氯化钾施用量对烤烟产质量的影响

周方贵， 信俊峰， 杨懿德， 杨 洋， 鄢 敏， 刘少军， 刘 雷

(1.四川农业大学， 四川 成都 611130； 2.四川省烟草专卖局， 四川 成都 610041； 3.四川省烟草公司 宜宾市公司， 四川 宜宾 644000)

氯元素是烤烟生长发育所必须但生产过程中忌用的元素，同时也是衡量烟叶品质的重要指标之一[1]。我国烟草种植最适宜区域的土壤氯含量不超过30 mg/kg，优质烟叶生产要求氯含量在25～30 mg/kg[2]。与北方干旱的气候条件相比，南方由于降雨充沛，土壤氯元素的淋失减少了烤烟对氯的吸收，导致南方烟区烟叶氯含量低于北方烟区[3]。宜宾市作为四川省重要的烟叶产区之一，近年来，植烟土壤水溶性氯含量平均为6.89 mg/kg，其中，水溶性氯低于10 mg/kg的土壤占78.8%，烟叶氯含量为0.10%～0.26%，平均含量为0.17%，未达到优质烟叶最低氯含量(0.3%)的要求。关于氯化钾施用量对烤烟生长与品质[4-9]、生理机制[10]和植烟土壤氯素营养与施用技术[11]等方面已有较多的研究报道，但不同烟区土壤氯的含量不同，施氯量对烤烟生长及品质的影响存在差异。为此，笔者于2017年5月在宜宾烟区研究氯化钾施用量对烤烟产质量的影响，旨在分析氯化钾施用量与各评价指标间的相关性，弄清宜宾烟区氯化钾的适宜施用量，为宜宾烟区优质烟叶生产的合理施肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2017年5月在宜宾市兴文县周家镇进行，试验地块地势平坦、土壤肥力基本一致，且前一年未种植烤烟。供试土壤为黄壤土，基本理化性质：pH 6.20，有机质37.4 g/kg，水溶性氯17.9 mg/kg，水解氮104.8 mg/kg，速效钾814.7 mg/kg，有效磷88.7 mg/kg。

1.2 材料

1.2.1 烤烟品种 供试烤烟品种为云烟87，当地主栽品种。

1.2.2 肥料 氯化钾(KCl含量≥70%)，天津市兴沃化工科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 试验设计 采用随机区组设计，局部控制原则，以增施氯化钾为试验因素，不施氯化钾为对照，共计4个处理：T1，施氯化钾30 kg/hm2；T2，施氯化钾60 kg/hm2；T3，施氯化钾120 kg/hm2；CK，不施用氯化钾。3次重复，小区面积18 m2(3 m×6 m)，每个小区种植烤烟30株。氯化钾作为基肥在烟苗移栽时一次性施入，氮肥、磷肥施用量及其他栽培措施管理一致。

1.3.2 烟叶指标调查与测定

1) 农艺性状。烤烟的叶片数、株高、茎围、最大叶长和最大叶宽等农艺性状按照YC/T 142-2010规定调查记录。

2) 经济性状。初烤烟叶上、中、下等级分级按照GB 2635-1992规定进行，记录各等级烟叶的重量，并以当地收购价计算均价和产值。

3) 常规化学成分。初烤烟叶干燥后粉碎过100目筛，送中国农业科学院烟草研究所测定其钾、氯、总糖、总氮、烟碱、还原糖、石油醚提取物及灰分等主要化学成分。

1.3.3 烟叶外观与感官质量评价

1) 外观质量。烤后烟叶的颜色、成熟度、结构、身分、油分和色度等外观质量按照GB2635-92规定进行量化评分。

2) 感官质量。取C3F烟叶卷制成单料烟，其香气质、香气量、余味、杂气和刺激性等感官质量按照GB 5606.4-2005规定进行评吸评价。

1.3.4 烟叶综合评价 参照文献[12]的方法对烟叶质量进行综合评价，从外观质量(6分)、化学成分(22分)和感官质量(66分) 3个指标的分值分别占不同权重进行评价，其中物理特性(6分)未做，总分为94分。

1.4 数据处理

采用Excel 2010和SPSS 20.0整理数据，并进行差异分析和简单相关分析。

2 结果与分析

2.1 氯化钾不同施用量对烤烟农艺性状的影响

从表1看出，不同处理烤烟各生长阶段叶片数、株高和茎围等农艺性状变化。 1) 叶数。伸根期T2最多，为8.80片；CK其次，为8.60片；T3最少，为8.00片；T2、CK显著多于T1、T3，T1与T3间差异不显著。旺长期T2和 T3最多，均为20.00片；CK其次，为19.60片；T1最少，为18.40片；T2、T3及CK差异不显著，均显著多于T1。成熟期T2最多，为24.60片；T3其次，为24.20片；T1最少，为21.40片；T2、T3及CK差异不显著，但均显著多于T1。2) 株高。伸根期和成熟期T2最高，分别为16.68 cm和117.02 cm；T1其次，分别为15.46 cm和115.70 cm；T3最矮，分别为14.78 cm和110.04 cm；T2显著高于其余处理；T1与CK间差异不显著，二者显著高于T3。旺长期T2最高，为98.22 cm；T1其次，为96.64 cm；T3最矮，为90.76 cm；T1与T2间差异不显著，二者显著高于T3和CK，T3与CK间差异不显著。3) 茎围。伸根期各处理变化不大，差异均不显著。旺长期T2最长，为9.74 cm；T1其次，为9.40 cm；T3最短，为9.06 cm；T1与T2间差异不显著，二者与T3及CK间差异显著；T3与CK间差异不显著。成熟期T2最长，为11.02 cm；CK其次，为10.84 cm；T3最短，为10.04 cm；T2与其余处理差异显著，其余处理间差异不显著。4) 最大叶长和最大叶宽。不同处理的变化规律相近。总体看，各性状指标数值随着氯化钾施用量的增加呈先增后减趋势，表明适宜的氯化钾施用量能够促进烤烟的生长发育。

表1氯化钾不同施用量烤烟各生长阶段的农艺性状

Table 1 Agronomic traits of flue-cured tobacco plants at different growth stage under different potassium chloride application rate

阶段Growth stage处理Treatment叶数/片Leaf number株高/cmPlant height茎围/cmStem girth最大叶长/cmMaxium leaf length最大叶宽/cmMaxium leaf width伸根期 Root-extended stageCK8.60 a15.24 b4.54 a28.28 b13.46 aT18.20 b15.46 b4.64 a27.96 b13.98 aT28.80 a16.68 a4.34 a30.42 a13.52 aT38.00 b14.78 c4.32 a27.18 b10.98 b旺长期 Vigorous growing stageCK19.60 a91.00 b9.18 b58.44 b31.14 aT118.40 b96.64 a9.40 a65.20 a29.74 bT220.00 a98.22 a9.74 a66.32 a31.28 aT320.00 a90.76 b9.06 b60.98 b28.58 b成熟期 Mature stageCK23.60 a113.82 b10.84 b68.24 b36.34 bT121.40 b115.70 b10.46 b72.10 a37.74 bT224.60 a117.02 a11.02 a75.21 a40.28 aT324.20 a110.04 c10.04 b69.58 b38.58 b

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下同。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference at (P<0.05) level. The same below.

经相关分析，氯化钾施用量与叶数、最大叶长、最大叶宽、株高和茎围的简单相关系数在伸根期分别为-0.535、-0.239、-0.857、-0.202和-0.777，旺长期分别为0.490、0.096、-0.738、-0.231和-0.408，成熟期分别为0.444、-0.586、-0.660、0.118和0.589，各性状指标与氯化钾施用量之间相关性不显著。

2.2 氯化钾不同施用量对烤烟经济性状的影响

从表2看出，中上等烟比例、均价及产值3个不同氯化钾施用量处理均较CK有所增加，且随氯化钾施用量的增加呈先增后减趋势；T2的产值和中上等烟比例显著高于其余处理；T1和T2的均价显著高于T3和CK。产量T2最高，为139.24 kg/667m2；CK其次，为137.54 kg/667m2；T3最低，为134.68 kg/667m2；T1、T2及CK间差异不显著，均显著高于T3。经简单相关分析，产值、产量、均价和中上等烟比例与氯化钾施用量间的简单相关系数分别为0.050、-0.403、0.128和0.274，4个指标与氯化钾施用量间的相关性均不显著。

表2 氯化钾不同施用量烤烟的经济性状

2.3 氯化钾不同施用量对烟叶外观质量的影响

从表3可知，氯化钾不同施用量烤烟外观质量的综合评价得分T2最高，为78.3分；T1其次，为76.8分；T3最低，为73.8分；不同处理间差异不明显。烟叶外观质量总体表现为色度强、油分有、身分适中、结构尚好、成熟度好和叶色柠檬黄或橘黄。经相关分析，氯化钾不同施用量与烟叶颜色、成熟度、结构、身分、油分和色度的简单相关系数分别为0.956、0.478、-0.507、-0.169、-0.293和-0.169，除烟叶颜色与氯化钾施用量之间存在显著正相关外，成熟度、结构、身分、油分和色度均与氯化钾施用量之间的相关性均不显著。

表3氯化钾不同施用量烤烟外观质量的综合评价

Table 3 Comprehensive evaluation on appearance quality of flue-cured tobacco under different potassium chloride application rate 分

处理Treatment颜色(0.30)Color成熟度(0.25)Maturity degree结构(0.15)Structure身份(0.12)Thickness油分(0.10)Oil content色度(0.08)Chromaticity总分Total score10分制100分制CK2.551.751.200.960.650.527.6376.3T12.401.881.121.020.700.567.6876.8T22.402.001.201.020.650.567.8378.3T32.251.881.120.960.650.527.3873.8

注：括号内数值表示各指标分值所占权重，下同。

Note: The figure within parerntesis indicates the score weight of each indicator. The same below.

2.4 氯化钾不同施用量对烤烟中部叶化学成分含量及协调性的影响

2.4.1 化学成分含量 从表4看出，不同施氯量烤烟中部叶的钾、氯和总糖等化学成分含量的变化。钾含量：CK最高，为2.58%；T1其次，为2.27%；T2最低，为1.73%；CK显著高于氯化钾不同施用量处理，T1与T3差异不显著，但均显著高于T2。氯含量：T1最高，为0.30%；T2其次，为0.24%；CK最低，为0.15%；氯化钾不同施用量处理均显著高于CK，T1显著高于T2和T3。总糖和还原糖：T3最高，分别为24.3%和26.32%；T2其次，分别为22.1%和22.52%；CK最低，分别为19.4%和20.25%；T3显著高于其余处理，T2显著高于T1和CK，T1与CK差异不显著。总氮和烟碱：T1和CK最高，分别为2.44%和3.14%； CK和T1其次，分别为2.32%和2.95%；T3最低，分别为2.10%和2.69%；CK、T1和T2间差异不显著，三者均显著高于T3。灰分：T2最高，为12.44%；CK其次，为12.37%；T1最低，为10.85%；T2与CK差异不显著，但均显著高于T1和T3，T1与T3间差异不显著。醚提取物：T1最高，为5.99%；T3其次，为5.20%；T2最低，为3.50%；T1显著高于其余处理；CK与T3差异不显著，二者均显著高于T2。

表4氯化钾不同施用量烤烟中部叶化学成分的含量

Table 4 Content of chemical components in middle leaves of flue-cured tobacco under different potassium chloride application rate %

处理Treatment钾Potassium氯Chlorine总糖Total sugar总氮Total nitrogen还原糖Reducing sugar烟碱Nicotine灰分Ash 醚提取物Ether extractCK2.58 a0.15 c19.4 c2.32 a20.25 c3.14 a12.37 a5.13 bT12.27 b0.30 a20.1 c2.44 a20.29 c2.95 a10.85 b5.99 aT21.73 c0.24 b22.1 b2.26 a22.52 b2.89 a12.44 a3.50 cT32.15 b0.23 b24.3 a2.10 b26.32 a2.69 b11.24 b5.20 b

2.4.2 相关性 从表5看出，氯化钾施用量与中上部烟叶烟碱含量呈极显著负相关；与上部叶总氮、中部叶总糖及还原糖之间呈极显著正相关；与上部叶还原糖、中部叶总氮及醚提取物呈显著正相关。

表5氯化钾不同施用量与各部位烟叶化学成分含量的简单相关系数

Table 5 Simple correlation coefficient between chloride application rate and chemical component content of tobacco leaves from different parts

部位Position氯Chlorine钾Potassium总糖Total sugar总氮Total nitrogen还原糖Reducing sugar醚提取物Ether extract灰分Ash 烟碱NicotineB3F0.503-0.3260.1540.842 **0.820*-0.291-0.284-0.921 **C3F0.285-0.5120.990 **0.828*0.963 **0.721*-0.316-0.906 **

注：*表示相关性显著(P<0.05)，**表示相关性极显著(P<0.01)。

Note: * and ** indicate significance of correlation atP<0.05 andP<0.01 level separately.

2.4.3 协调性 从表6可知，随氯化钾施用量的增加，烟碱和糖碱比分值呈增大趋势，还原糖和氮碱比的分值则呈减小趋势，总氮分值则无差异。3个处理总分之间差别不大，但均高于对照CK。表明，施用氯化钾有利于烟叶化学成分协调性提高。

表6氯化钾不同施用量烟叶各化学成分含量的综合评价

Table 6 Comprehensive evaluation on different chemical component content in flue-cured tobacco leaves under different chloride application rate 分

处理Treatment烟碱(0.17)Nicotine总氮(0.09)Total nitrogen还原糖(0.14)Reducing sugar钾(0.08)Potassium糖碱比(0.25)Sugar /Nicotineratio氮碱比(0.11)Nitrogen/Nicotine ratio钾氯比(0.09)Potassium/Chlorine ratio总分(93)Total scoreCK66.00100.00100.00100.0086.3385.92100.0082.25T185.00100.00100.0095.4089.1991.8197.8586.29T291.00100.0097.4084.6095.2888.8096.0587.11T3100.00100.0078.4093.00100.0088.71100.0088.17

2.5 氯化钾不同施用量对烟叶感官及综合评价质量的影响

2.5.1 感官评价 从表7可知，3个氯化钾不同施用量处理总分均高于CK，其中，T2总分最高，为74.40分，且各项评价指标分值(刺激性除外，T2与T3相同)高于其余处理。施用氯化钾有利于提高烟叶吸食的香气质和香气量等有利因素，降低烟叶吸食的干燥感和杂气等不利因素，改善烟叶香、吃味，使烟叶整体评吸质量得到提高。经相关分析，氯化钾不同施用量与香气质、香气量、杂气、余味和刺激性间的简单相关系数分别为0.414、0.534、-0.098、-0.478和0.663，氯化钾不同施用量与各指标之间的相关性均不显著。

表7 氯化钾不同施用量烟叶的感官评价得分

2.5.2 综合评价 从表8可知，将烟叶外观质量、化学成分和感官质量分别占不同权重进行综合评价，氯化钾不同施用量处理综合评价得分均高于CK，其中，T2最高，为72.96分；T1其次，为72.44分。表明，增施氯化钾60 kg/hm2其综合质量最好，其外观与感官质量分值高于其余处理。

表8 氯化钾不同施用量烤烟质量的综合评价

3 结论与讨论

试验结果表明，烤烟农艺性状各指标数值随着氯化钾施用量的增加呈先增后减趋势，适宜的氯化钾施用量可促进烤烟的生长发育；增施氯化钾，初烤烟叶产值量提高，总糖、还原糖含量有所增加，烟碱含量有所降低，氯含量适中，外观质量有所提高；增加吸食香气质量，减少吸食杂气，但氯化钾不同施用量与评吸各指标间的相关性不显著，与前人研究结果一致[7,13-15]。氯化钾施用量与化学成分多个指标存在极显著或显著相关性，可能是由于氯离子和钾离子影响代谢途径中酶的活性，进而影响化学成分的合成与积累[16-18]；烟叶氯含量与氯化钾施用量之间不存在正相关，与已有研究结果不同[19-21]，其原因可能是氯素利用率随氯化钾施用量的增加而有所降低，并且烟株在对氯素的吸收和转运受介质中氯含量、环境温度、土壤通气、pH和光照等因素的影响[22]，因而导致烟叶氯含量并未随氯肥施用量的增加而增加。生产上应结合当地的生态环境条件合理增施氯化钾。

试验地块土壤水溶性氯含量为17.9 mg/kg，烤烟产值和质量综合评价以施用氯化钾60 kg/hm2最好。因此，在宜宾土壤氯含量较低的地区，可通过增施氯化钾提高烟叶的产值与品质。但考虑到氯素对烤烟品质形成影响的特殊作用，所以生产过程中应结合当地生态条件、栽培措施以及土壤氯含量的高低，确定适宜含氯化肥的施用量，以达到氯素提高烟叶产质量的积极作用。