhì)煙葉的總糖含量要求達(dá)到18%～22%，還原糖16%～18%，總氮含量1.5%～3.5%，煙堿1.5%～3.5%，鉀>2%，氯<1%，糖堿比10左右為好，氮堿比以1左右為好，鉀氯比以4～10為宜。本試驗結(jié)果顯示，在追肥增施鉀肥施用量至330 kg·hm-2，初烤煙葉內(nèi)在化學(xué)成分相對比較協(xié)調(diào)，一方面說明所試田塊的鉀肥施用量在330 kg·hm-2時對烤煙的經(jīng)濟(jì)效益及煙葉的內(nèi)在化學(xué)品質(zhì)有比較好的作用。隨著增施鉀肥量的提高，煙葉含鉀量表現(xiàn)為先減少后稍有增加的趨勢，這說明并不是追施鉀肥量越多，經(jīng)濟(jì)效益和煙葉品質(zhì)就越高，反而追施鉀肥量達(dá)到一定值后再追施鉀肥就會降低煙葉的經(jīng)濟(jì)效益及煙葉的內(nèi)在化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性，鉀肥的使用量要根據(jù)土壤的肥力狀況而有所不同。

通過分析可以看出，追肥增施鉀肥后較當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥對烤煙生長發(fā)育和煙葉內(nèi)在化學(xué)成分有良好的促進(jìn)作用；在追肥增施鉀肥的不同施鉀量的處理間，追肥增施鉀肥施用量在330 kg·hm-2時對烤煙的農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀和內(nèi)在化學(xué)品質(zhì)有比較好的作用。

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2017-11-15

云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司科技項目(滇煙工科[2013]494號)；云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計劃(2015FB145)；云南煙草公司資助項目(2015YN03)

史普酉(1994—)，男，山東菏澤人，研究生，從事烤煙栽培與管理研究工作，E-mail: 45635398@qq.com。

王 戈(1982—) ，男，云南沾益人，博士研究生，從事煙草生理生化研究工作，E-mail: wangge302@126.com。

文獻(xiàn)著錄格式：史普酉，白羽祥，趙燦華，等. 追肥增施鉀肥對烤煙光合特性及產(chǎn)量的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(12)：2164-2168.

10.16178/j.issn.0528-9017.20171226

S572

A

0528-9017(2017)12-2164-05

吳益?zhèn)?