不同钾肥品种对烤烟生长发育及生理生化特性的影响

范建立，张明乾，郭传滨

（1.福建中烟工业有限责任公司技术中心，福建 厦门 361021；2.河南农业大学农学院，河南郑州 450002；3.驻马店市烟草公司确山县分公司，河南 确山 463200）

不同钾肥品种对烤烟生长发育及生理生化特性的影响

范建立1,2，张明乾1，郭传滨3

（1.福建中烟工业有限责任公司技术中心，福建 厦门 361021；2.河南农业大学农学院，河南郑州 450002；3.驻马店市烟草公司确山县分公司，河南 确山 463200）

以云烟87为材料，采用田间试验，研究了不同钾肥品种对烤烟生长发育和生理生化特性的影响。结果表明，硝酸钾处理烟株在整个生长过程中表现出较强的旺长趋势；柠檬酸钾处理下烟叶前期的光合作用最强，生长后期，柠檬酸钾和硫酸钾处理下烟叶光合速率明显下降，这有利于烟株前期的干物质积累和后期的适时成熟；生育前期，硝酸钾处理烟叶硝酸还原酶活性较高，生长后期，3个处理硝酸还原酶活性均降低，但柠檬酸钾处理硝酸还原酶活性降到很低水平，这有利于烟株后期适时落黄成熟。总体而言，3个处理中均以柠檬酸钾的效果最好。

烟草；钾肥；生长发育；生理生化

钾是影响烟叶品质的重要元素之一，与烟叶的燃烧性、香吃味及烟草制品的安全性密切相关[1]。提高烟叶含钾量，可以改善烟叶的组织结构、颜色、香吃味，使烟叶香气足、燃烧性好，烟叶富有弹性和韧性，填充性能强[1]。目前，国际上普遍认为，优质烟叶含钾量应大于2.5%，而中国的烟叶与世界优质烟叶相比，其含钾量还普遍较低，平均含钾量不到2%[2]，严重制约了烟叶品质的提高，这成为困扰我国优质烟草生产的主要制约因素之一[3]，因此，提高烟叶含钾量成为中国烟草业需要迫切解决的问题。目前，关于钾肥与烤烟产量及品质的关系已有诸多研究报道[4-7]，但是施用不同钾肥品种对烤烟生长发育及生理生化特性影响的研究尚不多见。因此，本试验拟选用不同钾肥类型，对烟草生长和生理生化进行跟踪检测，旨在研究不同的钾肥类型对烟叶含钾量和烟叶品质的影响，以期能提高烟叶质量，特别是烟叶中钾的含量，从而做到科学合理施用钾肥，指导烤烟生产。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

试验于2013年在河南省驻马店市确山县竹沟镇堰塘庄村郭庄组进行。试验地土壤为黄壤土，土壤pH为5.91，有机质含量11.5 g/kg，总氮含量0.51 g/kg，碱解氮、速效磷、速效钾、氯离子含量分别为39.31、22.14、66.12、29.31mg/kg。供试小区面积333.3m2，不设重复。供试烤烟品种为云烟87，前茬作物为烟草。于2013年4月25日进行移栽，栽培规格为株距0.5m，行距1.15m，种植密度为17 385棵/hm2。生产技术、管理措施按当地优质烤烟栽培技术规范进行。

1.2 施肥方案

试验中各处理施用氮、磷、钾肥总量相同，施氮量（纯氮）均为75 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶1∶3（质量比），其中，氮和磷肥全部作基肥，不同处理钾肥分期施用，50%作基肥，40%在团棵和现蕾两次根施，10%在成熟期分3次隔10 d喷施。氮、磷、钾肥料分别为硝酸铵（N 34.4%）、重过磷酸钙（P2O545%）、硝酸钾（K2O 45%、N 13%）、硫酸钾（K2O 50%）和柠檬酸钾（K2O 43.6%）。以处理Ⅰ、处理Ⅱ和处理Ⅲ分别代表硝酸钾、硫酸钾和柠檬酸钾处理。

1.3 取样和测定方法

自烟株进入旺长期第15天开始（6月15日），每隔10 d取一次鲜样（自上而下展开叶片的第6片），冷藏保存，送至河南农业大学，先测硝酸还原酶的活性和叶绿素含量，再在烘箱内杀青30m in后烘干，磨粉干燥保存。光合速率自现蕾期开始每隔10 d检测一次（自上而下展开叶片的第5片）[8]，共检测3次。用CID-301PS型便携式光合测定仪测定光合速率，Lichtenthaler法测定叶绿素含量，活体法测硝酸还原酶（NR）活性[9]。

1.4 数据统计分析

采用M icrosoft Excel 2003软件进行数据统计分析处理。

2 结果与分析

2.1 不同钾肥品种对烤烟生长情况的影响

2.1.1 对烤烟团棵期（5月30日～6月1日）生长情况的影响 田间监测发现，此时期3个处理烟株植物学性状中，叶数基本一致，株高与最大叶长、宽值为处理Ⅲ＞Ⅰ＞Ⅱ（表1），但在生育前期处理Ⅰ比处理Ⅲ促进烟株生长的效果更明显，这与韩锦峰等[10]的研究结果一致。

2.1.2 对烤烟现蕾期（6月19日～6月24日）生长情况的影响 由表1可以看出，烟株株高与最大叶长、宽值的顺序顺序为处理Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，这可能是由于团棵后期，3个处理对应追施了3种不同的钾肥，不同钾肥的肥效不同，即化肥（KNO3、K2SO4）肥效要比有机钾肥（柠檬酸钾）的肥效促进烟株生长更快。这一时期，处理Ⅰ的叶数较少，但田间监测显示其叶片较处理Ⅱ、Ⅲ肥厚，绿色较浓，内含物充实，且已基本开片；而处理Ⅱ则明显表现出叶面皱缩的特征；处理Ⅲ的叶面皱缩最为厉害，绿色较浅。

表1 不同钾肥品种对烟株不同生育期植物学性状的影响

2.1.3 对烤烟圆顶期（7月10日～7月16日）生长情况的影响 虽然现蕾期各处理相应追施了一次钾肥，但这一时期烟株植物学性状差异并不明显（表1）。需要指出的是，处理Ⅰ追施钾肥的同时也追施了NO3--N，实际上处理Ⅰ的N素水平较处理Ⅱ、Ⅲ要高，所以处理Ⅰ烟株的田间表现为烟茎粗壮，叶片厚实，绿色较深，开片好。但由于云烟87较耐肥[5,10]，因而处理Ⅰ并未表现出明显的粗筋暴脉的现象。处理Ⅱ烟株的茎叶表现较为正常，处理Ⅲ烟株的茎秆相对较细，叶片较薄、皱缩、绿色较浅、内含物不太充实，表现出缺氮症状。

2.1.4 对烤烟成熟期（7月27日～8月28日）生长情况的影响 成熟期田间实际监测和采收情况为，处理Ⅰ烟株成熟最晚，叶片分层落黄最不明显；而处理Ⅲ烟株成熟最早，叶片分层落黄最明显；处理Ⅱ居中。在处理Ⅲ的烟株采收至正腰叶时，处理Ⅱ已接近正腰叶，而处理Ⅰ则刚采收完下部叶。这可能是由于处理Ⅰ（KNO3）中同时含有钾肥和氮肥，整个处理的氮素水平较高，从而导致其生育期延迟，烟叶成熟最晚；而处理Ⅲ氮素水平适宜，虽然前中期长势较处理Ⅰ较弱，但是能够适时落黄成熟[11-12]。烟叶内含物充实度、叶片厚度为处理Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ。

2.2 不同钾肥品种对烤烟理化特性的影响

2.2.1 对烤烟光合特性的影响 表2显示，6月25日，3个处理间差异不明显，但以处理Ⅲ的光合速率最强，这与韩锦峰等[10]的研究结果也是一致的，柠檬酸钾有利于烤烟干物质含量和产量的提高。7月7日，处理Ⅰ的光合速率较低，而处理Ⅱ、Ⅲ较处理Ⅰ有明显提高。但到7月17日，即打顶后20 d左右，处理Ⅱ、Ⅲ烟株功能叶的光合速率下降明显，且二者无明显差异；处理Ⅰ的光合速率虽有下降，但较缓慢。据此，可以推测，K2SO4和柠檬酸钾处理的烟株达到了“烟株长成肥退劲”的效果，即处理Ⅱ、Ⅲ烟株在生育后期光合速率明显下降，促使烟株适时落黄成熟，而追施KNO3处理的烟株在成熟期仍有旺长的趋势，田间实际观测情况也确实如此。

现蕾后期（6月25日），功能叶中叶绿素含量为处理Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ（表2），结合叶绿素对光合作用和对叶色的作用[13]，得出这一时期叶绿素参与光合作用的有效性为Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ。7月7日，叶绿素含量为处理Ⅲ＞Ⅰ＞Ⅱ，而田间叶片的实际绿色深度为处理Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，说明3个处理中，叶绿素与类胡萝卜素的比值以处理Ⅲ最小，即叶片中以处理Ⅲ叶片中的类胡萝卜素比例最高，说明打顶之后，处理Ⅲ的类胡萝卜素大量合成并积累，而类胡萝卜素含量提升对提高烟叶的品质，特别是对提高烟叶香气有很大的作用[13-15]。因此，经过两次追施柠檬酸钾，处理Ⅲ烟叶中类胡萝卜素含量提高，有助于烟叶香气质量的提升。成熟期后，各处理烟叶中叶绿素含量逐渐减少，但处理Ⅰ仍有较高的叶绿素含量，不利于烟叶的正常成熟落黄。

表2 不同钾肥品种对烟草光合速率和叶绿素含量的影响

2.1.2 对烤烟硝酸还原酶活性的影响 从表3中可以看出，烟株在旺长至圆顶时期，功能叶中硝酸还原酶（NR）的活性呈明显的下降趋势，大小顺序均为处理Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ。处理Ⅰ的NR活性较高，可能是由于氮素水平较高的原因。若就处理Ⅱ、Ⅲ而言，处理Ⅲ表现出了略微的优势。

烟株大田生长前期（6月15日为移栽后的第46天），处理Ⅰ功能叶的NR活性高出处理Ⅱ、Ⅲ功能叶16～18个单位。但自现蕾期开始，处理间的差异逐渐减小，但到成熟期处理Ⅰ的NR活性较处理Ⅱ、Ⅲ又显著增大。在烟株生长前期，处理Ⅰ烟叶NR活性之所以较高，可能是由于其氮素水平较高，且可利用的氮素中无机态氮硝酸盐比例较高；而处理Ⅲ后期NR活性降到很低的水平，可能是相伴离子为有机阴离子的柠檬酸钾处理中有机态氮的比例较高[10]，有机态氮对NR活性有抑制作用[13,16-19]。处理Ⅲ后期有机态氮增加、NR活性降低更加有利于烟叶的适时落黄成熟，这一结论与韩延等[20]在香料烟上的研究结论一致。可以看出，有机钾肥对烤烟生长后期的正常氮代谢较无机钾肥更加重要。因此，在烤烟栽培中应适当增施有机钾肥。

表3 不同钾肥品种对烟草硝酸还原酶活性的影响[μg/（g·h）]

3 结论

硝酸钾处理下烟株在整个生长过程中均表现出较强的旺长趋势，其处理明显表现出较强的氮代谢现象，这与田间烤烟的旺长显著相关，但后期的旺长并不利于烟叶适时落黄成熟。而柠檬酸钾处理下，烟株生长前期的光合作用最强，有利于烟叶干物质的积累；但在生长后期，柠檬酸钾和硫酸钾处理下烟叶光合速率明显下降，烟叶能够适时成熟，分层落黄，表现出较好性状。同时，在烟株生长前期，硝酸钾处理烟叶硝酸还原酶活性较高；在生长后期，3个处理中硝酸还原酶活性均降低，但柠檬酸钾处理硝酸还原酶活性降低幅度最大且降到很低水平，这可能是由于相伴离子为有机阴离子的柠檬酸钾处理中有机态氮比例较高，较高比例的有机态氮对硝酸还原酶活性有抑制作用，而硝酸还原酶活性降低更加有利于降低烟叶生长后期的氮代谢，促使烟叶适时成熟，这也间接说明柠檬酸钾等有机钾肥对烟株生长后期的正常氮代谢较无机肥更加重要。

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（责任编辑：卢红玲）

Effects of Different Potassium Fertilizers on G row th and Phy－Biochem ical Characteristics of Flue-Cured Tobacco

FAN Jian-li1,2，ZHANGM ing-qian1，GUOChuan-bin3
（1.Technology Center of China Tobacco Fujian Industrial Co.,Ltd.,Xiamen 361021,PRC;2.Agricultural College,Henan Agriculture
University,Zhengzhou 450002,PRC;3.Queshan Branch,Zhumadian Tobacco Company of,Zhumadian 463200,PRC）

A tobacco variety Yunyan 87 was used to study the effects of different potassium fertilizers on grow th and physiological and biochem ical characteristics of flue-cured tobacco.The results showed that the treatment of KNO3in the w hole grow th period of tobacco promoted a strong grow th trend.The tobacco in the potassium citrate treatmenthad a strongestphotosynthesisat the early grow th stage,and then the photosynthetic rate decreased significantly in the K2SO4and potassium citrate treatments in the later periods,which w as conducive to the accumulation of dry matter of tobacco in the early grow th and timely maturity in the later development.The KNO3treatment had a higher leaf nitrate reductase activity in the early grow th stage,nitrate reductase activity of all the three treatments decreased significantly in the late grow th stage,especially in potassium citrate treatments,it decreased to a very low level,and this promoted tobacco maturely in time.Overall,the potassium citratewas theoptimal in all the three treatments.

tobacco;potassium fertilizer;grow th and development;physio-biochem istry

S572+S311

A

1006-060X（2015）01-0067-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.01.023

2014-11-19

福建中烟工业有限责任公司科技项目（Z X2012020）

范建立（1979-），男，河南新乡市人，农艺师，主要从事烟叶质量研究。

张明乾