钾肥配施对烤烟钾积累、烟叶产量和质量的影响

李媛媛，汪代斌，王高峰，李 正，李钠钾，郑林林，叶协锋，刘建军

（1. 河南农业大学烟草学院，国家烟草栽培生理生化研究基地，烟草行业烟草栽培重点实验室，河南 郑州 450002；2. 中国烟草总公司重庆市公司烟草科学研究所，重庆 400023；3. 中国烟草总公司重庆市公司武隆分公司，重庆 408500；4. 中国烟草总公司重庆市公司巫溪分公司，重庆 405800；5. 中国烟草总公司重庆市公司巫山分公司，重庆 404700）

钾是植物生长所必须的营养元素[1]，也是烟草吸 收最多的一种营养元素[2]，钾素对烤烟的生长发育具有重要的作用[3]。钾素几乎参与了烟株体内所有的代谢过程，对烟株的物质代谢和能量代谢产生重要影响。钾素含量也是衡量烟叶质量的重要指标之一[4]。优质烟叶的钾含量应高于2.0%，而我国烤烟的钾含量水平平均仅1%～2%[5]。薛如君等[6]的研究表明，随着化肥钾使用量的增加，大田中钾的利用效率会降低，并对烤烟的品质产生影响。还有研究表明，在常规施肥基础上施加黄腐酸钾可以有效提高烟叶品质，并改善烟叶物理结构[7-9]。为此，针对我国烤烟钾含量偏低和巫溪县烤烟生产施肥的现状，笔者开展了硫酸钾和黄腐酸钾配施对烤烟生长发育、钾积累、产量和质量影响的研究，以期在当地烟叶生产中为提高烟叶钾含量和烟叶品质提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020 年在重庆市巫溪县古路镇青龙村进行。试验地土壤的基础理化性状为pH 值6.34，有机质14.34 g/kg，全 氮1.34 g/kg，碱 解 氮65.47 mg/kg，速效钾186.50 mg/kg，速效磷33.48 mg/kg。

1.2 供试材料

供试品种：烤烟品种为当地主栽培品种云烟87。

供试肥料：钾肥硫酸钾（K2O ≥50%，国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司）；钾肥黄腐酸钾（K2O ≥12%，新疆双龙腐殖酸有限公司）；氮肥硝酸铵钙（N ≥15%，山西省交城晋盛化工有限公司）；磷肥过磷酸钙（P2O5≥44%，云南云天化股份有限公司）。

1.3 试验方法

试验地的施肥量按施纯氮7.12 kg/667m2，N ∶P2O5∶K2O=1 ∶1 ∶2.83 执行，氮肥用硝酸铵钙、磷肥用过磷酸钙、钾肥按试验处理施用。钾肥配施方案设100%硫酸钾（T1）、70%硫酸钾和30%黄腐酸钾（T2）、50%硫酸钾和50%黄腐酸钾（T3）、30%硫酸钾和70%黄腐酸钾（T4）和100%黄腐酸钾（T5）共5 个处理。小区面积为66.7 m2，按随机区组排列，设3 次重复。移栽时间、方式等其他农事操作按当地生产标准执行。另种植20 株烤烟只施氮磷肥，不施钾肥，以计算钾肥利用率。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 农艺性状在移栽后30、60 和90 d 每个处理分别随机选取具有代表性的烟株5 株，按YC/T142—2010 测量株高、茎围、最大叶长、叶宽和有效叶数等农艺性状指标。

1.4.2 干物质积累在移栽后30、60 和90 d 每个处理分别随机挖取具有代表性烟株3 株，取根、茎、叶先在105℃烘箱内杀青15 min，然后调到75℃烘干至恒重后分别称重；并按根、茎、叶粉碎后测定钾含量。钾含量的测定采用原子吸收火焰光度法。

1.4.3 经济性状及化学成分采收时各小区单独统计产量和产值；并分别取X2F、C3F 和B2F 叶位的烤后烟叶用德国SEAL 连续流动分析仪AA3 测定总糖、还原糖和烟碱等化学成分。

1.4.4 钾肥利用率指标根据上述有关测定指标结果，分别按公式（1）、（2）和（3）计算钾素积累量、钾肥表观利用率和烟叶钾分配系数。

1.5 数据分析

用Microsoft Excel 2016 软件和SPSS 26.0 软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 钾肥配施对烟株农艺性状的影响

由表1 可知，移栽后30 d 时，茎围、最大叶长和叶宽以T1 处理的值最大，T5 处理的值最小，且T1 处理的值均显著大于T5 和T4 处理，但株高和有效叶数各处理间无显著性差异；移栽后60 d 时，株高以T1 处理最高且显著高于T3、T4 和T5，最大叶长以T2 处理最长且显著长于T4，最大叶宽以T3 处理最宽且显著宽于T5，有效叶数是T2 和T3 处理最多，其次是T1 处理，且该3 个处理的有效叶数均显著多于T4 和T5，但茎围各处理间无显著性差异；移栽后90 d 时，株高以T3 处理最高且显著高于其他处理，有效叶数以T2 处理最多且显著多于T3，茎围、最大叶长和叶宽各处理间均无显著性差异。综合来看，烟株的长势以T2 处理最好，T3 处理次之。

表1 钾肥配施对烟株农艺性状的影响

2.2 钾肥配施对烟株干物质积累和根体积的影响

由图1 可知，随着烟株生长发育的推进，各处理的干物质积累和根体积均明显增加。虽然干物质积累和根体积在移栽后30 和60 d 时各处理间差异不明显，但到移栽后90 d 时各处理间则表现出明显的差异，根干重以T3 处理最大，为99.34 g，明显大于其他处理，T4 处理次之，为94.11 g；茎干重是T3 处理明显大于其他处理，为83.02 g，T2 处理次之，为67.62 g；叶干重也是T3 处理最大，为86.75 g，T4 处理次之，为80.25 g，T1 和T2 处理的叶干重差异不大，分别为68.34 和65.18 g；根体积以T3 处理的最大，为347.69 cm3，T4 处理的次之，为329.385 cm3。整体比较来看，以T3 处理的烟株干物质积累最多、根体积最大。

图1 钾肥配施对烟株干物质积累和根体积的影响

2.3 钾肥配施对土壤钾含量的影响

土壤速效钾的变化是T1 和T4 处理呈现先下降后上升的趋势，T2 和T5 处理呈现先上升后下降的趋势，T3 处理则呈现先减小后增加再下降的趋势，但T1、T2、T3 和T4 处理的土壤速效钾含量最终都有增加趋势且以T2 处理增加最多，而T5 处理的土壤速效钾含量则有所下降（图2）。土壤缓效钾的变化是T1、T3和T5 处理呈现先下降后上升的趋势，T2 呈下降趋势，T4 呈现先上升后下降的趋势，但T1、T2 和T4 处理的土壤缓效钾含量最终都有下降趋势且以T2 处理下降最多，而T3 和T5 处理则有所上升（图3）。整体比较来看，T2 处理能提高土壤速效钾含量，并减少土壤缓效钾的消耗，更利于植物吸收利用钾离子。

图2 钾肥配施对土壤速效钾含量的影响

图3 钾肥配施对土壤缓效钾含量的影响

2.4 钾肥配施对烟株钾素积累与分配的影响

由表2 可知，烟株整株的钾积累量以T5 处理最大，其次是T3 处理，且该2 处理的钾积累量显著大于T2 和T4 处理；茎的钾积累量以T4 处理最大，其次是T5 和T1 处理，且该3 处理的钾积累量显著大于T2 处理；叶的钾积累量以T5 处理最大，其次是T3和T1 处理，且该3 处理的钾积累量显著大于T2 和T4 处理；但根的钾积累量和烟叶的钾分配系数各处理间无显著性差异，以T3 处理烟叶的钾分配系数最大。因此，随着硫酸钾施入量的减少和黄腐酸钾施入量的增加，烟株的钾积累量呈先减小再增加的趋势，以T5 处理的钾积累量最大，但T3 处理烟叶的钾分配系数最大。

表2 钾肥配施对烟株钾素积累与分配的影响

2.5 钾肥配施对钾肥利用率的影响

由图4 可知，钾肥表观利用率以T5 处理最高，T3 处理次之，T2 处理最低，且T5 和T3 处理的钾肥表观利用率均显著高于T4 和T2 处理；与T2 处理相比，T1、T3、T4 和T5 处理的钾肥表观利用率分别提高71.76%、76.50%、64.95%和78.55%。

图4 钾肥配施对钾肥利用率的影响

2.6 钾肥配施对烤后烟叶化学成分的影响

烤烟适宜的化学成分含量及其协调性可较好地反映出烟叶的质量水平，优质烤烟主要化学成分的适宜范围为：还原糖16%～22%，总糖22%～26%，烟碱1.5%～3.5%，钾离子≥2%，糖碱比6～10[10]。由表3可知，各处理各叶位烤后烟叶的总糖含量为16.56%～31.56%，还原糖含量为14.90%～22.64%，烟碱含量为1.27%～3.42%，钾含量为1.27%～2.35%，氯含量为0.12%～0.17%，钾氯比为7.43～18.06。X2F 叶位的钾、氯含量、两糖比和钾氯比均在优质烟叶的适宜范围，而T5 处理的总糖（26.69%）和还原糖（22.64%）含量稍高于优质烟叶适宜范围，T1、T2 和T5 处理的烟碱含量分别为1.27%、1.43%和1.44%，低于优质烟叶适宜范围；C3F 叶位的还原糖、烟碱、氯含量、糖碱比、两糖比和钾氯比均在优质烟叶的适宜范围，T1、T4 和T5 处理的总糖含量分别为28.49%、27.13%和31.56%，稍高于优质烟叶适宜范围，而钾含量只有T2 处理在优质烟叶的适宜范围；B2F 叶位的还原糖、烟碱、钾、氯含量以及两糖比、糖碱比、钾氯比均在优质烟叶的适宜范围，T5 处理的总糖含量（29.16%）稍高于优质烟叶适宜范围。综合比较烤后烟叶的各化学成分，以T2 处理（70%硫酸钾和30%黄腐酸钾）的化学成分含量及其协调性最适宜，T3 处理次之。

表3 钾肥配施对烤后烟化学成分含量及其协调性的影响

2.7 钾肥配施对产量与产值的影响

由表4 可知，以T3 处理的产量最高，达107.21 kg/667m2，T5 处理的产值最高，达1 526.87 元/667m2。

表4 不同类型钾肥配施对产量和产值的影响

3 讨 论

黄腐酸钾是从天然腐植酸中提取的低分子有机酸，具有较高的生理活性[11]，不仅对作物生长具有一定的调节作用，而且还可以补充作物必须的钾元素[12-13]。赖洪敏等[14]的研究表明，增施黄腐酸钾可不同程度地增加烟株最大叶面积比、烤后烟评吸质量、上等烟比例及产值。李高坡[15]的研究表明，在钾肥施用量一定的情况下，当硫酸钾∶黄腐酸钾=5 ∶5 时烟株田间长势最好，株高可增加20 cm。笔者的研究结果是T2 处理（70%硫酸钾和30%黄腐酸钾）的烟株田间长势最好，T3 处理（50%硫酸钾和50%黄腐酸钾）次之，这可能是因为施用的黄腐酸钾种类不同。

霍昭光等[16]的研究表明，施用黄腐酸钾可以提高烟株根系的生理活性，显著增加根系体积，提高烟株干物质积累量；陈亚茹等[17]的研究表明，随着施入黄腐酸钾量的增加，烟株的干物质积累量出现先增高后降低的趋势。笔者的研究结果是T3 处理（50%硫酸钾和50%黄腐酸钾）的烟株干物质积累量最多、根体积最大，这与上述研究结果基本一致。

土壤中的钾可分为速效钾、缓效钾和无效钾，速效钾是当季作物可以吸收利用的主要形态，缓效钾则是衡量土壤长期供钾能力的指标[18]。笔者的研究表明，T2 处理（70%硫酸钾和30%黄腐酸钾）能提高土壤速效钾含量，并减少土壤缓效钾的消耗，更利于植物吸收利用钾离子。

季璇等[19]的研究表明，增施或配施黄腐酸钾能提高烟叶钾含量和钾素表观利用率；陈泽斌等[13]和李高坡[15]的研究也表明，增施或配施黄腐酸钾不仅能提高烟叶钾含量和钾素表观利用率，还能提升烤后烟叶的经济性状和化学成分的协调性。笔者的研究结果也表明，T3 处理（50%硫酸钾和50%黄腐酸钾）烟叶的钾分配系数最大、钾肥表观利用率较高且烟叶的化学成分含量及其协调性较适宜，T5 处理（100%黄腐酸钾）烟叶的钾积累量最大、钾肥表观利用率最高，T2 处理（70%硫酸钾和30%黄腐酸钾）烤后烟叶的化学成分含量及其协调性最适宜。

李高坡[15]、陈泽斌等[13]和赖洪敏等[14]的研究表明，在减少硫酸钾施入量与增施或配施黄腐酸钾的情况下，烟叶的产量和产值均有不同程度提高。笔者的研究结果是T3 处理（50%硫酸钾和50%黄腐酸钾）的产量最高，达107.21 kg/667m2，T5 处理（100%黄腐酸钾）的产值最高，达1 526.87 元/667m2，这与上述研究结果一致。

综合考虑烟株的长势、干物质积累、根体积、钾素利用率、烤后烟叶的化学成分及其协调性、产量和产值等因素，认为T3 处理（50%硫酸钾和50%黄腐酸钾）是钾肥配施的最优方案，可在当地生产上推广应用。但在实际生产应用中，施用黄腐酸钾肥料时要注意适当减少氮肥用量，以提高钾素的吸收效率。